CN100509831C

CN100509831C - 小麦麸皮黄酮类化合物

Info

Publication number: CN100509831C
Application number: CNB2007100210300A
Authority: CN
Inventors: 曹卫星; 冯煦; 姜东�; 单宇; 戴廷波; 董云发
Original assignee: Nanjing Agricultural University
Current assignee: Nanjing Agricultural University
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2027-03-23
Also published as: CN101104630A

Abstract

本发明涉及小麦麸皮黄酮类化合物，属于天然药物化学领域。小麦新苷A为芹菜素-6-C-半乳糖苷-8-C-(2’-芥子酸酰基)阿拉伯糖苷；小麦新苷B为芹菜素-6-C-(2’-芥子酸酰基)阿拉伯糖苷-8-C-半乳糖苷。以小麦麸皮为原料，经水或有机溶剂或混合溶剂提取，水提取液直接过大孔树脂吸附，有机溶剂或混合溶剂提取液浓缩后加水溶解再经大孔树脂吸附或正丁醇萃取，大孔树脂吸附物或正丁醇萃取物经柱层析分离而得。小麦新苷A和B可作为药物活性成分在制备预防与治疗与自由基损伤有关的疾病的药物中应用和在制备预防与治疗癌症的药物中应用。

Description

小麦麸皮黄酮类化合物

一、技术领域：

本发明涉及小麦麸皮黄酮类化合物，属于天然药物化学领域，具体说是一种利用小麦麸皮为原料制备的小麦麸皮黄酮类化合物及其制备方法，以该化合物作为活性成分的药物在治疗与预防癌症和与自由基损伤有关的疾病的用途。

二、技术背景：

小麦麸皮为禾本科植物小麦Triticum aestivum L.的种皮。主治时疾热疮，汤火疮烂，扑损伤折淤血。《本草纲目》：“麸乃麦皮也，与浮麦同性，而止汗之功次于浮麦，盖浮麦无肉也。”清《本草备要》记载用醋炮制后“能散血止痛，熨腰脚折伤，风湿痹痛，寒湿脚气，互易至汗出良”，麦麸性凉而软，还可为疮疡痘疮患者作席垫。近代的《药物图考》说，麦皮能和缓神经，除热，去烦，润脏腑，安神经。《食疗本草》上还指出麦麸可以“益颜色，滑肌肤”，具有美容功效。在中药的炮制中有麸炒法，既将净制或切制后的药物用麦麸熏炒的方法，具有增强疗效、缓和药性、矫臭矫味的作用。

将小麦麸炒香，研细，开水冲服，对血尿、尿淋有一定疗效。与面粉按适当比例混合，加适量食油、鸡蛋、蔬菜蒸熟替代饮食长期食用，可减缓糖尿病的症状。现代药理实验证明，麦麸膳食纤维具有抗氧化、清除自由基作用和减少憩室病、胆结石和结肠癌发生的重要作用。此外小麦麸中含有多量维生素B1和蛋白质，有治疗脚气病、末梢神经炎的功效。鉴于小麦麸皮在资源上具有明显的优势，因此充分开发利用麦麸中的化合物具有十分重要的现实意义。

小麦化学成分方面的研究较少，更缺乏系统研究，目前为止有文献报道的主要为酚酸类、黄酮类、甾体类、烷基酚类等。

黄酮类化合物是存在于自然界的一大类化合物，在食品和医药工业上有着广泛的应用。现代医学研究表明：小麦黄酮具有降低心肌耗氧量，使冠脉、脑血管流量增加，抗心律失常，软化血管、降血糖、降血脂，抗氧化，消除机体内自由基抗衰老作用，增强机体免疫力的功能。此外，还有报道对抗病虫害也有帮助。

鉴于小麦麸皮在资源上具有明显的优势，因此充分开发利用麦麸中的黄酮类化合物具有十分重要的现实意义。

三、发明内容：

技术问题

本发明的目的在于提供两种小麦麸皮黄酮类化合物及其制备方法以及两种小麦麸皮黄酮类化合物在制备治疗与预防癌症和与自由基损伤有关的疾病的药物中的新用途。

技术方案

本发明提供了两种新的小麦麸皮黄酮类化合物及其制备方法。自小麦麸皮中提取、分离、纯化得到的这两种黄酮类新化合物，命名为小麦新苷A和小麦新苷B。

小麦新苷A，化学名称为芹菜素-6-C-半乳糖苷-8-C-(2’-芥子酸酰基)阿拉伯糖苷，分子式C₃₇H₃₈O₁₈，分子量770，化学结构式为：

小麦新苷B，化学名称为芹菜素-6-C-(2’-芥子酸酰基)阿拉伯糖苷-8-C-半乳糖苷，分子式C₃₇H₃₈O₁₈，分子量770，化学结构式为：

上述小麦麸皮黄酮类化合物的制备方法，其特征在于：以小麦麸皮为原料，经水或有机溶剂或混合溶剂提取，水提取液直接过大孔树脂吸附，有机溶剂或混合溶剂提取液浓缩后加水溶解再经大孔树脂吸附或正丁醇萃取，大孔树脂吸附物或正丁醇萃取物经柱层析分离而得。其中，大孔树脂包括D101、AB-5或HP-20；柱层析用担体选自硅胶、氧化铝、聚酰胺和ODS中的一种或几种；有机溶剂包括甲醇、乙醇或正丁醇。

本发明还提供了小麦麸皮黄酮类化合物小麦新苷A和小麦新苷B与医学上可接受的药用辅料组成药物组合物及其制剂。如，片剂、丸剂、膏剂、胶囊剂、口服液、颗粒剂以及注射液粉针剂或水针液。

本发明还提供了小麦麸皮黄酮类化合物作为药物活性成分在制备预防与治疗与自由基损伤有关的疾病的药物中的应用。

本发明还提供了小麦麸皮黄酮类化合物作为药物活性成分在制备预防与治疗癌症的药物或在食品添加剂中的应用。

有益效果

本发明公开了从小麦麸皮中提取分离的两种黄酮类新化合物的化学结构，以及该化合物制备方法及在医药领域中的用途，尤其在制备预防与治疗与自由基损伤有关的疾病的药物和抗肿瘤药物中的用途。鉴于小麦麸皮在资源上具有明显的优势，本发明对于充分开发利用麦麸中的黄酮类化合物具有十分重要的现实意义。

试验证明，小麦新苷A和小麦新苷B均具有较强的清除羟自由基(.OH)作用，在250μg/ml浓度组清除率分别达到59.16％、56.10％。小麦新苷A和小麦新苷B均对Bel-7402、A2780、KB三种人癌细胞均具有作用，小麦新苷A的IC₅₀分别为15.15μg/ml、22.03μg/ml、28.36μg/ml，小麦新苷B的IC₅₀分别为14.24μg/ml、21.36μg/ml、27.83μg/ml。

四、附图说明：

图1小麦新苷A的HMBC光谱中观察到的结构图

图2小麦新苷B的HMBC光谱中观察到的结构图

图3小麦新苷A和B的清除羟自由基实验结果

图4小麦新苷A和B的提取分离

五、具体实施方式：

结合具体实施方式对本发明作进一步说明，但本发明的内容并不仅仅限于所列举的实施方式。本发明自小麦麸皮中提取、分离、纯化得到的这两种黄酮类新化合物，命名为小麦新苷A和小麦新苷B。

(1)提取分离

本发明利用面粉加工的废弃物小麦麸皮，依次用95％、90％、80％乙醇各冷浸提取一次，每次3天，浓缩合并成无醇味的浓缩液。浓缩液先用石油醚萃取，取水相，达到去除脂溶性物质的目的。水相再用正丁醇萃取，取正丁醇相，达到去除水溶性杂质的目的。正丁醇相浓缩成无味的浸膏，即得到正丁醇部。

正丁醇部用5倍量的水溶解，静置，用大孔树脂进行吸附，再以水-乙醇系统(9:1-1:9)分段洗脱，通过薄层层析(展开剂：正丁醇:醋酸:水＝4:1:5)检测，鉴定出含有黄酮的组分，合并这些组分，得小麦麸皮总黄酮。

总黄酮用等体积乙醇溶解，与1-3倍量的聚酰胺混合，干燥，用总黄酮重量的10-20倍量的聚酰胺装柱，水-乙醇(100:1-3:1)系统反复聚酰胺柱层析，聚酰胺薄层板层析检测，合并相同组分，合并部分再进行硅胶柱层析，氯仿-甲醇(97:3-5:1)系统反复硅胶柱层析，得含有两化合物的粗品。最后采用RP-C18柱纯化及重结晶，得精细重结晶，经高效液相色谱检测发现含有2个黄酮类化合物，得到小麦新苷A和B混合结晶。

将混合结晶再经高效制备柱PrepaLC-C18色谱(40×200mm，粒径6um，Waters公司)制备纯化：流动相为32％甲醇水溶液、流速3mL/min，分别收集得到两个组分，经检测均为单体化合物，分别析出结晶后即为小麦新苷A产品和小麦新苷B的产品。

(2)结构鉴定

取上述步骤获得的小麦新苷A和B混合结晶，为淡黄色粉末，熔点293～297℃，盐酸镁粉反应呈阳性，Molish反应呈阳性。难溶于氯仿、水，微溶于甲醇，易溶于水-甲醇混合溶液。以上信息提示该化合物为黄酮苷类化合物。ESI+/MS显示分子离子峰为771[M+H]⁺，结合氢谱和碳谱推测，分子式C₃₇H₃₈O₁₈，分子量770。碳谱有明显相叠的参差两层峰，氢谱积分比例及碳谱峰高比例约为5∶3，显示此化合物应为两结构相似的混合物质(A和B)，且两化合物分子量相同，结构相似，推测仅个别基团连接位置有变化。UV λ_max：337nm(I带)，274nm(II带)(MeOH)；377nm(I带)，275nm(II带)(MeOH+MeONa)；343nm、380nm(I带)，275nm(II带)(MeOH+AlCl₃)；338nm(I带)，283nm(II带)(MeOH+NaOAc)。推测苷元为芹菜素。氢谱中无A环氢，表明为6，8-C-糖苷键；6.92(2H，d，J＝7Hz，3’，5’-H)、7.02(2H，d，J＝7Hz，3’，5’-H)、8.02(2H，d，J＝7Hz，2’，6’-H)、8.38(2H，d，J＝7Hz，2’，6’-H)，示B环含四个氢，为对称结构；6.86(1H，3-H)、6.71(1H，3-H)示C环含1个氢，为黄酮结构。证实两化合物均为6，8-C-糖-芹菜素，其各自的黄酮苷元¹H-NMR和¹³C-NMR数据见表1。与芹菜素(apigenin)¹H-NMR和¹³C-NMR数据比较发现除6，8位的碳谱δ增加外，其他数据均无明显变化，表明黄酮骨架上再无其他基团连接。

氢谱显示化合物中存在两个反式双键：5.97(1H，d，J＝16Hz)，6.27(1H，d，J＝16Hz)，7.11(1H，d，J＝16Hz)，7.30(1H，d，J＝16Hz)；4个苯环氢：6.40(2H)、6.90(2H)。碳谱显示化合物中还存在两个羰基：164.9、166.0；4个甲氧基：56.0。依据以上数据推测，化合物A和B分别含有一个芥子酸基团。

据氢谱4.51(d，J＝9Hz)，4.66(d，J＝9Hz)，5.00(d，J＝9.5Hz)和5.29(d，J＝9.5Hz)推测分别为两个半乳糖和阿拉伯糖的端基氢。碳谱δ59.9～80.8为糖信号，据DEPT谱59.9、61.2、70.1、70.5为亚甲基峰，证实化合物分别含有一个半乳糖和一个阿拉伯糖；80.0、80.8为两个半乳糖的5位碳信号。

计算上述结构的分子量，叠加后与质谱数据相吻合，证实上述结构的推测均属实。以伞耳花草苷Corymboside和异伞耳花草苷Isocorymboside的¹H-NMR和¹³C-NM数据与黄酮苷元比较，发现化合物B和A分别与前者一致，推测B和A分别为伞耳花草苷和异伞耳花草苷的芥子酸取代结构。HMBC谱上半乳糖和阿拉伯糖的端基氢分别与6，8位碳相关，证实推测成立。

由于黄酮骨架碳谱δ与伞耳花草苷和异伞耳花草苷比较无变化，所以芥子酸均连接于糖上。5.88(brt，9.5Hz)和5.56(brt，9.5Hz)为两个阿拉伯糖2位氢信号，HMBC谱显示两个阿拉伯糖2位氢信号(δ 5.88，5.56)分别与两个芥子酸9位碳信号(δ 166.0，164.9)相关，H-H COSY谱显示两个阿拉伯糖2位氢信号(δ 5.88，5.56)分别与各自阿拉伯糖端基氢信号(δ 5.00，5.29)相关。据以上数据推论化合物A结构为apigenin-6-C-galactoside-8-C-(2’-sinapoyl)arabinoside，经检索为新化合物，命名为小麦新苷A(Triticuside A)；化合物B结构为apigenin-6-C-(2’-sinapoyl)arabinoside-8-C-galactoside，经检索为新化合物，命名为小麦新苷B(Triticuside B)。

小麦新苷A的¹H-NMR、¹³C-NMR和HMBC数据见表1，主要远程相关图见图1。

小麦新苷B的¹H-NMR、¹³C-NMR和HMBC数据见表1，主要远程相关图见图2。

表1 小麦新苷A和B的核磁共振数据(in DMSO[δ(ppm)])

¹³C-NMR 125Hz，¹H-NMR500Hz，TMS为内标，DEPT谱确定碳信号(q(C)，t(CH)，s(CH2)，p(CH3)，A为阿拉伯糖，G为半乳糖。

本发明的两种新化合物作为药物活性成分可以制成常规的药用剂型，如，片剂、丸剂、膏剂、胶囊剂、口服液、颗粒剂以及注射液粉针剂或水针液。

(3)清除羟自由基活性实验

取7.5mmol/L邻二氮菲水溶液1.8ml，加入pH7.4的磷酸缓冲液(PBS)5.0ml，充分混匀后再加入7.5mmol/L硫酸亚铁水溶液1.8ml，充分混匀后加入0.1％ H₂O₂ 2.4ml，最后用水补充体积至20ml，反应液37℃恒温反应1小时，测536nm处吸光度A_损伤，实验组先加样品液后再加H₂O₂，补其体积至20ml，测A_加样；空白管不加H₂O₂和样品，测A_空白。以下列方程式计算羟自由基清除率：

.OH清除率＝(A_加样-A_损伤)/(A_空白-A_损伤)×100％

实验结果见表2

表2 小麦新苷A和B清除羟自由基活性实验结果

结论：小麦新苷A和B均具有较强的清除.OH作用，在250μg/ml浓度组清除率分别达到59.16％、56.10％。(见附图3)

(4)对人癌细胞的体外细胞作用

实验采用7种人癌细胞株，其中包括：Bel-7402(肝癌)、A2780(卵巢癌)、KB(口腔上皮细胞癌)、BGC-823(胃癌)、MCF-7(乳腺癌)、A549(肺腺癌)、Hela(宫颈癌)。用MTT法进行实验，结果见表3。

表3 小麦新苷A和B在体外对人癌细胞生长的影响

结论：小麦新苷A和B均对Bel-7402、A2780、KB三种人癌细胞有作用，小麦新苷A的半致死系数分别为15.15μg/ml、22.03μg/ml、28.36μg/ml，小麦新苷B的半致死系数分别为14.24μg/ml、21.36μg/ml、27.83μg/ml。

实施例1

小麦麸皮10Kg，依次用95％、90％、80％乙醇各冷浸提取一次，乙醇用量200升，每次3天，浓缩合并成无醇味的浓缩液，得总浸膏。总浸膏水溶后依次用石油醚、正丁醇萃取，取正丁醇相，并浓缩成浸膏。正丁醇浸膏水溶解后，经柱层析分离后分别得到小麦新苷A9.2mg，纯度95％和小麦新苷B8.9mg，纯度95％。(见附图4)

实施例2

小麦麸皮1Kg，用水加热提取三次，水用量为20升，提取时间为1小时，提取温度为70℃，提取液经大孔树脂(D101、AB-5、HP-20等)吸附，用水冲洗后用85％乙醇洗脱，洗脱液减压回收溶剂得黄酮混合物。混合物再经柱层析(硅胶柱层析：氯仿-甲醇系统，RP-C18柱层析：水：甲醇系统)分离后，得到小麦新苷A和小麦新苷B的混合物15.1mg，纯度90％。

实施例3

小麦麸皮1Kg，用甲醇冷浸提取三次，甲醇用量为20升，提取时间为1天，提取液经大孔树脂(D101、AB-5、HP-20等)吸附，用水冲洗后用85％乙醇洗脱，洗脱液减压回收溶剂得黄酮混合物。混合物再经柱层析(硅胶柱层析：氯仿-甲醇系统，RP-C18柱层析：水：甲醇系统)分离后，分别得到小麦新苷A和小麦新苷B的混合物13.9mg，纯度90％。

实施例4 胶囊剂的制备

取上述两种黄酮类新化合物中的一种或它们的混合物，加药用辅料淀粉适量，充分混匀后装入胶囊，制成每粒含上述新化合物或衍生物100mg的胶囊剂供口服。

实施例5 注射剂的制备

取上述两种黄酮类新化合物及它们的衍生物中的一种或它们的混合物，加注射用纯净水及聚山梨酯80适量，制成每250ml含100mg上述新化合物或衍生物的注射液供静脉注射点滴使用。

Claims

1、一种小麦麸皮黄酮类化合物，简称小麦新苷A，化学名称为芹菜素-6-C-半乳糖苷-8-C-(2’-芥子酸酰基)阿拉伯糖苷，分子式C₃₇H₃₈O₁₈，分子量770，化学结构式为：

2、一种小麦麸皮黄酮类化合物，简称小麦新苷B，化学名称为芹菜素-6-C-(2’-芥子酸酰基)阿拉伯糖苷-8-C-半乳糖苷，分子式C₃₇H₃₈O₁₈，分子量770，化学结构式为：

3、权利要求1或2所述小麦麸皮黄酮类化合物的制备方法，其特征在于：以小麦麸皮为原料，经水或有机溶剂或混合溶剂提取，水提取液直接过大孔树脂吸附，有机溶剂或混合溶剂提取液浓缩后加水溶解再经大孔树脂吸附或正丁醇萃取，大孔树脂吸附物或正丁醇萃取物经柱层析分离而得。

4、权利要求3所述的制备方法，其特征在于，大孔树脂包括D101、AB-5或HP-20；柱层析用担体选自硅胶、氧化铝、聚酰胺和ODS中的一种或几种；有机溶剂包括甲醇、乙醇或正丁醇。

5、权利要求1或2所述的小麦麸皮黄酮类化合物与医学上可接受的药用辅料组成的药物组合物。

6、权利要求1或2所述的小麦麸皮黄酮类化合物与医学上可接受的药用辅料组成的制剂。

7、权利要求6所述的制剂，包括片剂、胶囊剂、颗粒剂、口服液和注射剂。

8、权利要求1或2所述的小麦麸皮黄酮类化合物在制备预防与治疗与自由基损伤有关的疾病的药物中的用途。

9、权利要求1或2所述的小麦麸皮黄酮类化合物在制备预防与治疗癌症的药物或食品添加剂中的用途。