CN107043383B - 阿朴啡生物碱Illigerine A及其制备方法和应用 - Google Patents

阿朴啡生物碱Illigerine A及其制备方法和应用 Download PDF

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    • C07D491/00Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00
    • C07D491/12Heterocyclic compounds containing in the condensed ring system both one or more rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms and one or more rings having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by groups C07D451/00 - C07D459/00, C07D463/00, C07D477/00 or C07D489/00 in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D491/16Peri-condensed systems

Abstract

本发明提供了一种如式(I)所示的阿朴啡生物碱Illigerine A,该化合物以香青藤藤茎为原料,经甲醇浸提、乙酸乙酯萃取、一次柱层析、二次柱层析、三次柱层析、洗涤除杂六步制备得到;本发明所述阿朴啡生物碱Illigerine A的提取、分离、纯化方法简单,抑制肿瘤细胞活性明确,具有潜在的开发为抗肿瘤药物的价值,该化合物化学结构经过波谱学数据得到确认,不存在光学异构体,可以避免光学异构体潜在的风险;

Description

阿朴啡生物碱Illigerine A及其制备方法和应用
(一)技术领域
本发明涉及一种具有抗肿瘤作用的阿朴啡生物碱Illigerine A及其制备方法和应用。
(二)背景技术
青藤属(Illigera)植物是莲叶桐科(Hernanadiaceae)第二大属,主要分布于东半球热带,亚热带地区,全世界约有30余种,我国有12余种,广泛分布于我国西南部至台湾地区。该属多种植物在我国作为药用植物和民间草药使用。广西民间常用其茎泡茶饮用,作为镇痛、止痢、解热药物使用。传统中医认为其具有养血祛风、舒筋活络、解毒消肿的功效,常用于祛风止痛、散瘀消肿、主风湿性关节疼痛、跌打肿痛、蛇虫咬伤、腰肌劳损、四肢麻木等症;现代药理研究表明本属植物具有解痉镇痛、降温、局部麻醉等活性,目前多用于治疗风湿性及类风湿性关节炎、肥大性脊椎炎等。
因此对该类植物进行系统、科学的研究,探明其有效成分及作用机理,发现一些结构新颖的活性成分,将对更深层开发利用青藤属药用植物的食疗保健产品、开发治疗药物及临床应用产生重要意义。
香青藤(Illigera aromatica S.Z.Huang et S.L.Mo)是青藤属(Illigera)植物,藤本,藤茎直径1~8厘米,是中国特有的藤本资源,分布于中国广东、广西及云南、四川南部、台湾地区等地。
本发明以香青藤藤茎为研究对象,进行提取、分离、纯化、结构鉴定得到illigerine A,属于阿朴啡生物碱类化合物,该化合物具有一定程度的抗肿瘤活性。
(三)发明内容
本发明旨在提供一种具有抗肿瘤作用的阿朴啡生物碱Illigerine A及其制备方法和应用。
本发明的技术方案如下:
如式(I)所示的阿朴啡生物碱Illigerine A:
本发明还提供了所述式(I)所示阿朴啡生物碱Illigerine A的制备方法,所述制备方法按如下步骤进行:
(1)甲醇浸提:将香青藤藤茎粉碎干燥,加入甲醇浸提提取,之后滤除不溶物,滤液减压蒸干得到甲醇浸膏;
所述香青藤藤茎可通过常规途径商购获得;
具体的,所述甲醇浸提的操作方法为:将粉碎干燥后的香青藤藤茎与甲醇以料液质量体积比1/3~1/5(g/mL)混合,常温(20~30℃,下同)浸提5~10天,过滤得到甲醇提取液,滤渣重复浸提2~4次,合并每次所得甲醇提取液,减压蒸干,得到甲醇浸膏;
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏分散于水中,再用乙酸乙酯萃取,萃取液减压蒸干得到乙酸乙酯浸膏;
具体的,所述乙酸乙酯萃取的操作方法为:将步骤(1)所得甲醇浸膏分散于5~10倍质量的水中,得到悬浮液,用等体积的乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯相,减压回收溶剂,得到乙酸乙酯浸膏;
(3)一次柱层析:对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏进行柱层析分离,以200~300目硅胶为柱填料,石油醚/乙酸乙酯体积比10/1~1/10的混合液和乙酸乙酯为洗脱剂,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到一次柱层析产品;
具体的,所述梯度洗脱的操作方法为:以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为10/1、8/1、6/1、 5/1、3/1、1.5/1、1/1、1/2、1/3、1/3.5、1/4.5、1/6、1/7、1/10的混合液、乙酸乙酯为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为18~20mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为360~600min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到一次柱层析产品;
(4)二次柱层析:继续对步骤(3)所得一次柱层析产品进行柱层析分离,以200~300 目硅胶为柱填料,石油醚/乙酸乙酯体积比2/1的混合液为洗脱剂,进行等度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到二次柱层析产品;
具体的,所述等度洗脱的操作方法为:以石油醚/乙酸乙酯体积比为2/1的混合液为洗脱剂,进行等度洗脱,洗脱剂的流速为15~18mL/min,洗脱时间为350~450min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到二次柱层析产品;
(5)三次柱层析:继续对步骤(4)所得二次柱层析产品进行柱层析分离,以200~300 目硅胶为柱填料,石油醚/乙酸乙酯体积比5/1~1/4的混合液为洗脱剂,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到三次柱层析产品;
具体的,所述梯度洗脱的操作方法为:以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为5/1、3/1、2/1、 1/1、1/1.5、1/2、1/4的混合液为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为8~10mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为145~175min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到三次柱层析产品。
(6)洗涤除杂:将步骤(5)所得三次柱层析产品用石油醚进行洗涤除杂,最后干燥得到式(I)所示的阿朴啡生物碱Illigerine A;
具体的,所述洗涤除杂的操作方法为:将所述三次柱层析产品和石油醚按料液质量体积比1/5~1/10(g/mL)加入离心管中,40KHz超声10s,离心,去除上清液,重复洗涤3次,最后干燥得到式(I)所示的阿朴啡生物碱Illigerine A。
本发明所述步骤(3)、(4)、(5)的柱层析过程中,可通过薄层层析(TLC)检测收集含目标化合物(Illigerine A)的洗脱液;所述的目标化合物用TLC检测时,以乙酸乙酯:甲醇体积比=10/1为展开剂,其Rf值为0.93。
本发明所述阿朴啡生物碱Illigerine A在制备抗肿瘤活性药物中具有应用前景。经实验证明,阿朴啡生物碱Illigerine A与DDP对照组相比较,高浓度时对人宫颈癌HeLa细胞、人乳腺癌Bcap37细胞及人肝癌SMMC7721细胞具有显著的体外增殖抑制作用,且对SMMC7721细胞的抑制作用最强,这提示该化合物具有潜在的抗肿瘤活性。
本发明的有益效果在于:本发明所述阿朴啡生物碱Illigerine A的提取、分离、纯化方法简单,抑制肿瘤细胞活性明确,具有潜在的开发为抗肿瘤药物的价值,该化合物化学结构经过波谱学数据得到确认,不存在光学异构体,可以避免光学异构体潜在的风险。
(四)附图说明
图1:实施例5中顺铂(DDP)、阿朴啡生物碱Illigerine A(I)对三种癌细胞的半致死浓度(IC50)。
(五)具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不仅限于此。
以下实施例中用到的香青藤藤茎购自广西玉林中药材市场。
实施例1:Illigerine A的制备
表1:实验所用仪器
(1)甲醇浸提:将粉碎干燥后的香青藤藤茎500g与甲醇2000mL混合,常温浸提5天,过滤得到甲醇提取液,滤渣重复浸提4次,合并每次所得甲醇提取液,减压蒸干,得到甲醇浸膏50g。
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏30g分散于水250mL中,得到悬浮液,用等体积的乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯相,减压回收溶剂,得到乙酸乙酯浸膏12g。
(3)一次柱层析:用200~300目柱层析硅胶450g对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏12g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为10/1、8/1、6/1、5/1、3/1、1.5/1、1/1、1/2、 1/3、1/3.5、1/4.5、1/6、1/7、1/10的混合液和乙酸乙酯(纯)为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为18mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为400min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得一次柱层析产品2g;
(4)二次柱层析:用200~300目柱层析硅胶220g继续对步骤(3)所得一次柱层析产品 2g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比2/1的混合液为洗脱剂,进行等度洗脱,洗脱剂的流速为15mL/min,洗脱剂的洗脱时间为350min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到二次柱层析产品0.56g;
(5)三次柱层析:用200~300目柱层析硅胶60g继续对步骤(4)所得二次柱层析产品 0.56g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为5/1、3/1、2/1、1/1、1/1.5、1/2、1/4 的混合液为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为8mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为145min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到三次柱层析产品12mg
(6)洗涤除杂:在离心管中加入步骤(5)所得三次柱层析产品12mg,再加入石油醚0.10mL,40KHz超声10s,4000rpm离心2分钟,去除上清液,重复洗涤3次,最后干燥得到产物Illigerine A7mg。
实施例2:Illigerine A的制备:
表2:实验所用仪器
(1)甲醇浸提:将粉碎干燥后的香青藤藤茎1000g与甲醇3000mL混合,常温浸提5天,过滤得到甲醇提取液,滤渣重复浸提4次,合并每次所得甲醇提取液,减压蒸干,得到甲醇浸膏50g。
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏50g分散于水500mL中,得到悬浮液,用等体积的乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯相,减压回收溶剂,得到乙酸乙酯浸膏23g。
(3)一次柱层析:用200~300目柱层析硅胶450g对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏23g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为10/1、8/1、6/1、5/1、3/1、1.5/1、1/1、1/2、 1/3、1/3.5、1/4.5、1/6、1/7、1/10的混合液和乙酸乙酯(纯)为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为18mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为400min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得一次柱层析产品5g;
(4)二次柱层析:用200~300目柱层析硅胶300g继续对步骤(3)所得一次柱层析产品 5g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比2/1的混合液为洗脱剂,进行等度洗脱,洗脱剂的流速为15mL/min,洗脱剂的洗脱时间为400min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到二次柱层析产品0.86g;
(5)三次柱层析:用200~300目柱层析硅胶60g继续对步骤(4)所得二次柱层析产品0.86g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为5/1、3/1、2/1、1/1、1/1.5、1/2、1/4 的混合液为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为8mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为145min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到三次柱层析产品19mg
(6)洗涤除杂:在离心管中加入步骤(5)所得三次柱层析产品19mg,再加入石油醚0.15mL,40KHz超声10s,4000rpm离心2分钟,去除上清液,重复洗涤3次,最后干燥得到产物Illigerine A13mg。
实施例3:Illigerine A的制备:
表3:实验所用仪器
(1)甲醇浸提:将粉碎干燥后的香青藤藤茎25kg与甲醇100L混合,常温浸提5天,过滤得到甲醇提取液,滤渣重复浸提4次,合并每次所得甲醇提取液,减压蒸干,得到甲醇浸膏1kg。
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏1kg分散于水5000mL中,得到悬浮液,用等体积的乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯相,减压回收溶剂,得到乙酸乙酯浸膏293g。
(3)一次柱层析:用200~300目柱层析硅胶1.7kg对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏293g 进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为10/1、8/1、6/1、5/1、3/1、1.5/1、1/1、1/2、 1/3、1/3.5、1/4.5、1/6、1/7、1/10的混合液和乙酸乙酯(纯)为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为18mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为500min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得一次柱层析产品5g;
(4)二次柱层析:用200~300目柱层析硅胶130g继续对步骤(3)所得一次柱层析产品 5g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比2/1的混合液为洗脱剂,进行等度洗脱,洗脱剂的流速为15mL/min,洗脱剂的洗脱时间为350min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到二次柱层析产品1.82g;
(5)三次柱层析:用200~300目柱层析硅胶95g继续对步骤(4)所得二次柱层析产品 1.82g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为5/1、3/1、2/1、1/1、1/1.5、1/2、1/4 的混合液为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为8mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为175min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到三次柱层析产品82mg
(6)洗涤除杂:在离心管中加入步骤(5)所得三次柱层析产品82mg,再加入石油醚0.6mL,40KHz超声10s,4000rpm离心2分钟,去除上清液,重复洗涤3次,最后干燥得到产物Illigerine A63mg。
实施例4:化合物测试
表4:实验所用仪器
试剂:核磁共振使用氘代DMSO(二甲亚砜)试剂,质谱使用德国默克(Merck)色谱纯试剂。
对实施例1、实施例2或实施例3制得的阿朴啡生物碱Illigerine A(I)进行理化性质和波谱学分析,m.p.245-247℃,ESI-MS测定值m/z:306[M-H]-,结合NMR数据确定其分子式为C17H9NO5,分子量为307,不饱和度为14。
表2:所得化合物Illigerine A(I)的NMR数据
实施例5:抗肿瘤活性测试
对上述实施例制得的阿朴啡生物碱Illigerine A(I)进行了体外抗肿瘤活性测试。
方法:取对数生长期肿瘤细胞,调整细胞悬液浓度,每孔100μL细胞悬液接种于96孔细胞培养板中,接种24h后给药(100μL/孔),分别设细胞对照组以及4个浓度受试药物组。继续培养72h后每孔加入100μL MTT(1mg/mL,以DMEM培养液溶解),37℃孵育2h,弃去各孔内液体后加入150μL酸化异丙醇(含0.04mol/L HCl),避光放置30min,DG3022A 型酶联免疫检测仪测定570nm处吸光度,计算各受试药物对肿瘤细胞的增殖抑制率,以孙瑞元教授编写的NDST计算机程序计算各受试药物的半数抑制浓度(IC50)。
结果:上述实施例所制得的阿朴啡生物碱Illigerine A(I)与DDP对照组相比较,高浓度时对人宫颈癌HeLa细胞,人乳腺癌Bcap37细胞及人肝癌SMMC7721细胞具有显著的体外增殖抑制作用,且对SMMC7721细胞的抑制作用最强。这提示该化合物是潜在的抗肿瘤活性的药物(如图1所示)。

Claims (7)

1.式(I)所示阿朴啡生物碱Illigerine A的制备方法,
其特征在于,所述制备方法按如下步骤进行:
(1)甲醇浸提:将香青藤藤茎粉碎干燥,加入甲醇浸提提取,之后滤除不溶物,滤液减压蒸干得到甲醇浸膏;
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏分散于水中,再用乙酸乙酯萃取,萃取液减压蒸干得到乙酸乙酯浸膏;
(3)一次柱层析:对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏进行柱层析分离,以200~300目硅胶为柱填料,石油醚/乙酸乙酯体积比10/1~1/10的混合液和乙酸乙酯为洗脱剂,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到一次柱层析产品;
(4)二次柱层析:继续对步骤(3)所得一次柱层析产品进行柱层析分离,以200~300目硅胶为柱填料,石油醚/乙酸乙酯体积比2/1的混合液为洗脱剂,进行等度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到二次柱层析产品;
(5)三次柱层析:继续对步骤(4)所得二次柱层析产品进行柱层析分离,以200~300目硅胶为柱填料,石油醚/乙酸乙酯体积比5/1~1/4的混合液为洗脱剂,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到三次柱层析产品;
(6)洗涤除杂:将步骤(5)所得三次柱层析产品用石油醚进行洗涤除杂,最后干燥得到式(I)所示的阿朴啡生物碱Illigerine A。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)甲醇浸提的操作方法为:将粉碎干燥后的香青藤藤茎与甲醇以料液质量体积比1/3~1/5混合,常温浸提5~10天,过滤得到甲醇提取液,滤渣重复浸提2~4次,合并每次所得甲醇提取液,减压蒸干,得到甲醇浸膏。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)乙酸乙酯萃取的操作方法为:将步骤(1)所得甲醇浸膏分散于5~10倍质量的水中,得到悬浮液,用等体积的乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯相,减压回收溶剂,得到乙酸乙酯浸膏。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述梯度洗脱的操作方法为:以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为10/1、8/1、6/1、5/1、3/1、1.5/1、1/1、1/2、1/3、1/3.5、1/4.5、1/6、1/7、1/10的混合液、乙酸乙酯为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为18~20mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为360~600min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到一次柱层析产品。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述等度洗脱的操作方法为:以石油醚/乙酸乙酯体积比为2/1的混合液为洗脱剂,进行等度洗脱,洗脱剂的流速为15~18mL/min,洗脱时间为350~450min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到二次柱层析产品。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,所述梯度洗脱的操作方法为:以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为5/1、3/1、2/1、1/1、1/1.5、1/2、1/4的混合液为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为8~10mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为145~175min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到三次柱层析产品。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)洗涤除杂的操作方法为:将所述三次柱层析产品和石油醚按料液质量体积比1/5~1/10加入离心管中,40KHz超声10s,离心,去除上清液,重复洗涤3次,最后干燥得到式(I)所示的阿朴啡生物碱Illigerine A。
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