CN103739659A - 一种化合物、其提取方法、其制备抗肿瘤药物的应用及其制备的抗肿瘤药物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及药物化学技术领域,特别涉及一种化合物、其提取方法、其制备抗肿瘤药物的应用及其制备的抗肿瘤药物;本发明提供的化合物提取自油茶根,结构鉴定结果显示,该化合物为新化合物,结构如式Ⅰ所示;体外细胞试验表明,式Ⅰ所示化合物作用24h后,对人肺癌A549细胞、B16小鼠黑素瘤细胞、人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7细胞的生长具有显著(P<0.05)的抑制作用;小鼠移植瘤模型试验表明,该化合物对小鼠肝癌H22移植瘤和小鼠S180肉瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,量效关系明显。
Description
技术领域
本发明涉及药物化学技术领域,特别涉及一种化合物、其提取方法、其制备抗肿瘤药物的应用及其制备的抗肿瘤药物。
背景技术
油茶(CameLLia oLeifera AbeL)属于山茶科(Theaceae)山茶属(CameLLiaLinn),是一种常绿小乔木。因其种子可榨油(茶油)供食用,故名油茶。油茶主要分布于热带及亚热带地区,产于我国的西南部和东南部,遍布17个省区。茶油的不饱和脂肪酸含量高达90%,远远高于菜油、花生油和豆油,与橄榄油比维生素E含量高一倍,具有极高的营养价值,因此茶油备受关注。
此外,油茶还有很高的药用价值,《本草纲目》中记载:“茶籽,苦寒香毒(皂素),主治喘急咳嗽,去疾垢”;《中华本草》也有记载,油茶的根及其根皮具有清热解毒、理气止痛、活血消肿的功效,主治咽喉肿痛、胃痛、牙痛、跌打伤痛、水火烫伤,其疗效远远超过茶油。但油茶的药用价值未受到足够重视。
近年来,人们对油茶的化学成分和生物活性进行了研究,目前,已经从油茶的茶子心、茶油、茶子饼、油茶叶中分离得到皂苷类、黄酮类、脂肪酸类、鞣质、芳香苷类、生物碱等化合物。研究发现,部分皂苷类化合物具有肠胃保护、降血脂、减肥、抗过敏或抗肿瘤的功效。马丽媛等发现,油茶茶子饼中95%以上的油茶总皂苷具有显著的抗肿瘤活性。因此,油茶皂苷具有很高的药用价值。油茶皂苷主要提取自油茶,但之前人们对油茶研究多集中在茶子心、茶子饼、油茶叶、茶油中,对油茶根研究较少,油茶根中可能存在未被发现的具生物活性的油茶皂苷类化合物,因此,对油茶根中皂苷成分的研究具有重要的意义。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种化合物、其提取方法、其制备抗肿瘤药物的应用及其制备的抗肿瘤药物。本发明通过体外细胞试验和动物移植瘤试验发现,式Ⅰ所示化合物对人体多种癌细胞的生长具有显著的抑制作用。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种如式Ⅰ所示结构的化合物:
式Ⅰ。
本发明还提供了一种如式Ⅰ所示结构的化合物的提取方法,包含以下步骤:
步骤1:将油茶根粉碎,取第一溶剂提取,浓缩,得到流浸膏;
步骤2:取流浸膏与水混合,过滤,收集滤液,离心,收集上清液,再经D101型大孔树脂柱分离,取乙醇-水系统梯度洗脱,收集乙醇和水体积比为70:30~95:5洗脱所得组分,分离、纯化,即得;
第一溶剂为乙醇和水体积比为0:100~95:5。
作为优选,油茶根粉碎的目数为10目~60目。
作为优选,第一溶剂为乙醇和水体积比为20:80~80:20。
更优选的,第一溶剂为乙醇和水体积比为70:30。
作为优选,步骤2取流浸膏与水混合步骤中,流浸膏与水的体积比为1:1~10,所用水的量达到将流浸膏溶解的目的即可。
作用优选,过滤所用滤布的目数为100~300目。
作为优选,分离、纯化的技术为沉析技术、结晶技术或色谱技术中的任意一种或两者以上的技术,但不限于以上技术。
作为优选,分离、纯化的技术为色谱技术。
作为优选,分离、纯化具体为:取组分经硅胶柱分离,取氯仿-甲醇系统梯度洗脱,收集氯仿和甲醇体积比为80:20~60:40洗脱所得组分;再经ODS柱分离,取甲醇-水系统梯度洗脱,收集甲醇和水体积比为70:30~90:10洗脱所得组分;再经动态轴向压缩柱分离,取甲醇-水系统梯度洗脱,收集甲醇和水体积比为75:25洗脱所得组分;最后通过高效液相色谱分离,采用C18色谱柱,第二溶剂洗脱,流速为2mL/min,收集39.0min组分,即得;
第二溶剂为:甲醇和水按体积比为72:28组成的混合溶液再与占混合溶液质量百分含量为0.2%的甲酸混合所得的混合物。
C18色谱柱的规格为250mm×10mm,填料粒度为5μm。
作为优选,硅胶柱为减压硅胶柱。
作为优选,硅胶柱中硅胶的目数为60~100目。
作为优选,氯仿-甲醇系统梯度洗脱的溶剂依次为氯仿和甲醇体积比为90:10→80:20→70:30→60:40→50:50→30:70→20:80→0:100。
作为优选,ODS柱为中压反相ODS柱。
作为优选,中压反相ODS柱的规格为:460mm×26mm。
作为优选,ODS柱梯度洗脱的溶剂为甲醇和水体积比为50:50~100:0。
作为优选,ODS柱梯度洗脱的溶剂为甲醇和水体积比为50:50→60:40→70:30→80:20→90:10。
作为优选,ODS柱流速为25mL/min。
作为优选,ODS柱的检测波长为203nm。
作为优选,动态轴向压缩柱为ODS柱。
作为优选,动态轴向压缩柱的规格为:650mm×100mm,30μm,1500g;NewstyLe。
作为优选,动态轴向压缩柱梯度洗脱的溶剂依次为甲醇和水体积比为60:40→75:25→80:20→90:10。
作为优选,动态轴向压缩柱的流速为150mL/min。
作为优选,动态轴向压缩柱的检测波长为203nm。
作为优选,高效液相色谱为半制备高效液相色谱。
作为优选,半制备高效液相色谱的检测波长为203nm。
作为优选,化合物检测方法包含薄层板分析、高效液相色谱分析。
作为优选,式Ⅰ所示结构的化合物的检测波长为203nm。
作为优选,步骤2梯度洗脱的溶剂依次为乙醇和水体积比为0:100→30:70→50:50→60:40→70:30→80:20→95:5。
作为优选,步骤1所述提取的温度为40℃~100℃,步骤1所述提取的时间为1h~15.5h。
作为优选,步骤1提取的温度为80℃~90℃,步骤1提取的时间为1.5h~2.5h。
作为优选,提取包括浸泡、回流提取、过滤和收集滤液步骤。
作为优选,浸泡步骤中,以g/mL计,油茶根与第一溶剂的质量体积比为1:5~20。
更优选的,浸泡步骤中,以g/mL计,油茶根与第一溶剂的质量体积比为1:5~15。
更优选的,浸泡步骤中,以g/mL计,油茶根与第一溶剂的质量体积比为1:10。
步骤1提取过程中,第一溶剂只要过量均可达到相近效果,均在本发明的保护范围内。
作为优选,浸泡的时间为10h~12h,浸泡的温度为30℃~50℃。
作为优选,回流提取的温度为80℃~85℃。
更优选的,回流提取的温度为80℃。
作为优选,回流提取的时间为0.5h~3h。
更优选的,回流提取的时间为2.0h。
作为优选,回流提取的次数为1~3次。
更优选的,回流提取的次数为2次。
过滤步骤可以在每次回流提取后进行,也可以在回流提取2~3次后进行,收集全部滤液,即为提取液。
作为优选,过滤步骤在每次回流提取后进行,过滤所得滤渣再与第一溶剂混合,进行下一次回流提取。
作为优选,以g/mL计,滤渣与第一溶剂的质量体积比为1:3~20。
作为优选,步骤1所述浓缩的温度为80℃~100℃,步骤1所述浓缩的时间为2h~5h。
作为优选,步骤1浓缩的温度为80℃~85℃,步骤1浓缩的时间为3h~4h。
作为优选,浓缩为减压浓缩。
作为优选,浓缩的倍数为20~100倍。
本发明还提供了式Ⅰ所示结构的化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。本发明首先通过MTT法测定药物对肿瘤细胞株的抑制作用。MTT法,又称MTT比色法,是一种检测细胞存活和生长的方法。其检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒(Formazan)并沉积在细胞中,而死细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲瓒,用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内,MTT结晶形成的量与细胞数成正比。该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。它的特点是灵敏度高、经济。因此,本试验采用MTT法对受试药物进行筛选。本研究将人肺癌A549细胞,B16小鼠黑素瘤细胞,人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7,作为受试细胞,并将受试药物的作用时间设为24h。试验结果表明,本发明提供的式Ⅰ所示化合物作用24h后,对人肺癌A549细胞、B16小鼠黑素瘤细胞、人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7细胞在的IC50值均小于30μg/mL,且对人肺癌A549细胞、人肝癌BEL-7402细胞生长的抑制作用显著优于(P<0.05)阳性对照5-FU。由此可见,式Ⅰ所示化合物对上述4种肿瘤细胞的生长具有显著的抑制作用。
本发明还通过小鼠移植瘤模型试验测试该化合物的抑瘤效果,结果表明,式Ⅰ所示化合物对小鼠肝癌H22移植瘤和小鼠S180肉瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,量效关系明显,其中对小鼠S180肉瘤生长的抑制作用显著优于阳性对照CTX,因此,本发明提供了式Ⅰ所示结构的化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
作为优选,肿瘤为肺癌、肝癌、黑素瘤或乳腺癌。肿瘤还可以为本发明没有公开,但有抑制效果的其他种类的肿瘤。
本发明还提供了一种抗肿瘤药物,其包含式Ⅰ所示结构的化合物及药学上可接受的辅料。
本发明抗肿瘤药物的剂型可以为本领域可实现的任意剂型,所用辅料为所用剂型的常规辅料,制备方法为相应剂型的常规制备方法。
作为优选,抗肿瘤药物的剂型为散剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂、溶液剂、乳剂、混悬剂、注射液、粉针剂或喷雾剂。
本发明提供了一种如式Ⅰ所示结构的化合物,该化合物由油茶根中提取获得,结构鉴定结果显示,该化合物为新化合物,命名为:21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷。本发明采用MTT法进行体外细胞试验,结果表明,本发明提供的式Ⅰ所示化合物作用24h后,对人肺癌A549细胞、B16小鼠黑素瘤细胞、人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7细胞的IC50值均小于30μg/mL,且对人肺癌A549细胞、人肝癌BEL-7402细胞生长的抑制作用显著优于(P<0.05)阳性对照5-FU。由此可见,式Ⅰ所示化合物对上述4种肿瘤细胞的生长具有显著的抑制作用。本发明还通过小鼠移植瘤模型试验测试该化合物的抑瘤效果,测试结果表明,式Ⅰ所示化合物对小鼠肝癌H22移植瘤和小鼠S180肉瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,量效关系明显,其中对小鼠S180肉瘤生长的抑制作用显著优于阳性对照CTX,因此,本发明提供的式Ⅰ所示化合物还可用于制备抗肿瘤药物。
附图说明
图1是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的高分辨质谱谱图;
图2是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的核磁共振氢谱图;
图3是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的核磁共振氢谱图(放大图);
图4是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的核磁共振氢谱图(放大图);
图5是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的核磁共振碳谱图;
图6是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的核磁共振碳谱图(放大图);
图7是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的HSQC图;
图8是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的HMBC图;
图9是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的1H-1H COSY图;
图10是21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷的NOESY图。
具体实施方式
本发明提供了一种化合物、其提取方法、其制备抗肿瘤药物的应用及其制备的抗肿瘤药物。本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
本发明实施例中用到的材料和试剂均可由市场购得,在本发明实施例中,原料来源具体如下:
核磁共振仪500Hz(Varian Inc.,Palo Alto,CA,美国);高分辨质谱Q-TOF2(英国Micromass公司);电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);旋光仪241(PerkinElmer Inc.,Waltham,MA,美国);半制备高效液相色谱仪(LC-20AT,SPD-20A,日本岛津公司);C18半制备色谱柱(250mm×10mm,5μm,美国Kromsil公司);中压制备液相色谱(Büchi色谱系统,C-650泵,中压柱(460mm×26mm i.d.,Büchi Corp.,Flawil,Swiss);动态轴向柱色谱(NP7000泵(Newstyle),NU3000UV-VIS检测器(Newstyle)和ODS柱(650mm×100mm,30μm,1500g;Newstyle);旋转蒸发仪(东京理化器械独资工厂);化学试剂(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);薄层色谱硅胶板(HSGF254,烟台市芝罘黄务硅胶开发试验厂出品);各种柱色谱用硅胶均为青岛海洋化工厂出品。
人肺癌A549细胞,B16小鼠黑素瘤细胞,人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7,均购于中国科学院上海细胞所。
H22小鼠肝癌(肉瘤)细胞:购于中科院上海细胞库。
S180小鼠肝癌(肉瘤)细胞:购于中科院上海细胞库。
ICR小鼠:清洁级,雄性,体重18-22g,由上海斯莱克实验动物有限公司提供。
小鼠:品种为ICR,由上海斯莱克实验动物有限公司购得,实验动物生产许可证号SCXK(沪)2007-0005。
完全培养基:配方为含10%灭活胎牛血清的RPMI1640培养基,生产厂家为美国GIBCOBRL公司。
其余试剂及材料均由市场购得。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1化合物的提取
取干燥的油茶根2kg,用粉碎机粉碎成10-40目的木屑,经6L水50℃浸泡12h后,在100℃下加热回流0.5h,过滤,滤渣再加入10L水,在80℃下加热回流3.0h,过滤,滤渣再与6L的20%乙醇混合,100℃下加热回流2h,合并三次过滤所得滤液,在85℃下减压浓缩4h,得到流浸膏500mL。
取制得的流浸膏与5.5L水混合,100目滤布过滤,离心滤液,取上清液经D101型大孔树脂柱分离,依次用水、30%乙醇、50%乙醇、60%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、95%乙醇洗脱,收集70%乙醇~95%乙醇洗脱所得的组分,减压浓缩,得到油茶总皂苷。
取制得的油茶总皂苷先经60目硅胶的减压硅胶柱分离,依次用氯仿和甲醇体积比为90:10→80:20→70:30→60:40→50:50→40:60→20:80→0:100梯度洗脱,得到组分1~组分8,经薄层板分析,合并其中的氯仿和甲醇体积比80:20~60:40洗脱所得组分(展开剂系统为BAW系统时,Rf值为0.4-0.7),再经中压反相ODS柱分离,甲醇-水系统50:50→60:40→70:30→80:20→90:10梯度洗脱,流速25mL/min,检测波长为203nm,得到6个组分,经过高效分析液相分析,用甲醇和水体积比为60:40~90:10梯度洗脱30min,合并甲醇和水体积比为70:30~90:10的组分(峰位于20min-28min),经动态轴向压缩柱分离,分别用60%、75%、80%和90%的甲醇洗脱,流速150mL/min,检测波长203nm,共得到五个组分,经高效分析液相分析,将75%甲醇洗脱所得组分(峰位于13.5-15.0min)通过半制备高效液相分离,甲醇-水(72:28,v/v)-0.2%甲酸洗脱洗脱,设定流速为2mL/min,检测波长203nm,于39.0min处得到白色无定形粉末63mg。
取制得的白色无定形粉末,检测显色特性、水解特性,再经1H-NMR,13C-NMR,HMBC,HSQC,1H-1H COSY,NOESY和HR-ESI-MS进行波谱解析,波谱数据图如图1~图10所示,NMR数据如表1所示,结构解析过程如下:经显色分析,硫酸乙醇显紫红色斑点,醋酐-浓硫酸反应阳性,Molish反应阳性,提示该化合物可能为皂苷类化合物。图1所示的质谱显示,该化合物的HR-ESI-MS的准离子峰m/z1317.6122[M-H]-,表明该化合物的分子式为C63H98O29(计算值[M-H]-,m/z1317.6116,计算值是根据分子式,由最高丰度精确值计算而来)。用2N TFA完全酸水解得到单糖,糖经衍生化后进行GC分析,检测到D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖、D-木糖的存在。
图5、图6的化合物的13C-NMR谱谱图可知,此化合物共显示有63个碳信号(如表1所示),图7所示的化合物的HSQC谱可知,该化合物共含有10个甲基碳,11个亚甲基碳,31个次甲基碳以及11个季碳。进一步分析13C-NMR谱,该谱图显示出四个糖端基碳信号δ104.3,101.8,107.9和103.1,分别是D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖、D-木糖以及另外一个D-半乳糖的端基碳。此外,还有一个位于低场区δ210.2的醛基碳信号。由图2、图3、图4所示的化合物的氢谱图可知,1H-NMR谱中高场区有六个明显的三萜皂苷角甲基氢信号δ0.88(Me-25),1.04(Me-26),1.17(Me-29),1.38(Me-30),1.54(Me-24)和1.89(Me-27);一个连氧亚甲基δ3.55(H-28,d,J=11.0Hz)和3.82(H-28,d,J=11.0Hz);五个连氧次甲基δ4.11(1H,dd,J=11.0,4.5Hz,H-3),4.23(1H,brs,H-15),4.46(1H,brs,H-16),6.73(1H,d,J=10.5Hz,H-21)和6.34(1H,d,J=10.5Hz,H-22);一个烯氢质子δ5.56(1H,brs,H-12)以及一个醛基氢质子δ9.96(1H,brs,H-23)。此外,化合物的1H-NMR谱还显示出一组当归酰基信号δ[6.16(1H,dq,J=7.5,1.5Hz,21-O-Ang-3'),2.25(3H,d,J=7.5Hz,21-O-Ang-4')和2.12(3H,s,21-O-Ang-5')];以及一组2-甲基丁酰基信号δ[2.15(1H,m,22-O-MB-2''),1.30(1H,m,22-O-MB-3''a),1.67(1H,m,22-O-MB-3''b),0.75(3H,t,J=7.5Hz,22-O-MB-4'')和1.10(3H,d,J=6.5Hz,22-O-MB-5'')]。
由图9所示的1H-1H COSY谱中可知,与连氧次甲基质子相邻的次甲基δH4.23(1H,brs)与δH4.46(1H,brs)相关,说明它们处在邻位且δH4.46为H-16信号,δH4.23为H-15信号;δH6.73(1H,d,J=10.5Hz)与δH6.34(1H,d,J=10.5Hz)间的相关信号说明它们处在邻位且δH6.73为H-21信号,δH6.34为H-22信号。
通过图8所示的化合物的HMBC谱图分析得知,该当归酰基连在化合物的21位上,而2-甲基丁酰基连在该化合物22位上,因为在HMBC中δH6.73(1H,d,J=10.5Hz,H-21)与δC167.8(21-O-Ang-1')相关,δH6.34(1H,d,J=10.5Hz,H-22)与δC176.8(22-O-MB-1'')相关。结合13C-NMR谱和1H-NMR谱数据进行综合分析,并且与文献“Helvetica Chimica Acta2013.96,1126-1133”报道的已知苷元(21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛)的核磁数据对比,确定该化合物的苷元结构为21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛。
对化合物如图7所示的HSQC谱图进行分析,归属了该皂苷上连接的糖的端基碳、氢信号,如下:δH4.83(1H,d,J=6.5Hz),5.80(1H,d,J=7.5Hz),5.10(1H,d,J=7.0Hz)和5.96(1H,d,J=7.5Hz),分别连在δC104.3(葡萄糖醛酸-C-1),101.8(半乳糖-C-1),107.9(木糖-C-1),103.1(半乳糖′-C-1)上。另外该化合物苷元3位向低场位于12.9ppm表明糖链连在苷元3位上,并且在HMBC谱中,葡萄糖醛酸端基质子δH4.83与苷元3位δC84.6相关,进一步证实了糖链连在苷元的3位。进一步查阅文献发现该化合物糖链与文献“Bioorganic&medicinal chemistry letters2010,20,7435-7439”中报道的camellenodiol糖链数据相近,从而推断出该化合物糖链为β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸。该糖链的连接顺序也可以通过分析HMBC谱证实,HMBC中葡萄糖醛酸端基质子δH4.83与苷元3位碳δC84.6相关,半乳糖端基质子δH5.80与葡萄糖醛酸3位碳δC85.0相关,木糖端基质子δH5.10与半乳糖2位碳δC84.1相关,半乳糖2位氢δH4.58与木糖端基碳δC107.9相关,另一个半乳糖端基质子δH5.96与葡萄糖醛酸2位碳δC78.2相关,葡萄糖醛酸2位氢δH4.57与该半乳糖端基碳δC103.1相关。此外,四个糖的端基质子偶合常数3JH-1,H-2较大,表明这四个糖都为β-构型。
图10所示的NOESY谱显示,δH6.73(1H,d,J=10.5Hz,H-21)与δH1.17(3H,s,H-29)相关,提示H-21为α构型;δH4.11(1H,dd,J=4.5,11.0Hz,H-3)与δH9.96(1H,brs,H-23)相关,提示H-3为α构型;δH4.46(1H,brs,H-16)与δH3.55(1H,d,J=11.0Hz,H-28)、3.82(1H,d,J=11.0Hz,H-28)相关提示提示H-16为β构型,δH6.34(1H,d,J=10.5Hz,H-22)与δH1.38(3H,s,H-30)相关,提示H-22为β构型。
因此,该化合物结构命名为21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖
式Ⅰ。
-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷。化合物结构如式Ⅰ所示:
表1式Ⅰ所示化合物的NMR(pyridine-d5,500MHz)数据
表中化学位移以ppm为单位,偶合常数(J)以Hz为单位
实施例2化合物的提取
取干燥的油茶根2kg,用粉碎机粉碎成20-30目的木屑,经40L的95%乙醇40℃浸泡8h后,在80℃下加热回流0.5h,过滤,滤渣再加入95%乙醇40L,在80℃下加热回流3.0h,过滤,合并两次过滤所得滤液,在90℃下减压浓缩3h,得到流浸膏500mL。
取制得的流浸膏与5.0L水混合,200目滤布过滤,离心滤液,取上清液经D101型大孔树脂柱分离,依次用水、30%乙醇、50%乙醇、60%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、95%乙醇洗脱,收集70%乙醇~95%乙醇洗脱所得的组分,减压浓缩,得到油茶总皂苷。
取制得的油茶总皂苷先经100目硅胶的减压硅胶柱分离,依次用氯仿和甲醇体积比为90:10→80:20→70:30→60:40→50:50→40:60→20:80→0:100梯度洗脱,得到组分1~组分8,经薄层板分析,合并其中的氯仿和甲醇体积比80:20~60:40洗脱所得组分(展开剂系统为BAW系统时,Rf值为0.4-0.7),再经中压反相ODS柱分离,甲醇-水系统50%-100%梯度洗脱,流速25mL/min,检测波长为203nm,得到6个组分,经过高效分析液相分析,用甲醇和水体积比为60:40~90:10梯度洗脱30min,合并甲醇和水体积比为70:30~90:10的组分(峰位于20min-28min),经动态轴向压缩柱分离,分别用60%、75%、80%和90%的甲醇洗脱,流速150mL/min,检测波长203nm,共得到五个组分,经高效分析液相分析,将75%甲醇洗脱所得组分(峰位于13.5-15.0min)通过半制备高效液相分离,甲醇-水(72:28,v/v)-0.2%甲酸洗脱洗脱,设定流速为2mL/min,检测波长203nm,于39.0min时得到白色无定形粉末71mg,经核磁共振氢谱检测,所得数据与实施例1所得化合物的氢谱数据一致,因此,确定此化合物为21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷,化合物结构如式Ⅰ所示。
实施例3化合物的提取
取干燥的油茶根2kg,用粉碎机粉碎成10-20目的木屑,经20L的70%乙醇40℃浸泡12h后,在85℃下加热回流3h,过滤,收集滤液,在100℃下减压浓缩2h,得到流浸膏300mL。
取制得的流浸膏与5.2L水混合,300目滤布过滤,离心滤液,取上清液经D101型大孔树脂柱分离,依次用水、30%乙醇、50%乙醇、60%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、95%乙醇洗脱,收集70%乙醇~95%乙醇洗脱所得的组分,减压浓缩,得到油茶总皂苷。
取制得的油茶总皂苷先经80目硅胶的减压硅胶柱分离,依次用氯仿和甲醇体积比为90:10→80:20→70:30→60:40→50:50→40:60→20:80→0:100梯度洗脱,得到组分1~组分8,经薄层板分析,合并其中的氯仿和甲醇体积比80:20~60:40洗脱所得组分(展开剂系统为BAW系统时,Rf值为0.4-0.7),再经中压反相ODS柱分离,甲醇-水系统50%-100%梯度洗脱,流速25mL/min,检测波长为203nm,得到6个组分,经过高效分析液相分析,用甲醇和水体积比为60:40~90:10梯度洗脱30min,合并甲醇和水体积比为70:30~90:10的组分(峰位于20min-28min),经动态轴向压缩柱分离,分别用60%、75%、80%和90%的甲醇洗脱,流速150mL/min,检测波长203nm,共得到五个组分,经高效分析液相分析,将75%甲醇洗脱所得组分(峰位于13.5-15.0min)通过半制备高效液相分离,甲醇-水(72:28,v/v)-0.2%甲酸洗脱洗脱,设定流速为2mL/min,检测波长203nm,于39.0min时得到白色无定形粉末58mg,经核磁共振氢谱检测,所得数据与实施例1所得化合物的氢谱数据一致,因此,确定此化合物为21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷,化合物结构如式Ⅰ所示。
实施例4化合物的提取
取干燥的油茶根2kg,用粉碎机粉碎成30-50目的木屑,经30L的80%乙醇35℃浸泡10h后,在85℃下加热回流0.5h,在80℃下加热回流3.0h,在90℃下加热回流2h,过滤,收集滤液,在80℃下减压浓缩5h,得到流浸膏600mL。
取制得的流浸膏与5.5L水混合,250目滤布过滤,离心滤液,取上清液经D101型大孔树脂柱分离,依次用水、30%乙醇、50%乙醇、60%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、95%乙醇洗脱,收集70%乙醇~95%乙醇洗脱所得的组分,减压浓缩,得到油茶总皂苷。
取制得的油茶总皂苷先经60目硅胶的减压硅胶柱分离,依次用氯仿和甲醇体积比为90:10→80:20→70:30→60:40→50:50→40:60→20:80→0:100梯度洗脱,得到组分1~组分8,经薄层板分析,合并其中的氯仿和甲醇体积比80:20~60:40洗脱所得组分(展开剂系统为BAW系统时,Rf值为0.4-0.7),再经中压反相ODS柱分离,甲醇-水系统50%-100%梯度洗脱,流速25mL/min,检测波长为203nm,得到6个组分,经过高效分析液相分析,用甲醇和水体积比为60:40~90:10梯度洗脱30min,合并甲醇和水体积比为70:30~90:10的组分(峰位于20min-28min),经动态轴向压缩柱分离,分别用60%、75%、80%和90%的甲醇洗脱,流速150mL/min,检测波长203nm,共得到五个组分,经高效分析液相分析,将75%甲醇洗脱所得组分(峰位于13.5-15.0min)通过半制备高效液相分离,甲醇-水(72:28,v/v)-0.2%甲酸洗脱洗脱,设定流速为2mL/min,检测波长203nm,于39.0min时得到白色无定形粉末81mg,经核磁共振氢谱检测,所得数据与实施例1所得化合物的氢谱数据一致,因此,确定此化合物为21β-O-当归酰基-22α-O-(2-甲基丁酰基)-15α,16α,28-三羟基齐墩果-12-烯-23-醛3β-O-β-D-木糖-(1→2)-β-D-半乳糖-(1→3)-[β-D-半乳糖-(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸苷,化合物结构如式Ⅰ所示。
实施例5体外细胞试验
取人肺癌A549细胞、B16小鼠黑素瘤细胞、人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7,分别用含10%灭活NBS的RPMI1640培养基(另加GLu0.03%,Hepes0.06%,NaHCO30.2%)于37℃、5%CO2条件下培养,3天传代,取对数生长期细胞进行试验。
用完全培养基调节制得的对数生产期的细胞的浓度,使细胞浓度均为5×104个/mL,接种于96孔培养板中,100μL/孔,在37℃、5%CO2条件下培养24h后,分为以下几组:
试验组加入实施例1制备的式Ⅰ所示化合物,加溶剂1%DMSO和99%PBS,调节终浓度分别为6.25μg/mL、9.375μg/mL、12.5μg/mL、18.25μg/mL、25.00μg/mL,10μL/孔。
阳性对照组加入5-FU,加溶剂1%DMSO和99%PBS,调节浓度为50μg/mL,10μL/孔。
阴性对照组加入完全培养基,10μL/孔。
每组均设3复孔,分别培养24h。终止培养前4h加入浓度为5mg/mL的MTT,10μL/孔,在培养结束后每孔加入DMSO100μL,放置摇床10min,于酶标仪检测波长为490nm时的吸光度A值。计算肿瘤细胞生长抑制率(Inhibition Rate),计算公式如下:
Inhibition Rate(%)=[(A阴性对照组-A试验组)/A阴性对照组]×100%
根据肿瘤细胞生长抑制率计算出IC50(半数抑制浓度),试验结果如表2所示:
表2实施例1制备的化合物对4种肿瘤细胞24h的IC50(μg/mL)值
由表2所示的试验结果可知,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对人肺癌A549细胞、B16小鼠黑素瘤细胞、人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7的24h后的IC50值均小于30μg/mL,其中对于A549细胞的IC50值为22.23μg/mL,表明实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对上述4种肿瘤细胞的生长具有显著(P<0.05)的抑制作用,对人肺癌A549细胞生长的抑制效果最为显著。
试验过程中发现,阳性对照5-FU在浓度为50μg/mL时作用24小时后,对人肺癌A549肿瘤细胞抑制率仅为32%,而实施例1制备的式Ⅰ所示化合物在浓度为22.23±0.25μg/mL时作用24h后,对人肺癌A549肿瘤细胞抑制率达到50%,由此可见,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对人肺癌A549肿瘤细胞的抑制作用显著优于(P<0.05)阳性对照5-FU。
试验过程中还发现,阳性对照5-FU在浓度为50μg/mL时作用24小时后,对人肝癌BEL-7402肿瘤细胞的抑制率仅为24%,而实施例1制备的式Ⅰ所示化合物在浓度为28.32±0.16μg/mL时作用24h后,对人肝癌BEL-7402肿瘤细胞的抑制率达到50%,由此可见,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对人肝癌BEL-7402肿瘤细胞的抑制作用显著优于(P<0.05)阳性对照5-FU。
试验过程中还发现,阳性对照5-FU在浓度为50μg/mL时作用24小时后,对B16小鼠黑素瘤细胞的抑制率为52%,由此可知,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对B16小鼠黑素瘤细胞的抑制作用优于阳性对照5-FU。
试验过程中还发现,阳性对照5-FU在浓度为50μg/mL时作用24小时后,对人乳腺癌细胞MCF-7的抑制率为46%,由此可知,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对人乳腺癌细胞MCF-7的抑制作用优于阳性对照5-FU。
将本发明实施例2~实施例4制备的式Ⅰ所示化合物进行体外细胞试验,试验方法同实施例5,所得结果与实施例5相似,即本发明实施例2~实施例4提供的式Ⅰ所示化合物对人肺癌A549细胞、B16小鼠黑素瘤细胞、人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7细胞的生长具有良好的抑制效果,其中对人肺癌A549细胞和人肝癌BEL-7402细胞生长的抑制作用显著优于(P<0.05)阳性对照5-FU。
综合上述试验结果可知,本发明实施例1~4提供的式Ⅰ所示化合物对人肺癌A549细胞、B16小鼠黑素瘤细胞、人肝癌BEL-7402细胞和人乳腺癌细胞MCF-7细胞的生长具有良好的抑制效果,其中对人肺癌A549细胞、人肝癌BEL-7402细胞生长的抑制作用显著优于(P<0.05)阳性对照5-FU。
实施例6小鼠移植瘤模型试验
分别取H22和S180小鼠肝癌(肉瘤)细胞冻存管,置于37℃恒温水浴中解冻,离心收集细胞,用PBS液洗涤两次,再用PBS液重悬细胞,经ICR小鼠腹腔传3代以上,取腹部明显膨大的小鼠,脱臼处死,对腹部酒精消毒,一次性无菌注射器抽取乳白色腹水,注入已灭菌的离心管中,细胞计数器计数,用生理盐水调整细胞密度至5×106个/mL,给每只小鼠右腋下接种0.2mL细胞悬液进行造模,次日将小鼠随机分为以下几组:
空白对照组:接种移植瘤的小鼠8只,腹腔注射0.9%生理盐水0.2mL,每日一次,给药10天。
阳性对照组:接种移植瘤的小鼠8只,腹腔注射环磷酰胺(CTX),20mg/kg,隔日1次,给药10天。
试验组1:接种移植瘤的小鼠8只,腹腔注射实施例1制备的式Ⅰ所示化合物,1.5mg/kg,每日一次,连续给药10天。
试验组2:接种移植瘤的小鼠8只,腹腔注射实施例1制备的式Ⅰ所示化合物,3.0mg/kg的,每日一次,连续给药10天。
末次给药后2h,剥离瘤体,称取瘤重,计算抑瘤率,计算公式如下所示:
其中给药组为阳性对照组、试验组1或试验组2。
试验结果如表3和表4所示:
表3实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对小鼠肝癌H22移植瘤瘤重的影响
*P<0.05,**P<0.01,vs空白对照组
由表3所示的试验数据可知,本发明实施例1制备的式Ⅰ所示化合物在剂量分别为1.5mg/kg和3.0mg/kg时,连续用药10天,对小鼠肝癌H22移植瘤的抑制率分别达到36.5%和50.0%,与空白对照组相比,抑瘤效果非常显著(P<0.01),且随剂量的增加,抑瘤率显著增强;阳性对照组在20mg/kg时,对小鼠肝癌H22移植瘤的抑制率为57.1%,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物与阳性对照组比,对小鼠肝癌H22移植瘤的抑制效果不如阳性对照。
由此可见,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对小鼠肝癌H22移植瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,量效关系明显。
表4实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对小鼠S180肉瘤瘤重的影响
*P<0.05,**P<0.01,vs空白对照组
由表4所示的试验数据可知,本发明实施例1制备的式Ⅰ所示化合物在剂量分别为1.5mg/kg和3.0mg/kg时,连续用药10天,对小鼠S180肉瘤的抑制率分别达到25.8%和49.8%,与空白对照组相比,抑瘤效果非常显著(P<0.01),且随剂量的增加,抑瘤率显著增强;阳性对照组在20mg/kg时,对小鼠S180肉瘤的抑制率仅为37.1%,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对小鼠S180肉瘤的抑制效果显著优于(P<0.05)阳性对照CTX。
由此可见,实施例1制备的式Ⅰ所示化合物对小鼠S180肉瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,抑瘤效果显著优于阳性对照CTX,且量效关系明显。
将实施例2~实施例4制备的式Ⅰ所示化合物进行小鼠移植瘤模型试验,试验方法同实施例6,所得试验结果与实施例6相似,即实施例2~实施例4制备的式Ⅰ所示化合物对小鼠肝癌H22移植瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,量效关系明显;对小鼠S180肉瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,抑瘤效果显著优于阳性对照CTX,且量效关系明显。
综上所述,本发明实施例1~实施例4制备的式Ⅰ所示化合物对小鼠肝癌H22移植瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,量效关系明显;对小鼠S180肉瘤的生长具有非常显著(P<0.01)的抑制作用,抑瘤效果显著优于阳性对照CTX,且量效关系明显。
实施例7药物的制备
取实施例1制备的式I所示结构的化合物添加散剂的常规辅料,按照常规方法制成散剂。
实施例8药物的制备
取实施例2制备的式I所示结构的化合物添加片剂的常规辅料,按照常规方法制成片剂。
实施例9药物的制备
取实施例3制备的式I所示结构的化合物添加颗粒剂的常规辅料,按照常规方法制成颗粒剂。
实施例10药物的制备
取实施例4制备的式I所示结构的化合物添加胶囊剂的常规辅料,按照常规方法制成胶囊剂。
实施例11药物的制备
取实施例2制备的式I所示结构的化合物添加溶液剂的常规辅料,按照常规方法制成溶液剂。
实施例12药物的制备
取实施例1制备的式I所示结构的化合物添加乳剂的常规辅料,按照常规方法制成乳剂。
实施例13药物的制备
取实施例3制备的式I所示结构的化合物添加混悬剂的常规辅料,按照常规方法制成混悬剂。
实施例14药物的制备
取实施例4制备的式I所示结构的化合物添加注射剂的常规辅料,按照常规方法制成注射剂。
实施例15药物的制备
取实施例2制备的式I所示结构的化合物添加粉针剂的常规辅料,按照常规方法制成粉针剂。
实施例16药物的制备
取实施例1制备的式I所示结构的化合物添加喷雾剂的常规辅料,按照常规方法制成喷雾剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
2.一种如权利要求1所述化合物的提取方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤1:将油茶根粉碎,取第一溶剂提取,浓缩,得到流浸膏;
步骤2:取所述流浸膏与水混合,过滤,收集滤液,离心,收集上清液,再经D101型大孔树脂柱分离,取乙醇-水系统梯度洗脱,收集乙醇和水体积比为70:30~95:5洗脱所得组分,分离、纯化,即得;
所述第一溶剂为乙醇和水体积比为0:100~95:5。
3.根据权利要求2所述的提取方法,其特征在于,所述分离、纯化具体为:取所述组分经硅胶柱分离,取氯仿-甲醇系统梯度洗脱,收集氯仿和甲醇体积比为80:20~60:40洗脱所得组分;再经ODS柱分离,取甲醇-水系统梯度洗脱,收集甲醇和水体积比为70:30~90:10洗脱所得组分;再经动态轴向压缩柱分离,取甲醇-水系统梯度洗脱,收集甲醇和水体积比为75:25洗脱所得组分;最后通过高效液相色谱分离,采用C18色谱柱,第二溶剂洗脱,流速为2mL/min,收集39.0min组分,即得;
所述第二溶剂为:甲醇和水按体积比为72:28组成的混合溶液再与占所述混合溶液质量百分含量为0.2%的甲酸混合所得的混合物。
4.根据权利要求2所述的提取方法,其特征在于,步骤2所述梯度洗脱的溶剂依次为乙醇和水体积比为0:100→30:70→50:50→60:40→70:30→80:20→95:5。
5.根据权利要求2所述的提取方法,其特征在于,步骤1所述提取的温度为40℃~100℃,步骤1所述提取的时间为1h~15.5h。
6.根据权利要求2所述的提取方法,其特征在于,步骤1所述浓缩的温度为80℃~100℃,步骤1所述浓缩的时间为2h~5h。
7.一种如权利要求1所述化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述肿瘤为肺癌、肝癌、黑素瘤或乳腺癌。
9.一种抗肿瘤药物,其特征在于,其包含权利要求1所述化合物及药学上可接受的辅料。
10.根据权利要求9所述的抗肿瘤药物,其特征在于,其剂型为散剂、片剂、颗粒剂、胶囊剂、溶液剂、乳剂、混悬剂、注射液、粉针剂或喷雾剂。
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