CN107446009B - 金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯及其提取方法和用途 - Google Patents

金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯及其提取方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金圣草黄素‑7‑O‑β‑D‑葡萄糖醛酸甲酯，所述金圣草黄素‑7‑O‑β‑D‑葡萄糖醛酸甲酯的结构式为：
Figure DDA0001399345060000011
本发明还公开了一种金圣草黄素‑7‑O‑β‑D‑葡萄糖醛酸甲酯的提取方法以及其在制备抗氧化药物、抗氧化化妆品、降血糖药物或抗肿瘤药物上的应用。

Description

金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯及其提取方法和用途
技术领域
本发明涉及一种化合物及其提取方法和用途。更具体地说，本发明涉及一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯及其提取方法和用途。
背景技术
三角泡为无患子科倒地铃属植物三角泡(Cardiospermum halicacabum L.)的干燥全草，又名假苦瓜、风船舸。主要分布在广东、广西、福建、台湾等地，其味辛、寒，具有清热、利尿，凉血，祛瘀，解毒等功效，多用于治疗肺炎、黄疸、淋病、疔疮、风湿、跌打损伤、蛇虫咬伤等病症。现代药理研究表明，三角泡具有抗炎、抗氧化、镇痛、解热、抗疟疾、止泻、利尿、抗糖尿病、抗惊厥、抗焦虑等作用。近年来，三角泡研究在国内外的引起广泛关注，课题组开展了三角泡相关基础研究，结果发现三角泡乙醇总提物能显著降低四氧嘧啶性糖尿病小鼠和肾上腺素糖尿病小鼠的血糖值；以高脂高糖饲料喂养联合腹腔注射小剂量链脉佐菌素(STZ)建立2型糖尿病大鼠模型，确定抗2型糖尿病活性最强部位为正丁醇部位，但其抗2型糖尿病活性成分及机制的研究颇浅。为此，本课题结合中医临床和中医药理论，运用中药化学的方法和技术，对抗2型糖尿病降血糖最强活性部位(正丁醇部位)进行系统的研究。旨在通过追踪分离得到活性成分，建立其有效物质辨识模式，为阐明三角泡降血糖作用的药效物质基础和复方配伍的原理提供科学依据，为降血糖活性成分和先导化合物的发现奠定基础，为提升三角泡质量标准奠定物质基础，为其制剂开发和质量控制提供指导，为阐明其防病治病的机理提供科学依据。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯及其提取方法和用途，其提取于天然植物三角泡，具有很好的抗氧化作用和降血糖作用。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯，所述金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的结构式为：
Figure GDA0002306658850000021
基于上述技术方案，本发明还公开了一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，包括以下步骤：
1)以三角泡粗粉为原料，乙醇为溶剂，采用渗漉法进行提取，得乙醇提取液，回收乙醇溶剂，得到第一浸膏；
2)向所述第一浸膏中加水，形成悬浮液，向悬浮液中依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，浓缩正丁醇萃取液成浸膏，作为第二浸膏；
3)取所述第二浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集50％乙醇水的洗脱液，浓缩50％乙醇水洗脱液得浸膏，作为第三浸膏；
4)取所述第三浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集60％甲醇水的洗脱液，浓缩得黄色粉末，黄色粉末经聚酰胺柱色谱得到淡黄色针状结晶，即为目标产物金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯。
优选的是，所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，步骤1)中，乙醇的体积分数为50～95％，乙醇溶剂的使用量为三角泡粗粉重量的8～15倍。
优选的是，所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，步骤2)中，萃取的温度为60-90℃。
优选的是，所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，步骤3)中，以水和乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为5个梯度进行洗脱，水与乙醇的体积比依次为：100:0、100:30、100:50、100:80、100:95。
优选的是，所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，步骤4)中，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为为6个梯度进行洗脱，水与甲醇的体积比分别为：100:0、100:20、100:40、100:60、100:80、0:100。
基于上述技术方案，本发明还公开了一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的用途，所述金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯在制备抗氧化药物、抗氧化化妆品、降血糖药物或抗肿瘤药物上的应用。
本发明至少包括以下有益效果：本发明从三角泡中提取金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯，提取方法简便易行，提取率较高，而该化合物具有很好的抗氧化作用和降血糖作用。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的1H-NMR谱图；
图2为本发明所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的13C-NMR谱图；
图3为本发明所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的HMQC谱图；
图4为本发明所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的HMBC谱图；
图5为本发明所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的HMBC相关性示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1：
一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯，所述金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的结构式为：
Figure GDA0002306658850000031
一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，包括以下步骤：
1)以三角泡粗粉为原料，乙醇为溶剂，采用渗漉法进行提取，得乙醇提取液，回收乙醇溶剂，得到第一浸膏；
2)向所述第一浸膏中加水，形成悬浮液，向悬浮液中依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，浓缩正丁醇萃取液成浸膏，作为第二浸膏；
3)取所述第二浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集50％乙醇水的洗脱液，浓缩50％乙醇水洗脱液得浸膏，作为第三浸膏；
4)取所述第三浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集60％甲醇水的洗脱液，浓缩得黄色粉末，黄色粉末经聚酰胺柱色谱得到淡黄色针状结晶，即为目标产物金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯。
其中，步骤1)中，乙醇的体积分数为60％，乙醇溶剂的使用量为三角泡粗粉重量的10倍。
其中，步骤2)中，萃取的温度为60℃。
其中，步骤3)中，以水和乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为5个梯度进行洗脱，水与乙醇的体积比依次为：100:0、100:30、100:50、100:80、100:95。
其中，步骤4)中，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为为6个梯度进行洗脱，水与甲醇的体积比分别为：100:0、100:20、100:40、100:60、100:80、0:100。
本实施例中金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取率为89.2％。
实施例2：
一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯，所述金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的结构式为：
Figure GDA0002306658850000041
一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，包括以下步骤：
1)以三角泡粗粉为原料，乙醇为溶剂，采用渗漉法进行提取，得乙醇提取液，回收乙醇溶剂，得到第一浸膏；
2)向所述第一浸膏中加水，形成悬浮液，向悬浮液中依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，浓缩正丁醇萃取液成浸膏，作为第二浸膏；
3)取所述第二浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集50％乙醇水的洗脱液，浓缩50％乙醇水洗脱液得浸膏，作为第三浸膏；
4)取所述第三浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集60％甲醇水的洗脱液，浓缩得黄色粉末，黄色粉末经聚酰胺柱色谱得到淡黄色针状结晶，即为目标产物金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯。
其中，步骤1)中，乙醇的体积分数为80％，乙醇溶剂的使用量为三角泡粗粉重量的12倍。
其中，步骤2)中，萃取的温度为80℃。
其中，步骤3)中，以水和乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为5个梯度进行洗脱，水与乙醇的体积比依次为：100:0、100:30、100:50、100:80、100:95。
其中，步骤4)中，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为为6个梯度进行洗脱，水与甲醇的体积比分别为：100:0、100:20、100:40、100:60、100:80、0:100。
本实施例中金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取率为91.1％。
实施例3：
一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯，所述金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的结构式为：
Figure GDA0002306658850000051
一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，包括以下步骤：
1)以三角泡粗粉为原料，乙醇为溶剂，采用渗漉法进行提取，得乙醇提取液，回收乙醇溶剂，得到第一浸膏；
2)向所述第一浸膏中加水，形成悬浮液，向悬浮液中依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，浓缩正丁醇萃取液成浸膏，作为第二浸膏；
3)取所述第二浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集50％乙醇水的洗脱液，浓缩50％乙醇水洗脱液得浸膏，作为第三浸膏；
4)取所述第三浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集60％甲醇水的洗脱液，浓缩得黄色粉末，黄色粉末经聚酰胺柱色谱得到淡黄色针状结晶，即为目标产物金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯。
其中，步骤1)中，乙醇的体积分数为95％，乙醇溶剂的使用量为三角泡粗粉重量的15倍。
其中，步骤2)中，萃取的温度为90℃。
其中，步骤3)中，以水和乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为5个梯度进行洗脱，水与乙醇的体积比依次为：100:0、100:30、100:50、100:80、100:95。
其中，步骤4)中，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为为6个梯度进行洗脱，水与甲醇的体积比分别为：100:0、100:20、100:40、100:60、100:80、0:100。
本实施例中金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取率为93.7％。
本发明的发明人根据实施例3提取的化合物进行表征性试验，得出该合物的1H-NMR谱图如图1所示，13C-NMR谱图如图2所示，HMQC谱图如图3所示，HMBC谱图如图4所示，该化合物的HMBC相关性如图5所示。
一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯(Chrysoeriol-7-O-β-D-glucuronidebutyl ester)，其结构式如下所示：
Figure GDA0002306658850000061
其分子式为：C23H22O12；
其相对分子量为：490.4136；
该化合物的HRESI-MS质谱数据为490.1116[M]+；
该化合物的13C-NMR谱和1H-NMR谱相关数据，如表1所示。
表1.金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的13C-NMR谱和1H-NMR谱相关数据
Figure GDA0002306658850000062
Figure GDA0002306658850000071
为了说明本发明化合物的抗氧化活性，将进行DPPH体系抗氧化试验和清除ABTS自由基能力的测定，说明本发明化合物的优异抗氧化效果。
实验材料：
DPPH(二苯代苦味酰自由基)，ABTS[2，2'－联氨－双(3－乙基苯并噻唑啉－6－磺酸)]、(2，6－二叔丁基对甲酚)，Trolox(水溶性维生素E)。
实验方法：
DPPH体系抗氧化试验：配制浓度为0.5mmol/L的DPPH工作液，取100μL加到96孔板中。每个样品等比稀释成7个浓度(1.6～0.012 5mmol/L)，随后每个孔分别加入100μL一系列样品溶液和阳性药(Trolox)溶液，置于暗处反应25min。反应完全后，在517nm波长下用酶标仪检测吸光度(A)值。按照公式计算DPPH清除率。
清除率＝(A空白－A样品)/A空白
每个浓度设3个复孔，DPPH的清除能力用IC50表示。
ABTS实验和FRAP实验操作参照试剂盒的说明书进行。ABTS实验结果以Trolox等效抗氧化能力表示，即Trolox的总抗氧化能力为1，相同浓度情况下，其他物质的抗氧化能力用其抗氧化能力和Trolox相比的倍数。FRAP实验结果用FeSO4标准溶液的浓度来表示，即单位浓度的样品相当于FeSO4标准溶液的抗氧化能力。
实验结果：
1、实验结果显示：受试药物组(实施例1、2、3制备)对DPPH自由基、ABTS+自由基均有清除作用，且清除率与提取物浓度有一定关系。受试药物组(实施例1、2、3制备)表现较强的抗氧化活性。结果见表2。
表2.受试药物的抗氧化活性
受试药物组 DPPH/(mmol.L<sup>-1</sup>) ABTS FRAP/(mmol·L<sup>-1</sup>)
阳性对照组 0.478 — 4.198
实施例1 0.628 1.238 5.213
实施例2 0.586 1.356 5.487
实施例3 0.521 1.268 5.685
三角泡粗粉 1.142 0.685 3.792
为了说明本发明的化合物的降糖功能，本发明人进行了金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯体外α-葡萄糖苷酶活性的测定。
实验材料：
Microplate reader ELX808TM型酶标仪(美国BioTek公司)，数据分析软件使(Origin软件)，阿卡波糖(56180，华中海威(北京)基因科技有限公司)。
实验方法：
1)抑制剂储备液的配制：所测试的抑制剂配成10mM的DMSO溶液。
2)酶储备液的配制：α-葡萄糖苷酶购自美国Sigma公司；用pH＝6.8的磷酸盐缓冲液分别配成1mg/mL。
3)底物储备液的配制：对硝基苯葡萄糖苷(PNPG)为底物，购自Sigma公司；用pH＝6.8的磷酸盐缓冲液分别配成10mg/mL。
4)终止液的配制：碳酸钠(Na2CO3)购自上海国药；用pH＝6.8的磷酸盐缓冲液分别配成0.1M Na2CO3溶液。
5)测试：每次测试的体积都为200μL的pH＝6.8的磷酸盐缓冲液。
往96孔酶标板中分别加入10μL不同浓度抑制剂溶液(用pH＝6.8磷酸盐缓冲溶液稀释抑制剂储备液)，用pH＝6.8磷酸盐缓冲溶液补齐至170μL，然后加入10μL酶储备液，在37℃的酶标仪中保温10min，立即加入20μL底物储备液，混匀后立即测其在λ＝405nm处一分钟吸光度变化(斜率)。参比液为pH＝6.8磷酸盐缓冲溶液。
6)结果判断：以未加样品所测得的吸光度变化(斜率)作为100个活力单位；相对酶活力＝(加入抑制剂的吸光度变化(斜率)/没有加入抑制剂的吸光度变化(斜率)×100，当酶的相对活力为50时的抑制剂的浓度即为抑制剂的IC50值，结果见表3。
表3.化合物金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯对α-葡萄糖苷酶抑制活性的IC50值
Figure GDA0002306658850000091
从表3的结果可以看出金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯对α-葡萄糖苷酶的抑制活性(IC50＝6.11μM)大约是对照品阿卡波糖(IC50＝7.12μM)的1.18倍。实验表明，该化合物具有强的抑制α-葡萄糖苷酶活性，具有较好的降血糖功效。本发明为研究开发新的抗糖尿病药物提供了新的思路。
本发明的发明人还将上述实施例3提取得到的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯进行了体外抗肿瘤活性试验：MTT法广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等，具有灵敏度高、经济等特点。外源性MTT能被活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲瓒(Formazan)并沉积在细胞中，用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值，可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内，MTT结晶形成的量与细胞数成正比。通过计算化合物对肿瘤细胞抑制率为50％时，所对应药物的浓度，称为半数抑制浓度IC50，即半数抑制浓度，一般来说，IC50的数值越小，说明该药物对细胞的抑制活性越高。本实验利用Bliss法计算得到了本发明的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯对人子宫颈癌细胞、卵巢癌细胞和肝癌的抑制率为50％时的IC50值。实验结果见表4。
表4.金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯体外抑制肿瘤细胞生长增殖活性
细胞株 卵巢癌细胞SK-OV-3 子宫颈癌细胞HeLa 肝癌HEPG-2
IC<sub>50</sub>(umol/mL) 17.4±1 25.8±2 75±5
由表4可以看出，金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯还具有很强的抗肿瘤活性，尤其是对卵巢癌和子宫颈癌具有较强的作用效果。因此，本发明还为研究开发新的抗肿瘤药物提供了新的思路。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)以三角泡粗粉为原料，乙醇为溶剂，采用渗漉法进行提取，得乙醇提取液，回收乙醇溶剂，得到第一浸膏；
2)向所述第一浸膏中加水，形成悬浮液，向悬浮液中依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，浓缩正丁醇萃取液成浸膏，作为第二浸膏；
3)取所述第二浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集50％乙醇水的洗脱液，浓缩50％乙醇水洗脱液得浸膏，作为第三浸膏；
4)取所述第三浸膏，进行聚酰胺柱色谱分离，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，收集60％甲醇水的洗脱液，浓缩得黄色粉末，黄色粉末经聚酰胺柱色谱得到淡黄色针状结晶，即为目标产物金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯；
步骤1)中，乙醇的体积分数为50～95％，乙醇溶剂的使用量为三角泡粗粉重量的8～15倍；
步骤2)中，萃取的温度为60-90℃。
2.如权利要求1所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，其特征在于，步骤3)中，以水和乙醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为5个梯度进行洗脱，水与乙醇的体积比依次为：100:0、100:30、100:50、100:80、100:95。
3.如权利要求2所述的金圣草黄素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯的提取方法，其特征在于，步骤4)中，以水-甲醇为洗脱剂，进行梯度洗脱，具体分为为6个梯度进行洗脱，水与甲醇的体积比分别为：100:0、100:20、100:40、100:60、100:80、0:100。
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