CN100532356C - 磺酸钠取代二苯庚烷类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及从姜科的提取物中分离得到磺酸钠取代二苯庚烷类化合物及其可药用盐或其溶剂化物，这些化合物的提取制备方法，这些化合物的药物用途和含有这些化合物的药物组合物。本发明的化合物可以用于预防或治疗由氧自由基引起或与氧自由基有关的生理改变或疾病，其可以以片剂、颗粒剂、胶囊、注射剂等药物组合物形式使用。

Description

磺酸钠取代二苯庚烷类化合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及植物化学和药物化学领域，具体而言，本发明涉及可期待具有预防或治疗由氧自由基引起或与氧自由基有关的生理改变或疾病用途的从姜科植物生姜、姜黄、郁金、莪术、高良姜中得导到的两个磺酸钠取代二苯庚烷类新化合物及其制备方法和医药或保健品用途。

技术背景

姜科植物广布于中国各地，较为著名和常用的包括生姜(Zingiberofficinale)、姜黄(Curcuma Longa L.)、莪术(Curcuma phaeocaulis valeton)、郁金(Curcuma wenyujin Y.H.Chen et C.Ling)、高良姜(Alpinia offcinarumHance)等，主要有温胃散寒，消食止痛，行气破血，清心解郁，消积化瘀，利胆退黄等功效。

生姜(Zingiber officinale)乃禾本科根茎类植物，有辛辣味，自古以来就被用作调味和保健用途，有养颜、抗衰老、活血及帮助消化作用。朱熹《论语集注》中有记载：姜能通神明、去秽恶。惟其生物活性的作用机理大多不详，而生姜内各种不同的化合物种类繁多，各有不同作用，故分离及鉴定其有效成份对于发展生姜的药用价值实属必要。

有金包括温郁金、广西莪术、蓬莪术等，主要用于经闭痛经、胸腹涨痛、刺痛、热病神昏、癫痫发狂、黄疸尿赤等。商品有黄郁金、黑郁金、白郁金、绿有金，一般以黄有金为佳。对中毒性干炎有保护作用，具抗真菌作用，姜黄醇和姜黄素还有显著降血脂作用。

莪术归肝脾经，用于徵叚痞块，瘀血经闭，食积涨痛，早期宫颈癌等。主要药理作用为抗肿瘤、抗菌、升白、抗血栓等。

高良姜主要分布于我国南部，按照产地不同分为广东、广西、台湾、海南四种。归脾、胃经，用于脘痛冷痛、胃寒呕吐、嗳气吞酸等。用于治疗溃疡、心绞痛等。

对以上姜科植物的深入活性成分研究，找出其作用机制，为本发明的目的之一。

发明内容

本发明的目的是提供了一种从姜科植物，例如生姜、姜黄、有金、莪术、和/或高良姜得到的新的磺酸钠取代二苯庚烷类化合物及其可药用盐或其溶剂化物。

本发明的另一目的是提供了一种从姜科植物生姜、姜黄、郁金、莪术、和/或高良姜中提取制备新的磺酸钠取代二苯庚烷类化合物的方法。

本发明的另一目的是提供了将姜科植物生姜、姜黄、郁金、莪术、和/或高良姜中得到的磺酸钠取代二苯庚烷类化合物用于制备抗氧自由基引起或与氧自由基有关的生理改变或疾病的药物用途。具体而言，本发明提供了将本发明化合物用于制备护肝药、抗老年性痴呆药物、治疗心血管及脑血管病变药物、抗衰老药物、治疗糖尿病并发症药物及与上述疾病或生理改变有关的保健品的用途。

本发明的另一目的是提供了含有本发明的二苯庚烷类化合的药物组合物。

本发明通过从姜科植物生姜、姜黄、郁金、莪术、和/或高良姜中提取制备得到下列的新化合物1和2，具体结构下：

化合物1：1S，5S，2E

化合物2：1S，5R，2E

化学名称：

(1S，5S，2E)-1，7-双-(4—羟基苯基)—2—烯—5—磺酸钠基—1—庚醇(化合物1)；

(1S，5R，2E)-1，7-双-(4-羟基苯基)-2-烯—5—磺酸钠基-1-庚醇(化合物2)。

本发明的含磺酸钠基的二苯庚烷类化合物1和2的提取制备方法包括：由姜科植物根茎、叶、花部位经醇水或酮水超声提取、大孔树脂富集、硅胶柱或葡聚糖凝胶柱精制而成。本发明的提取方法包括以下步骤：

(a)由醇水或酮水经冷浸或超声取干燥并磨粉的姜科植物，减压挥干溶剂后得浸膏；

(b)  用乙醇或甲醇进行溶解，后经大孔树脂柱层析，先用水洗去杂质，然后用醇水系统梯度洗脱得不同流份：根据薄层层析检测结果，合并相同组分流份，将含有化合物1和2的组分再分别用硅胶柱层析，以有机混合溶剂系统梯度洗脱，经过薄层层析检测，合并含有相同成分的流份，再用葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)柱层析精制，以氯仿—甲醇溶剂系统洗脱，经选择溶剂重结晶后得到化合物1和2。

本发明中的制备方法中，步骤(a)中的醇可以是甲醇、乙醇、丙酮、丁醇、乙二醇、碳链小于32烷醇、碳链小于32烯醇及苯酚等或它们的混合物，优选乙醇；醇水混合溶剂可以是醇和水不同比例混合的溶剂，优选乙醇和水的混合溶剂。步骤(a)中的酮可以是丙酮、丁酮或其它小于6个碳的酮，优选丙酮；酮水混合溶剂可以是酮和水不同比例混合的溶剂，优选丙酮和水的混合溶剂。

化合物1和2主要来源于姜科植物的各个部位，优选从生姜和郁金、莪术和根茎、叶、花，包括其干品和鲜品中制备而得。

具体而言，本发明的化合物可以通过如下的提取制备方法得到：

(a)用乙醇水混合溶剂(乙醇含量在30％以上)或丙酮水混合溶剂(丙酮含量在40％以上)提取粉碎后的姜科植物根茎、叶、花部位，过滤后浓缩滤液得浸膏；

(b)将浸膏用有机溶剂溶解后，经大孔树脂柱和硅胶柱层析，用乙醇—水(0:100-100:0)梯度洗脱，薄层层析检测，分别收集含有化合物1和2的部位，再经进一步反相硅胶柱层析，用醇-水(1:100-100:1)或者酮水(1:100-100:1)的混合溶剂洗脱，薄层层析检测，分别富集到含有化合物1和2的组分，经葡聚糖凝胶柱纯化得到化合物1和2。

其中，步骤(a)中的乙醇水混合溶剂优选50％—95％乙醇，最优选80％乙醇—水；丙酮水混合溶剂优选50％—98％丙酮，最优选75％丙酮—水比例。

本发明的特点，从姜科植物根茎、叶、花部位中分离提纯其有效部位，经化学测定结构为含磺酸钠基的二苯庚烷类化合物1和2，并发现其具有很强的清除氧自由基作用，提供了可期待用于制备由氧自由基引起或与之有关的生理改变或疾病的治疗药物及预防保健品，包括但不限于衰老，心血管病变，脑血管病变，肝病变，老年性痴呆症，及糖尿病并发症。

本发明中制备得到的含磺酸钠基的二苯庚烷类化合物1和2用制药领域中的常规方法，结合中、西药制药中常规的可药用辅料，可以制成各种药物组合物，如片剂、颗粒剂、胶囊、注射剂等，这些药物组合物可以用于预防或/和治疗老年性痴呆、心血管病变、脑血管病变、肝病变、早衰、糖尿病并发症等与氧自由基破坏细胞功能有关的生理改变或疾病。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明。必须说明下述实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。

实施例1：生姜中含磺酸钠基的二苯庚烷类化合物1和2的分离制备和纯化方法

干燥的生姜根茎(5.5公斤)磨粉后用10倍量95％乙醇浸泡，用超声提取3次，每次3小时。减压挥干溶剂后用大孔树脂柱层析，用乙醇—水(0:100-100:0)梯度洗脱，根据薄层层析检测结果，合并相同组分流份。将含有化合物1和2的组分再分别用硅胶柱层析，以石油醚—乙酸乙酯和氯仿—甲醇溶剂系统梯度洗脱。经过薄层层析检测，合并含有相同成分的流份。再用葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)柱层析精制，以氯仿—甲醇溶剂系统洗脱，经丙酮重结晶后得到化合物1和2。化合物1和2为一对差向异构体，故在薄层板显示为一个斑点，难以分开。我们对混合物测试了核磁共振数据如下：

化合物1和2的¹H-NMR核磁共振数据(400MHz，氘代丙酮)：δ 7.01(双峰，J＝8.8Hz，H-1)，6.08(双双峰，J＝15.2，8.8Hz，H-2)，5.75(多重峰，H-3)，2.29(多重峰，H-4)，1.73(多重峰，H-5)，1.64(多重峰，H-6)，2.55(多重峰，H-7a)，2.66(多重峰，H-7b)，6.99(双峰，J＝8.4Hz，H-2′和H-6′)，6.69(双峰，J＝8.4Hz，H-3′和H-5′)，7.31(双峰，J＝8.4Hz，H-2″和H-6″)，6.99(双峰，J＝8.4Hz，H-3″和H-5″)；13C核磁共振数据见表1：

表1.化合物1和2的¹³C核磁共振数据(100MHz，氘代丙酮)

实施例2：化合物1和2清除超氧阴离子自由基的能力检测

化合物1和2清除超氧阴离子自由基能力的检测乃使用非酶体系吩嗪硫酸甲酯-还原性辅酶I(PMS-NADH)系统产生的超氧阴离子与还原性氮兰四唑(NBT)发生氧化还原反应，根据其在560nm波长处吸光度的变化来判断化合物的自由基清除能力。反应体系中含有三羟甲基氨基甲烷(Tris-HCl)缓冲液(16mmol/L，酸碱值pH＝8.0)，78μmol/L还原性辅酶I(NADH)，50μmol/L氮兰四唑(NBT)，浓度为50μg/mL的待测化合物和5μmol/L吩嗪硫酸甲酯(PMS)。系统中加入PMS即启动反应，室温反应5分钟后使用酶标仪(Bio-Tek Instruments，USA)在560nm波长处测定吸光度(A)。空白管不加PMS。浓度为50μg/mL的檞皮素和姜黄素作为阳性对照。结果见表2。

表2.化合物1和2清除超氧化阴离子自由基活性

 

化合物(50μg/mL)	百分清除率
		1和2	44.0％±3.6％
姜黄素(Curcumin)	61.3％±4.7％
		槲皮素(Quercetin)	91.4％±2.8％

结果说明：化合物1和2的混合物在同等浓度的情况下，对超氧化阴离子自由基有确切的清除活性，清除率为44.0％。

实施例3：化合物1和2清除1，1-二苯基-二苦基肼(DPPH)自由基的能力检测

1，1-二苯基-二苦基肼(DPPH)的甲醇溶液在517nm波长处有强吸收值，其被抗氧化物还原时，吸收值下降。吸光度越低。其抗氧化作用越强。主要参考AlejandroTapia等所述方法。简而言之，250μL反应体系中含有各种不同浓度的待测化合物25μL，DPPH(0.4mg·mL^-1)的甲醇溶液40μL及甲醇溶液185μL，37℃水浴反应30分钟后，在517nm波长处测定吸光度。DPPH的甲醇液和槲皮素分别作为阴性、阳性对照。结果见表3。

表3 化合物1和2清除超氧化阴离子自由基活性

 

化合物(50μg/mL)	半数清除度IC<sub>50</sub>(μg/mL)
		1和2	10.8±1.8
姜黄素(Curcumin)	11.7±2.1
		槲皮素(Quercetin)	3.9±0.8

结果说明：化合物1和2的混合物在同等浓度的情况下，对DPPH自由基有确切的清除活性，半数清除浓度为10.8±1.8μg/mL，强于姜黄素而弱于檞皮素。说明化合物1和2是具有清除DPPH自由基显著效果取代二苯庚烷类化合物。

实施例4：化合物1和2对细胞的毒性检测

在测定这些新化合物的抗氧化作用之前，对化合物1和2的细胞毒性进行了测定，化合物以100μM的浓度与原代培养的大鼠肝细胞作用48小时，没有观察到有任何细胞毒性。另外，浓度为200μg/mL的化合物1和2溶液对培养的KB细胞也没有呈现任何毒性。

实施例5：温郁金、莪术、姜黄、高良姜根茎与地上部分茎叶中化合物1和2的比较

温郁金和莪术(全草)植物各一公斤采自浙江省瑞安南部，姜黄一公斤购自杭州中药材市场，高良姜购自广西玉林，生药由昆明医学院张荣平教受鉴定。用安吉伦高效液相色谱(Agilent HPLC)对化合物1和2进行了含量检测。

供试样品处理：阴干粉碎后的样品各称取0.5克(±0.1毫克)，置25毫升容量瓶，加20毫升甲醇，25～30℃下超声60分钟，加甲醇至刻度，用0.45μm滤膜滤过。

标准溶液的制备：准确称取化合物1和2的混合物(1:1，核磁共振谱确定比例)10.0毫克，加入8毫升甲醇超声溶解，加入甲醇配成0.5毫克/毫升的标准储备液。用甲醇按照1:1，1:10，1:50，1:100配制成标准溶液，冷藏备用。

色谱条件：使用C18包谱柱(4.6mm×250mm)，5μm，柱温30℃，检测波长：282nm，流速：1.0毫升/分钟，进样量：20μl。流动相成如下表所示：

 

时间(分钟)	水(％)	乙腈(％)
			0	55	45
8	50	50
			15	45	55
40	10	90
			45	55	45
55	55	45

含量测试：将提取溶媒、标准品溶液、供试样品分别进样，记录色谱图。以峰面积对应标准溶液浓度绘制曲线，计算线性范围，相关系数≥0.998。从标准曲线计算出化合物1和2的含量。发现含量如下表所示：

 

原植物	化合物1和2含量(％)
		温郁金	0.20
温郁金地上部分茎叶	0.17
		莪术	0.21
姜黄	0.10
		高良姜	0.13

结果表时：温郁金根茎和地上部分都含有本发明所述的化合物，并且姜黄、高良姜中都含有不同含量的化合物1和2，说明化合物1和2是姜科植物中的特征性成分，所以运用温郁金根茎和地上部分、莪术、姜黄、高良姜都可以制备发明所要求的含有化合物1和2的抗氧化药物。

Claims (7)

1.具有下面结构的磺酸钠取代二苯庚烷类化合物或其可药用盐：

化合物1：1S，5S，2E

化合物2：1S，5R，2E

其特征为：化合物1的名称是(1S，5S，2E)—1，7—双—(4—羟基苯基)—2—烯—5—磺酸钠基—1—庚醇；化合物2的名称为(1S，5R，2E)—1，7—双—(4—羟基苯基)—2—烯—5—磺酸钠基—1—庚醇。

2.一种制备权利要求1所述化合物的方法，包括如下步骤：

(a)用乙醇水混合溶剂或丙酮水混合溶剂提取粉碎后的姜科植物，过滤后浓缩滤液得浸膏；其中，乙醇水混合溶剂的乙醇含量在30％以上，丙酮水混合溶剂的丙酮含量在40％以上；

(b)将浸膏用有机溶剂溶解后，经大孔树脂柱和硅胶柱层析，用乙醇—水梯度洗脱，薄层层析检测，分别收集含有化合物1和2的部位，再经进一步反相硅胶柱层析，用醇-水或者酮-水的混合溶剂洗脱，薄层层析检测，分别富集到含有化合物1和2的组分，经葡聚糖疑胶柱纯化得到化合物1和2；其中乙醇—水的比例为0:100—100:0；醇-水的比例为1:100—100:1；酮水的例为1:100—100:1。

3.根据权利要求2的方法，其特征为：姜科植物选自生姜、郁金、姜黄、莪术、高良姜中的一种或多种，采用姜科植物的根茎、叶或花。

4.根据权利要求1所述之化合物用于制备预防或治疗由氧自由基引起或与氧自由基有关的生理改变或疾病的药物之用途。

5.根据权利要求4的用途，其中由氧自由基引起或与氧自由基有关的生理改变或疾病是指肝脏损伤、老年性痴呆、心脑血管病变、衰老或糖尿病并发症。

6.一种用于预防或治疗由氧自由基引起或与氧自由基有关的生理改变或疾病的药物组合物，其含有作为活性成分的治疗有效量的权利要求1所述之化合物或它们的组合物和可药用载体。

7.根据权利要求6的药物组合物，其是片剂、颗粒剂、胶囊或注射剂。