本发明属于天然药物化学领域，具体涉及一种萘醌类化合物及其制备与在制备降血糖产品中的应用。
背景技术：
：荸荠(heleocharisdulcis)，俗称马蹄、地栗，为莎草科荸荠属多年生浅水性草本植物。它作为一种药食兼用的食物，肉质细嫩，汁多味甜，清脆爽口，自古就有“地下雪梨”之美誉，深受人们的喜爱。每100g荸荠鲜品中，含水分68g，碳水化合物21.8g，蛋白质1.5g，脂肪0.1g，粗纤维0.5g，钙5mg，磷68mg，铁0.5mg，胡萝卜素0.01mg，维生素bb10.04mg，维生素b20.02mg，维生素c3mg，尼克酸0.4mg等。《本草纲目》记载荸荠能降火，补肺凉肝，消食化痰。根据《食疗本草》和《本草纲目》记载，荸荠能止消渴，因其甘寒之性，清热生津，在热病津伤烦渴时可用。现代药理研究表明，荸荠具有抗菌、抗癌和抗氧化等药理作用。荸荠的化学成分研究表明，荸荠含有多糖、多酚、黄酮类、甾醇、挥发油等化学成分。目前，对荸荠混合提取物的功能作用研究较多，而对单一组分的报道较少，从荸荠提取物中分离、提取、纯化出一种单一活性组分，开发出荸荠系列功能保健食品及其药品，其应用前景十分广阔。技术实现要素：为了克服现有技术的不足和缺点，本发明的首要目的在于提供一种萘醌类化合物，该化合物首次从荸荠中分离得到。本发明的另一目的在于提供上述萘醌类化合物的制备方法。本发明的再一目的在于提供上述萘醌类化合物在制备降血糖产品中的应用。本发明的目的通过下述技术方案实现：一种萘醌类化合物，命名为6,11-二甲氧基-15,16-二甲基呋喃-萘并二噁烯-1,2,14-三酮，分子式为c18h14o8，其化学结构式如式ⅰ所示：所述的萘醌类化合物的制备方法，包含如下步骤：(1)将干燥的荸荠粉碎，置于乙醇溶液中浸泡；然后热回流提取，提取液合并并过滤，滤液低温干燥至无醇味，得到荸荠总提取物；(2)将荸荠总提取物混悬于水中，进行捏溶(即充分溶解)，静置，过滤，得到上清液；然后依次用环己烷、乙酸乙酯进行萃取，干燥，分别得到环己烷萃取物和乙酸乙酯萃取物；(3)将步骤(2)制得的乙酸乙酯萃取物用溶剂溶解，进行硅胶柱层析，采用石油醚-乙酸乙酯洗脱系统进行梯度洗脱，收集石油醚-乙酸乙酯体积比为8:1的流份；(4)将步骤(3)收集的流份再次进行硅胶柱层析，采用石油醚-丙酮洗脱系统进行梯度洗脱，收集石油醚-丙酮体积比为9:1的亚流份；(5)将步骤(4)收集的亚流份用甲醇溶解，上sephadexlh-20凝胶柱，用体积分数为95％的甲醇洗脱，得到次流份；将该次流份再次上toyopearlhw-40柱，用体积分数为95％的乙腈洗脱，得到小流份；(6)将步骤(5)得到的小流份上半制备液相c18柱，进行分离纯化，得到萘醌类化合物；步骤(1)中所述的粉碎优选为粉碎至0.5～1.0厘米；步骤(1)中所述的乙醇溶液的体积分数优选为90～95％；步骤(1)中所述的浸泡的时间优选为12～18h；步骤(1)中所述的热回流提取的条件优选为热回流提取3次，每次2～3h；步骤(1)中所述的低温干燥的温度优选为50～55℃；步骤(2)中所述的荸荠总提取物与水的体积比优选为1:1；步骤(2)中所述的静置的时间优选为20～24h；步骤(3)中所述的溶剂优选为石油醚；步骤(3)中所述的硅胶柱层析优选为湿法上柱，硅胶优选为100～200目；步骤(3)中所述的梯度洗脱优选为按照石油醚-乙酸乙酯体积比为12:1、8:1、4:1进行梯度洗脱；步骤(4)中所述的硅胶柱层析优选为湿法上柱，硅胶优选为200～300目；步骤(4)中所述的梯度洗脱优选为按照石油醚-丙酮体积比为15:1、9:1、5:1进行梯度洗脱；步骤(6)中所述的分离纯化的条件优选为流动相：体积分数为90～95％的甲醇溶液，吸收波长210nm；所述的萘醌类化合物在制备降血糖产品中的应用；所述的降血糖产品优选为降血糖保健食品或药物；所述药物中含有治疗有效量的萘醌类化合物，余量为药用辅料或其它可配伍的药物；所述药用辅料是指常规的药用赋形剂，如溶剂、崩解剂、矫味剂、防腐剂、着色剂和粘合剂等；所述其它可配伍的药物，指的是以有效剂量的萘醌类化合物为药物原料，再配伍其它天然药物或化学药品；所述的药物包括多种临床药物剂型，如片剂、注射液、脂质体纳米粒、控释剂等；本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：(1)本发明选取药食两用植物——荸荠作为研究对象，其营养丰富，在历代本草上多有记载，具有良好的药用食疗作用，具有潜在的开发价值。(2)本发明提供的萘醌类化合物结构新颖，具有较好的降血糖活性，这为今后从药食两用植物中开发疗效显著且毒副作用小的降血糖药物奠定了重要的物质基础。(3)迄今为止，本发明提供的萘醌类化合物的制备方法和抑制α-葡萄糖苷酶活性未见有相关参考文献或专利报道，具有很好的创造性。附图说明图1是实施例1中萘醌类化合物的制备流程图。图2是萘醌类化合物的偶联相关图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1(1)将干燥的荸荠(10.0千克)粉碎成小块(0.8厘米)，置于体积分数为92％的乙醇溶液中浸泡16h后，进行热回流提取3次，每次3h，提取液合并并过滤，滤液低温(53℃)干燥至无醇味，得到荸荠总提取物(1.05千克)；(2)将荸荠总提取物混悬于水中(v/v＝1:1)，进行捏溶(即充分溶解)，静置24h，过滤，得到上清液；依次用环己烷、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，蒸干溶剂，分别得到环己烷萃取物(46.5克)、乙酸乙酯萃取物(126.2克)和正丁醇萃取物(258.6克)；(3)将步骤(2)制得的萃取物进行抑制α-葡萄糖苷酶活性筛选实验(详见实施例4活性筛选部分)，结果表明乙酸乙酯萃取物(活性部位)具有显著地抑制α-葡萄糖苷酶活性；(4)将步骤(2)制得的乙酸乙酯萃取物用石油醚溶解，进行硅胶柱层析(湿法上柱，100～200目)；采用石油醚-乙酸乙酯洗脱系统按照石油醚-乙酸乙酯体积比12:1→8:1→4:1进行梯度洗脱，分别得到a(20.5克)、b(62.8克)、c(27.5克)等3个流份；(5)采用活性跟踪分离的方法，将步骤(4)得到的b流份(石油醚-乙酸乙酯体积比为8:1洗脱得到的流份)再次进行硅胶柱层析(湿法上柱，200～300目)，采用石油醚-丙酮洗脱系统按照石油醚-丙酮体积比15:1→9:1→5:1进行梯度洗脱，得到b-1(11.4克)、b-2(30.6克)、b-3(15.2克)等3个亚流份；(6)将步骤(5)得到的亚流份b-2(石油醚-丙酮体积比为9:1洗脱得到的亚流份)用甲醇溶解，上sephadexlh-20凝胶柱，用体积分数为95％的甲醇洗脱，得到次流份b-2-1(26.4克)；将该次流份再次上toyopearlhw-40柱，用体积分数为95％的乙腈洗脱，得到小流份b-2-1-1(18.5克)；(7)将步骤(6)得到的小流份上半制备液相c18柱，进行分离纯化(流动相：体积分数为90～95％的甲醇，吸收波长：210nm)，经过反复的分离、纯化，最终得到单体化合物ⅰ(10.05毫克)(制备流程见图1)。本发明所得单体化合物ⅰ为浅黄色固体(甲醇)，hr-esi-msm/z381.2314[m+na]+提示其分子组成为c18h14o8(calcd.forc18h14o8na，381.2342)。化合物ⅰ的uv(meoh)λmax:215，255，415nm；irνmax:3429.2，2923.5，1731.5，1618.7，1358.3，1125.1cm-1；单体化合物ⅰ的1hnmr(cd3cocd3，400mhz)和13cnmr(cd3cocd3，100mhz)数据见表1。综合利用现代波谱技术和参考文献，并结合化合物ⅰ的hmbc、1h-1hcosy等偶联相关(图2)，最终确定单体化合物ⅰ为一个新萘醌类化合物(式ⅰ)。表1单体化合物ⅰ的1hnmr、13cnmr和hmbc相关数据实施例2(1)将干燥的荸荠粉碎成小块(0.5厘米)，置于体积分数为95％的乙醇溶液中浸泡18h后，进行热回流提取3次，每次2h，提取液合并并过滤，滤液低温(55℃)干燥至无醇味，得到荸荠总提取物；(2)将荸荠总提取物混悬于水中(v/v＝1:1)，进行捏溶(即充分溶解)，静置22h，过滤，得到上清液；依次用环己烷、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，蒸干溶剂，分别得到环己烷萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物；(3)将步骤(2)制得的乙酸乙酯萃取物用石油醚溶解，进行硅胶柱层析(湿法上柱，100～200目)；采用石油醚-乙酸乙酯洗脱系统按照石油醚-乙酸乙酯体积比12:1→8:1→4:1进行梯度洗脱，分别得到a、b、c等3个流份；(4)采用活性跟踪分离的方法，将步骤(3)得到的b流份(石油醚-乙酸乙酯体积比为8:1洗脱得到的流份)再次进行硅胶柱层析(湿法上柱，200～300目)，采用石油醚-丙酮洗脱系统按照石油醚-丙酮体积比15:1→9:1→5:1进行梯度洗脱，得到b-1、b-2、b-3等3个亚流份；(5)将步骤(5)得到的亚流份b-2(石油醚-丙酮体积比为9:1洗脱得到的亚流份)用甲醇溶解，上sephadexlh-20凝胶柱，用体积分数为95％的甲醇洗脱，得到次流份b-2-1；将该次流份再次上toyopearlhw-40柱，用体积分数为95％的乙腈洗脱，得到小流份b-2-1-1；(6)将步骤(5)得到的小流份上半制备液相c18柱，进行分离纯化(流动相：体积分数为90～95％的甲醇，吸收波长：210nm)，经过反复的分离、纯化，最终得到单体化合物ⅰ。实施例3(1)将干燥的荸荠粉碎成小块(1.0厘米)，置于体积分数为90％的乙醇溶液中浸泡12h后，进行热回流提取3次，每次2.5h，提取液合并并过滤，滤液低温(50℃)干燥至无醇味，得到荸荠总提取物；(2)将荸荠总提取物混悬于水中(v/v＝1:1)，进行捏溶(即充分溶解)，静置20h，过滤，得到上清液；依次用环己烷、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，蒸干溶剂，分别得到环己烷萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物；(3)将步骤(2)制得的乙酸乙酯萃取物用石油醚溶解，进行硅胶柱层析(湿法上柱，100～200目)；采用石油醚-乙酸乙酯洗脱系统按照石油醚-乙酸乙酯体积比12:1→8:1→4:1进行梯度洗脱，分别得到a、b、c等3个流份；(4)采用活性跟踪分离的方法，将步骤(3)得到的b流份(石油醚-乙酸乙酯体积比为8:1洗脱得到的流份)再次进行硅胶柱层析(湿法上柱，200～300目)，采用石油醚-丙酮洗脱系统按照石油醚-丙酮体积比15:1→9:1→5:1进行梯度洗脱，得到b-1、b-2、b-3等3个亚流份；(5)将步骤(5)得到的亚流份b-2(石油醚-丙酮体积比为9:1洗脱得到的亚流份)用甲醇溶解，上sephadexlh-20凝胶柱，用体积分数为95％的甲醇洗脱，得到次流份b-2-1；将该次流份再次上toyopearlhw-40柱，用体积分数为95％的乙腈洗脱，得到小流份b-2-1-1；(6)将步骤(5)得到的小流份上半制备液相c18柱，进行分离纯化(流动相：体积分数为90～95％的甲醇，吸收波长：210nm)，经过反复的分离、纯化，最终得到单体化合物ⅰ。实施例4单体化合物ⅰ的降血糖活性(一)实验方法(1)α-葡萄糖苷酶活性测定将浓度为1u/mlα-葡萄糖苷酶(用缓冲液配置)10μl加入100μl缓冲液中，37℃培育10min，再加入浓度为0.01mol/l对硝基苯基-β-d-吡喃葡糖苷(pnpg)90μl，37℃培育10min，用酶标仪在波长405nm测定吸收。其中酶活力单位定义：在37℃，ph＝6.8条件下，1min内水解pnpg释放1μmol对硝基酚(pnp)所需的酶量。(2)抑制α-葡萄糖苷酶活性测定在不同浓度的试样中加入10μl浓度为1u/mlα-葡萄糖苷酶(用缓冲液配置)，加入50μl缓冲液，37℃培育10min；再加入浓度为0.01mol/lpnpg90μl，37℃培育10min，用酶标仪在波长405nm测定吸收。抑制剂活力单位定义为：在相同条件下降低1个酶活力单位所需的抑制剂量。(3)阳性对照在阿卡波糖中加入10μl浓度为1u/mlα-葡萄糖苷酶(用缓冲液配制)，再加入50μl缓冲液，37℃培育10min；再加入0.01mol/lpnpg90μl，37℃培育10min，在波长405nm测定吸收。(4)空白对照在样品溶剂中加入50μl缓冲液，37℃培育10min，再加入浓度为0.01mol/l90μlpnpg，37℃培育10min，在波长405nm测定吸收。(5)缓冲液：0.067mol/lkh2po4-na2hpo4，ph6.8；抑制率的计算：(a酶-a空白-a抑)100/(a酶-a空白)。(二)初试结果将单体化合物ⅰ(式ⅰ)进行α-葡萄糖苷酶抑制活性筛选，以阿卡波糖为阳性对照。采用恒定浓度400μmol(每个样品平行测三次，取平均值)，按上述方法进行测试，以抑制率在50％以上者认为具有活性。实验结果(见表2)。表2单体化合物ⅰ对α-葡萄糖苷酶抑制活性筛选结果化合物抑制率(％)化合物ⅰ86.7阿卡波糖50(三)ic50测试结果对初筛后具有α-葡萄糖苷酶抑制活性的单体化合物ⅰ进一步测试，在抑制作用的浓度范围内选取不同浓度，分别对化合物单体ⅰ进行α-葡萄糖苷酶抑制活性测试，取其平均值，计算出ic50值。结果(见表3)。表3单体化合物ⅰ抑制α-葡萄糖苷酶抑制活性的ic50值化合物ic50(μm)化合物ⅰ20.8±5.7阿卡波糖38.6±8.9以上结果说明单体化合物ⅰ具有降血糖活性，且降血糖活性高于阳性对照阿卡波糖。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12