CN107879916B - 大黄素型蒽醌Hedyanthraquinone B及其制备方法和应用 - Google Patents

大黄素型蒽醌Hedyanthraquinone B及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种式(I)所示的大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B(1,6‑二羟基‑2,5‑二甲氧基‑9,10‑蒽醌)及其制备方法,本发明所述大黄素型蒽醌类化合物1,6‑二羟基‑2,5‑二甲氧基‑9,10‑蒽醌的提取、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

大黄素型蒽醌Hedyanthraquinone B及其制备方法和应用
(一)技术领域
本发明涉及一种大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B(1,6-二羟基-2,5-二甲氧基-9,10-蒽醌)及其制备方法和应用。
(二)背景技术
剑叶耳草(学名:Hedyotis caudatifolia Merr.et Metcalf.)是茜草科耳草属(Hedyotis Linn.)植物,灌木,叶革质,通常披针形;侧脉纤细;萼管陀螺形;花冠白色或粉红色;蒴果长圆形或椭圆形;花期5-6月。产于广东、广西、福建、江西、浙江(南部)、湖南等省区;常见于丛林下比较干旱的砂质土壤上或见于悬崖石壁上,有时亦见于粘质土壤的草地上。广西常用的中草药,别名少年红、千年茶、铁扫把、长尾耳草、天蛇木、甜茶等。剑叶耳草性平,味苦、辛、无毒,具有止咳化痰、健脾消积、消积止血、疏风退热、润肺等功效,临床上用于肺痨咯血、治疗支气管炎、小儿疳积、小儿发烧、支气管哮喘、跌打损伤、外科出血、腹泻、火眼、咽喉痛等症。
对剑叶耳草进行系统、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剑叶耳草的食疗保健产品、开发治疗药物及临床应用产生重要意义。
本发明以剑叶耳草藤茎为研究对象,进行提取、分离、纯化、结构鉴定得到Hedyanthraquinone B(1,6-二羟基-2,5-二甲氧基-9,10-蒽醌),属于大黄素型蒽醌类化合物,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大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B及其制备方法和应用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B,其结构式如式(I)所示:
Figure BDA0001483299000000021
一种式(I)所示的大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B的制备方法,所述的制备方法按如下步骤进行:
(1)甲醇浸提:将剑叶耳草(Hedyotis caudatifolia Merr.et Metcalf.)的藤茎粉碎干燥,加入甲醇浸提提取后滤除不溶物,所得滤液减压蒸干得到甲醇浸膏;
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏用乙酸乙酯萃取,所得萃取液减压蒸干得到乙酸乙酯浸膏;
(3)一次柱层析:用200~300目柱层析硅胶对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比8:1~1:4的混合液和乙酸乙酯为洗脱剂A,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液A,所得洗脱液A减压蒸除溶剂得粗品;
(4)二次柱层析:用200~300目柱层析硅胶继续对步骤(3)所得粗品进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比4:1~1:2的混合液和乙酸乙酯为洗脱剂B,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液B,所得洗脱液B减压蒸除溶剂得到固体物质;
(5)洗涤除杂:将步骤(4)所得固体物质用石油醚/乙酸乙酯的混合溶剂进行洗涤除杂,所得固体产物经干燥得到所述式(I)所示的大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B。
进一步,步骤(1)中,所述甲醇浸提的操作方法为:将粉碎干燥后的剑叶耳草藤茎与甲醇混合,在20~30℃下浸提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;所述的甲醇加入量以所述的剑叶耳草藤茎的质量计为3~5mL/g。
进一步,步骤(2)中,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。
进一步,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8:1、6:1、4:1、2:1、1:1、1:2、1:4的混合液、乙酸乙酯为洗脱剂A,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液A,减压蒸除溶剂得粗品;所述洗脱剂A的流速为15~20mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为400~600min。
进一步,步骤(4)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4:1、2:1、1:1、1:2的混合液、乙酸乙酯为洗脱剂B,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液B,减压蒸除溶剂得到固体物质;洗脱剂B的流速为10~15mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为300~500min。
进一步,步骤(5)中,所述洗涤除杂的操作方法为:将所述固体物质和石油醚/乙酸乙酯混合溶液加入离心管中,超声、离心,去除上清液,重复洗涤3次,最后干燥得到产物;所述的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为4:1;所述的石油醚/乙酸乙酯混合溶液的加入量以所述的固体物质的质量计为10~20mL/g。
再进一步,步骤(5)中,所述超声频率为40KHz,超声时间为10s。
本发明所述步骤(3)、(4)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Hedyanthraquinone B(大黄素型蒽醌类化合物1,6-二羟基-2,5-二甲氧基-9,10-蒽醌)的洗脱液;所述的目标化合物用TLC检测时,以石油醚:乙酸乙酯=1:1为展开剂,其Rf值为0.59。
经实验证明,本发明所述大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B在制备抗肿瘤活性药物中具有应用前景。
本发明所述大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B与DDP对照组相比较,高浓度时对人乳腺癌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细胞的抑制作用强于Bcap37细胞,这提示该化合物具有潜在的抗肿瘤活性。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明所述大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B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为实施例5中顺铂(DDP)、大黄素型蒽醌类化合物(I)对四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。
所述剑叶耳草藤茎2015年9月购自广西玉林中药材市场。
本发明制备过程所用的实验仪器如表1所示。
表1实验所用仪器
Figure BDA0001483299000000051
Figure BDA0001483299000000061
实施例1:大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B的制备
(1)甲醇浸提:将粉碎干燥后的剑叶耳草藤茎500g与甲醇2000mL混合,常温浸提7天,过滤得到甲醇提取液,滤渣重复浸提3次,合并每次所得甲醇提取液,减压蒸干,得到甲醇浸膏80g。
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏80g分散于水400mL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10g。
(3)一次柱层析:用200~300目柱层析硅胶400g对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏10g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为8:1、6:1、4:1、2:1、1:1、1:2、1:4的混合液、乙酸乙酯(纯)为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为15mL/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,减压蒸除溶剂得粗品2.3g;
(4)二次柱层析:用200~300目柱层析硅胶250g继续对步骤(3)所得粗品2.3g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为4:1、2:1、1:1、1:2的混合液、乙酸乙酯(纯)为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为10mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为300min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得到固体物质8.4mg;
(5)洗涤除杂:在离心管中加入步骤(4)所得固体物质8.4mg,再加入石油醚/乙酸乙酯体积比4:1的混合溶剂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Hedyanthraquinone B 7.9mg。
实施例2:大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B的制备:
(1)甲醇浸提:将粉碎干燥后的剑叶耳草藤茎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140g。
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏140g分散于水1400mL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18g。
(3)一次柱层析:用200~300目柱层析硅胶800g对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏18g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为8:1、6:1、4:1、2:1、1:1、1:2、1:4的混合液、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,减压蒸除溶剂得粗品5.1g;
(4)二次柱层析:用200~300目柱层析硅胶300g继续对步骤(3)所得粗品5.1g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为4:1、2:1、1:1、1:2的混合液、乙酸乙酯(纯)为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为13mL/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,减压蒸除溶剂得到固体物质21.3mg;
(5)洗涤除杂:在离心管中加入步骤(4)所得固体物质21.3mg,再加入石油醚/乙酸乙酯体积比4:1的混合溶剂0.3mL,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Hedyanthraquinone B 20.5mg。
实施例3:大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B的制备:
(1)甲醇浸提:将粉碎干燥后的剑叶耳草藤茎25kg与甲醇125L混合,常温浸提10天,过滤得到甲醇提取液,滤渣重复浸提2次,合并每次所得甲醇提取液,减压蒸干,得到甲醇浸膏3.6k g。
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏3.6kg分散于水25L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407g。
(3)一次柱层析:用200~300目柱层析硅胶2000g对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏407g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为8:1、6:1、4:1、2:1、1:1、1:2、1:4的混合液、乙酸乙酯(纯)为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为20mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为600min,收集含目标化合物的洗脱液,减压蒸除溶剂得粗品40g;
(4)二次柱层析:用200~300目柱层析硅胶1000g继续对步骤(3)所得粗品40g进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为4:1、2:1、1:1、1:2的混合液、乙酸乙酯(纯)为洗脱剂,进行梯度洗脱,洗脱剂的流速为15mL/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,减压蒸除溶剂得到固体物质195m g;
(5)洗涤除杂:在离心管中加入步骤(4)所得固体物质95mg,再加入石油醚/乙酸乙酯体积比4:1的混合溶剂3.0mL,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Hedyanthraquinone B 84mg。
实施例4:化合物测试
本发明所述产物的测试过程所用仪器如表2所示。
表2实验所用仪器
Figure BDA0001483299000000091
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制得的大黄素型蒽醌类化合物(I)进行理化性质和波谱学分析,m.p.288-290℃,ESI-MS测定值m/z:301[M+H]+,结合NMR数据确定其分子式为C16H12O6,分子量为300,不饱和度为11。
表3所得大黄素型蒽醌类化合物(I)的NMR数据
Figure BDA0001483299000000101
实施例5:抗肿瘤活性测试
对上述实施例1制得的大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B(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1所制得的大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B(I)与DDP对照组相比较,高浓度时对人原髓细胞白血病细胞HL-60具有较强的抑制活性,对人乳腺癌Bcap37细胞、人肝癌SMMC7721细胞及小鼠白血病细胞P388体外增殖抑制作用较弱。这提示该化合物是潜在的抗肿瘤活性的药物(如表4,图1所示)。
表4 Hedyanthraquinone B(I)对四种肿瘤细胞的抑制活性(72h,μg/mL)
Figure BDA0001483299000000111

Claims (7)

1.一种如式(I)所示Hedyanthraquinone B的制备方法,其特征在于,所述的制备方法按如下步骤进行:
(1)甲醇浸提:将剑叶耳草的藤茎粉碎干燥,加入甲醇浸提提取后滤除不溶物,所得滤液减压蒸干得到甲醇浸膏;
(2)乙酸乙酯萃取:将步骤(1)所得甲醇浸膏用乙酸乙酯萃取,所得萃取液减压蒸干得到乙酸乙酯浸膏;
(3)一次柱层析:用200~300目柱层析硅胶对步骤(2)所得乙酸乙酯浸膏进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比8:1~1:4的混合液和乙酸乙酯为洗脱剂A,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液A,所得洗脱液A减压蒸除溶剂得粗品;
(4)二次柱层析:用200~300目柱层析硅胶继续对步骤(3)所得粗品进行柱层析分离,以石油醚/乙酸乙酯体积比4:1~1:2的混合液和乙酸乙酯为洗脱剂B,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液B,所得洗脱液B减压蒸除溶剂得到固体物质;
(5)洗涤除杂:将步骤(4)所得固体物质用石油醚/乙酸乙酯的混合溶剂进行洗涤除杂,所得固体产物经干燥得到所述式(I)所示的大黄素型蒽醌类化合物Hedyanthraquinone B;
Figure FDA0002520184990000011
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述甲醇浸提的操作方法为:将粉碎干燥后的剑叶耳草藤茎与甲醇混合,在20~30℃下浸提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;所述的甲醇加入量以所述的剑叶耳草藤茎的质量计为3~5mL/g。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,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。
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8:1、6:1、4:1、2:1、1:1、1:2、1:4的混合液、乙酸乙酯为洗脱剂A,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液A,减压蒸除溶剂得粗品;所述洗脱剂A的流速为15~20mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为400~600min。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述梯度洗脱的操作方法为:以石油醚/乙酸乙酯体积比分别为4:1、2:1、1:1、1:2的混合液、乙酸乙酯为洗脱剂B,进行梯度洗脱,收集含目标化合物的洗脱液B,减压蒸除溶剂得到固体物质;洗脱剂B的流速为10~15mL/min,每种梯度的洗脱剂的洗脱时间为300~500min。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,所述洗涤除杂的操作方法为:将所述固体物质和石油醚/乙酸乙酯混合溶液加入离心管中,超声、离心,去除上清液,重复洗涤3次,最后干燥得到产物;所述的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂中,石油醚与乙酸乙酯的体积比为4:1;所述的石油醚/乙酸乙酯混合溶液的加入量以所述的固体物质的质量计为10~20mL/g。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,所述超声频率为40KHz,超声时间为10s。
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