CN107903291B - 一种从防风中提取的色原酮苷类化合物及其方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从防风中提取的色原酮苷类化合物及其方法和应用,以防风干燥根为原料,经乙醇提取、浓缩、乙酸乙酯萃取、硅胶拌样、正相硅胶柱层析、浸膏处理等步骤后提取得到一种具有药理活性的新的药用化合物,自命名为西防风苷,可作为抑制肿瘤细胞生长的用途,不仅为现有肿瘤细胞的研究提供治理方案,更拓展了现有防风药材资源的应用领域。
Description
技术领域
本发明是一种从防风中提取的色原酮苷类化合物及其方法和应用,具体涉及从防风药材中提取分离的具有药理活性的化合物及其方法和用途,属于植物化学技术领域。
背景技术
防风,是一种药草的名字,中药名,别名有铜芸、回云、回草、百枝、百种,属多年生草本植物,其喜凉爽气候,耐寒,耐干旱,资源分布在云南和贵州、四川各地,生于荒坡、草地、灌木丛、流石滩等。防风药材为防风(Saposhnikovia divaricata)的根和根茎,防风的根可生用,味辛、甘,性微温,具有祛风解表,胜湿止痛,止痉的功效。
现代药理研究表明,防风具有解热、镇痛、抗炎、抗肿瘤、增强免疫及降压作用,鉴于防风中色原酮类成分良好的药理作用,其在复方制剂中及临床用药上的使用量将会逐渐上升,基于这一趋势,现有技术对防风总色原酮的含量及总色原酮分离纯化进行了研究。例如,现有专利文献CN100998621A(防风总色原酮提取物及其制备方法,2007.07.18)公开了一种由升麻素、5-O-甲基维斯阿米醇、亥茅酚以及其为母核的糖苷类化合物和其他衍生物组成的防风总色原酮提取物,该类提取物可以单独或与其它任何中西药物或食物按任意比例配伍,用于制备药物或功能性食品,如作为补铁剂或用于防止糖尿病等。除此之外,现有专利文献CN102532220A(一种亥茅酚苷的分离纯化方法,2012.07.04)公开了一种利用大孔树脂吸附和凝胶柱层析法从防风色原酮提取物中分离纯化亥茅酚苷的方法,以现有防风色原酮提取物为原料,包括溶剂回流溶解、树脂吸附、有机溶剂萃取、凝胶柱层分离纯化、重结晶等步骤,可实现低纯度的防风总色原酮提取物中分离得到含量大于95%的亥茅酚苷,该方法也为现有从防风中提纯色原酮类化合物进行药理活性研究提供参考。
随着科学技术的发展及对中药综合研究的深入,中医药有了新的开发前景,并有着更加广阔的用途,鉴于我国防风资源丰富,其尚有很大的开发前景及空间,为此,开发和研制防风中新的有效药物成分和开拓新的应用领域势在必行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从防风中提取的色原酮苷类化合物,通过从防风药材中提取得到具有药理活性的新的药用化合物,拓展了现有防风药材资源的应用领域。
本发明的另一目的在于提供一种从防风中提取的色原酮苷类化合物的方法,以防风干燥根为原料,经乙醇提取、浓缩、乙酸乙酯萃取、硅胶拌样、正相硅胶柱层析、浸膏处理等步骤后提取得到一种新的药用化合物,操作步骤简单易控制,实际操作过程中,色原酮苷类化合物的提取率可以控制在60%以上,纯度可以控制在98%以上。
本发明的另一目的在于提供一种从防风中提取的色原酮苷类化合物在抑制肿瘤细胞中的用途,为现有肿瘤细胞的研究提供治理方案。
本发明通过下述技术方案实现:一种从防风中提取的色原酮苷类化合物,所述色原酮苷类化合物是从防风干燥根中分离提纯而得到,其结构式为:
上述化合物为9-((6-(((3,4-dihydroxy-4-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)oxy)methyl)-3,4,5-trihydroxytetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-6-hydroxy-2,8,8-trimethyl-9,10-dihydro-4H,8H-pyrano[2,3-f]chromen-4-one,其自命名为:西防风苷。
所述色原酮苷类化合物呈红色固体,熔点为150~152℃。
所述色原酮苷类化合物的分子量为570,分子式为C26H34O14。
一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,包括以下提取步骤:
A.以防风干燥根为原料,粉碎后用乙醇加热回流提取,再经减压浓缩后得到浓缩液体;
B.将浓缩液体用乙酸乙酯萃取,萃取液用硅胶拌样,取硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,将含有目标化合物的收集液合并后,减压浓缩至浸膏;
C.将所得浸膏用甲醇分散,经滤膜过滤、C18反相色谱填料高压制备分离后,收集相对应的色谱峰, 再经减压浓缩至析出固体,过滤、干燥后得到色原酮苷类化合物,其结构式为:
所述步骤A中,粉碎后的防风干燥根用其重量6~12倍的浓度为70%W/W的乙醇进行加热回流提取3~5次。
所述步骤A中,减压浓缩至无醇后,将得到的浓缩液体静置至室温。
所述步骤B中,使用萃取液质量2~3倍硅胶拌样。
所述步骤B中,正相硅胶柱层析的条件包括:
填料:10~20倍硅胶
脱洗剂:二氯甲烷:甲醇=10:1~4:1
展开剂:乙酸乙酯:甲醇:甲酸=10:1.5:0.2
紫外光:254nm。
所述步骤C中,所得浸膏用浓度为60%的甲醇分散后,再用0.45μm的滤膜过滤。
一种从防风中提取的色原酮苷类化合物的应用,包括结构式为:
的色原酮苷类化合物在抑制肿瘤细胞的用途。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:
(1)本发明涉及的色原酮苷类化合物是采用提取分离的方式从现有防风药材(如防风干燥根)中获得的一种新的具有药理活性的化合物,其分子式为C26H34O14,自命名为西防风苷。
(2)本发明通过对新化合物—色原酮苷类化合物结构式的确定,明确了其具有药理活性,其结构中的酚羟基、甲基、异戊烯基等官能团 ,均具有明显的生物活性,如解热、镇痛、抗炎及抗血小板聚集作用等。
(3)现代药理研究表明,防风具有解热、镇痛、抗炎、抗肿瘤、增强免疫及降压作用,但基于现有防风色原酮类化合物的研究表明,现有技术采用分离提纯的方式可获得防风的总色原酮提取物,如:升麻素苷、5-O-甲基维斯阿米醇苷、亥茅酚、色原酮多糖体等,具有镇痛、抗炎、抗肿瘤、提高免疫力等作用,而本发明涉及的色原酮苷类化合物,则是从防风中提取得到的新的具有不同于现有提取物结构的,且同样具有抗肿瘤用途的药用化合物,丰富了现有防风药理研究的多样性,对于制备抑制肿瘤细胞生长药物具有很好的参考价值。
(4)本发明以防风干燥根为原料,采用乙醇提取、浓缩、乙酸乙酯萃取、硅胶拌样、正相硅胶柱层析、浸膏处理等方式提取得到西防风苷,由于西防风苷作为一种首次报道其结构,并根据核磁二维等相关数据确定了其相对构型的新化合物,药理研究表明其对神经胶质瘤细胞(neuroglioma,NG)生长具有很好的抑制效果,在研制新型抗肿瘤物方面,能够作为一种潜体结构进行开发利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1:
本实施例提出了一种从防风中提取的色原酮苷类化合物,该色原酮苷类化合物呈红色固体,熔点为150℃,分子量为570,分子式为C26H34O14,具体结构式如下:
该色原酮苷类化合物是从防风干燥根中分离提纯而得到的,具体提取步骤如下:
A.以防风干燥根为原料,粉碎后用乙醇加热回流提取,再经减压浓缩后得到浓缩液体;
B.将浓缩液体用乙酸乙酯萃取,萃取液用硅胶拌样,取硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,将含有目标化合物的收集液合并后,减压浓缩至浸膏;
C.将所得浸膏用甲醇分散,经滤膜过滤、C18反相色谱填料高压制备分离后,收集相对应的色谱峰, 再经减压浓缩至析出固体,过滤、干燥后得到色原酮苷类化合物。
实施例2:
本实施例提出了一种从防风中提取的色原酮苷类化合物,该色原酮苷类化合物呈红色固体,熔点为152℃,分子量为570,分子式为C26H34O14,具体结构式如下:
该色原酮苷类化合物是从防风干燥根中分离提纯而得到的,具体提取步骤如下:
A.以防风干燥根为原料,粉碎后用其重量6倍的浓度为70%W/W的乙醇进行加热回流提取3次,再经减压浓缩至无醇后,将得到浓缩液体静置至室温。
B.将浓缩液体用乙酸乙酯萃取,萃取液使用其质量2倍的硅胶拌样,取硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,将含有目标化合物的收集液合并后,减压浓缩至浸膏。其中,正相硅胶柱层析的条件包括:
填料:10倍硅胶
脱洗剂:二氯甲烷:甲醇=10:1~4:1
展开剂:乙酸乙酯:甲醇:甲酸=10:1.5:0.2
紫外光:254nm。
C.将所得浸膏用浓度为60%的甲醇分散,经0.45μm的滤膜过滤、C18反相色谱填料高压制备分离(A:甲醇 B:水,A:B 50:50 V/V为流动相;检测波长254nm)后,收集相对应的色谱峰, 再经减压浓缩至析出固体,过滤、干燥后得到色原酮苷类化合物。
实施例3:
本实施例提出了一种从防风中提取的色原酮苷类化合物,该色原酮苷类化合物呈红色固体,熔点为152℃,分子量为570,分子式为C26H34O14,具体结构式如下:
该色原酮苷类化合物是从防风干燥根中分离提纯而得到的,具体提取步骤如下:
A.以防风干燥根为原料,粉碎后用其重量12倍的浓度为70%W/W的乙醇进行加热回流提取5次,再经减压浓缩至无醇后,将得到浓缩液体静置至室温。
B.将浓缩液体用乙酸乙酯萃取,使用萃取液质量3倍硅胶拌样,取硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,将含有目标化合物的收集液合并后,减压浓缩至浸膏。其中,正相硅胶柱层析的条件包括:
填料:20倍硅胶
脱洗剂:二氯甲烷:甲醇=10:1~4:1
展开剂:乙酸乙酯:甲醇:甲酸=10:1.5:0.2
紫外光:254nm。
C.将所得浸膏用浓度为60%的甲醇分散,经0.45μm的滤膜过滤、C18反相色谱填料高压制备分离(A:甲醇 B:水,A:B 50:50 V/V为流动相;检测波长254nm)后,收集相对应的色谱峰, 再经减压浓缩至析出固体,过滤、干燥后得到色原酮苷类化合物。
实施例4:
本实施例提出了一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,具体提取步骤如下:
A.以500g防风干燥根为原料,粉碎后用其重量6倍的浓度为70%W/W的乙醇进行加热回流提取5次,再经减压浓缩至无醇后,得到300ml浓缩液体并静置至室温。
B.将浓缩液体用乙酸乙酯萃取后,其萃取液用其质量2倍的硅胶拌样,取将所得的硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,将含有目标化合物的收集液合并后,减压浓缩至浸膏,浸膏重5g。
上述正相硅胶柱层析的条件包括有:以10倍的硅胶为填料,湿法装柱,干法上样,用二氯甲烷:甲醇=10:1~4:1为洗脱剂进行常压洗脱,分管收集,每管约100ml,薄层层析:以乙酸乙酯:甲醇:甲酸(10:1.5:0.2)为展开剂,254 nm紫外光下检视暗斑。
C.将所得浸膏用浓度为60%的甲醇分散,经0.45μm的滤膜过滤、C18反相色谱填料高压制备分离(A:甲醇 B:水,A:B 50:50 V/V为流动相;检测波长254nm)后,收集相对应的色谱峰, 在50℃下减压浓缩至析出固体,过滤、干燥后得到色原酮苷类化合物0.85g。
经上述方法由防风干燥根中提取得到的色原酮苷类化合物呈红色固体,熔点为151℃,分子量为570,分子式为C26H34O14,具体结构式如下:
实施例5:
本实施例提出了一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,具体提取步骤如下:
A.以500g防风干燥根为原料,粉碎后用其重量10倍的浓度为70%W/W的乙醇进行加热回流提取5次,再经减压浓缩至无醇后,得到400ml浓缩液体并静置至室温。
B.将浓缩液体用乙酸乙酯萃取后,其萃取液用其质量2倍的硅胶拌样,取将所得的硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,将含有目标化合物的收集液合并后,减压浓缩至浸膏,浸膏重6g。
上述正相硅胶柱层析的条件包括有:以10倍的硅胶为填料,湿法装柱,干法上样,用二氯甲烷:甲醇=10:1~4:1为洗脱剂进行常压洗脱,分管收集,每管约100ml,薄层层析:以乙酸乙酯:甲醇:甲酸(10:1.5:0.2)为展开剂,254 nm紫外光下检视暗斑。
C.将所得浸膏用浓度为60%的甲醇分散,经0.45μm的滤膜过滤、C18反相色谱填料高压制备分离(A:甲醇 B:水,A:B 50:50 V/V为流动相;检测波长254nm)后,收集相对应的色谱峰, 在50℃下减压浓缩至析出固体,过滤、干燥后得到色原酮苷类化合物0.90g。
经上述方法由防风干燥根中提取得到的色原酮苷类化合物呈红色固体,熔点为150℃,分子量为570,分子式为C26H34O14,具体结构式如下:
实施例6:
本实施例提出了一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,具体提取步骤如下:
A.以500g防风干燥根为原料,粉碎后用其重量12倍的浓度为70%W/W的乙醇进行加热回流提取5次,再经减压浓缩至无醇后,得到500ml浓缩液体并静置至室温。
B.将浓缩液体用乙酸乙酯萃取后,其萃取液用其质量2倍的硅胶拌样,取将所得的硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,将含有目标化合物的收集液合并后,减压浓缩至浸膏,浸膏重5.5g。
上述正相硅胶柱层析的条件包括有:以10倍的硅胶为填料,湿法装柱,干法上样,用二氯甲烷:甲醇=10:1~4:1为洗脱剂进行常压洗脱,分管收集,每管约100ml,薄层层析:以乙酸乙酯:甲醇:甲酸(10:1.5:0.2)为展开剂,254 nm紫外光下检视暗斑。
C.将所得浸膏用浓度为60%的甲醇分散,经0.45μm的滤膜过滤、C18反相色谱填料高压制备分离(A:甲醇 B:水,A:B 50:50 V/V为流动相;检测波长254nm)后,收集相对应的色谱峰, 在50℃下减压浓缩至析出固体,过滤、干燥后得到色原酮苷类化合物0.89g。
经上述方法由防风干燥根中提取得到的色原酮苷类化合物呈红色固体,熔点为152℃,分子量为570,分子式为C26H34O14,具体结构式如下:
实施例7:
本实施例提出了一种从防风中提取的色原酮苷类化合物在抑制肿瘤细胞的用途。
本实施例中涉及的色原酮苷类化合物是采用分离提纯方式从防风干燥根中得到的新的具有药理活性的化合物。具体涉及的分离提纯过程如下:
A.以500g防风干燥根为原料,粉碎后用其重量8倍的浓度为70%W/W的乙醇进行加热回流提取5次,再经减压浓缩至无醇后,将得到350ml浓缩液体静置至室温。
B.将浓缩液体用乙酸乙酯萃取后,其萃取液用其质量2倍的硅胶拌样,取将所得的硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,将含有目标化合物的收集液合并后,减压浓缩至浸膏,浸膏重5.8g。
上述正相硅胶柱层析的条件包括有:以10倍的硅胶为填料,湿法装柱,干法上样,用二氯甲烷:甲醇=10:1~4:1为洗脱剂进行常压洗脱,分管收集,每管约100ml,薄层层析:以乙酸乙酯:甲醇:甲酸(10:1.5:0.2)为展开剂,254 nm紫外光下检视暗斑。
C.将所得浸膏用浓度为60%的甲醇分散,经0.45μm的滤膜过滤、C18反相色谱填料高压制备分离(A:甲醇 B:水,A:B 50:50 V/V为流动相;检测波长254nm)后,收集相对应的色谱峰, 在50℃下减压浓缩至析出固体,过滤、干燥后得到色原酮苷类化合物0.88g。
采用上述分离提出方式从防风干燥根中得到的色原酮苷类化合呈红色固体,熔点为150~152℃,分析结果如下:
根据所述化合物的电喷雾电离质谱ESI-MS显示:正离子 571.21[M+H]+,593.19[M+Na]+,569.19[M-H]-;即该化合物分子量为570;且高分辨质谱给出的准分子离子峰为:593.1895 [M+Na]+,计算值为(C26H34O14 +Na)593.1949,可以确定其分子式为C26H34O14。
13CNMR给出了26个碳信号,结合DEPT135。,δ182.6,168.0, 159.4,158.9,156.2,103.5,103.6,79.0,77.9为季碳信号,δ107.3,109.5,100.5, 94.3, 76.7,76.6,75.6,73.7, 73.5, 70.5,为次甲基碳信号,δ73.6, 67.3, 64.4,21.2为亚甲基碳信号,δ24.7,21.9,18.9,为甲基碳信号。其中δ182.6为酮羰基碳信号,δ168.0,107.3为双键碳信号。
在1HNMR δppm中2.36(3H,s),1.41(3H,s),1.37(3H,s)均为甲基氢信号,其中δ2.36偏向低场,说明与它相连的官能团起到了去屏蔽作用,该甲基与双键相连;δ1.41,1.37均为单峰,说明它们是与一个季碳相连。
根据HSQC与HMBC,δH 6.31(δC 94.3)与δC182.6,103.5,156.2,159.4,158.9相关,再加上δH 6.05(δC 107.3)与δC182.6,103.5,168.0,94.3,158.9相关,以及8个不饱和碳的存在,证实色原酮基本骨架存在。1HNMRδH 12.86(br.s)存在重水交换后信号弱,为酚羟基信号。δH 6.31(1H,s)、δH 6.05(1H,s)为色原酮母核上2个氢信号,结合不饱和氢信号,提示色原酮母核上7、8位连接四氢吡喃环。δH 2.36(δC 18.9)与δC168.0,107.3相关,说明2位连接甲基;δH 1.37(δC 21.9)与δC77.9,73.7,24.7相关,δH 1.41(δC 24.7)与δC77.9,73.7,21.9相关,再加上δH 4.05(δC 73.7)与δC77.9,21.9,24.7,21.2相关,说明2′位上连接两个甲基。1HNMR 与13CNMR 表明一个β-D-吡喃葡萄糖信号δH 4.46(d,J=7.7 Hz)和δC100.5,73.5,76.7,70.5,75.6,67.3;以及一个D-芹糖信号δH5.05(1H,s)和δC109.5,76.6,79,73.6,64.4。δH 4.46(δC 100.5)与δC73.7相关,说明3′位的羟基与葡萄糖G-1的羟基脱水成糖苷键连接。δH 4.46(δC 100.5)与δC73.7相关,δH 3.99(δC 67.3)和δH 3.62(δC 67.3)与δC109.5相关,其他碳没有这样的相关性,说明芹糖上A-1位的羟基与葡萄糖G-6的羟基脱水成糖苷键连接。
通过核磁二维HSQC,HMBC,H-HCOSY,NOESY等分析技术手段,对该化合物碳氢进行了全归属(见下表1),并根据它们的相关性,确定该化合物的结构。
表1 化合物NMR数据归属(CDCl3,600MHz,TMS,δppm,J=Hz)
通过以上数据分析,该化合物为9-((6-(((3,4-dihydroxy-4-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)oxy)methyl)-3,4,5-trihydroxytetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-6-hydroxy-2,8,8-trimethyl-9,10-dihydro-4H,8H-pyrano[2,3-f]chromen-4-one,其自命名为:西防风苷,其分子结构式如下:
经更深入的研究表明,该化合物一定的药理活性,其结构中的酚羟基、甲基、异戊烯基等官能团 ,均具有明显的生物活性,如解热、镇痛、抗炎及抗血小板聚集作用等,其药物用途有抑制肿瘤细胞的生长。
对本实施例涉及的色原酮苷类化合物进行抑制肿瘤细胞实验:
用MTT法测定化合物对神经胶质瘤细胞(neuroglioma,NG)的抑制效果。把培养好的神经胶质瘤细胞制成单细胞悬液,用细胞板计数并稀释至细胞浓度为6×104个/mL.于96孔板中接种细胞,每孔80uL。另设2孔无细胞、仅有80uL培养液[Dulbecco’s modifiedEagle’s media (DMEM,Gibeo,USA)+10%小牛血情]的用于仪器调零的空白对照孔。置37℃,5%CO2的培养箱中培养24h,然后加入20uL用培养液稀释好的样品。同时,往阳性对照孔加20uL顺铂,往阴性对照孔和空白对照孔各加入20uL培养液。继续培养72h,每孔加10uL5mg/mL MTT。37℃反应4h,每孔加100uL 10%SDS-0.01moL/L HCL溶液过夜。酶标仪比色测定(测定波长570nm,参考波长655nm)。对肿瘤细胞的抑制率计算方法为(阴性对照组0D值-实验组OD值)/(阴性对照组0D值-空白组OD值)×100%。采用SPSS软件计算IC50值。实验表明,化合物对神经胶质瘤细胞的IC50值为0.162mM,化合物显示了较强的抑制神经胶质瘤细胞的活性。
由此可见,本发明涉及的色原酮苷类化合物可作为抗肿瘤药物或其他生物活性先导物,具有抑制肿瘤细胞生长的用途。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
2.根据权利要求1所述的一种从防风中提取的色原酮苷类化合物,其特征在于:所述色原酮苷类化合物呈红色固体,熔点为150~152℃。
3.根据权利要求1所述的一种从防风中提取的色原酮苷类化合物,其特征在于:所述色原酮苷类化合物的分子量为570,分子式为C26H34O14。
5.根据权利要求4所述的一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,其特征在于:所述步骤A中,粉碎后的防风干燥根用其重量6~12倍的浓度为70%W/W的乙醇进行加热回流提取3~5次。
6.根据权利要求4所述的一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,其特征在于:所述步骤A中,减压浓缩至无醇后,将得到的浓缩液体静置至室温。
7.根据权利要求4所述的一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,其特征在于:所述步骤B中,使用萃取液质量2~3倍硅胶拌样。
8.根据权利要求4所述的一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,其特征在于:所述步骤B中,正相硅胶柱层析的条件包括:
填料:10~20倍硅胶
脱洗剂:二氯甲烷:甲醇=10:1~4:1
展开剂:乙酸乙酯:甲醇:甲酸=10:1.5:0.2
紫外光:254nm。
9.根据权利要求4所述的一种从防风中提取色原酮苷类化合物的方法,其特征在于:所述步骤C中,所得浸膏用浓度为60%的甲醇分散后,再用0.45μm的滤膜过滤。
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