CN100595198C - 蓬莪术环二烯及其衍生物的制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明提供了蓬莪术环二烯的制备方法和用途，还提供了蓬莪术环二烯衍生物及其制备方法和用途。本发明提供的蓬莪术环二烯衍生物质量稳定，本发明提供的蓬莪术环二烯制备方法可操作性强，提取效率高、操作周期短，分离程度高，避免有效成分发生分解与转化，没有环境污染，CO₂可循环使用等一系列优点。

Description

蓬莪术环二烯及其衍生物的制备方法和用途

技术领域

本发明涉及蓬莪术环二烯衍生物，涉及蓬莪术环二烯及其衍生物的制备方法，涉及蓬莪术环二烯及其衍生物的医药用途。

背景技术

中药莪术为姜科植物蓬莪术Curcuma phaeocaulis Val.广西莪术C.kwangsinensis S.G.Lee et C.F.Liang.和温郁金C.wenyujin Y.H.Chen et C.Ling(习称“温莪术”)的干燥根茎，其挥发油主要化学成分为单萜、倍半萜类化合物，其中倍半萜和含氧倍半萜类衍生物为主要有效成分。

莪术挥发油一直是采用水蒸气蒸馏法提取，由于莪术油含有较多的淀粉粒，在长时间的加热蒸馏过程中易与水蒸气、挥发油一起被蒸出，造成提取的挥发油中含有大量的泡沫，油水易形成乳浊液，难于分层，给下一步莪术挥发油的精制带来难度。又因为挥发油中主要有效成分是大量的倍半萜衍生物，加热时间过长会引起其发生分解与转化，如蓬莪术环二烯发生周环反应，蓬莪术环二烯(Furanodiene)转变成莪术烯(Curzerene)。

蓬莪术环二烯是莪术挥发油中的主要成分，但目前尚没有能够大量制备该化合物的方法，且蓬莪术环二烯不稳定，遇热容易分解，变黄。

鉴于此，本发明人提供了大量制备蓬莪术环二烯的制备方法；提供了质量稳定的蓬莪术环二烯的衍生物，提供了蓬莪术环二烯衍生物的制备方法，提供了蓬莪术环二烯其衍生物的医药用途。

发明内容：

本发明提供了蓬莪术环二烯的衍生物。

本发明提供了蓬莪术环二烯衍生物的制备方法。

本发明提供了蓬莪术环二烯的制备方法。

本发明提供了蓬莪术环二烯及其衍生物在制备解热、消炎药物方面的应用。

本发明提供了蓬莪术环二烯及其衍生物在制备抗病毒药方面的应用。

本发明提供的蓬莪术环二烯衍生物如式I所式：

式I

其中R可以是

其中n＝0～15；

R可以是其中Ra＝氢、烷基、烷氧基或卤素，烷氧基为CH₃O(CH₂)n，n＝1～5；

R可以是

其中Rb＝氢、烷基、烷氧基或卤素，烷氧基为CH₃O(CH₂)n，n＝1～5。

R可以是CH₃(CH₂)n-，其中n＝0～15；

其优选为2-乙酰基蓬莪术环二烯，2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯，2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯，2-乙基蓬莪术环二烯，2-(叔丁基)蓬莪术环二烯，2-丁基蓬莪术环二烯，2-(正辛基)蓬莪术环二烯。

本发明提供的衍生物以蓬莪术环二烯为原料，经过化学反应制备而成。蓬莪术环二烯可以从含有蓬莪术环二烯的莪术中提取，采用超临界CO₂法萃取，优选条件：萃取压力为10-50MPa，萃取温度为20-90℃，解析斧的温度为20-90℃，压力为3-30MPa，当系统达到选定的压力、温度时，调节CO₂的流量为20-80kg/hr，萃取时间为2-10小时，用1～8倍量醇类溶剂洗涤，得白色针状晶体，即为蓬莪术环二烯；前述超临界方法得到的萃取物也可以经过柱层析，可获得纯度高于98％的蓬莪术环二烯对照品，优选为以硅胶柱色谱层析，干柱法制备，用石油醚除去不含氧的单萜及倍半萜类化合物，将色带进行切柱收集，用乙酸乙酯萃取，回收溶剂，残留物用甲醇重结晶，即得蓬莪术环二烯白色针状结晶对照品。

本发明将超临界CO₂萃取技术应用于提取、分离蓬莪术环二烯单体，纯度高，可操作性强，是一项集提取、分离、浓缩为一体的新技术，具有提取效率高、操作周期短，分离程度高，避免有效成分发生分解与转化，没有环境污染，CO₂可循环使用等一系列优点。

以下以具体实施例对本发明做进一步说明，但并不限于此。

具体实施方式：

制备例1：制备蓬莪术环二烯

取莪术药材1.5kg，粉碎成粗粉(过2号筛)，投入HA221-50-06型超临界萃取装置中，以压力28Mpa，60℃，CO₂流量为25kg/hr的条件萃取1.5小时，解析釜I、II的压力分别为10、6Mpa，温度分别为50、45℃，解析得到黄色或棕色油状提取物120g，萃取得率8.0％。将萃取物冰箱放置，析出结晶加入甲醇洗涤，得白色针状晶体，mp.69～71℃。经UV、IR、NMR、MS等波谱技术鉴定，分子式C₁₅H₂₀O，分子量216.32，结构为蓬莪术环二烯。IR(KBr)：3052，3027(＝CH)，2968，2928，2890，2856，1622(C＝C)，1552(C＝C，Furan)，1445，1385(CH₃，CH₂)，1256，1131，1076(C-O-C Furan)，1026，986，893，847，778，754cm^-1。

UV(MeOH)：λmax＝215nm(ε＝10⁴)。

¹H-NMR(400MHz，C₆D₆)：δ＝7.16(s；1H，2-H)，4.94(t，J＝15.6Hz；1H，9-H)，4.86(t，J＝7.2Hz；1H，5-H)，3.86(d，J＝15.6Hz；1H，11-H_b)，3.61(d，J＝15.6Hz；1H，11-H_a)，3.19(d，J＝7.2Hz；2H，4-H_b)，2.22(m；1H，7-H_a)，2.12(m；1H，8-H)，1.90(s；3H，3-CH₃)，1.82(m；1H，7-H_b)，1.62(s；3H，6-CH₃)，1.37(s；3H，10-CH₃)

¹³C-NMR(100MHz，C₆D₆)：δ＝137.2(s；C-2)，122.6(s；C-3)，9.6(s；C-3-CH₃)，119.7(s；C-3α)，25.4(s；C-4)，128.7(s；C-5)，129.3(s；C-6)，17.1(s；C-6-CH₃)，40.4(s；C-7)，27.8(s；C-8)，129.9(s；C-9)，135.1(s；C-10)，16.9(s；C-10-CH₃)，42.0(s；C-11)，150.7(s；C-11α)。

MS(EI，70eV，m/z.P％)：216(34；

，C₁₅H₂₀O)，201(11)，159(25)，145(30)，143(13)，133(12)，131(17)，119(11)，117(11)，115(10)，109(26)，108(100)，107(23)，105(23)，93(39)，91(35)，81(14)，79(24)，77(24)，65(11)，53(13)，51(6)。

蓬莪术环二烯结构如下：

制备例2：制备蓬莪术环二烯对照品

取莪术药材1.5kg，粉碎成粗粉(过2号筛)，投入HA221-50-06型超临界萃取装置中，以压力28Mpa，60℃，CO₂流量为25kg/hr的条件萃取1.5小时，解析釜I、II的压力分别为10、6Mpa，温度分别为50、45℃，解析得到黄色或棕色油状提取物120g，取100～200目硅胶60g，干法装柱，2g油状提取物上样，以300ml石油醚洗脱，洗脱液流干后，硅胶分为两层明显色带，截取红色带硅胶，加乙酸乙酯100ml，超声30min，过滤，重复3次，合并滤液，回收乙酸乙酯，残留物加甲醇微热使其溶解，放冷析出白色针状，重结晶三次，得蓬莪术环二烯对照品，纯度为98.4％。

制备例3：制备2-乙酰基蓬莪术环二烯

在装有回流冷凝管和滴液漏斗的三颈瓶中加入0.10mol的蓬莪术环二烯化合物，0.15mol三氯化铝，40ml二硫化碳。将0.10mol乙酰氯用二硫化碳适量稀释于滴液漏斗中，在机械搅拌下缓缓加入到三颈瓶中(约1-2滴/秒)。加完后，在室温下搅拌2小时，反应2小时，反应完成后，在冰浴下，缓缓的往三颈瓶中滴加1∶1(v/v)水稀释的浓盐酸约20ml，使溶液分层，当三颈瓶里的固体充分溶解后，冷却，转移到500ml的分液漏斗中用氯仿多次萃取，弃去水层，合并氯仿层，加入50ml10％NaOH水溶液50ml洗涤，再用50ml水洗，重复二次，加无水硫酸镁干燥过夜，旋转蒸发除去氯仿和二硫化碳，减压蒸馏，得156-165℃馏分，为淡黄色液体，产率：55.5％。

制备例4：制备2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯

制备方法同制备例3，以3-甲基苯甲酰氯取代乙酰氯，制备2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯。

制备例5：制备2-(2-吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯

制备方法同制备例3，以吡啶-2-2-甲酰氯取代乙酰氯，制备2-(2-吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯。

试验例一：蓬莪术环二烯及其衍生物对内毒素所致发热家兔体温影响的影响

1、材料：按制备例1、制备例3、制备例4、制备例5制备。

2.方法：

取健康家兔24只，体重2-2.5kg，实验前分别测肛温2次，以均值作为正常体温，然后自耳缘静脉注射内毒素，待体温比正常体温升高超过0.7-1.2℃时，随机分为4组，分为空白对照组(生理盐水1ml/100g)、安乃近组(25mg/kg)、蓬莪术环二烯小剂量组(11mg/kg)、蓬莪术环二烯大剂量组(22mg/kg)。各组均腹腔注射给药，安乃近组肌肉注射，对照组给予等量生理盐水，于给药后每1h测体温1次。共测3次，计算各组动物在给药后不同时间内的体温。结果见表1。

方法如上，以2-乙酰基蓬莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表2；

方法如上，以2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表3；

方法如上，以2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表4；

表1蓬莪术环二烯对内毒素致家兔发热的影响(x±s)

与正常对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01；

结果表明：蓬莪术环二烯有很好的降低发热家兔体温的作用。

表2 2-乙酰基蓬莪术环二烯对内毒素致家兔发热实验：(x±s)

与正常对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01；

结果表明，2-乙酰基蓬莪术环二烯有很好的降低发热家兔体温的作用。

表3 2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯对内毒素致家兔发热实验：(x±s)

与正常对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01；

结果表明，2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯有很好的降低发热家兔体温的作用。

表4 2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯对内毒素致家兔发热的影响(x±s)

与正常对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01；

结果表明：2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯有很好的降低发热家兔体温的作用。

试验例二：蓬莪术环二烯及其衍生物的抗炎作用的影响

1、材料：按制备例1、制备例3、制备例4、制备例5制备。

2.方法：

Wistar大鼠40只，雄性，体重160～200g。随机分为4组，空白对照组(生理盐水1ml/100g)、地塞米松组(4mg/kg)、蓬莪术环二烯小剂量组(21mg/kg)、蓬莪术环二烯大剂量组(42mg/kg)。于大鼠左踝部做环形标记，鼠足容积测定器测量大鼠左踝部环形标记以下正常体积。左足底皮下注射1％角叉菜胶0.1ml，30min后各组大鼠腹腔注射给予相应剂量药物，给药后4h测量大鼠左踝部环形标记以下体积，按公式：肿胀率＝(肿胀后体积-正常体积)/正常体积×100％计算肿胀率。结果采用组间t检验进行统计学处理。结果见表5

方法如上，以2-乙酰基蓬莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表6；

方法如上，以2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表7；

方法如上，以2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表8；

表5蓬莪术环二烯对角叉菜胶致大鼠足肿胀率的影响(x±s)

结果与空白对照组比较^＊P＜0.05，^＊＊P＜0.01

结果表明，蓬莪术环二烯具有明显的抗炎作用。与空白对照组比较，蓬莪术环二烯二组均能减小大鼠足跖肿胀率(p＜0.05，p＜0.01)，且随剂量的增加炎症缓解程度增大。

表6  2-乙酰基蓬莪术环二烯对角叉菜胶致大鼠足肿胀率的影响(x±s)

与空白对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01

结果表明，2-乙酰基蓬莪术环二烯具有明显的抗炎作用。与空白对照组比较，2-乙酰基蓬莪术环二烯二组均能减小大鼠足跖肿胀率(p＜0.05，p＜0.01)，且随剂量的增加炎症缓解程度增大。

表7  2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯对角叉菜胶致大鼠足肿胀率的影响(x±s)

与空白对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01

结果表明，2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯具有明显的抗炎作用。与空白对照组比较，2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯二组均能减小大鼠足跖肿胀率(p＜0.05，p＜0.01)，且随剂量的增加炎症缓解程度增大。

表8  2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯对角叉菜胶致大鼠足肿胀率的影响(x±s)

与空白对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01

结果表明，2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯具有明显的抗炎作用。与空白对照组比较，2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯二组均能减小大鼠足跖肿胀率(p＜0.05，p＜0.01)，且随剂量的增加炎症缓解程度增大。

试验例三：蓬莪术环二烯及其衍生物对小鼠流感病毒性肺炎的影响

1、材料：按制备例1、制备例3、制备例4、制备例5制备。

2.方法：取50只昆明种小鼠，体重18-22g，随机分为5组，每组10只，雌雄各半。除正常对照组外，将小鼠用乙醚轻度麻醉，以15个LD₅₀流感病毒液滴鼻感染，每只50μl/只。从感染前1d开始腹腔注射给药，蓬莪术环二烯大剂量组(66mg/kg)、蓬莪术环二烯小剂量组(33mg/kg)、利巴韦林(70mg/kg)，每天1次，连续5d，病毒对照组和正常对照组均给予等体积生理盐水。第6d称取小鼠体重后解剖，用滤纸吸干肺脏表面液体后置天平称重，按肺重除以体重逐个计算肺指数(Lung Index，LI)和各组肺指数抑制率。结果采用组间t检验进行统计学处理。结果见表9

方法如上，以2-乙酰基莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表10；

方法如上，以2-(3-甲基苯甲酰基)莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表11；

方法如上，以2-(吡啶-2-甲酰基)莪术环二烯取代蓬莪术环二烯，结果见表12；

表9蓬莪术环二烯对小鼠流感病毒性肺炎的抑制作用(x±s)

与正常对照组比较^#P＜0.05 ^##P＜0.01；与病毒对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01

结果表明，与正常对照组相比，病毒对照组小鼠的LI明显增加(P＜0.01)；给予不同剂量的蓬莪术环二烯后，动物LI均低于病毒对照组，其治疗效果随药物剂量的增加，LI值也相应的减少，呈现较显著的剂量相关性(P＜0.05)。

表10  2-乙酰基蓬莪术环二烯对小鼠流感病毒性肺炎的抑制作用(x±s)

与正常对照组比较^#P＜0.05 ^##P＜0.01；与病毒对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01

结果表明，与正常对照组相比，病毒对照组小鼠的LI明显增加(P＜0.01)；给予不同剂量的2-乙酰基蓬莪术环二烯后，动物LI均低于病毒对照组，其治疗效果随药物剂量的增加，LI值也相应的减少，呈现较显著的剂量相关性(P＜0.05＝。

表11  2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯对小鼠流感病毒性肺炎的抑制作用(x±s)

与正常对照组比较^#P＜0.05 ^##P＜0.01；与病毒对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01

结果表明，与正常对照组相比，病毒对照组小鼠的LI明显增加(P＜0.01)；给予不同剂量的2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯后，动物LI均低于病毒对照组，其治疗效果随药物剂量的增加，LI值也相应的减少，呈现较显著的剂量相关性(P＜0.05)。

表12  2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯对小鼠流感病毒性肺炎的抑制作用(x±s)

与正常对照组比较^#P＜0.05 ^##P＜0.01；与病毒对照组比较^＊P＜0.05 ^＊＊P＜0.01

结果表明，与正常对照组相比，病毒对照组小鼠的LI明显增加(P＜0.01)；给予不同剂量的2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯后，动物LI均低于病毒对照组，其治疗效果随药物剂量的增加，LI值也相应的减少，呈现较显著的剂量相关性(P＜0.05＝。

Claims (4)

1.式I所式化合物

式I

其中R是

其中n＝0～15；

或

Ra＝氢、烷氧基或卤素，烷氧基为CH₃O(CH₂)n，n＝1～5；

或

其中Rb＝氢、烷氧基或卤素，烷氧基为CH₃O(CH₂)n，n＝1～5。

2.下列化合物：2-乙酰基蓬莪术环二烯，2-(3-甲基苯甲酰基)蓬莪术环二烯，2-(吡啶-2-甲酰基)蓬莪术环二烯。

3.权利要求1或2所述的化合物在制备解热、消炎药物方面的应用。

4.权利要求1或2所述的化合物在制备抗病毒药方面的应用。