CN105503996A - 一种柠檬苦素类化合物、制备方法和神经保护作用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柠檬苦素类化合物、制备方法和神经保护作用，属于药物领域，具体涉及从芸香的干燥全草中分离得到的一种新的柠檬苦素类化合物、制备方法和该化合物的医药用途。该化合物为首次报道，可以从芸香的干燥全草中提取、分离纯化得到，纯度高。体外试验证明Aβ1-40的毒性损害神经细胞，引起PC12大量凋亡，细胞活性下降，化合物(Ⅰ)干预后凋亡情况得到改善，可以进一步研究开发成神经保护的药物。

Description

一种柠檬苦素类化合物、制备方法和神经保护作用
技术领域
本发明属于药物领域，具体涉及从芸香的干燥全草中分离得到的一种新的柠檬苦素类化合物及其制备方法和医药用途。
背景技术
芸香RutagarveolensL.，别称七里香、香草、芸香草、小香茅草、野芸香草、石灰草、臭草，系芸香科多年生草本植物，全草供药用，在全球许多地区为药用目的广泛栽培，全年可采，洗净阴干或鲜用。辛、微苦，凉。清热解毒，散瘀止痛。用于感冒发热，牙痛，月经不调，小儿湿疹；外用治疮疖肿毒，跌打损伤。
现代研究表明，该植物含有吖啶酮生物碱、香豆素、黄酮、柠檬苦素和木脂素等化合物。已知的天然吖啶酮生物碱仅来源于芸香科植物。
一些国家的传统医学将芸香用作通经和堕胎药，也用于治疗心血管疾病引起的心悸等症。现代研究表明芸香具有抗菌、解痉、兴奋子宫等各种不同的药理活性。生物碱和呋喃香豆素具有可逆的解痉、抗炎和抗组胺活性。呋喃香豆素类还具有光敏、光毒和致突变作用，可引起皮肤不良反应。另外，芸香香豆素具有抗生育和抗植入作用。芸香苷具有解痉作用，它可以降低毛细血管通透性和脆性。芸香提取物具有延缓细胞有丝分裂的作用，这种抗有丝分裂的特性，与其所含的花椒毒素有关。此外，芸香还具有抗炎、抗真菌、抗动脉硬化等作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从芸香的干燥全草中分离得到的一种新的柠檬苦素类化合物；
本发明的另一目的在于提供该新化合物的制备方法；
本发明的再一目的在于提供该化合物用于制备神经保护药物的医药用途。
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)将芸香的干燥全草粉碎，用70～80％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10个柱体积，再用75％乙醇洗脱12个柱体积，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、40:1、20:1、10:1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3用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为25:1、20:1和10:1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70％的甲醇水溶液等度洗脱，收集9～13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75％。
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。
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
药材和试剂来源：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)将芸香的干燥全草(8kg)粉碎，用75％乙醇热回流提取(25L×3次)，合并提取液，浓缩至无醇味(6L)，依次用石油醚(6L×3次)、乙酸乙酯(6L×3次)和水饱和的正丁醇(6L×3次)萃取，浓缩，分别得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物(315g)和正丁醇萃取物；(b)步骤(a)中乙酸乙酯萃取物用纯净水溶解至2L，医用脱脂棉过滤，滤液用AB-8型大孔树脂(1.5kg)分离，依次用10％乙醇(10L)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(155g)；(c)步骤(b)中75％乙醇洗脱浸膏用200-300目正相硅胶分离，依次用体积比为80:1(10个柱体积)、40:1(8个柱体积)、20:1(8个柱体积)、10:1(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3(36g)用200-300目正相硅胶进一步分离，依次用体积比为25:1(8个柱体积)、20:1(8个柱体积)和10:1(5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(12g)用十八烷基硅烷键合的反相硅胶ODS-C18分离，用体积百分浓度为70％的甲醇水溶液等度洗脱，收集9～13个柱体积洗脱液，洗脱液减压浓缩得到纯的化合物(Ⅰ)(25mg)。
结构确证：白色无定形粉末；HR-ESIMS显示[M+Na]+为m/z477.1920，结合核磁特征可得分子式为C26H30O7，不饱和度为12。核磁共振氢谱数据δH(ppm，DMSO-d6，500MHz)：H-1(6.66，d，J＝12.5)，H-2(5.77，d，J＝12.5)，H-5(2.21，dd，J＝13.2，4.0)，H-6(1.76，dd，J＝16.0，4.0)，H-6(1.56，ddd，J＝16.0，13.2，4.0)，H-7(4.53，m)，H-9(2.52，d，J＝4.0)，H-11(3.17，q，J＝4.0)，H-12(3.06，t，J＝6.5)，H-15(4.28，s)，H-17(3.16，s)，H-18(0.91，s)，H-19(1.21，s)，H-21(7.21，s)，H-22(6.31，s)，H-23(7.36，s)，H-28(1.14，s)，H-29(1.27，s)，H-30(1.40，s)，15-OH(6.18，br，s)；核磁共振碳谱数据δC(ppm，DMSO-d6，125MHz)：155.6(CH，1-C)，117.7(CH，2-C)，165.4(C，3-C)，83.5(C，4-C)，51.7(CH，5-C)，26.8(CH2，6-C)，81.1(CH，7-C)，43.6(C，8-C)，47.5(CH，9-C)，43.9(C，10-C)，53.8(CH，11-C)，59.6(CH，12-C)，48.2(C，13-C)，96.3(C，14-C)，91.2(CH，15-C)，209.7(C，16-C)，41.6(CH，17-C)，13.5(CH3，18-C)，17.6(CH3，19-C)，125.8(C，20-C)，139.4(CH，21-C)，112.3(CH，22-C)，141.5(CH，23-C)，29.7(CH3，28-C)，23.2(CH3，29-C)，17.7(CH3，30-C)；碳原子标记参见图1。红外波谱表明该化合物含有羟基(3461cm-1)，羰基(1726cm-1)和烯烃(1684cm-1)等基团；且在232nm处有紫外吸收，表明含有α,β-不饱和酯羰基部分。1HNMR谱显示五个甲基信号[δH0.91(s，Me-18)，1.14(s，Me-28)，1.21(s，Me-19)，1.27(s，Me-29)，1.40(s，Me-30)]，β-型单取代呋喃环[δH6.31(s，H-22)，7.21(s，H-21)，7.36(s，H-23)]，四个含氧次甲基质子信号[δH3.06(t，J＝6.5Hz，H-12)，3.17(q，J＝4.0Hz，H-11)，4.28(s，H-15)，4.53(m，H-7)]，以及α,β-不饱和酯羰基结构[δH6.66(d，J＝12.5Hz，H-1)和5.77(d，J＝12.5Hz，H-2)]。13CNMR谱显示有26个碳信号，包括五甲基，一个亚甲基，十二个次甲基(四个含氧次甲基和五个烯属次甲基)，以及八个季碳(两个羰基碳，两个含氧季碳和一个烯烃季碳)。以上功能片段再结合不饱和数表明该化合物为五环结构，类型为柠檬苦素类化合物。HMBC谱中H-1与C-3，C-5和C-10，H-2与C-3，偕甲基Me-28和Me-29与C-4，以及Me-19与C-1的相关性表明A环为α,β-不饱和七元内酯环。此外，两个含氧碳信号[δC53.8(CH，11-C)和59.6(CH，12-C)]和两个氢质子信号[δH3.17(q，J＝4.0Hz，H-11)和3.06(t，J＝6.5Hz，H-12)]的相关性表明C环存在一个11,12-环氧基团。HMBC谱中，质子信号δH6.18(br，s)与含氧次甲基碳δC91.2(C-15)的相关性表明C-15位连有一个羟基。通过HMBC谱中Me-18(δH0.91，s)和Me-30(δH1.40，s)的相关性可知C-14(δC96.3)为含氧季碳。HMBC谱中H-7(δH4.53，m)和C-14的相关性说明该化合物含有氧杂环丁烷部分。ROESY谱中H-7与Me-30，以及Me-30与15-OH的交叉峰表明氧杂环丁烷部分为α构型。通过HMBC谱中H-17(δH3.16，s)与C-20(δC125.8)，C-21(δC139.4)和C-22(δC112.3)的相关性，可知呋喃环位于C-17位上。ROESY谱中，H-6β与Me-19，Me-19与Me-29，Me-19与Me-30，Me-30与H-7，Me-30与H-12，以及H-12与H-17的相关性表明H-7，H-12，H-17，Me-19，Me-29和Me-30为β构型。因此，H-6α与H-5，H-5与Me-28，以及H-5与H-9的相关性表明它们为α构型。综合氢谱、碳谱、HMBC谱和ROESY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
PC12细胞株，安徽中医学院实验中心赠与。Aβ1-40蛋白购于Sigma公司。化合物(Ⅰ)为自制，HPLC归一化纯度大于98％。DMEM/F12培养基(进口分装购于北京赛默飞世尔生物化学制品有限公司。NewbomCalfSerum购于BeijingSolarbioScience&TechnologyCo.，Ltd。MTT购于美国Amresco公司。凯基AnnexinV-FITC细胞凋亡检测试剂盒购于南京凯基生物技术有限公司。多聚甲醛购于中国医药集团化学试剂有限公司。Bcl-2多克隆抗体购于武汉博士德生物技术有限公司。Bax多克隆抗体购于北京博奥森生物技术有限公司。Cyt-c多克隆抗体购于武汉博士德生物技术有限公司。羊抗兔IgG/FITC购于北京博奥森生物技术有限公司。羊抗鼠IgG/(H+L)购于江苏碧云天生物公司。正常山羊血清购于武汉博士德生物技术有限公司。SABC免疫组化试剂盒购于武汉博士德生物工程有限公司。DAB显色试剂盒购于武汉博士德生物技术有限公司。
电子分析天平(FA2004型，上海雷磁精密科学仪器公司)，水浴锅(HH·SI1-4型，北京医疗器械厂)，酶标仪(ELx-800型，美国Bio-Tek)，流式细胞仪(EPICXL-MCL型，美国BeckmanCouiter公司)，高速冷冻离心机(3K30型，美国Sigma公司，二氧化碳培养箱(CO-150型，美国NBS有限公司)，OLYMPUS荧光显微镜(BX41型，带DP70摄像系统，日本Olympus公司产品)。
二、试验方法
1、Aβ1-40孵育
Aβ1-40用去离子水配制成1000μmol/L储存液并分装，放置于冰箱-20℃储存，临用用前一周取出在37℃培养箱孵育7d，使之聚集老化。
2、细胞的培养
PC12细胞株用含10％胎牛血清、100U/而青霉素、100U/mL链霉素的DMEM/F12培养基在玻璃培养瓶中培养，CO2细胞培养箱的培养条件为37℃，5％CO2浓度，饱和湿度，待细胞长至80％丰度后用0.25％的胰酶消化传代1次(约2-3d)，倒置显微镜观察细胞生长状况，实验时取对数生长期细胞进行实验。进行MTT实验前将细胞接种到96孔培养板用无血清培养基培养；流式细胞仪检测前将细胞接种至6孔培养板用无血清培养既培养；免疫组化实验均用24孔培养板爬片法培养细胞，培养基为无血清培养基。
3、细胞给药处理及分组
细胞共分为五组，无血清培养基接种24h后进行药物干预：①正常对照组：正常PC12细胞；②模型组：25μmol/LAβ1-40；③化合物(Ⅰ)低剂量组：25μmol/LAβ1-40+50mg/L化合物(Ⅰ)；④化合物(Ⅰ)中剂量组：25μmol/LAβ1-40+100mg/L化合物(Ⅰ)；⑤化合物(Ⅰ)高剂量组：25μmol/LAβ1-40+200mg/L化合物(Ⅰ)。药物处理24h后进行检测各项指标。
4、MTT检测各组细胞活力
取对数生长期的细胞，胰酶消化后以1×105个/mL的细胞密度，每孔100μL接种于96孔板中无血清培养24h，然后按照上述分组方法进行药物干预，每组设置6个复孔，24h后，每孔加入5mg/mL的MTT溶液20μL继续在CO2细胞培养箱中孵育4h，然后取出96孔培养板，弃去上清液，每孔加入150μL的DMSO，放在摇床上振荡10min，待紫色结晶完全溶解后用酶标仪在490nm波长处检测各孔的吸光值。以只加培养液的孔为调零参照，细胞活力用百分比表达，视对照组的细胞活性为100％。结果计算：细胞存活率＝(实验组OD值-空白对照组OD值)/(对照组OD值-空白对照组OD值)×100％。
5、统计分析
采用SPSS17.0分析软件对统计结果进行处理，数据采用单因素方差分析，用均数士标准差()表示，组间采用LSD比较，P<0.05为具有显著性差异，P<0.01为极其显著性差异，图表由Excel2003绘制。
三、结果及结论
MTT测试结果显示，与正常组细胞比较，模型组细胞活性明显降低(P<0.01)，化合物(Ⅰ)干预后细胞活性有所提高，其中高、中剂量组细胞活性的升高具有统计学意义(P<0.01，P<0.05)，低剂量组细胞活性改变不大(P>0.05)。见表1(与模型组比较*P<0.05,**P<0.01)。
结论，本研究证实Aβ1-40的毒性损害神经细胞，引起PC12大量凋亡，细胞活性下降，化合物(Ⅰ)干预后凋亡情况得到改善。
表1MTT法化合物(Ⅰ)对Aβ1-40诱导PC12细胞活性的影响(n＝6)
组别 处理方法 细胞活性(％)
正常对照组 – 100±0.0**
模型组 25μmol/LAβ1-40 50.08±6.67
化合物(Ⅰ)低剂量组 25μmol/LAβ1-40+50mg/L化合物(Ⅰ) 58.78±12.64
化合物(Ⅰ)中剂量组 25μmol/LAβ1-40+100mg/L化合物(Ⅰ) 63.77±6.81*
化合物(Ⅰ)高剂量组 25μmol/LAβ1-40+200mg/L化合物(Ⅰ) 83.95±10.58**
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。
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)将芸香的干燥全草粉碎，用70～80％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10个柱体积，再用75％乙醇洗脱12个柱体积，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、40:1、20:1、10:1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3用正相硅胶进一步分离，依次用体积比为25:1、20:1和10:1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70％的甲醇水溶液等度洗脱，收集9～13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75％。
5.一种药物组合物，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。
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。
CN201511019819.3A 2015-12-31 2015-12-31 一种柠檬苦素类化合物、制备方法和神经保护作用 Withdrawn CN105503996A (zh)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105294665A (zh) * 2015-12-01 2016-02-03 吕涛 一种用于神经保护的新的二萜化合物
CN105461782A (zh) * 2016-01-14 2016-04-06 郑平珍 一种新的三萜化合物及其制备方法和医药用途
CN106188217A (zh) * 2016-07-19 2016-12-07 袁肇斌 一种氨鲁米特的药物组合物及其神经保护的医药用途

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