CN100386338C - 附子苷及同系物，其制备方法和以该化合物为活性成分的药物组合物 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新化合物附子苷，具有以下通式，其中R为-H或-CH₂OH或-CHOH-CH₂OH；同时提供了从附子、乌头制备该化合物的制备方法，以该化合物为活性成分的药物组合物，以及本发明化合物和药用组合物在制备治疗强心、抗心衰的药物和制备具有升高血压作用的药物中的应用。

Description

附子苷及同系物，其制备方法和以该化合物为活性成分的药物组合物

技术领域：

本发明涉及一种新的化合物及其同系物，该化合物是从乌头植物中提取得到的新物质，明确地讲是附子苷及同系物，同时公开了其制备方法和以该化合物为活性成分的药物组合物，属于中药有效成分提取技术领域。

背景技术：

本发明所述的附子、川乌分别为毛茛科植物乌头Aconitumcarmichaeli Debx的子根的加工品和干燥母根，具有回阳救逆，补火助阳，逐风寒湿邪.温经止痛功效，用于亡阳虚脱，肢冷脉微，阳痿，宫寒，心腹冷痛，虚寒吐泻，阴寒水肿，阳虚外感，寒湿痹痛及关节疼痛，寒疝作痛，麻痹止痛。在我国附子和乌头品种资源丰富，分布较广，有着广阔的应用前景。

发明内容：

本发明提供一种具有药用价值的附子苷及其同系物。

本发明还提供了从附子、乌头中提取上述物质的制备方法，适用于工业化生产。

本发明进一步提供了以该化合物为活性成分的药物组合物，用于制备强心、抗心衰的药物；同时提供了制备具有升高血压作用的药物。

本发明从附子、乌头(Aconitum carmichaeli Debx的子根、母根)中分离得到一个单体化合物及其同系物，属于多元醇糖苷，经过药理活性筛选，该化合物具有多种药物活性，是现有的附子、乌头的提取物是不具备的。

本发明所说的化合物具有下述结构通式：

其中R表示为-H或-CH₂OH或-CHOH-CH₂OH。

本发明的提取方法包括以下步骤：

1、将附子包括乌头(或取其一组分)粉碎加水煎煮得提取液；

2、提取液浓缩后进行醇提，回收醇至无醇味，得水母液；

3、也可将提取液浓缩后通过有机溶媒萃取，萃取液分别减压回收并抽提，得到各有机溶剂提取物及水母液；所述的有机溶媒包括：乙醚、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正丁醇；

4、将水母液蒸干，用醇如甲醇或乙醇溶解，经硅胶色谱分离，以氯仿、二氯甲烷、甲醇或它们的混合物如氯仿/甲醇为洗脱液；

5、硅胶柱层析分离，以氯仿/甲醇(10％-30％)为洗脱液，继以氯仿/甲醇(40％-100％)洗脱得所需产物。

6、将所得物经HPLC，C₁₈柱，15％甲醇洗脱，分别得到丙三醇2-O-β-D-呋喃半乳糖-(1→3)-β-D-呋喃半乳糖苷及其同系物。

所得单体化合物用醇如甲醇或乙醇重结晶可得本发明纯品。

上述化合物是从附子包括乌头中分离的单体化合物，经过光谱分析，分别具有如下理化特性：

为淡黄色粉末，易溶于水，飞行时间质谱(m/z)439.1(M+Na⁺)，该化合物的¹³C-NMR谱中有15个碳信号，该化合物的DEPT谱中出现4个仲碳信号，δppm：68.0，69.1，63.9，62.6和11个叔碳信号.该化合物用H₂SO₄封闭水解可以检出β-半乳糖，¹³C-NMR(DMSO)谱δppm：108.6(C₁′)，82.3(C₂′)，85.4(C₃′)，83.7(C₄′)，74.8(C₅′)，63.9(C₆′)，109.2(C₁″)，82.7(C₂″)，78.0(C₃″)，83.1(C₄″)，73.5(C₅″)，62.6(C₆″)67.9(C₁)，80.6(C₂)和67.3(C₃)为丙三醇的三个碳，¹H-NMR(DMSO)中δppm：5.0(dJ＝7.51H  C₁′-H)和5.05(d J＝7.5 1H C₂′-H)).在该化合物的HMBC谱中可以看到端基质子(H₁，5.00ppm)与C₁′(108.6)相关.表明一个呋喃半乳糖连于C₂位.另外一个端基质子(H₂，5.05ppm)C₃′(85.4ppm)有相关；

为丙三醇2-O-β-D-呋喃半乳糖-(1→3)-β-D-呋喃半乳糖苷，定名为附子苷.

上述工艺提取物包括附子苷的同系物，即在附子苷C₁或C₃位上由-H或-CH₂OH或-CHOH-CH₂OH取代的同系物，由于也具备了其药理活性主架结构，在不改变本发明实质内容的情况下，仍属于本发明的保护范围。

经过药理学实验筛选，上述化合物具有强心，抗心衰及升高血压的药理活性。

本发明的药物组合物含有治疗有效量的上述通式的化合物为活性成分，以及含有一种或多种药学上可以接受的载体。

本发明的化合物和组合物可用于制备治疗强心、抗心衰的药物。

同时还可制备具有升高血压作用的药物。

上文的载体是指药学领域常规的药物载体，包括稀释剂、赋形剂，填充剂，粘合剂，湿润剂，崩解剂，吸收促进剂，表面活性剂，吸附载体。

本发明可以组合物的形式通过口服、直肠、静脉、肌肉注射或胃肠外给药方式施用于这种治疗的患者。按照药学领域的常规生产方法制备各种剂型如片剂、颗粒剂、冲剂、胶囊、栓剂、喷雾剂、缓释剂和注射剂。也可使其活性成分与一种或多种载体或药物混合，制成所需剂型。

本发明的药物组合物优选重量比为0.1％～99.5％活性成分，优选含有10-90％，更优选20-80％，最好为70％的本发明化合物。

本发明的施药量可根据用药途径、患者年龄、体重、疾病类型和严重程度等变化，日剂量为0.01～10mg/kg。

附子苷及其同系物成分的提取分离和鉴定，阐明了它们功能主治的物质基础，具有强心，抗心衰，升高血压的活性。

附图说明：

图1为附子苷对心室肌细胞动作电位的影响图。

图2为附子苷对钙通道电流的影响(左上)正常对照组(中)3×10-5μg/ml组，(下)30×10-5μg/ml组，(右下)为电流-电压关系曲线。

图3附子苷对正常大鼠收缩压的影响曲线。

图4附子苷对正常大鼠舒张压的影响曲线。

图5附子苷对休克大鼠收缩压的影响曲线。

图6附子苷对休克大鼠舒张压的影响曲线。

下述的药理实验证实了本发明化合物的强心，抗心衰及升高血压药理活性。

实验例1附子苷对豚鼠离体工作心的作用

1.材料和方法

1.1 Langendoff离体心脏灌流法

取豚鼠18只，随机分为三组，每组6只，即对照组，给药高、中剂量组。将豚鼠猛击头部致死后，迅速开胸、取心，按常规生理技术，做肺静脉及左心室插管并顺向罐流心脏。保持灌充95％O₂和5％的CO₂混合气体，保持心脏前负荷在1.17kPa，后负荷在5.38kPa。多导生理计录仪(RM-6000，日本)同步记录左室内压(LVSP)、左室内压最大上升下降速率(±dp/dt_max)、左室舒末压(LVEDP)，记录仪纸速为100mm/s。实验中灌流液为Kerbs-Henselaf液(mmol/L)：NaCl 140，KCl 5.4，MgCl₂·5H₂O 1.0，CaCl₂·2H₂O 1.8，Glucose 5.0，丙酮酸钠4.0，Tris 10，用HCl调pH为7.2-7.4(室温29℃)。

1.2心室肌细胞动作电位的记录

在离体灌流的豚鼠心脏上，使用悬浮玻璃微电极，按微电极电生理常规技术，胞内引导心室肌细胞的动作电位，经微机(power-leb，ssss)分析以下电生理参数：动作电位时程(APD₅₀)、动作电位幅值(APA)、超射(OS)和最大除极速度(V_max)。

1.3数据的统计学处理

本文中数据用平均数±标准差表示(X±S)，各组之间的数值比较采用样本均数t-检验进行统计学分析

2.实验结果

2.1附子苷对豚鼠离体心功能的影响

分组与给药同1.1。在离体豚鼠心脏灌流模型稳定后，分别记录LVSP、±dp/dt_max和HR。然后灌入不同剂量附子苷(3μg·mL^-1、30μg·mL^-1)，10分钟后分别记录上述各项指标，可以看出，附子苷可使心脏收缩性能各项指标明显增加，左室内压(LVSP)和左室内压最大上升下降速率(±dp/dt_MAX)呈现剂量依赖性升高，说明在一定范围内，不同剂量的附子苷对心室肌有正性肌力作用。其结果见表1

表1附子苷对离体工作心功能的影响

(Table 1 Effects of Fuzigan)on isolated working heart in guinea-pig)

n＝6，^*P＜0.05，^**P＜0.01.^***P＜0.001 VS control group

2.2附子苷(3μg/mL、30μg/mL)对心室肌细胞动作电位的影响

分组与给药同1.1。在离体豚鼠心脏灌流模型稳定后，使用悬浮玻璃微电极方法，引导心室肌细胞动作电位，并记录APD₅₀、APA、OS和V_max。在灌流液中加入附子苷后(3μg·mL^-1、30μg·mL^-1)，与正常对照组相比，附子苷使APD₅₀明显增加，并具有剂量依赖性。而大剂量的附子苷(30μg·mL^-1)可使心室肌细胞的动作电位的APA和OS的参数增加，心率不变。其结果见表2和图1。

表2附子苷对心室肌细胞动作电位的影响

(Table 1 Effects of  Fuzigan on isolated working heart in guinea-pig)

n＝6，^*P＜0.05，^**P＜0.01，^***P＜0.001 VS control group.

3讨论：

实验结果表明：在离体器官灌流模型的标本上，附子苷可使豚鼠离体心脏的LVSP、±dp/dt_MAX明显增加，并呈现出一定的剂量依赖性，而心率没有改变，表明附子苷可导致心肌的收缩能力的增加，产生正性肌力的效应。这一结果初步揭示附子苷对心肌功能的基本作用。

一般认为，心室肌细胞动作电位复极达50％时的时程，即为APD₅₀来表示平台期。而平台期的长短，主要取决于钙离子经L型钙通道内流和钾离子经延迟外向钾通道的外流。豚鼠心肌细胞动作电位的平台期十分明显，是阐述药物对生物电作用的主要依据，在豚鼠心室肌细胞动作电位实验的结果表明，附子苷具有明显的延长APD₅₀的作用，并呈现出一定的剂量依赖性。同时，附子苷除使APD₅₀延长外，还可使APA和OS等参数增加，表明附子苷激活与心肌细胞除极化有关的内向离子流，即钠电流或钙电流有关。

上述结果还提示，附子苷可能激活L型钙通道，使大量细胞外钙离子进入细胞内，产生心肌收缩能力的增强.也可能激活心室肌细胞膜上的钠通道，通过钠-钙交换机制，产生的正性肌力作用。本课题组应用膜片钳技术，观察了附子苷对钙离子通道的作用，其结果与本实验以报道相一致。

实验例2附子苷对豚鼠心室肌细胞钙通道的影响

1.材料和方法

1.1成年豚鼠心室肌细胞的分离

取雌性成年豚鼠，用酚巴比妥钠(30mg/kg i.p)麻醉后做气管插管并进行人工呼吸后，开胸做冠状动脉插管，然后取心脏并固定于langendorff灌流架上，从主动脉逆向灌流2min后，换无Ca²⁺台式液再灌5min，最后换胶源酶(15mg/100ml，Japan)的无Ca²⁺台式液灌流10min，将心脏从房室沟处剪下心室部分，放入含细胞贮存液的小烧杯中，用眼科剪将心室剪成1mm³小碎块，在37℃的水浴箱中轻轻振荡10min，收集已分离的单个心室肌细胞，用储存液离心冲洗两次在放入4℃冰箱中保存，以便记录时使用。灌流过程中持续通O₂，灌流液温度控制在37℃，灌流速度8ml/min(室温29℃)。

1.2分离细胞所用溶液

含Ca²⁺台式液成分为：(mmol/ml)：NaCl 143，KCl 5.4，CaCl-2H₂O 1.8，MgCl₂-6H₂O 0.5，NaH₂PO₄-2H₂O 0.25，HEPES 5。用NaOH调ph值至7.4。无Ca²⁺台式液去掉上述台式液配方中的Ca²⁺成分即可，其余成分均相同。

细胞贮存液(mmol/ml)：KOH 70，L-谷氨酸50，KCl 40，Taurine 20，KH₂PO₄ 20，MgCl₂-6H₂O₃，Glucose 10，HEPES 10，EGTA0.5。用KOH调ph值至7.4。

1.3全细胞通道电流的记录方法：

用两次拉制法将毛坯(上海脑研所生产)拉成微电极，其尖端真径范围为0.85-1μm。抛光、冲灌电极液后，电阻范围为1-3MΩ。将微电极经微电极夹持器的侧管与注射器相连。边用注射器向微电极加正压，边将微电极缓缓插入浴液，直至接触心肌细胞，去掉正压，转而用注射器抽吸，形成10-20cmH₂O的负压。当电极尖端与细胞膜表面形成1-5GΩ封接电阻时，用力吸破电极尖端上的膜片，形成全细胞记录。

1.4全细胞钙通道电流的测定所用溶液

钙通道：电极液(mmol/ml)：CsCl 130，ATP 2，EGTA 5，HEPES 5，ETCsOH调PH值至7.3。细胞外液(mmol/ml)：CaCl₂2H₂O 2，MgCl₂，1；T etraethyammopnium-Cl(TMA-Cl)135，Glucose 10，4-Aminopyridine(4-AP)5，HEPES 10，ET TMA-OH调PH至7.4

1.5数据的采集及分析

由计算机软件控制产生数字脉冲，经数/模(D/A)转换成模拟脉冲电压信号，控制细胞的膜电位。电流信号通过0.1GΩ探头经膜片钳放大器的电流一电压转换输入到模/数(A/D)转换卡变成数字化信号，其频率为10KHz，低通滤波器滤波频率为3KHz。

1.6数据的统计学处理

本文中数据用平均数±标准差表示(X±S)，各组之间的数值比较采用样本均数t-检验进行统计学分析。

2.实验结果

2.1附子苷(30μg/ml)和(300μg/ml)对心室肌细胞钙通道的影响

对照组将保持电压控制在-50mV，钙通道在去极化至-40mV时被激活，最大内向峰值钙电流在0mV(-0.28±0.03，nA)，当加入附子苷7分钟后，其峰值钠电流分别增加到(-0.35±0.15、-0.39±0.16，nA)(6例)，钙电流峰值分别增加了48％、50％，分别高于对照组(P＜0.01)。翻转电位约在50-60mV，无统计学意义。见图2。

实验观察期间：未见电流出现自然衰减现象(Run down)。

上述实验结果提示附子苷在一定范围内对豚鼠心室肌细胞钙通道有激动作用。

3.讨论：

细胞外Ca²⁺离子进入细胞内，使细胞内游离Ca²⁺离子浓度增加，是细胞生理功能的重要物质基础，细胞外V进入细胞内受多条途径的控制，其中细胞膜上的电压依赖性钙离子通道(voltage-dependentcalcium channel，VDC)对细胞内的Ca²⁺离子浓度增加起着非常重要的作用。在其正常的电压范围内，钙通道的开放与关闭呈现出一定规律性，调控Ca²⁺离子进入细胞。当钙离子通道受某些因素影响时，通道蛋白发生改变，使其在正常的电压范围内，钙通道的开放与关闭发生变化，导致细胞内Ca²⁺离子浓度的增加。另外受体操从性钙通道，通过兴奋性G蛋白偶联的信号，在细胞内通过多条途径，调控着钙离子通道，并对细胞外Ca²⁺离子进入细胞内也有重要作用。

我们的实验结果显示：在一定范围内，单次大计量应用附子苷(5μg/mL)可使钙电流幅值明显增加(P＜0.01＝。而累计增加剂量(50μg/mL)时，对钙通道电流的增加并不显著，其结果说明附子苷对钙通道的作用，是在(5-50μg/mL)浓度范围内，附子苷通过钙通道，使细胞外Ca²⁺离子流入细胞内，并使心室肌细胞产生生理学效应。

4.结论：

附子苷对钙通道有激动作用，其作用机制是：激活钙通道，增加细胞内钙离子浓度，产生生理学效应。

实验例3附子苷对正常及休克大鼠血压等的作用

1.实验材料

动物 Wistar大鼠，雌雄各半，体重200±16g，由吉林大学实验动物部提供。

药物  附子苷由吉林省中医中药研究院提供。

仪器LBS-2B型二道生理记录仪，成都仪器厂产。

2.实验方法

取大鼠18只，随机分为3组，每组6只，将大鼠腹腔注射水合氯醛(0.3g/kg)麻醉后，背位固定于蛙板，剪颈部毛后，切开颈部皮肤，分离气管，行气管插管。于大鼠腹股沟部，分离股动脉、股静脉。股动脉插管，连接压力换能器以记录血压，连接肢体导联，记录II导心电图，同步记录心率。各项指标均记录于二导记录仪。各项指标稳定15分钟后，给药高、低剂量组静脉注射给药，空白对照组静注等量容积生理盐水。

休克大鼠模型制备

实验分组及给药同上所示，各组动物血压稳定后，按上述方法给药，观察其对失血性休克血压、心电及心率的变化。由颈动脉插管用注射器缓慢取血至血压降至5.3kPa，在确保维持血压稳定25分钟无血压回升时，认定模型成立。

数据分析

所有数据均采用组间t-检验法，均值

±标准差(SD)表示。

3.结果

3.1对正常大鼠收缩压的影响(见表3)

表3.附子苷对正常大鼠收缩压的影响(

n＝6)

各组给药前后对比，^*p＜0.05(与盐水组比较)。参见图3。

3.2附子苷对正常大鼠舒张压的影响(见表4)

表4附子苷对正常大鼠舒张压的影响(

n＝6)

各组给药前后对比，p＞0.05.。参见图4。

3.3附子苷对休克大鼠收缩压的影响(见表5)

表5附子苷对休克大鼠收缩压的影响(

n＝6)

给药组与盐水组比较^*p＜0.05 ^**p＜0.01。参见图5。

3.4附子苷对休克大鼠舒张压的影响(见表6)

表6附子苷对休克大鼠舒张压的影响(

n＝6)

参见图6。

3.5对心电图的影响、对正常及失血性休克大鼠，心电图各波及P-Q间期、P-P间期无明显影响(p＞0.05)

3.6对心率的影响：给药各组及对照组对心率无明显影响，但失血性休克，血液有增加趋势，但与生理盐水对照组比较无明显差异。

4.讨论

前期研究工作发现，从附子中分离得到的附子苷对离体工作心脏具有正性肌力作用。对豚鼠心肌细胞单钙具有激活作用。仅从整体心肌和细胞水平尚难以表达附子苷的作用。本实验以失血性休克大鼠为模型，观察了附子苷对血压等的作用，结果表明，附子苷高低剂量组可使收缩压明显升高(p＜0.05，p＜0.01)，对舒张压无明显影响，具有起效快，持续时间较长，量效关系较明显的特点。特别是仅收缩压增加而舒张压不变，可表现为脉压差增大，对休克状态下的微循环灌注更为有利。另外，本实验也观察到对正常大鼠也有一定的升压作用，在给药后30分钟时间点具有统计学意义(p＜0.05)。本实验结果支持细胞水平的实验结论。

具体实施方式：

实施例1

取附子5kg去除杂质粉碎成粗粉，加水30升，加热煮沸条件下提取3次每次1小时，合并各次的提取液，浓缩至药材的2倍，加乙醇使醇浓度达到60％，放置，滤过，回收乙醇至无醇味得水母液，将水母液蒸干，用甲醇溶解，经硅胶柱层析分离，以氯仿/甲醇(10％-30％)洗脱，继以氯仿/甲醇(40％-100％)洗脱得提取物，经HPLC C₁₈色谱柱分离15％甲醇洗脱得附子苷：丙三醇2-O-β-D-呋喃半乳糖-(1→3)-β-D-呋喃半乳糖苷(0.5克)。

实施例2

取附子5kg、乌头5kg，混合后粉碎成粗粉，加水10倍量，加热(室温至所用液体沸点)条件下提取4次每次1.5小时，合并各次的提取液，浓缩适当体积，依次用乙醚、醋酸己酯、四氯甲烷萃取后，萃取液分别减压回收并抽提的乙醚提取物，醋酸乙酯提取物、四氯甲烷提取物及水母液，将水母液蒸干，用甲醇溶解，经硅胶柱层析分离，以氯仿/甲醇(10％-30％)洗脱，继以氯仿/甲醇(40％-100％)洗脱得提取物，经HPLC C₁₈色谱柱分离25％甲醇洗脱得附子苷同系物：丁四醇2-O-β-D-呋喃半乳糖-(1→3)-β-D-呋喃半乳糖苷(0.3克)。

实施例3

制备强心片剂

取实施例1或实施例2制备的化合物附子苷提取物20克，加人赋形剂药用淀粉20克，混合均匀，造粒整粒压片，制得片剂，每片含化合物附子苷提取物200毫克。

实施例4

制备本发明抗心衰胶囊

取实施例1或实施例2制备的化合物附子苷提取物20克，加人赋形剂药用淀粉30克，充分混合均匀，装入胶囊，每粒含化合物附子苷提取物200毫克。

实施例5

制备强心注射剂：

取实施例1或实施例2所得产物用甲醇重结晶得本发明纯品附子苷10克，加入注射用水50ml溶解，加入活性炭0.5g，100℃加热15分钟，滤过，滤液加注射用生理盐水1950ml溶解，微孔滤膜(φ0.2μm)滤过，经高压灭菌后，无菌分装安瓶中，每瓶2ml，即得。

Claims (5)

1.一种化合物附子苷，具有以下通式：

2.根据权利要求1化合物的制备方法，包括以下步骤：

1)将附子或附子、乌头混合后粉碎加水煎煮得提取液；

2)提取液浓缩后进行醇提，回收醇至无醇味，得水母液；

也可将提取液浓缩后通过有机溶媒萃取，萃取液分别减压回收并抽提，得到各有机溶剂提取物及水母液；所述的有机溶媒选自乙醚、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正丁醇中的一种；

3)将水母液蒸干，用醇类溶剂溶解，经硅胶色谱分离，以氯仿、二氯甲烷、甲醇或它们的混合物为洗脱液；

4)硅胶柱层析分离，以10％-30％的氯仿/甲醇洗脱液洗脱，继以40％-100％的氯仿/甲醇洗脱液洗脱得提取物；

5)将所得物经HPLC，C₁₈色谱柱用25％甲醇洗脱，得到化合物。

3.根据权利要求1的化合物在制备治疗强心、抗心衰、升高血压作用的药物中的应用。

4.用于制备治疗强心、抗心衰的药物组合物，其中含有治疗有效活性成分的权利要求1化合物和药学上可接受的载体。

5.用于制备具有升高血压作用的药物组合物，其中含有治疗有效活性成分的权利要求1化合物和药学上可接受的载体。

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