CN105153269A - 一种新的三萜化合物及其制备方法和医药用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新的三萜化合物及其制备方法和医药用途。该化合物为首次报道，是一种结构新颖的三萜化合物，可以从番石榴的干燥叶中提取、分离纯化得到。本研究证实Aβ_25-35的毒性损害神经细胞，引起PC12大量凋亡，细胞活性下降，该化合物干预后凋亡情况得到改善，可以用来开发成神经保护的药物。

Description

一种新的三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，具体涉及从番石榴的干燥叶中分离得到的一种具有神经保护作用的三萜化合物及其制备方法。

背景技术

植物番石榴(PsidiumguajavaLinn.)是桃金娘科(Myrtaceae)番石榴属植物，为落叶乔木，高5-10m。树皮浅黄褐色，嫩枝四方形，具白色短毛，老则脱落；芽密被白色短毛。单叶互生，稀有轮生，矩圆状椭圆形至卵圆形，长5-12cm，宽3-5cm，揉之有香气，革质，先端圆或短尖，基部钝至圆形，全缘，上面深绿色，叶脉微凹或平坦，嫩时疏生短毛，下面浅绿色，疏生小腺体，密被短柔毛，主脉隆起，侧脉7-11对，亦隆起，斜出将近叶缘而弯曲；叫柄长4mm。花两性，腋生1-4朵；萼5片，绿色，卵圆形；花瓣白色，卵形，长2-2.5cm；雄蕊多数，与花瓣等长，花丝白色，花药浅黄色，纵裂；雌蕊1，花柱长于花丝，柱头圆形，子房下位，3室，胚珠多数。浆果球形、卵圆形或洋梨状，长2.5-8cm，径3-5cm，果肉通常黄色，也有白色或胭脂红色。种子卵圆形，淡白色。花期5-8月。果期8-11月。番石榴叶为番石榴的干燥叶及带叶嫩枝，别名鸡矢茶、番桃叶、那拔叶等。番石榴叶性平、味甘涩，入脾、胃、大肠、肝经，有燥湿健脾，清热解毒的功效，是民间治疗糖尿病，肠炎痢疾，创伤出血的常用药物。

番石榴叶化学成分多样，主要包括酚酸类、黄酮类、三萜类和倍半萜类。近年来，番石榴叶中的倍半萜类成分因其良好的生物活性引起了广泛关注。倍半萜类(sesquiterpenoids)是由3个异戊二烯单位构成、含15个碳原子的化合物类群。倍半萜广泛存在于植物、微生物、海洋生物及某些昆虫中，很多具有重要的生物功能和生理活性，特别是倍半萜内酯，有抗菌、抗肿瘤、抗病毒、细胞毒、免疫抑制、植物毒、昆虫激素、昆虫拒食剂等活性，也有一些具有神经系统活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种从番石榴的干燥叶中分离得到的一种具有神经保护作用的三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)将番石榴的干燥叶粉碎，用80～90％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，先用10％乙醇洗脱6个柱体积，再用80％乙醇洗脱8个柱体积，收集80％乙醇洗脱液，减压浓缩得80％乙醇洗脱物浸膏；(c)步骤(b)中80％乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离，依次用体积比为80:1、50:1、35:1、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25:1、15:1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。

进一步地，所述用乙醇热回流提取采用的乙醇浓度为85％。

一种药物组合物，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)在制备神经保护的药物中的应用。

所述的药物组合物在制备神经保护的药物中的应用。

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MTT代谢率检测Aβ_25-35对PC12细胞的毒性作用；

图4为Aβ_25-35对PC12细胞LDH释放率的影响；

图5为Aβ_25-35和/或化合物(Ⅰ)对PC12细胞LDH释放率的影响。

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)将番石榴的干燥叶(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(359g)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，先用10％乙醇洗脱6个柱体积，再用80％乙醇洗脱8个柱体积，收集80％乙醇洗脱液，减压浓缩得80％乙醇洗脱物浸膏(138g)；(c)步骤(b)中80％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)、35:1(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(32g)用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为25:1(8个柱体积)、15:1(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(17g)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)(29mg)。

结构确证：HR-ESIMS显示[M+Na]⁺为m/z475.3214，结合核磁特征可得分子式为C₃₀H₄₄O₃，不饱和度为9。核磁共振氢谱数据δ_H(ppm，DMSO-d₆，500.13MHz)：H-1(1.82，m)，H-1(1.53，m)，H-2(1.59，m)，H-2(1.54，m)，H-5(1.17，m)，H-6(1.92，m)，H-6(1.92，m)，H-7(5.49，dd，J＝7.0，3.0)，H-11(1.78，m)，H-11(1.69，ddd，J＝13.9，12.0，5.6)，H-12(1.46，m)，H-12(1.81，m)，H-15(1.59，m)，H-15(1.63，m)，H-16(1.32，m)，H-16(2.11，m)，H-17(1.65，m)，H-18(0.80，s)，H-19(0.97，s)，H-20(1.36，m)，H-21(0.82，d，J＝6.5)，H-22(1.01，m)，H-22(1.35，m)，H-23(1.78，m)，H-23(1.96，m)，H-24(4.99，tt，J＝7.1，1.4)，H-26(1.52，s)，H-27(1.59，s)，H-28(1.01，s)，H-29(0.91，s)；核磁共振碳谱数据δ_C(ppm，DMSO-d₆，176.04MHz)：29.5(CH₂，1-C)，26.3(CH₂，2-C)，217.0(C，3-C)，38.0(C，4-C)，45.6(CH，5-C)，21.2(CH₂，6-C)，119.7(CH，7-C)，139.4(C，8-C)，88.3(C，9-C)，37.8(C，10-C)，25.1(CH₂，11-C)，33.9(CH₂，12-C)，45.5(C，13-C)，64.7(C，14-C)，21.8(CH₂，15-C)，27.3(CH₂，16-C)，52.0(CH，17-C)，13.7(CH₃，18-C)，16.8(CH₃，19-C)，34.6(CH，20-C)，17.8(CH₃，21-C)，35.3(CH₂，22-C)，24.4(CH₂，23-C)，124.2(CH，24-C)，130.5(C，25-C)，17.1(CH₃，26-C)，25.2(CH₃，27-C)，28.4(CH₃，28-C)，16.1(CH₃，29-C)，178.6(C，30-C)；碳原子标记参见图1。IR光谱表明该化合物含有酮羰基(1707cm^-1)和γ内酯(1768cm^-1)结构。¹HNMR谱显示含有六个单峰甲基信号δH0.80(Me-18)，0.97(Me-19)，1.52(Me-26)，1.59(Me-27)，1.01(Me-28)和0.91(Me-29)，以及一个双峰信号δH0.82(Me-21，J＝6.6Hz)，说明该化合物为三萜类化合物。¹³CNMR和DEPT谱显示30个碳信号，包括七个甲基，九个亚甲基，五个次甲基(两个烯烃碳)，以及九个季碳(一个酮羰基碳，一个酯羰基碳，两个烯烃碳以及一个含氧季碳)。侧链具有24(25)-双键(δC130.5，124.2和δH4.99，tt，J＝7.1，1.4Hz)，说明该化合物为羊毛甾醇型三萜。HMBC谱中Me-26和Me-27与C-24和C-25；Me-21与C-17，C-20和C-22；以及H-24与C-22，C-23，Me-26和Me-27的相关性验证了上述推论。HMBC谱中，H₂-2，H-5，Me-28和Me-29与C-3的交叉峰证明了C-3(δC217.0)为酮羰基。此外，一个酯羰基信号[δC178.6(C-30)]和两个碳信号[δC88.3(C-9)和64.7(C-14)]说明该化合物存在一个γ内酯结构。HMBC谱中Me-18与C-14；H₂-15与C-30；H₂-11与C-9；H-11α与C-8以及Me-19与C-9的相关性验证了30,9-这个官能团的连接方式。NOESY谱中H-7与H₂-6，H-7与H-5的相关性，以及H-7与H₂-15的交叉峰说明C-7和C-8之间存在双键。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

Aβ_25-35购于美国sigma公司。化合物(Ⅰ)自制，制备方法见实施例1，HPLC归一化纯度大于98％。MTT(四唑氮蓝)购于美国Amresco公司。LDH测定试剂盒购于南京建成生物有限公司。吖啶橙(AO)购于美国sigma公司。溴化乙啶(EB)购于美国sigma公司。RNase酶购于美国sigma公司。蛋白酶K购于美国sigmaAnnexin公司。Ⅴ-FITC细胞凋亡检测试剂盒购于南京凯基生物科技发展有限公司。D-MEM/F12培养基干粉购于美国GibcoL公司。马血清购于美国hycLon公司。胎牛血清购于杭州四季青生物工程有限公司。多聚赖氨酸(PLL)购于美国sigma公司。

低温高速离心机(美国Heraeus)，二氧化碳培养箱(美国SHELL/JB)，超净工作台(苏州净化设备厂)，雷勃MK3酶标仪(芬兰Thermolabsystems)，荧光显微镜(德国Leica)，流式细胞仪EpicsXL(美国CouLter公司)，电泳系统(北京六一仪器厂)，雷勃MK3酶标仪(芬兰Thermolabsystems)，荧光显微镜(德国Leica)，流式细胞仪EpicsXL(美国CouLter公司)，电泳系统(北京六一仪器厂)。

二、试验方法

1、细胞培养

PC12细胞生长于含10％马血清、5％胎牛血清的D-MEM/F12培养液(37℃，体积分数为0.05的CO₂，饱和湿度)，常规传代。实验时培养器皿用0.005％PLL溶液(分子量为150，000-300，000)包被，增加PC12细胞对培养器皿黏附力。

2、Aβ_25-35凝聚态处理

Aβ_25-35溶于无菌双蒸水，终浓度为2.0mmol/L，分装，-20℃保存，临用前，37℃孵育4-7d。

3、药物对PC12细胞的处理

对数生长期的PC12细胞按一定的密度分别接种于培养板中，待其生长稳定后，将细胞分组，即对照组，Aβ_25-35诱导凋亡组以及化合物(Ⅰ)干涉Aβ_25-35诱导凋亡组。其中Aβ_25-35诱导凋亡组，以培养液加入凝聚态的Aβ_25-35储存液，配制一定浓度的工作液，分别加入细胞培养板，每孔再分别加入细胞悬液，CO₂培养箱培养。每小组均设3个平行孔；其次依据20μmol/LAβ_25-35，设定化合物(Ⅰ)干涉凋亡组，细胞以不同浓度化合物(Ⅰ)预处理1h，再分别予终浓度20μmol/LAβ_25-35培养。

4、MTT法测定细胞存活率

取对数生长期的细胞以2-5×10⁵/mL的初始浓度分别接种于96孔培养板中每孔160μL，待其生长稳定后，加入不同浓度的Aβ_25-35，细胞对照组只加等量培养液，每组设三个平行孔。培养96小时，每孔加5mg/mL的MTT溶液(PBS配制)20μL，混匀后继续培养4h，弃上清液，每孔加DMSO0.2mL，振荡10min，以空白对照孔调零，在490nm波长下测定各孔光密度值。

5、LDH释放量的测定

接种于24孔细胞培养板的细胞，经药物处理48h后，吸出各组上清液备用，各组细胞加入0.1％NP-401mL作用10min，收集上清液备用。按照LDH测定试剂盒说明，分别检测各组上清液和0.1％NP-40的LDH活性，LDH释放率＝OD_上清/(OD_上清+OD_0.1％NP-40)×100％。

6、流式细胞分析细胞凋亡

按AnnexinVFITC试剂盒说明操作：

(1)细胞处理一定时间后，2000rpm/min离心5min，细胞数1－5×10⁵；

(2)用PBS清洗细胞二次，2000rpm离心5min；

(3)加入500μLBindingbuffer悬浮细胞；

(4)加入2μLAnnexinV-FITC混匀后，加入5μLPropidiumIodide(PI)，混匀，室温，避光反应20min；

(5)流式细胞仪(BackmancoulterEpicsXL)检测，激发波长488nm，发射光530nm.，对散点图进行分析。

7、统计分析

结果用均数±标准差表示，两两比较用t检验，P<0.05认为有统计学意义。

三、结果及结论

1、MTT测定Aβ_25-35对PC12细胞活性的影响

从图3可看出，Aβ_25-35处理PC12细胞4d后，MTT法检测显示20，40μmol/LAβ_25-35作用组吸光值(A490)明显降低，差别有统计学意义(P<0.05)。MTT法检测表示线粒体功能，结果说明Aβ_25-35使PC12细胞线粒体功能降低，活细胞数减少，即Aβ_25-35对PC12细胞的活性有抑制作用，并与作用浓度相关。结果见表1及图3。

表1Aβ_25-35对PC12细胞生长的抑制作用

Aβ25-35(μmol/L)	0	10	20	40
					细胞存活率	100	87.04±4.3％	73.4±3.2％	68.6±3.08％

2、LDH释放量测定

10、20、40μmol/LAβ_25-35作用PC12细胞48h后，通过检测细胞LDH释放率显示细胞的损伤程度，结果表明Aβ_25-35对PC12细胞的毒性作用，并与作用的浓度相关，20、40μmol/LAβ_25-35作用组与对照组比较，差别有统计学意义(图4)。选20μmol/LAβ_25-35作为损伤组，观察化合物(Ⅰ)的干预作用，作用48h，结果表明，10ng/mL化合物(Ⅰ)即能降低PC12细胞LDH释放率，但差异不显著；100ng/mL，1000ng/mL化合物(Ⅰ)组明显降低PC12细胞LDH释放率【图5；标号意义：1、control；2、20μmol/LAβ_25-35；3、20μmol/LAβ_25-35+1.0ng/mL化合物(Ⅰ)；4、20μmol/LAβ_25-35+10ng/mL化合物(Ⅰ)；5、20μmol/LAβ_25-35+100ng/mL化合物(Ⅰ)；6、20μmol/LAβ_25-35+1000ng/mL化合物(Ⅰ)；其中4、5、6三组与20μmol/LAβ_25-35组比较p<0.05】。

3、AnnexinⅤ-PI染色的流式细胞法检测细胞凋亡

各组PC12细胞经处理后上流式细胞仪，并对散点图进行分析(MuLticycL软件处理)，显示对照组、10μmol/LAβ_25-35、20μmol/LAβ_25-35作用48h后，PC12细胞的凋亡率分别为2.1±0.3％，9.3±0.5％和18.6±3.4％，凋亡率与Aβ_25-35剂量成正相关，与对照组比较差别具有显著性意义，以100ng/mL化合物(Ⅰ)预先处理，凋亡率降低为11.2±3.7％，差别有统计学意义(表2，与对照组比较，*：P<0.05，**：P<0.01；与20μmol/LAβ_25-35组比较，#：P<0.05)，显示化合物(Ⅰ)抗Aβ_25-35致凋亡作用。

表2流式细胞术检测PC12细胞凋亡率(n＝3)

组别	细胞凋亡率(％)
		对照组	2.1±0.3％
10μmol/LAβ25-35	9.3±0.5％*
		20μmol/LAβ25-35	18.6±3.4％**
20μmol/LAβ25-35+100ng/mL化合物(Ⅰ)	11.2±3.7％#

总结，本研究发现应用20μmol/LAβ_25-35能有效建立体外培养的大鼠嗜铬瘤细胞株PC12凋亡模型；化合物(Ⅰ)能部分对抗Aβ_25-35诱导的PC12凋亡。

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。

上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。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保护范围。

Claims (7)

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)将番石榴的干燥叶粉碎，用80～90％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，先用10％乙醇洗脱6个柱体积，再用80％乙醇洗脱8个柱体积，收集80％乙醇洗脱液，减压浓缩得80％乙醇洗脱物浸膏；(c)步骤(b)中80％乙醇洗脱浸膏用正相硅胶分离，依次用体积比为80:1、50:1、35:1、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25:1、15:1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所述的化合物(Ⅰ)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.根据权利要求2所述的化合物(Ⅰ)的制备方法，其特征在于：所述用乙醇热回流提取采用的乙醇浓度为85％。

5.一种药物组合物，其特征在于：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。

6.权利要求1所述的化合物(Ⅰ)在制备神经保护的药物中的应用。

7.权利要求5所述的药物组合物在制备神经保护的药物中的应用。