CN103113217A - 一种西柏烯型二萜类化合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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陈晓辉
毕开顺
侯朋艺
曾颜
马冰洁
康宁
王延年
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Abstract

一种西柏烯型二萜类化合物，其技术要点在于：命名为：(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯；分子式为：C20H30O3；其制备方法包括提取和分离；其应用为制备抗肿瘤药物。经多种现代光谱分析，特别是应用多种先进的二维核磁共振谱及旋光光谱等实验方法的综合解析，确定了该化合物的化学结构及立体构型为一新化合物。体外抗肿瘤试验表明，该化合物对子宫颈癌(Hela)、前列腺癌(PC-3)、大肠癌(HT1080)、皮肤癌(A375-S2)、乳腺癌(MDA231)等5种肿瘤细胞株有明显的抑制作用。本发明为研制新的抗肿瘤药物提供了先导化合物，对开发利用京大戟具有重要价值。

Description

一种西柏烯型二萜类化合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及医药技术领域，具体地说是一种西柏烯型二萜类化合物及其制备方法和应用。
背景技术
众所周知，癌症又称恶性肿瘤，在医学界一直都属于一种顽疾，一旦被确诊的患者，无论从生理上，还是心理上都是沉重的打击。追其原因，主要是因为目前的医学技术和药品无法有效的治疗。特别是国内的医学技术相比发达国家落后、特效药也十分匮乏，即使某些医院可以提供较好的治疗方案，由于高昂的医疗费用，让患者及其家人望而却步，只能选择廉价的治疗方案或者放弃治疗。所以任何可有效治疗癌症的药物或技术一经研发都会给万千患者及其家庭带来希望。
本发明在体外细胞毒活性筛选中，发现京大戟中含有的二萜类成分对肿瘤细胞株有不同程度的抑制作用，可以应用到制备抗肿瘤药物中。京大戟是大戟科植物，具有泻水逐饮、消肿散结的功效。临床上常用于肾炎、结核性胸膜炎、百日咳等症。
发明内容
本发明的目的是提供一种西柏烯型二萜类化合物及其制备方法和应用，该西柏烯型二萜类化合物可作为抗癌药物的重要成分。
本发明的目的是这样实现的：一种西柏烯型二萜类化合物，其特征在于：
命名为：(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯；
分子式为：C20H30O3；
化学结构式为：                                                。
 所述西柏烯型二萜类化合物的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
（1）提取：将京大戟用10倍量、体积分数为95%的乙醇回流提取三次，每次两小时，合并提取液，减压回收乙醇得总浸膏，将浸膏混悬于去离子水中，以石油醚萃取三次，将石油醚萃取液减压回收，得石油醚部位浸膏；
（2）分离：将石油醚部位浸膏用100～200目硅胶拌样，采用硅胶柱层析，石油醚-丙酮混合溶剂 (体积比为100:1～1:1) 梯度洗脱，通过薄层层析检测，收集含(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯的流份，后经羟甲基葡聚糖凝胶柱色谱分离，二氯甲烷:甲醇混合溶剂 (体积比1:1) 洗脱，再经反相高效液相色谱法，以甲醇:水进行洗脱 (体积比75:25)，薄层层析检测，得 (-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯纯品。
所述西柏烯型二萜类化合物的应用，其特征在于：西柏烯型二萜类化合物作为制备抗肿瘤药物的应用。
本发明的化合物是从京大戟中分离的新的二萜类抗肿瘤化合物，经多种现代光谱分析，特别是应用多种先进的二维核磁共振谱及旋光光谱等实验方法的综合解析，确定了该化合物的化学结构及立体构型为一新化合物。体外抗肿瘤试验表明，该化合物对子宫颈癌 (Hela)、前列腺癌(PC-3)、大肠癌(HT1080)、皮肤癌(A375-S2)、乳腺癌(MDA231)等5种肿瘤细胞株有明显的抑制作用。本发明为研制新的抗肿瘤药物提供了先导化合物，对开发利用京大戟具有重要价值。
附图说明
图1为本发明所述西柏烯型二萜类化合物的电喷雾质谱；
图2为本发明所述西柏烯型二萜类化合物的紫外光谱；
图3为本发明所述西柏烯型二萜类化合物的红外光谱；
图4为本发明所述西柏烯型二萜类化合物的 1 H核磁共振图谱；
图5为图4的局部放大图；
图6为本发明所述西柏烯型二萜类化合物的 13 C核磁共振图谱；
图7为图6的局部放大图。
具体实施方式
本发明所述的西柏烯型二萜类化合物，命名为：(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯；分子式为：C20H30O3；
化学结构式为：
Figure 396233DEST_PATH_IMAGE002
。
 本发明化合物(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯为白色针状结晶，[α]
Figure 212879DEST_PATH_IMAGE003
 －15.2° (c = 0.14, CH2Cl2)；香草醛-浓硫酸溶液显紫红色；如图1所示，电喷雾质谱信号m/z 317.30 [M-H]－，高分辨质谱得该化合物的精密质量数为317.2190 [M-H]－，推算其分子式为C20H30O3；如图2所示，紫外光谱 (CH3OH)：λmax 257 nm；如图3所示，红外光谱 (KBr) cm max-1：3422 cm-1，强宽峰 (ν O-H)；1707 cm-1  (ν C=O)；1642cm-1 (ν C=C)。如图4-7所示，1H和13C核磁共振数据见表1。
表1 (-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯的 1 H和 13 C核磁共振数据
Position δ C δ H (multi, J in Hz)
1 54.3 1.81 (m)
2 134.3 6.13 (dd, 9.6, 15.6)
3 126.1 5.98 (d, 15.6)
4 134.4  
5 142.3 7.03 (dd, 6.6, 9.3)
6 26.7 2.75 (m), 3.13 (m)
7 122.4 5.05 (d, 9.6)
8 130.8  
9 38.8 2.05, 2.26 (m)
10 23.4 1.92, 2.30 (m)
11 126.0 4.85 (d, 6.9)
12 132.5  
13 36.4 1.81, 1.97 (m)
14 24.9 1.81, 1.31 (m)
15 72.5  
16 27.3 1.20 (s)
17 27.0 1.16 (s)
18 171.3  
19 14.8 1.62 (s)
20 14.3 1.53 (s)
13C核磁共振谱观测频率为75兆赫兹，1H核磁共振谱观测频率为300兆赫兹（注：d-双重峰；s-单重峰；m-多重峰；dd-两个双重峰）。
(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯的分离制备：
选择购于河北安国药材市场的京大戟药材4000克 (干品)，用4升体积分数为95%乙醇回流提取三次，每次两小时，合并提取液，减压回收得浸膏约700克。浸膏混悬于4升去离子水中，以4升石油醚分3次萃取，萃取液减压回收，得石油醚部位浸膏150克。将石油醚部位浸膏用100～200目硅胶拌样，采用硅胶柱层析，石油醚-丙酮混合溶剂 (体积比为100:1～1:1) 梯度洗脱，通过薄层层析检测，收集含(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯的流份，后经羟甲基葡聚糖凝胶柱色谱分离，二氯甲烷:甲醇混合溶剂 (体积比1:1) 洗脱，再经反相高效液相色谱法，以甲醇:水进行洗脱 (体积比75:25)，薄层层析检测，得(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯纯品16 mg。
本发明对(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯进行了体外抗肿瘤试验，表明其具有明显的抑制肿瘤的效果。试验所用的细胞株为国际通用的肿瘤细胞株，即：
Hela (子宫颈癌)
PC-3 (前列腺癌)
HT1080 (大肠癌)
A375-S2 (皮肤癌)
MDA231 (乳腺癌)
试验方法为经典的MTT法：根据细胞生长速率，将处于对数生长期的肿瘤细胞，加入适量的胰酶消化液配成单细胞悬液，接种于96孔培养板，将化合物加入适量培养基稀释至所需浓度 (3.125 μM、6.25 μM、12.5 μM、25 μM、50 μM)，试验组每孔加入10 μl不同浓度的样品溶液或阳性对照5-氟尿嘧啶溶液，每个浓度设三复孔，对照组加入培养基。肿瘤细胞在37℃、5%CO2条件下培养48小时，弃去含药的培养基，用PBS洗两遍，每孔加入100 μl MTT溶液 (培养基:MTT = 9:1)，将96孔板置于37℃、5%CO2条件下培养2.5小时后，小心弃去孔内MTT溶液，每孔加入150 μl 二甲基亚砜，振荡10分钟。酶标仪490 nm波长下测定吸光度值A。根据以下公式计算药物对细胞的生长抑制率：
抑制率 (%) = [A490 (阳性对照组)－A490 (样品组)]/[A490 (阳性对照组)－A490 (空白组)]×100
试验结果见表2。
表2 (-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯对肿瘤细胞的抑制作用
肿瘤细胞株 Hela PC-3 HT1080 A375-S2 MDA231
IC50 (μM) 39.59 55.18 38.61 31.86 42.78
IC50：表示本发明化合物的半数有效抑制浓度
上述实验结果表明，(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯对5种不同的肿瘤细胞株均显示明显的抑制作用，所以(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯可作为制备抗肿瘤药物应用。

Claims (3)

1.一种西柏烯型二萜类化合物，其特征在于：
命名为：(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯；
分子式为：C20H30O3；
化学结构式为：                                               
Figure 2013100486585100001DEST_PATH_IMAGE001
。
2.权利要求1所述西柏烯型二萜类化合物的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
（1）提取：将京大戟用10倍量、体积分数为95%的乙醇回流提取三次，每次两小时，合并提取液，减压回收乙醇得总浸膏，将浸膏混悬于去离子水中，以石油醚萃取三次，将石油醚萃取液减压回收，得石油醚部位浸膏；
（2）分离：将石油醚部位浸膏用100～200目硅胶拌样，采用硅胶柱层析，石油醚-丙酮混合溶剂 (体积比为100:1～1:1) 梯度洗脱，通过薄层层析检测，收集含(-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯的流份，后经羟甲基葡聚糖凝胶柱色谱分离，二氯甲烷:甲醇混合溶剂 (体积比1:1) 洗脱，再经反相高效液相色谱法，以甲醇:水进行洗脱 (体积比75:25)，薄层层析检测，得 (-)-(1S)-15-羟基-18-羧基西柏烯纯品。
3.权利要求1所述西柏烯型二萜类化合物的应用，其特征在于：西柏烯型二萜类化合物作为制备抗肿瘤药物的应用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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