CN104447783B - 反柄灵芝酚a和b及其药物组合物与其在制药和食品中的应用 - Google Patents
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Abstract
反柄灵芝酚A和B及其药物组合物与其在制药和食品中的应用。本发明从反柄灵芝中分离鉴定二个消旋体,后经拆分为二对光学对映体,分别命名为左旋或右旋反柄灵芝酚A和B,研究表明消旋体和对映体均可显著抑制TGF‑β1诱导的肾小管上皮细胞产生纤粘连蛋白(fibronectin),I型胶原蛋白和α‑平滑肌肌动蛋白(α‑SMA),进一步发现其也可显著抑制TGF‑β1诱导的肾小管上皮细胞Smad3磷酸化,显示该类化合物在制备抗肾脏纤维化和慢性肾病药物中的应用前景。
Description
技术领域:
本发明属于药物技术和食品领域,具体涉及反柄灵芝酚A和B及其药物组合物,以及其在制备治疗肾脏纤维化或慢性肾病的药物或保健食品中的应用。
背景技术:
慢性肾病的危害、病理机制及药物研究的方法和原理,本发明人在已公开的中国专利(公布号:CN 102153630A)中均有明确的描述。由于药物、饮食等诸多因素影响,慢性肾病的发病率已超过10%,慢性肾病进展至肾衰竭时就只能依赖肾移植和血液透析。但由于治疗药物的缺乏,慢性肾病目前尚无好的干预方法。
研究表明慢性肾病包括纤维化过程中均伴有细胞外基质如collagen I、纤粘连蛋白(fibronectin)过度分泌,α-SMA表达升高。TGF-β/Smad3磷酸化是导致上述指标升高的重要原因之一,该通路Smad3的磷酸化也是其它脏器纤维化的主要原因之一。因此,观察化合物对肾小管上皮细胞胶原蛋白分泌的影响,或观察其对TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞Smad3磷酸化的抑制作用,已成为目前研究慢性肾病包括肾纤维化药物的常用方法。但目前关于这方面的小分子药物还比较缺乏。
灵芝被称为仙草,中药之王,我国有近百种。灵芝自古为名贵中药,在我国已有2000多年应用历史,据称灵芝可治疗百病,其不仅在我国,且在东亚和美国都有应用。我国关于灵芝的保健品众多,表明其功能备受关注。反柄灵芝(Ganoderma cochlear)市场流通,具有与《中华人民共和国药典》I部收载的紫芝类似的功效。本发明人认为其可能含有抗慢性肾病活性物质,而现有技术中未见有本发明涉及的化合物及其抗慢性肾病的相关报道。
发明内容:
本发明的目的在于提供具有抗慢性肾病或肾脏纤维化价值的化合物反柄灵芝酚化合物(+)-或(-)-Cochlearol A[(+)-1或(-)-1]和(+)-或(-)-CochlearolB[(+)-2或(-)-2];及其该发明的化合物在制备抗慢性肾病和/或抗肾脏纤维化的药物中的应用,以及以该化合物为有效成分的药物组合物。
本发明的上述目的是由下述的技术方案得以实现的:
具有下述结构式的反柄灵芝酚化合物(+)-或(-)-Cochlearol A[(+)-1或(-)-1]和(+)-或(-)-Cochlearol B[(+)-2或(-)-2],(其中cochlearol A的晶体结构,其晶体数据存于Cambridge Crystallographic Data Centre withno.CCDC1012020),
制备所述的反柄灵芝酚A和B的方法,取反柄灵芝,粉碎,用70%乙醇室温提取,合并提取液并减压回收溶剂得粗提取物,将粗提取物混悬于适量水中,然后用等体积乙酸乙酯萃取三次,合并萃取液,减压浓缩得乙酸乙 酯萃取物,经硅胶柱层析,100:0,99:1,98:2,97:3,96:4,95:5,94:6,93:7,92:8,90:10,85:15,80:20,50:50的氯仿-甲醇系统梯度洗脱,每种溶剂梯度为1.5倍柱体积,按照每份500mL收集得7个合并组份;组份4经SephadexLH-20(MeOH/H2O,80:20)柱层析得7个亚组份,其中组份4.7经RP-18柱层析(MeOH/H2O,10%-60%),TLC检测合并斑点相同组分,该合并组分经半制备RP-HPLC(MeOH/H2O,78%)纯化得化合物2,该化合物为消旋体,经手性拆分(CHIRALPAK IC:正己烷/乙醇,75:25)得化合物(-)-2(0.55mg)和(+)-2(0.53mg);组分5经MCI gel CHP 20P柱层析(MeOH/H2O,10%-50%)得5个亚组分,组份5.1经Sephadex LH-20(MeOH/H2O,80:20)柱层析,根据薄层显色跟踪合并相同流份得5个组分,其中组分5.1.5经反相RP-18柱层析,10-60%的甲醇-水洗脱,薄层指导合并斑点,然后经半制备反相RP-18高效液相色谱纯化(MeOH/H2O,43%),得化合物1,该化合物为消旋体,经手性拆分(CHIRALPAK AD-H:正己烷/乙醇(含0.05%甲酸),72:28)得化合物(-)-1(1.08mg)和(+)-1(0.98mg)。
治疗慢性肾病或肾脏纤维化的药物组合物,含有治疗有效量的上述化合物和药学上可接受的载体。
上述化合物在制备治疗慢性肾病或肾脏纤维化药物中的应用。
上述化合物在制备保健食品中的应用。
本发明化合物可以单独直接应用或组合应用,也可以与其它药物包括植物提取物组成复方的形式使用,可以使用不同的药用辅料,制成多种固体制剂和液体制剂。将本发明的药物组合物以单位体重服用量的形式使用。本发明的药物可经口服和注射两种形式给药。使用量可根据给药途径、患者的年龄、体重、所治疗疾病的类型和严重程度等变化进行一次或多次使用。
附图说明:
图1表示化合物抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞分泌胶原及平滑肌 肌动蛋白:采用Western blot方法检测鼠上皮细胞Collagen I、Fibronectin和α-SMA的表达;图1A为化合物(±)-1对Collagen I、Fibronectin和α-SMA的抑制作用;图1B为化合物(±)-2对Collagen I、Fibronectin和α-SMA的抑制作用。
图2表示化合物抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞Smad3磷酸化水平:图2A为化合物(±)-1的作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+1(5μM)组,TGF-β1+1(10μM)组,TGF-β1+1(20μM)组;图2B为化合物(±)-2的作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+2(5μM)组,TGF-β1+2(10μM)组,TGF-β1+2(20μM)组。
图3表示RT-PCR检测化合物1和2的对映体抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞纤维化的活性。图3A为化合物(-)-1作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+1(5μM)组,TGF-β1+1(10μM)组,TGF-β1+1(20μM)组;图3B为化合物(+)-1作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+1(5μM)组,TGF-β1+1(10μM)组,TGF-β1+1(20μM)组;图3C为化合物(-)-2的作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+2(5μM)组,TGF-β1+2(10μM)组,TGF-β1+1(20μM)组;图3D为化合物(+)-2的作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+2(5μM)组,TGF-β1+2(10μM)组,TGF-β1+2(20μM)组。
图4表示化合物抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞Smad3磷酸化水平:图4A为化合物(-)-1的作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+1(5μM)组,TGF-β1+1(10μM)组,TGF-β1+1(20μM)组;图4B为化合物(+)-1的作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+1(5μM)组,TGF-β1+1(10μM)组,TGF-β1+1(20μM)组;图4C为化合物(-)-2的作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+2(5μM)组,TGF-β1+2(10μM)组,TGF-β1+1(20μM)组;图4D为化合物(+)-2的作用,药物分组从左至右分别为:对照组(不加TGF-β1和受试药物),TGF-β1+DMSO组,TGF-β1+2(5μM)组,TGF-β1+2(10μM)组,TGF-β1+2(20μM)组。
具体实施方式:
下面结合附图,用本发明的实施例来进一步说明本发明的实质性内容,但并不以此来限定本发明。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的范围。
实施例1:
化合物1和2的分离纯化:
反柄灵芝(Ganoderma cochlear)100kg,粉碎,用70%乙醇室温提取(6×300L×48h),合并提取液并减压回收溶剂得粗提取物,将粗提取物混悬于适量水中,然后用等体积乙酸乙酯萃取三次,合并萃取液,减压浓缩得乙酸乙酯萃取物2kg。该物质经硅胶柱层析(硅胶200-300目,10kg),氯仿-甲醇系统梯度洗脱(100:0,99:1,98:2,97:3,96:4,95:5,94:6,93:7,92:8, 90:10,85:15,80:20,50:50),每种溶剂梯度为1.5倍柱体积,按照每份500mL收集)得7个合并组份。组份4(420g)经Sephadex LH-20(MeOH/H2O,80:20)柱层析得7个亚组份,其中组份4.7(25g)经RP-18柱层析(MeOH/H2O,10%-60%),TLC检测合并斑点相同组分,该合并组分经半制备RP-HPLC(MeOH/H2O,78%)纯化得化合物2(1.8mg),该化合物为消旋体,经手性拆分(CHIRALPAK IC:正己烷/乙醇,75:25)得化合物(-)-2(0.55mg)和(+)-2(0.53mg)。组分5(340g)经MCI gel CHP 20P柱层析(MeOH/H2O,10%-50%)的5个亚组分,组份5.1(13g)经Sephadex LH-20(MeOH/H2O,80:20)柱层析,根据薄层显色跟踪合并相同流份得5个组分,其中组分5.1.5(2g)经反相RP-18柱层析,甲醇-水(10-60%)洗脱,薄层指导合并斑点,然后经半制备反相RP-18高效液相色谱纯化(MeOH/H2O,43%),得化合物1(3mg),该化合物为消旋体,经手性拆分(CHIRALPAK AD-H:正己烷/乙醇(含0.05%甲酸),72:28)得化合物(-)-1(1.08mg)和(+)-1(0.98mg)。
化合物1和2的结构确证:
化合物1和2的结构式如下所示:
其中cochlearol A的晶体结构,其晶体数据存于Cambridge CrystallographicData Centre withno.CCDC 1012020。
化合物1的结构鉴定数据:
Table 1.1H(600MHz)and 13C NMR(150MHz)Data of 1in Methanol-d4(δ,ppm)
Cochlearol A(1):yellowish crystals;UV(MeOH)λmax(logε)369(3.62),203(4.15)nm;1H and 13C NMR data,see Table 1;ESIMS(negative)m/z 306[M –H]–;HREIMSm/z 306.0752[M]+(calcd for C15H14O7306.0740);[[α]D 25-48.3(c 0.18,MeOH)CD(MeOH)Δε200-33.9,Δε213–22.32,Δε239-11.77,Δε273-5.25;(-)-Cochlearol A];[[α]D 25+50.0(c0.18,MeOH);CD(MeOH)Δε200+19.66,Δε213+37.45,Δε239+18.64,Δε273+4.90;(+)-Cochlearol A].
Crystal data of 1:C15H14O7,M=306.26,monoclinic, α=90.00°,β=95.332(3)°,γ=90.00°,V=T=100(2)K,space group P21/c,Z=4,μ(MoKα)=0.128mm-1,16631reflections measured,3326independent reflections(Rint=0.0371).The finalR1values were 0.0554(I>2σ(I)).The final wR(F2)values were 0.1337(I>2σ(I)).Thefinal R1values were 0.0710(all data).The final wR(F2)values were0.1446(alldata).The goodness of fit on F2was 1.040.The deposition number CCDC1012020can be obtained free of charge from The Cambridge CrystallographicData Centre via www.ccdc.cam.ac.uk/data_request/cif.
化合物2的结构鉴定数据:
Table 1.1H(600MHz)and 13C NMR(150MHz)Data of 2in Methanol-d4(δ,ppm)
Cochlearol B(2):yellowish solid;UV(MeOH)λmax(logε)296(3.62),228(4.25),203(4.34)nm;1H and 13C NMR data,see Table 2;ESIMS(negative)m/z 324[M–H]–;HREIMS m/z 324.1710[M]+(calcd for C21H24O3324.1725).[[α]D 25-160.2(c 0.19,MeOH)CD(MeOH)Δε205+148.19,Δε227–192.99,Δε246-136.59,Δε332+9.20;(-)-CochlearolB];[[α]D 25+154.6(c 0.17,MeOH);CD(MeOH)Δε205–138.20,Δε227+183.62,Δε246+130.45,Δε332-12.17;(+)-Cochlearol B].
实施例2:
实施例1中化合物中的任一种,按常规法加注射用水,精滤,灌封灭菌后可制成注射液。
实施例3:
实施例1中化合物中的任一种,将其溶于无菌注射用水中,用无菌漏斗过滤,分装,低温冷冻干燥后无菌熔封即得粉针剂。
实施例4:
实施例1中化合物中的任一种,按常规法配以各种药用辅料可制成片剂。
使用实施例1中化合物中的任一种作为药物活性成分,使用几种赋形剂 作为制备组合药物片剂的辅料成分,按照一定比例配比制成每片含有药物成分1-100mg的片剂样品。
实施例5:
实施例1中化合物中的任一种按常规法配以各种药用辅料可制成胶囊剂:
含有实施例1中化合物中的任一种作为有效成分的药物组合胶囊制剂的制备,使用实施例1中化合物中的任一种作为药物活性成分、使用几种赋形剂作为制备组合药物胶囊剂的辅料成分,按照一定比例配比制成每粒胶囊中含有化合物成分1-100mg的胶囊制剂。
实施例6:
取实施例1的方法制得的化合物1份,20份聚合度为300的醋酸乙烯酯树脂,2份邻苯二甲酸丁酯,3份巴西棕蜡和20份麦芽糖,在捏机中于50℃混合3分钟,再加入50份砂糖,1份薄荷,混炼均匀后在50℃恒温下,从挤出机中挤出口香糖,切割成规定厚度。
实施例7:
本发明化合物及其与药用辅料组成的药物组合物的抗慢性肾病或肾脏纤维化的药理作用。
化合物1和2抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞Smad3磷酸化,抑制collagen I、fibronectin及α-SMA分泌作用(Western blot):
大鼠肾小管上皮细胞(NRK-52E;American Type Culture Collection,Rockville,MD)用含10%胎牛血清(Gibco BRL,Grand Island,NY)及青霉素和链霉素的DMEM/F-12培养基培养,化合物用DMSO溶解,人重组TGF-β1按照指定方法用含0.1%的胎牛血清的去离子水溶解。待细胞汇合至 80%-90%时,采用无血清DMEM培养基培养过夜。细胞用不同浓度的化合物提前孵育1小时,然后用TGF-β1(5ng/mL)刺激1小时,收集细胞按照常规指定方法进行Western blot分析(Zhou,L.L.;Li,Y.J.;Zhou,D.;Tan,R.J.;Liu,Y.H.Loss of Klotho contributes to kidney injury by de-repression of Wnt/β-catenin signaling.J.Am.Soc.Nephol.2013,24:771-785)。采用的抗体为:rabbitpolyclonal anti-fibronectin(F3648;Sigma,St.Louis,MO),rabbit polyclonal anti-collagen I(234167;EMD Millipore,Billerica,MA),mouse anti-α-SMA(A2547;Sigma,St.Louis,MO),rabbit anti-phospho-Smad3(Ser423/425)(9520;Cell signaling,Boston,MA),rabbit anti-phospho-Smad2(Ser465/467)(8828;Cell signaling,Boston,MA),rabbit anti-total Smad2/3(8685;Cell signaling,Boston,MA)及mouse anti-α-tubulin(T6074;Sigma,St.Louis,MO)。Horseradish peroxidase-conjugated goat anti-rabbit或goat anti-mouse antibodies(Boster,Wuhan,China)。
化合物1和2抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞Smad3磷酸化,抑制collagen I、fibronectin及α-SMA基因表达作用(RT-PCR):
化合物1和2对映体抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞collagen I、fibronectin及α-SMA表达mRNA水平作用(RT-PCR):
大鼠肾小管上皮细胞(NRK-52E;American Type Culture Collection,Rockville,MD)用含10%胎牛血清(Gibco BRL,Grand Island,NY)及青霉素和链霉素的DMEM/F-12培养基培养,化合物用DMSO溶解,人重组TGF-β1按照指定方法用含0.1%的胎牛血清的去离子水溶解。待细胞汇合至80%-90%时,采用无血清DMEM培养基培养过夜。细胞用不同浓度的化合物提前孵育1小时,然后用TGF-β1(5ng/mL)刺激48小时,按照常规方法提取总RNA。cDNA合成按照Promega试剂盒说明书进行。RT-PCR所需反应引物如下:ratfibronectin,5′-cgaggtgacagagaccacaa-3′and 5′-ctggagtcaagccagacaca-3′;ratcollagen I,5′-atctcctggtgctgatggac-3′and 5′-accttgtttgccaggttcac-3′;atctcctggtgctgatggac;ratα-SMA,5′-gaggcaccactgaaccctaa-3′and 5′-catctccagagtccagcaca-3′;rat actin,5′-aggcatcctcaccctgaagta-3′and 5′-cacacgcagctcattgtaga-3′。配制25LRT-PCR反应液,包含12.5μL PCR Master Mix(Promega,Madison,WI),5μL稀释cDNA溶液(1:10),0.5μM正义、反义引物,最后补无酶水至25L。加样后按如下条件进行RT-PCR反应:酶激活:95℃,10分钟;35个循环的扩增反应:95℃,5s,变性,56℃,15s,退火,72℃,10s,延伸。Real TimeRT-PCR产物使用琼脂糖凝胶电泳检测。
从图1-4可以看出,化合物1和2在10和20μM浓度时均能显著抑制TGF-β1诱导的肾小管上皮细胞collagen I、fibronecti和α-SMA mRNA水平和蛋白表达,也能显著抑制Smad3磷酸化。由于本发明涉及的胶原分泌及Smad3磷酸化等指标均与慢性肾病和肾脏纤维化密切相关,因此本发明结果提示其涉及的化合物1和2在慢性肾病包括肾纤维化干预中具有重要价值。
Claims (7)
1.具有下述结构式的反柄灵芝酚A和B,
2.制备权利要求1所述的反柄灵芝酚A和B的方法,取反柄灵芝,粉碎,用70%乙醇室温提取,合并提取液并减压回收溶剂得粗提取物,将粗提取物混悬于适量水中,然后用等体积乙酸乙酯萃取三次,合并萃取液,减压浓缩得乙酸乙酯萃取物,经硅胶柱层析,100:0,99:1,98:2,97:3,96:4,95:5,94:6,93:7,92:8,90:10,85:15,80:20,50:50的氯仿‐甲醇系统梯度洗脱,每种溶剂梯度为1.5倍柱体积,按照每份500mL收集得7个合并组份;组份4经SephadexLH‐20MeOH/H2O,80:20柱层析得7个亚组份,其中组份4.7经RP‐18柱层析MeOH/H2O,10%‐60%,TLC检测合并斑点相同组分,该合并组分经半制备RP‐HPLC MeOH/H2O,78%纯化得化合物2,该化合物为消旋体,经手性拆分CHIRALPAKIC:正己烷/乙醇,75:25得化合物(-)‐2和(+)‐2;组分5经MCI gel CHP 20P柱层析MeOH/H2O,10%‐50%得5个亚组分,组份5.1经Sephadex LH‐20MeOH/H2O,80:20柱层析,根据薄层显色跟踪合并相同流份得5个组分,其中组分5.1.5经反相RP‐18柱层析,10‐60%的甲醇‐水洗脱,薄层指导合并斑点,然后经半制备反相RP‐18高效液相色谱纯化MeOH/H2O,43%,得化合物1,该化合物为消旋体,经手性拆分CHIRALPAK AD‐H:含0.05%甲酸的正己烷/乙醇,72:28得化合物(-)‐1和(+)‐1。
3.治疗肾脏纤维化或慢性肾病的药物组合物,含有治疗有效量的权利要求1所述的化合物和药学上可接受的载体。
4.权利要求1所述的化合物在制备治疗肾脏纤维化或慢性肾病的药物中的应用。
5.权利要求1所述的化合物在制备治疗肾脏纤维化或慢性肾病的保健食品中的应用。
6.权利要求3所述的药物组合物在制备治疗肾脏纤维化或慢性肾病的药物中的应用。
7.权利要求3所述的药物组合物在制备治疗肾脏纤维化或慢性肾病的保健食品中的应用。
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