CN102746264A

CN102746264A - 7-苯甲氧基橙皮素及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN102746264A
Application number: CN2012102768153A
Authority: CN
Inventors: 张保顺; 李学刚; 袁吕江; 沈燕
Original assignee: Southwest University
Current assignee: Southwest University
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明公开了新化合物7-苯甲氧基橙皮素，该化合物具有显著的降糖活性，与阳性对照药物阿卡波糖和二甲双胍的降糖活性基本相当，可用于制备抗糖尿病药物，有助于2型糖尿病的治疗；其制备方法是将橙皮苷溶于无水甲醇，用浓硫酸催化水解脱去鼠李葡萄糖苷生成橙皮素，再将橙皮素与溴化苄溶于无水丙酮，用无水碳酸钾催化进行醚化反应即得，该制备方法操作简单、成本低廉，适用于工业化大生产。

Description

7-苯甲氧基橙皮素及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于化学和药学领域，涉及一种新的橙皮苷衍生物及其制备方法，还涉及该化合物在制药领域中的用途。

背景技术

糖尿病是一种慢性代谢疾病，具有高血糖、胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足等特点。糖尿病分为1型糖尿病和2型糖尿病，其中2型糖尿病约占90%以上。目前，1型糖尿病主要是给予胰岛素治疗，2型糖尿病主要是给予口服降糖药治疗，或给予口服降糖药和胰岛素联合治疗。

目前，临床上使用的口服降糖药主要有四类：磺酰脲类（如格列本脲、格列吡嗪、格列齐特、格列美脲等）、双胍类（如二甲双胍等）、α-葡萄糖苷酶抑制剂（如阿卡波糖、伏格列波糖等）和胰岛素增敏剂（如罗格列酮、吡格列酮等）。但这些口服降糖药都存在较为严重的不良反应。因此，寻找毒副作用更小、疗效更好的抗糖尿病药物一直是人们研究的重点。

黄酮类化合物是植物界中分布很广的一类天然化合物，也是药用植物的主要活性成分之一，具有广谱的药理活性和较低的毒性。橙皮苷作为类黄酮的一种，现代药理研究发现，其具有抗氧化、抗炎、降血脂、降血压、保护心血管和抗肿瘤等药理活性。但橙皮苷水溶性差，口服吸收难，生物利用度低，难以直接应用于临床。因此，人们希望通过对橙皮苷进行结构修饰来提高其生物利用度和药理活性。关于上述研究，目前已有大量文献报道，但有关橙皮苷衍生物在降糖活性方面的报道却极为少见。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种具有降糖活性的橙皮苷衍生物；目的之二在于提供所述橙皮苷衍生物的制备方法；目的之三在于提供所述橙皮苷衍生物在制药领域中的用途。

为达到上述目的，本发明经研究，提供如下技术方案：

1．结构式如下的7-苯甲氧基橙皮素：

。

2．所述7-苯甲氧基橙皮素的制备方法，包括以下步骤：将橙皮苷溶于无水甲醇，用浓硫酸催化水解脱去鼠李葡萄糖苷生成橙皮素，再将橙皮素与溴化苄溶于无水丙酮，用无水碳酸钾催化进行醚化反应，制得7-苯甲氧基橙皮素。

优选的，所述7-苯甲氧基橙皮素的制备方法包括以下步骤：将橙皮素、无水甲醇和浓硫酸混匀，所述橙皮素、无水甲醇和浓硫酸的用量比为3.5g：280mL：10mL，60℃回流反应，反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，加入乙酸乙酯使溶解，用氯化钠溶液洗涤至中性，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液挥干溶剂，得橙皮素粗品，用硅胶柱层析分离纯化，得橙皮素纯品；将橙皮素纯品、无水碳酸钾、无水丙酮和溴化苄混匀，所述橙皮素纯品、无水碳酸钾、无水丙酮和溴化苄的用量比为1.0 g：2.4 g：70 mL：1.2 mL，56℃保温搅拌反应，当监测到有目标化合物生成时，补加无水碳酸钾和溴化苄，所述无水碳酸钾和溴化苄的补加量分别相当于其第一次加入量的二分之一，然后继续56℃保温搅拌反应，反应完成后，过滤，滤液挥干溶剂，得7-苯甲氧基橙皮素粗品，用硅胶柱层析分离纯化，即得7-苯甲氧基橙皮素纯品。

在上述优选方法中，将无水碳酸钾和溴化苄分成两次加入的目的是促进橙皮素向7-苯甲氧基橙皮素转化，从而提高产物收率。

3．所述7-苯甲氧基橙皮素在制备抗糖尿病药物中的用途。

本发明通过体内、体外法系统地考察了7-苯甲氧基橙皮素的降糖活性。结果显示，7-苯甲氧基橙皮素在体外对α-葡萄糖苷酶的抑制作用与阳性对照阿卡波糖相当，对HepG2细胞葡萄糖吸收的促进作用与阳性对照二甲双胍相当；在体内可以显著降低链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病小鼠的血糖水平，活性与阳性对照二甲双胍基本相当。因此，本发明的7-苯甲氧基橙皮素可以单独或与其它药物组成复方，并与一种或多种药学上可接受的载体组合，制成有利于临床施用的抗糖尿病药物。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种新的橙皮苷衍生物——7-苯甲氧基橙皮素，该化合物具有显著的降糖活性，与阳性对照药物阿卡波糖和二甲双胍的降糖活性基本相当，且制备方法简单，成本低廉，适用于工业化大生产，可用于制备抗糖尿病药物，有助于2型糖尿病的治疗。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的描述，其中：

图1为7-苯甲氧基橙皮素对HepG2细胞葡萄糖吸收的促进作用。

具体实施方式

下面将参照附图，对本发明化合物的制备方法及降糖活性进行详细的描述。

实施例1、7-苯甲氧基橙皮素的制备

本实施例是将橙皮苷（化合物1，rha为鼠李糖的缩写，glu为葡萄糖的缩写）溶于无水甲醇，用浓硫酸催化水解脱去鼠李葡萄糖苷，制得橙皮素（化合物2），再将橙皮素与溴化苄溶于无水丙酮，用无水碳酸钾催化进行醚化反应，制得7-苯甲氧基橙皮素（化合物3）。反应路线如下：

具体制备方法如下：

在500 mL三颈瓶中，加入橙皮素3.5 g、无水甲醇280 mL和浓硫酸10 mL，60℃回流反应7.5小时，减压蒸馏除去溶剂，加入乙酸乙酯300 mL，用质量百分含量为15%的氯化钠溶液洗涤至中性，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液自然挥干溶剂，得橙皮素粗品，用硅胶柱层析进行分离纯化（以体积比为20:1的石油醚-乙酸乙酯混合液为洗脱剂），得橙皮素纯品（黄色固体）；

在100mL三颈瓶中，加入橙皮素纯品1.0 g和无水碳酸钾2.4 g，再加入无水丙酮70 mL和溴化苄1.2 mL，56 ℃保温搅拌反应7.5小时，用薄层色谱法监测反应进程，当观察到有目标化合物生成时，补加无水碳酸钾1.2 g和溴化苄0.6 mL，继续56℃保温搅拌反应3小时，反应液用滤纸过滤，滤液为红褐色透明溶液，自然挥干溶剂，得7-苯甲氧基橙皮素粗品，用硅胶柱层析进行分离纯化（以体积比为1:5的石油醚-乙酸乙酯混合液为洗脱剂），即得7-苯甲氧基橙皮素纯品（黄色粉末），产率 70.1%。

所得7-苯甲氧基橙皮素的结构表征数据如下：熔点128℃；TLC (R_f): 0.44 (石油醚:乙酸乙酯=2:1, 体积比)；UV (丙酮, λmax): 330 nm；IR (KBr, ν_max cm^-1): 3391 (OH), 2948, 2836 (CH₃, CH₂), 1644 (C=O), 1450 (Ar), 1112, 1024 (–C–O–C)；¹H NMR (600MHz, DMSO, δ ppm): 2.71 (dd, J = 2.9, 17.1 Hz, 1H, 3-H cis), 3.21 (dd, J = 12.7, 17.1 Hz,1H, 3-H trans), 3.77 (s, 3H, 4'-OCH₃), 5.17 (s, 2H, 1''-OCH₂), 5.45 (dd, J = 2.7, 12.3 Hz, 1H, 2-H), 6.16 (s, 2H, 6, 8-H), 6.87-6.97 (m, 3H, 2', 5', 6'-H), 7.37-7.42 (m, 5H, 2''-Ar), 9.12 (s, 1H, 3'-OH), 12.09 (s, 1H, 5-OH)；MS (m/z): 415.1 [M+23]⁺。

实施例2、7-苯甲氧基橙皮素的降糖活性检测

本发明通过体内、体外法系统地考察了7-苯甲氧基橙皮素的降糖活性。体外法主要考察了7-苯甲氧基橙皮素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用和对HepG2细胞糖吸收的促进作用；体内法主要考察了7-苯甲氧基橙皮素对STZ诱导的糖尿病小鼠血糖水平的影响。

对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

实验方法参见文献（Clin Chem, 1978, 24: 208-211; Bioorg Med Chem, 2009, 17: 5170- 5175），在96孔酶标板中加入磷酸盐缓冲液160 μL、7-苯甲氧基橙皮素溶液8 μL、谷胱甘肽溶液8 μL和α-D-葡萄糖苷酶溶液30 μL，37℃恒温水浴10分钟，再加入PNPG（对硝基苯-α-D-吡喃半乳糖苷，检测α-D-葡萄糖苷酶的底物）溶液4 μL，37℃恒温水浴60分钟，期间用酶标仪于400 nm处测定吸光度，每3分钟测一次。同时设置阳性对照组（以阿卡波糖替代7-苯甲氧基橙皮素）和空白对照组（不加入7-苯甲氧基橙皮素），同法测定。计算抑制率：抑制率(%) = 1–(K_样品/K_空白)×100%；K_样品为7-苯甲氧基橙皮素组或阳性对照组的反应时间-吸光度曲线斜率；K_空白为空白对照组的反应时间-吸光度曲线斜率。

结果见表1，7-苯甲氧基橙皮素在10^-3mol/L和10^-4mol/L两种浓度下对α-葡萄糖苷酶的抑制率分别为55.0%和44.9%，与阳性对照阿卡波糖在相应浓度下对α-葡萄糖苷酶的抑制能力相当。

表1 7-苯甲氧基橙皮素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

2．对HepG2细胞葡萄糖吸收的促进作用

实验方法参见文献（中国中药杂志, 2012, 47, 1771-1774; Planta. Med, 2010, 76(1), 79-81），将HepG2细胞复苏后进行传代培养，待细胞长至可传代时，用胰酶消化细胞，再用含有10% (w/w) 胎牛血清（FBS）的DMEM培养基稀释至合适的细胞浓度，按每孔100 μL加入到96孔板中，在37℃、5%CO₂的条件下培养，待细胞贴壁铺满培养孔的80%左右时，弃去原培养基，用PBS缓冲液清洗细胞1次，再加入含有10^-4 mol/L 7-苯甲氧基橙皮素50 μL和含有10%(w/w) FBS的DMEM培养基100 μL，继续培养24小时，用自动生化分析仪在505 nm处测定葡萄糖消耗量。同时设置阳性对照组（以10^-4 mol/L 二甲双胍替代10^-4 mol/L 7-苯甲氧基橙皮素）和空白对照组（不加入7-苯甲氧基橙皮素），同法测定。

结果见图1，HepG2细胞在10^-4 mol/L 7-苯甲氧基橙皮素和二甲双胍存在下的葡萄糖吸收值分别为1.8 mmol/L和2.1 mmol/L，说明7-苯甲氧基橙皮素与阳性对照二甲双胍在10^-4 mol/L浓度下对HepG2细胞葡萄糖吸收的促进能力相当。

．对STZ诱导的糖尿病小鼠血糖水平的影响

实验方法参见文献（J. Ethnopharmacol, 2011, 137, 1135-1142; J. Med. Chem., 2010, 53, 3247-3261），取体重20±2 g、成年健康的SPF级昆明小鼠（购自重庆医科大学实验动物中心），雌雄各半，在SPF级动物实验室中，室温23±2℃、相对湿度40%~60%的条件下饲养，动物自由饮水摄食，待动物适应二周后，按60 mg/kg的剂量给隔夜禁食的小鼠腹腔注射STZ，48小时后测定小鼠血糖指数，选取血糖指数在15-25 mmol/L的小鼠作为糖尿病模型小鼠，按照每组6只分为5组：正常组、模型组、二甲双胍组、7-苯甲氧基橙皮素低剂量组和高剂量组，二甲双胍组按照100 mg/kg的剂量灌胃给药二甲双胍，7-苯甲氧基橙皮素低剂量组和高剂量组分别按照50 mg/kg和 100 mg/kg的剂量灌胃给药7-苯甲氧基橙皮素，正常组和模型组分别给予等量的1%(w/w) 羧甲基纤维素钠溶液，各组小鼠连续给药10天，分别在给药第1、3、7和10天，从小鼠尾静脉取血，用血糖仪测定血糖指数。

结果见表2，二甲双胍组按照100 mg/kg的剂量口服给药7天，小鼠血糖水平与模型组相比出现显著性差异（P < 0.05），口服给药10天，出现极显著性差异（P < 0.01）；7-苯甲氧基橙皮素低剂量组在给药期间没有出现显著降糖效果，但7-苯甲氧基橙皮素高剂量组按照100 mg/kg的剂量口服给药10天，小鼠血糖水平明显降低，与模型组相比具有显著性差异（P < 0.05）。

表2 7-苯甲氧基橙皮素对STZ诱导的糖尿病小鼠血糖水平的影响(

, n =6)

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.7-苯甲氧基橙皮素，其特征在于，结构式如下：

。

2.权利要求1所述7-苯甲氧基橙皮素的制备方法，其特征在于，将橙皮苷溶于无水甲醇，用浓硫酸催化水解脱去鼠李葡萄糖苷生成橙皮素，再将橙皮素与溴化苄溶于无水丙酮，用无水碳酸钾催化进行醚化反应，制得7-苯甲氧基橙皮素。

3.根据权利要求2所述7-苯甲氧基橙皮素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将橙皮素、无水甲醇和浓硫酸混匀，所述橙皮素、无水甲醇和浓硫酸的用量比为3.5g：280mL：10mL，60℃回流反应，反应完成后，减压蒸馏除去溶剂，加入乙酸乙酯使溶解，用氯化钠溶液洗涤至中性，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液挥干溶剂，得橙皮素粗品，用硅胶柱层析分离纯化，得橙皮素纯品；将橙皮素纯品、无水碳酸钾、无水丙酮和溴化苄混匀，所述橙皮素纯品、无水碳酸钾、无水丙酮和溴化苄的用量比为1.0 g：2.4 g：70 mL：1.2 mL，56℃保温搅拌反应，当监测到有目标化合物生成时，补加无水碳酸钾和溴化苄，所述无水碳酸钾和溴化苄的补加量分别相当于其第一次加入量的二分之一，然后继续56℃保温搅拌反应，反应完成后，过滤，滤液挥干溶剂，得7-苯甲氧基橙皮素粗品，用硅胶柱层析分离纯化，即得7-苯甲氧基橙皮素纯品。

4.权利要求1所述7-苯甲氧基橙皮素在制备抗糖尿病药物中的用途。