CN111943845A - 两种具有抗肿瘤活性的倍半萜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了两种倍半萜类化合物,简称为化合物1和2,其结构式如图1所示。上述倍半萜类化合物从款冬花中提取:款冬花全草干粉先用95%乙醇浸提、浓缩得到粗浸膏,再用乙酸乙酯萃取浓缩,然后将乙酸乙酯萃取物以乙醇‑水过大孔树脂柱层析,其中组分以石油醚‑乙酸乙酯过正相硅胶柱层析,最后通过液相色谱进行分离纯化后获得。上述倍半萜类化合物可用于制备抗肿瘤、抗癌药物。本发明提供的化合物为新型抗肿瘤药物的研发提供了物质基础,有利于款冬花药用价值的进一步开发。

Description

两种具有抗肿瘤活性的倍半萜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于天然药物化学领域,具体涉及两种倍半萜的制备方法及其在制备抗肿瘤药物中的应用。
背景技术
癌症已成为我国居民疾病死因之首,且发病率和死亡率还在逐年攀升,对公众健康造成了巨大威胁。传统抗肿瘤药物多为细胞毒性药物,虽然在临床上具有一定的疗效,但是难以克服毒副作用强、选择性差以及易产生耐药性等缺陷,因此需要持续研发高效、低毒、特异性强的新型抗肿瘤药物,提高癌症病人的生存质量。天然产物的结构多样性和易于与生物大分子结合的特点,决定了其在参与生命生理过程中所具有的无可比拟的优势,这些都赋予了天然产物在新药研发中不可替代的重要地位,是发现药物先导结构和候选药物的重要来源。款冬花作为一种重要的药用植物,在我国具有悠久的药用历史,其次级代谢产物已经被报道具有多种结构类型以及多样的生物活性。因此,从款冬花中挖掘出具有抗肿瘤活性的代谢产物对于深入开发款冬花的药用价值和新型抗肿瘤药物的研发具有重要意义。
发明内容
为了进一步发掘款冬花的药用价值,本发明提供一种从款冬花花蕾中提取的两种倍半萜类化合物,具有抗肿瘤活性。
本发明的另一目的是提供一种上述两种倍半萜类化合物的制备方法。
本发明的再一目的是提供一种上述两种倍半萜类化合物在治疗肿瘤方面的应用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案。
两种倍半萜类化合物(1~2),其结构式如图1所示。
上述两种倍半萜类化合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)款冬花干燥花蕾,粉碎后用95%乙醇浸提,浸提液浓缩得到粗浸膏;
(2)粗浸膏悬浮于水中,然后用乙酸乙酯萃取,将乙酸乙酯萃取相浓缩得到乙酸乙酯萃取物;
(3)将乙酸乙酯萃取物过D101大孔树脂柱层析,依次用30%、50%、80%和95% v/v的乙醇-水洗脱,得到4个组分A~D;
(4)将组分C过正相硅胶柱层析,依次用20:1、15:1、10:1、8:1、1:1 v/v的石油醚-乙酸乙酯洗脱,得到组分C1~C14;
(5)将组分C9过MCI柱,用50%~100% v/v的甲醇-水梯度洗脱,得到组分C9-1~C9-7;
(6)将组分C9-5过C18反相硅胶柱,用70%~100% v/v的甲醇-水梯度洗脱,得到组分C9-5-1~C9-5-5;
(7)将组分C9-5-2经YMC-Pack ODS-A色谱柱,用95% v/v的甲醇-水溶液等度洗脱,检测波长为210和254 nm,收集保留时间为7.5和12.5 min的组分,除去溶剂得到化合物1和2。
步骤(1)中,款冬花与乙醇的料液比为1:2.5(w/v)。
步骤(1)中,所述款冬花粉碎至粒度直径小于3 mm。
步骤(1)中,所述浸提次数为3次,每次时间为7天。
步骤(1)中,浓缩为原体积的1/50~1/70。
步骤(2)中,所述粗浸膏重量与水的体积比为1:1~2。
步骤(2)中,所述乙酸乙酯与水的体积比为1:1。
步骤(2)中,所述乙酸乙酯萃取次数为1~3次。
步骤(7)中,流速为3.0 mL/min。
两种上述倍半萜类化合物在制备抗肿瘤、抗癌药物中的应用。所述肿瘤选自但不限于乳腺癌和肺癌。
本发明提供了从款冬花中提取的两种倍半萜类化合物以及其制备方法和在制备抗肿瘤药物中的应用。该两种倍半萜类化合物能够显著抑制肿瘤细胞A549和MDA-MB-231的生长和导致其死亡。本发明得到的化合物为新型抗肿瘤药物的研发提供了物质基础,有利于款冬花的药用价值的进一步开发。
附图说明
图1是两种倍半萜类化合物(1~2)的结构式。
图2是化合物1的高分辨质谱。
图3是化合物1的氢谱。
图4是化合物1的碳谱。
图5是化合物1的二维COSY谱。
图6是化合物1的二维HSQC谱。
图7是化合物1的二维HMBC谱。
图8是化合物1的二维NOESY谱。
图9是化合物2的高分辨质谱。
图10是化合物2的氢谱。
图11是化合物2的碳谱。
图12是化合物2的二维COSY谱。
图13是化合物2的二维HSQC谱。
图14是化合物2的二维HMBC谱。
图15是化合物2的二维NOESY谱。
图16是化合物1和2的氢谱(600 MHz)和碳谱(150 MHz)(CDCl3)数据。
图17是化合物1的实验ECD与1a的一对对映异构体的计算ECD谱图。
图18是化合物2的实验ECD与2a的一对对映异构体的计算ECD谱图。
图19是化合物1和2的体外肿瘤细胞生长抑制实验数据。
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明,但本发明不受下述实施例的限制。
实施例1 化合物1和2的制备。
30 kg款冬花干燥花蕾,粉碎至粒度直径小于3 mm,用95%的乙醇浸泡提取3次,每次25 L,每次7天。将乙醇提取液合并,减压浓缩得到粗浸膏3.0 kg;粗浸膏悬浮于3.0 L的水中,然后用乙酸乙酯萃取五次,每次3.0 L。合并乙酸乙酯萃取相,减压浓缩得到乙酸乙酯萃取物1.0 kg;将该萃取物进行D101大孔树脂柱层析,用乙醇-水(v/v,30%、50%、80%和95%)洗脱,依次得到4个组分A~D;组分C(300 g)经正相硅胶柱层析,用石油醚-乙酸乙酯(v/v,20:1、15:1、10:1、8:1、1:1)洗脱,根据薄层层析分析洗脱液成分,收集得到组分C1~C14;将组分C9过MCI柱,用50%~100% v/v的甲醇-水梯度洗脱,得到组分C9-1~C9-7;将组分C9-5过C18反相硅胶柱,用70%~100% v/v的甲醇-水梯度洗脱,得到组分C9-5-1~C9-5-5; 将组分C9-5-2经YMC-Pack ODS-A色谱柱,用95% v/v的甲醇水溶液等度洗脱,检测波长为210和254nm,收集保留时间为7.5 min和12.5 min的组分,除去溶剂得到化合物1 (28.0 mg)和化合物2 (3.6 mg)。
款冬花提取新成分的物理性质:化合物1,无色油状,易溶于乙腈、二甲亚砜和氯仿,不溶于水。比旋光度[α]D 25 –123.6 (c 0.6, CHCl3); 圆二色谱ECD (c 0.05, MeOH) λ(△ε) 210 (1.62), 255 (+0.81), 359 (–2.23) nm。化合物2,无色油状,易溶于乙腈、二甲亚砜和氯仿,不溶于水。比旋光度[α]D 25 –48.9 (c 0.5, CHCl3); 圆二色谱ECD (c0.05, MeOH) λ (△ε) 219 (-0.56), 303 (-2.19) nm。
实施例2 化合物1的结构鉴定。
通过解析其高分辨质谱(图2)得到加氢的分子离子峰m/z 335.2210([M+H]+, 理论值335.2217),结合碳谱(图4)数据确定了该新成分的分子式为C20H30O4。通过进一步解析其氢谱(图3)和碳谱,确定该化合物为oplopane类型倍半萜。通过解析其二维核磁谱图,包括COSY,HSQC,HMBC和NOESY(图5-8)确定了其平面结构和相对构型。最终通过比较其ECD实验曲线与简化分子1a的计算曲线(图17)确定了化合物1的绝对构型。其氢谱(600 MHz)和碳谱(150 MHz)(CDCl3)数据见图16。
实施例3 化合物2的结构鉴定。
通过解析其高分辨质谱(图9)得到加氢的分子离子峰m/z 429.2242([M+H]+, 理论值429.2248),结合碳谱(图11)数据确定了该新成分的分子式为C23H34O6。通过进一步解析其氢谱(图10)和碳谱,确定该化合物为oplopane类型倍半萜。通过解析其二维核磁谱图,包括COSY,HSQC,HMBC和NOESY(图12-15)确定了其平面结构和相对构型。最终通过比较其ECD实验曲线与简化分子2a计算曲线(图18)确定了化合物2的绝对构型。其氢谱(600 MHz)和碳谱(150 MHz)(CDCl3)数据见图16。
实施例4 化合物1和2抗肿瘤活性。
采用MTT法测试化合物1和2对肿瘤细胞的体外抑制活性,所筛选的肿瘤细胞株为A549和MDA-MB-231。具体过程如下:用DMSO将两个化合物配置成1 mg/mL的母液,然后用培养基倍比稀释至1.56~50 μg/mL浓度梯度。将A549细胞用RPMI-1640(Gibco)培养基培养,MDA-MB-231细胞用DMEM(Gibco)培养基培养,置于37 ℃含5% CO2的细胞培养箱内。取处于对数生长期的细胞接种于96孔板中(100 μL/孔,0.4~0.6×104细胞/孔),然后在37 ℃孵育24小时。弃去旧培养基,然后加入含有不同浓度化合物1和2的新鲜培养基,在37 ℃培养48小时。培养完毕,每孔加入10 μL的3-(4,5-二甲基噻唑-2-酰基)-2,5-二苯基-溴化三唑(MTT)溶液(5 mg/mL, Sigma),然后在37 ℃下继续培养4小时。弃上清液后,每孔加入100 μL DMSO溶液,使结晶物充分溶解。最后用SPARK酶标仪在490 nm波长处测试每孔的吸收值。以阿霉素为阳性对照。
结果显示,化合物1和2对两种肿瘤细胞均具有明显的生长抑制活性,化合物2的活性略优于化合物1,它们的IC50值如图19所示。因此本发明图1所示化合物1和2能用于制备抗肿瘤药物。

Claims (10)

1.两种倍半萜类化合物1和2,其结构式如图1所示。
2.一种如权利要求1所述的倍半萜类化合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)款冬花干燥花蕾,粉碎后用乙醇浸提,浸提液浓缩得到粗浸膏;
(2)粗浸膏悬浮于水中,然后用乙酸乙酯萃取,将乙酸乙酯萃取相浓缩得到乙酸乙酯萃取物;
(3)将乙酸乙酯萃取物过D101大孔树脂柱层析,依次用30%、50%、80%和95% v/v的乙醇-水洗脱,得到4个组分A~D;
(4)将组分C过正相硅胶柱层析,依次用20:1、15:1、10:1、8:1、1:1 v/v的石油醚-乙酸乙酯洗脱,得到组分C1~C14;
(5)将组分C9过MCI柱,用50%~100% v/v的甲醇-水梯度洗脱,得到组分C9-1~C9-7;
(6)将组分C9-5过C18反相硅胶柱,用70%~100% v/v的甲醇-水梯度洗脱,得到组分C9-5-1~C9-5-5;
(7)将组分C9-5-2经YMC-Pack ODS-A色谱柱,用95% v/v的甲醇-水溶液等度洗脱,检测波长为210和254 nm,收集保留时间为7.5 min和12.5 min的组分,除去溶剂得到化合物1和化合物2纯品。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,款冬花花蕾与乙醇的料液比为1:2~1:3(w/v)。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述款冬花花蕾粉碎至粒度直径小于3 mm。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述浸提次数为3~4次,每次时间为7~10天。
6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,浓缩为原体积的1/50~1/70。
7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述粗浸膏与水的体积比为1:1~1:2。
8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述乙酸乙酯与水的体积比为0.8:1~1.2:1;所述乙酸乙酯萃取次数为3~5次。
9.一种如权利要求1所述的两种倍半萜类化合物在在制备抗肿瘤、抗癌药物中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述肿瘤为肺癌和乳腺癌。
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