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Abstract

本发明根据生物活性指导分离的方法，采用PTP1B抑制剂筛选方法从洋槐花中分离获得一种新的萘醌苷类化合物3‑(3‑甲基丁烯‑3‑基)‑6,7‑二甲氧基‑萘醌‑2‑O‑β‑D‑葡萄糖苷，其IC50值为1.126μM，可作为PTP1B抑制剂，用于开发抗糖尿病和抗肥胖症的药物。

Description

一种萘醌苷类化合物及其制备方法和用途
技术领域
本发明属于天然药物化学技术领域，具体涉及从洋槐花中分离得到的一种具有PTP1B抑制活性的萘醌苷类化合物、其制备方法和作为PTP1B抑制剂的用途。
背景技术
蛋白酪氨酸磷酸酶1B（ProteinTyrosine Phosphatase-1B，PTP-1B）属于蛋白质酪氨酸磷酸酶家族，专一水解芳香族磷酸，如磷酸化酪氨酸（phosphotyrosyl，pTyr）残基上磷酸根的酶，通过对胰岛素受体或其底物上的酪氨酸残基去磷酸化作用，对胰岛素信号转导进行负调节，组织细胞中PTP-1B过表达都会降低PTK的活性，使胰岛素受体无法与胰岛素结合，进而引起胰岛素抵抗，最终导致2型糖尿病。因此，PTP1B也是胰岛素信号通路和瘦素信号通路共同的负调控因子，被公认为胰岛素增敏剂潜在的分子靶点。通过抑制PTP1B可以改善胰岛素抵抗，有助于提高外周组织对胰岛素的敏感性，在糖尿病和肥胖症的治疗中有着广阔的前景。然而，目前已知的PTP1B抑制剂几乎全部是从合成化学品中普筛出来并加以结构改造获得的，其中较好的抑制剂的IC50值在20~50nM之间，但至今还没有一个候选化合物进入临床研究，相对于从合成品中发现的活性化合物，从植物中发现活性化合物，在药物后期的研究开发过程中有较高的成功机率。
洋槐花为蝶形花科槐树（Sophora japonica Linn.）的干燥花蕾，具有清热、凉血、止血等功效，常用于治疗便血、痔血、尿血、风热目赤等病症。现代药理研究表明，洋槐花具有清热解毒、舒张血管、改善血液循环、防止血管硬化、降低血压和抗氧化等作用。洋槐花资源丰富，在我国大部分地区均有分布，属于药食两用花卉。
发明内容
为了更好地开发和利用洋槐花资源，从中发现新的药理活性成分，本发明人考虑对洋槐花进行萃取分离，并采用生物活性指导分离的方法，利用PTP1B抑制剂模型对洋槐花活性部位进行分离、纯化，最终获得具有PTP1B抑制活性的化合物，并对该化合物结构进行鉴定，从而完成本发明。
具体而言，发明人首先对洋槐花的活性物质进行分离和萃取，即将干燥的洋槐花粉粹，用80%-95%乙醇回流萃取3次，每次2.5h，过滤后回收滤液，在45℃-55℃下干燥至无醇味，得到总酬膏；将总稠膏分为三部，分别获得石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物；根据生物活性指导分离的方法，采用PTP1B抑制剂筛选方法分别对石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物进行活性筛选，发现乙酸乙酯萃取物的活性最高；将乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析分离，采用石油醚-丙酮作为流动相进行梯度洗脱，洗脱液经低温减压干燥分别获得四个馏分：A、B、C、D（TLC显示各馏分依次排列），同样采用PTP1B抑制剂筛选方法分别对四个馏分进行筛选，发现馏分B活性较高；再将馏分B经硅胶柱层析分离，采用石油醚-乙酸乙酯作为流动相进行梯度洗脱，洗脱液经低温减压干燥分别获得三个亚馏分：B-1、B-2、B-3（TLC显示各馏分依次排列），同样采用PTP1B抑制剂筛选方法分别对三个亚馏分进行筛选，发现亚馏分B-2活性较高；再将亚馏分B-2经Sephadex LH-20柱分离，用95%甲醇作为流动相进行洗脱，得到单体化合物（纯度为97.8%，黄色固体）。具体分离过程参见图1
随后，发明人对上述化合物的结构进行鉴定，HR-ESI-MS m/z 487.1562 [M+Na]+提示其分子组成为C23H28O10（calcd. for C23H28O10Na，487.1528）。化合物I的UV (MeOH) λ max：220，265，330nm；IRν max: 3418.5，2918.6，1735.1，1630.7，1128.6 cm-1；1H NMR（CD3OCD3，400MHz）和13C NMR（CD3OCD3，100 MHz）数据如表1所示。根据所述化合物的波谱数据和HMBC、1H-1H COSY等偶联相关（图2），最终确定该化合物为萘醌苷类化合物。
表1
其中，所述PTP1B抑制剂筛选方法具体如下：实验用于筛选的蛋白质酪氨酸磷酸酯酶（PTP1B）是由BL21 E. coli大肠杆菌表达的GST融合蛋白；运用GST亲和色谱柱对PTP1B蛋白进行纯化；将待测样品溶解于DMSO（二甲基亚砜）中，加入PBS（磷酸盐缓冲溶液），配制为浓度为20 μM的待测溶液；采用硝基磷酸盐作为底物，将反应体系混匀后置于37℃静置30min，进行PTP1B蛋白的酶学反应，然后加入1 mol/L NaOH终止反应；PTP1B水解底物PNPP（对硝基苯磷酸二钠）的磷酸酯在410 nm处有很强的光吸收，通过测定410 nm波长处的吸收值（A），对酶活性进行计算；最后，利用软件Origin 7.0计算样品的IC50值。样品的IC50值越低，则表明该样品的PTP1B抑制活性越好。经测定，所分离获得的化合物的IC50值为1.126μM，具有一定的PTP1B抑制活性，可作为候选化合物进行开发。
因此，在一个方面，本发明提供了一种萘醌苷类化合物，所述化合物为3-(3-甲基丁烯-3-基)-6,7-二甲氧基-萘醌-2-O-β-D-葡萄糖苷，具有如下化学式I：
化学式I。
在另一个方面，本发明提供了上述化合物的制备方法，所述方法包括：
（1）将干燥的洋槐花粉碎，用乙醇回流萃取，过滤，将滤液干燥至无醇味，得到总稠膏；
（2）将总稠膏分散在水中，用乙酸乙酯进行萃取，减压浓缩后，获得乙酸乙酯萃取物；
（3）将乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析分离，减压浓缩后，获得包含所述化合物的馏分B，其中，以体积比计，采用石油醚-丙酮=15:1→8:1→5:1→3:1作为流动相进行梯度洗脱；
（4）将步骤（3）中的馏分B经硅胶柱层析分离，减压浓缩后，获得包含所述化合物的亚馏分B-2，其中，以体积比计，采用石油醚-乙酸乙酯=10:1→6:1→4:1作为流动相进行梯度洗脱；
（5）将步骤（4）中获得的亚馏分B-2经Sephadex LH-20柱分离，用90%甲醇水溶液作为流动相进行洗脱，洗脱液浓缩后经丙酮重结晶，得到所述化合物。
优选地，步骤（1）中，所使用的乙醇为80%-95%的乙醇水溶液，每kg干燥的洋槐花对应的乙醇的量为0.66L，可萃取3次，将滤液在45-55℃下干燥至无醇味。
优选地，步骤（2）中，将总稠膏以体积比1:1的比例分散在水中，再以体积比1:1的比例加入乙酸乙酯进行萃取。
在又一个方面，本发明还涉及所述化合物作为PTP1B抑制剂的用途，所述化合物在制备用于治疗糖尿病的药物中的用途，以及所述化合物在制备用于治疗肥胖症的药物中的用途。
本发明的优点在于：
（1）本发明分离获得的化合物为萘醌苷类化合物，化合物结构新颖，制备过程工艺简单，绿色环保、经济安全、产率高；过程易于控制，制备成本较低，适宜于批量化生产；
（2）本发明所述的萘醌苷类化合物，是以药食两用的洋槐花为原料，资源丰富、价廉易得；
（3）本发明的萘醌苷类化合物具有一定的PTP1B抑制活性，可作为候选化合物进行抗糖尿病和抗肥胖症药物的开发。
附图说明
图1为本发明所述化合物的制备流程图。
图2为本发明所述化合物的偶联相关图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步对本发明的内容进行详细说明，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，并不用于限定本发明。
实施例1
1. 化合物I的制备
（1）取干燥的洋槐花12.0千克为原料，用90%的乙醇水溶液进行回流萃取3次（3×8 L），每次2.5h，过滤，回收滤液，在45-55℃的低温条件下干燥至无醇味，得到1.1千克总稠膏；
（2）将总稠膏以体积比=1:1的比例分散在蒸馏水中，以体积比=1:1的比例加入乙酸乙酯萃取3次，萃取液经低温（45-55℃）减压浓缩，得到乙酸乙酯萃取物235.2 g；
（3）将步骤（2）得到的乙酸乙酯萃取物经硅胶柱（100-200目），用石油醚-丙酮作为流动相（体积比=15:1→8:1→5:1→3:1）进行梯度洗脱，洗脱液经低温（45-55℃）减压浓缩得到馏分B（74.6 g）；
（4）将步骤（3）得到的馏分B再次上硅胶柱（200-300目），用石油醚-乙酸乙酯作为流动相（体积比=10:1→6:1→4:1）进行梯度洗脱，洗脱液经低温（45-55℃）减压浓缩得到亚馏分B-2（28.8 g）；
（5）将步骤（4）得到的亚馏分B-2经Sephadex LH-20柱分离，用90%甲醇作为流动相进行洗脱，洗脱液浓缩后经丙酮重结晶，得到黄色固体粉末8.70 mg，即为本发明的化合物I。

Claims (7)

1.一种萘醌苷类化合物，所述化合物为3-(3-甲基丁烯-3-基)-6,7-二甲氧基-萘醌-2-O-β-D-葡萄糖苷，具有如下化学式I：
化学式I。
2.权利要求1所述的化合物的制备方法，所述方法包括：
（1）将干燥的洋槐花粉碎，用乙醇回流萃取，过滤，将滤液干燥至无醇味，得到总稠膏；
（2）将总稠膏分散在水中，用乙酸乙酯进行萃取，减压浓缩后，获得乙酸乙酯萃取物；
（3）将乙酸乙酯萃取物经硅胶柱层析分离，减压浓缩后，获得包含所述化合物的馏分B，其中，以体积比计，采用石油醚-丙酮=15:1→8:1→5:1→3:1作为流动相进行梯度洗脱；
（4）将步骤（3）中的馏分B经硅胶柱层析分离，减压浓缩后，获得包含所述化合物的亚馏分B-2，其中，以体积比计，采用石油醚-乙酸乙酯=10:1→6:1→4:1作为流动相进行梯度洗脱；
（5）将步骤（4）中获得的亚馏分B-2经Sephadex LH-20柱分离，用90%甲醇水溶液作为流动相进行洗脱，洗脱液浓缩后经丙酮重结晶，得到所述化合物。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所使用的乙醇为80%-95%的乙醇水溶液，每kg干燥的洋槐花对应的乙醇的量为0.66L，萃取3次，将滤液在45-55℃下干燥至无醇味。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，将总稠膏以体积比1:1的比例分散在水中，再以体积比1:1的比例加入乙酸乙酯进行萃取。
5.权利要求1所述的化合物作为PTP1B抑制剂的用途。
6.权利要求1所述的化合物在制备用于治疗糖尿病的药物中的用途。
7.权利要求1所述的化合物在制备用于治疗肥胖症的药物中的用途。
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