CN105153084A

CN105153084A - 一种新的二萜化合物及其制备方法和医药用途

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Publication number: CN105153084A
Application number: CN201510578350.0A
Authority: CN
Inventors: 金丽秋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-13
Filing date: 2015-09-13
Publication date: 2015-12-16

Abstract

本发明公开了一种新的二萜化合物及其制备方法和医药用途，提供了该化合物结构，含其的药物组合物及其制备方法和应用。该化合物为首次报道，是一种结构新颖的二萜类化合物，可以从天葵的干燥根中提取、分离纯化得到。体外试验证明该化合物能够有效抑制HepG2细胞的生长增殖，且降低程度与化合物(Ⅰ)浓度呈现一定的剂量效应趋势，可以用来开发成治疗肝癌的药物。

Description

一种新的二萜化合物及其制备方法和医药用途

技术领域

本发明属于药物技术领域，具体涉及从天葵的干燥根中分离得到的一种具有治疗肝癌作用的二萜化合物及其制备方法。

背景技术

天葵(Semiaguilegiaadoxoides)为毛茛科植物，属天葵被子植物门，高15～40厘米，块根灰黑色，略呈纺锤形或椭圆形，生于海拔100-1050米间的疏林下、路旁或山谷地的较阴处，3-4月开花，4-5月结果。在中国分布于四川、贵州、广西北部、江西、江苏、安徽等地，在日本也有分布。其根入药称为天葵子，为《中国药典》收载的中药品种，味甘、苦，性寒，有小毒，有清热解毒、消肿止痛、利尿等作用，治乳腺炎、扁桃体炎、痈肿、瘰疬、小便不利等症；全草又作土农药。

天葵中含有多种化学成分，牛峰等人用HPLC方法对天葵中的化学成分做了指纹图谱；目前从天葵中分离出的主要成分有生物碱、内酯类、氰苷硝基类、酚类、二萜、木脂素等成分。目前从天葵中分离得到4个生物碱类成分，分别为异喹啉季铵型和原小檗碱类生物碱。

现代药理实验表明，天葵具有良好的抗肿瘤作用。牛锋采用MTT法对天葵子部分化学成分的细胞毒活性进行实验，结果表明天葵子素A对于宫颈癌、胃癌和乳腺癌三个肿瘤细胞株的细胞毒活性都要优于紫杉醇，且对白血病和肝癌肿瘤细胞株也有明显的细胞毒活性；蓝华英的研究表明天葵中的2-(β-Dgluoopyranosyloxy)-4-hydroxy-benzeneaeetonitrile具有抗肿瘤活性，其ID₅₀为9.43μg/mL；关频对天葵中生物碱成分的抗肿瘤活性进行了研究，其中的唐松草酚定在高剂量组(1000mg/kg)有较好的抗肿瘤作用，抑瘤率为37.1％。

发明内容

本发明的目的是提供一种从天葵的干燥根中分离得到的一种具有治疗肝癌作用的二萜化合物及其制备方法。

本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：

具有下述结构式的化合物(Ⅰ)，

所述的化合物(Ⅰ)的制备方法，包含以下操作步骤：(a)将天葵的干燥根粉碎，用85％乙醇热回流提取，合并提取液，浓缩至无醇味，依次用石油醚、乙酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取，分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物；(b)步骤(a)中乙酸乙酯萃取物用大孔树脂除杂，依次用15％乙醇和75％乙醇洗脱，收集75％乙醇洗脱液，减压浓缩得75％乙醇洗脱物浸膏；(c)步骤(b)中75％乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离，依次用体积比为80:1、50:1、30:1、15:1和1:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到5个组分；(d)步骤(c)中组分4用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为20:1、12:1和5:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分；(e)步骤(d)中组分2用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离，用体积百分浓度为75％的甲醇水溶液等度洗脱，收集8-10个柱体积洗脱液，洗脱液减压浓缩得到纯的化合物(Ⅰ)。

进一步地，所述大孔树脂为AB-8型大孔吸附树脂。

药物组合物，其中含有治疗有效量的所述的化合物(Ⅰ)和药学上可接受的载体。

所述的化合物(Ⅰ)在制备治疗肝癌的药物中的应用。

所述的药物组合物在制备治疗肝癌的药物中的应用。

本发明化合物用作药物时，可以直接使用，或者以药物组合物的形式使用。

该药物组合物含有治疗有效量的本发明化合物(Ⅰ)，其余为药物学上可接受的、对人和动物无毒和惰性的可药用载体和/或赋形剂。

所述的可药用载体或赋形剂是一种或多种选自固体、半固体和液体稀释剂、填料以及药物制品辅剂。将本发明的药物组合物以单位体重服用量的形式使用。本发明药物可通过口服或注射的形式施用于需要治疗的患者。用于口服时，可将其制成片剂、缓释片、控释片、胶囊、滴丸、微丸、混悬剂、乳剂、散剂或颗粒剂、口服液等；用于注射时，可制成灭菌的水性或油性溶液、无菌粉针、脂质体或乳剂等。

附图说明

图1为化合物(Ⅰ)结构式；

图2为化合物(Ⅰ)理论ECD值与实验ECD值比较；

图3为化合物(Ⅰ)对HepG2及L02细胞增殖的影响(n＝3)。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

实施例1：化合物(Ⅰ)分离制备及结构确证

试剂来源：乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、二氯甲烷为分析纯，购自上海凌峰化学试剂有限公司，甲醇，分析纯，购自江苏汉邦化学试剂有限公司。

制备方法：(a)将天葵的干燥根(8kg)粉碎，用85％乙醇热回流提取(25L×3次)，合并提取液，浓缩至无醇味(3L)，依次用石油醚(3L×3次)、乙酸乙酯(3L×3次)和水饱和的正丁醇(3L×3次)萃取，分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物(355g)和正丁醇萃取物；(b)步骤(a)中乙酸乙酯萃取物用AB-8型大孔树脂除杂，依次用15％乙醇(8L)和75％(12L)乙醇洗脱，收集75％乙醇洗脱液，减压浓缩得75％乙醇洗脱物浸膏(136g)；(c)步骤(b)中75％乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离，依次用体积比为80:1(8个柱体积)、50:1(8个柱体积)、30:1(6个柱体积)、15:1(8个柱体积)和1:1(5个柱体积)的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到5个组分；(d)步骤(c)中组分4(31g)用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为20:1(8个柱体积)、12:1(10个柱体积)和5:1(6个柱体积)的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分；(e)步骤(d)中组分2(11g)用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离，用体积百分浓度为75％的甲醇水溶液等度洗脱，收集8-10个柱体积洗脱液，洗脱液减压浓缩得到纯的化合物(Ⅰ)(23mg)。

结构确证：HR-ESIMS显示[M+Na]⁺为m/z441.1914，结合核磁特征可得分子式为C₂₃H₃₀O₇，不饱和度为9。核磁共振氢谱数据δ_H(ppm,DMSO-d₆,600MHz)：H-1(4.84，t，J＝2.4)，H-2(1.62，m)，H-2(1.85，m)，H-3(1.06，m)，H-3(1.66，m)，H-6(1.51，m)，H-6(2.07，m)，H-8(1.94，m)，H-9(2.56，td，J＝12.0，1.8)，H-11(1.34，m)，H-11(1.97，m)，H-15(5.86，s)，H-17(5.28，d，J＝1.8)，H-17(5.52，d，J＝1.8)，H-18(0.98，s)，H-19(0.99，s)，H-20(1.00，s)，1-OAc(2.02，s)，12-OCH₃(3.01，s)，5-OH(2.91，br，s)；核磁共振碳谱数据δ_C(ppm,DMSO-d₆，125Hz)：73.9(CH，1-C)，21.9(CH₂，2-C)，29.1(CH₂，3-C)，37.5(C，4-C)，77.4(C，5-C)，34.8(CH₂，6-C)，208.3(C，7-C)，47.7(CH，8-C)，36.4(CH，9-C)，42.4(C，10-C)，34.9(CH₂，11-C)，106.5(C，12-C)，165.8(C，13-C)，140.1(C，14-C)，114.8(CH，15-C)，168.3(C，16-C)，113.9(CH₂，17-C)，27.2(CH₃，18-C)，24.0(CH₃，19-C)，16.3(CH₃，20-C)，168.9(C，1-OAc)，20.3(CH₃，1-OAc)，49.2(CH₃，12-OCH₃)；碳原子标记参见图1。IR谱含有羰基(1757cm^-1)信号，以及紫外光谱最大吸收波长在212nm处，表明该化合物含有α,β-不饱和丁烯酸内酯部分。在烯烃质子信号δH5.86(H-15，s)和位于低场的碳信号δC165.8(C-13)，114.8(C-15)和168.3(C-16)也证实了存在这样的部分，另外结合三个甲基信号δH0.98(Me-18，s)，0.99(Me-19，s)和1.00信号(Me-20，s)，表明该化合物是一个含有丁烯酸内酯内酯单元四环二萜类化合物。HMBC谱中，H-1(δH4.84，t，J＝2.4Hz)与-OCOCH₃(δC168.9)，12-OCH₃(δH3.01，s)与C-12(δC106.5)的相关性表明C-1位上连有乙酰氧基，C-12与甲氧基相连。在HSQC和HMBC谱中，质子信号δH5.28(d，J＝1.8Hz)和5.52(d，J＝1.8Hz)与碳信号(δC113.9)直接相连，以及C-14(δC140.1)和C-13(δC165.8)长距离的相关性，表明C-14和C-17之间连有双键。NOESY谱中，Me-20(δH1.00，s)与H-1(δH4.84，t，J＝2.4Hz)，H-2(1.62，m)，H-2(1.85，m)，H-8(1.94，m)，H-11max(δH1.97，m)和Me-19(δH0.99，s)；Me-18与5-OH(δH2.91，br，s)和H-9(2.56，td，J＝12.0，1.8)；H-9与12-OCH₃(δH3.01，s)的相关性表明环A和B是以反式稠合环连接的椅式构象，从而证实了C-1，C-2，C-4，C-5，C-10，C-12和C-14的相对构型。综合氢谱、碳谱、HMBC谱和NOESY谱，以及文献关于相关类型核磁数据，可基本确定该化合物如图1所示，立体构型进一步通过ECD试验确定，理论值与实验值基本一致(图2)。

实施例2：化合物(Ⅰ)药理作用试验

一、材料和仪器

HepG2人肝癌细胞株购自中科院生物化学与细胞生物学研究所。L02正常人肝细胞株由复旦大学中山医院肝癌研究所馈赠。化合物(Ⅰ)自制，HPLC归一化纯度大于98％。RPMI-1640培养基、胰酶购自Gibco公司。标准小牛血清购自Biowest公司。3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)、二甲基亚砜(DMSO)、台盼蓝(TrypanBLue)、二氯荧光素双醋酸盐(DCFH-DA)均购自上海国药集团化学试剂有限公司。其他常用试剂均为分析纯。

微量天平(瑞士梅特勒-托利多，METTLRERAE2000)。普通台式离心机(上海安亭科学仪器厂)。数显电热恒温水浴箱(上海跃进医疗机械厂，HH.W21.600S)。二氧化碳细胞培养箱(美国FormaScientific公司)。高速冷冻离心机(美国Thermo公司，IECMICROMAXRF)。超微量紫外分光光度计(美国ThermoHsher公司，NanoDrop-1000)。紫外成像系统(上海复日科技有限公司，FR-200A)。酶联免疫检测仪，荧光分光光度计(HitachiF2500)。

二、试验方法

1、细胞培养

将细胞常规接种于含10％(体积分数)小牛血清的RPMI-1640培养基中，置于37℃、5％CO₂浓度的培养箱中培养。

2、化合物(Ⅰ)干预培养液的配置

将45.44mg化合物(Ⅰ)溶于10mL二甲基亚砜(DMSO)制得储备液并分别稀释2倍、4倍，分别得到2mmol/L、4mmol/L及8mmol/L的化合物(Ⅰ)应用液。进行细胞干预前，将50μL应用液与4950μL常规培养液(含10％体积分数的小牛血清)充分混合，得到化合物(Ⅰ)干预培养液(20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L)。

3、MTT法检测细胞存活率

取对数生长期细胞接种于96孔培养板，每孔200μL(5×10³细胞)。培养12h待细胞贴壁后，弃去原培养液，加入200μL不同浓度的化合物(Ⅰ)培养液(DMSO溶解化合物(Ⅰ)后以1％体积分数与常规培养液混合，使化合物(Ⅰ)终浓度为20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L)，每组6个平行孔。同时设6个溶剂(DMSO)对照孔。培养24h、48h、72h，每24小时更换化合物(Ⅰ)干预培养液。干预结束后，吸去培养液，向各孔加入20μLMTT溶液，37℃孵育4h后吸去各孔上清液，加入150μLDMSO，置摇床上低速震荡10min，待结晶充分溶解后，以DMSO调零，用酶联免疫检测仪在490nm处测定各孔吸光度，计算细胞存活率(survivalrate，SR)。SR＝实验组A₄₉₀/对照组A₄₉₀×100％

4、台盼蓝染色測定存活细胞数

将相同数量(2×10⁶)的细胞接种于细胞培养瓶，培养一段时间待细胞贴壁后，弃去培养液，用PBS洗细胞两遍后，加入5mL的化合物(Ⅰ)干预培养液(20μmol/L、40μmol/L、80μmol/L)。每组三瓶细胞，同时设立三瓶溶剂(DMSO)对照。培养48h后，用0.25％胰酶消化细胞，收集细胞悬液，台盼蓝染色测定细胞数。

5、DCFH-DA法测定细胞内ROS活性

将相同数量(2×10⁶)的细胞接种于细胞培养瓶，培养一段时间待细胞贴壁后，吸去原培养液，加入5mL化合物(Ⅰ)干预培养液，继续培养48h后，弃去培养液，胰酶消化细胞，收集细胞悬液于1.5mLEP管中，1500rpm离心5min，弃上清，向沉淀中加入1mLDCFH-DA，吹打混匀，37℃孵育30min，加入PBS终止反应，离心收集沉淀并溶解于1mLPBS，吹打成均匀细胞悬液，用Hitachi-F2500焚光分光光度计测定荧光值。激发波长488nm，发射波长525nm。

三、结果及结论

1、细胞生长存活率

HepG2细胞经化合物(Ⅰ)干预培养24h、48h、72h后，低、中、高剂量组的细胞存活率均显著低于溶剂对照组(P<0.05)，且细胞存活率下降的程度与化合物(Ⅰ)干预浓度之间存在一定剂量效应趋势(表1，^aP<0.05VS对照组；^bP<0.05VS低剂量组；^cP<0.05VS中剂量组)。在同一化合物(Ⅰ)干预浓度下，细胞存活率随着干预时间的增加而呈现下降的趋势。而同等条件下，L02人正常肝细胞经化合物(Ⅰ)干预后，细胞存活率无显著变化(表2)。台盼蓝染色细胞计数结果与MTT一致(图3，^aP<0.05VS对照组；^bP<0.05VS低剂量组；^cP<0.05VS中剂量组)。

2、细胞内ROS活性

HepG2人肝癌细胞经不同浓度化合物(Ⅰ)干预后，与对照组相比，细胞内ROS水平显著下降(P<0.05)。结果见表3(^aP<0.05VS对照组；^bP<0.05VS低剂量组)。

结论，采用不同浓度的化合物(Ⅰ)对人肝癌细胞HepG2进行干预处理，经MTT比色及台盼蓝染色细胞计数表明，化合物(Ⅰ)能够有效抑制HepG2细胞的生长增殖，干预组细胞的存活率较对照组显著降低，且降低程度与化合物(Ⅰ)浓度呈现一定的剂量效应趋势，

同时在同一化合物(Ⅰ)浓度下，细胞存活率随着干预时间的增加而呈现持续降低的趋势。

与此同时，相同剂量的化合物(Ⅰ)干预对L02正常肝细胞并不产生抑制作用。

表1化合物(Ⅰ)对HepG2细胞生长存活率的影响(x±s，n＝6)

表2化合物(Ⅰ)对L02细胞生长存活率的影响(x±s，n＝6)

表3化合物(Ⅰ)对HepG2细胞ROS水平的影响(x±s，n＝6)

组别	剂量(μmol/L)	ROS(Fluounit/mgprot)
			对照组	0	4189±204
低剂量	20	3215±151^a

中剂量	40	3080±196^a
			高剂量	80	2831±212^ab

实施例3

片剂的制备：按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ)，以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，按其与赋形剂重量比为1:9的比例加入赋形剂，制粒压片。

实施例4

口服液的制备：按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ)，以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，按常规口服液制法制成口服液。

实施例5

胶囊剂或颗粒剂的制备：按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ)，以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，按其与赋形剂重量比为1:9的比例加入赋形剂，制成胶囊或颗粒剂。

实施例6

注射液的制备：按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ)，以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，按常规加注射用水，精滤，灌封灭菌制成注射液。

实施例7

无菌粉针的制备：按实施例1方法先制得化合物(Ⅰ)，以及利用有机酸如酒石酸、或柠檬酸或甲酸或乙二酸等、无机酸如盐酸或硫酸或磷酸制成的盐，将其溶于无菌注射用水中，搅拌使溶，用无菌抽滤漏斗过滤，再无菌精滤，分装于安瓿中，低温冷冻干燥后无菌熔封得粉针剂。

Claims

1.具有下述结构式的化合物(Ⅰ)，

2.权利要求1所述的化合物(Ⅰ)的制备方法，其特征在于包含以下操作步骤：(a)将天葵的干燥根粉碎，用85％乙醇热回流提取，合并提取液，浓缩至无醇味，依次用石油醚、乙酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取，分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物；(b)步骤(a)中乙酸乙酯萃取物用大孔树脂除杂，依次用15％乙醇和75％乙醇洗脱，收集75％乙醇洗脱液，减压浓缩得75％乙醇洗脱物浸膏；(c)步骤(b)中75％乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离，依次用体积比为80:1、50:1、30:1、15:1和1:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到5个组分；(d)步骤(c)中组分4用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为20:1、12:1和5:1的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱得到3个组分；(e)步骤(d)中组分2用十八烷基硅烷键合的反相硅胶分离，用体积百分浓度为75％的甲醇水溶液等度洗脱，收集8-10个柱体积洗脱液，洗脱液减压浓缩得到纯的化合物(Ⅰ)。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述大孔树脂为AB-8型大孔吸附树脂。

4.药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1所述的化合物(Ⅰ)和药学上可接受的载体。

5.权利要求1所述的化合物(Ⅰ)在制备治疗肝癌的药物中的应用。

6.权利要求4所述的药物组合物在制备治疗肝癌的药物中的应用。