CN112028959A - 无柄灵芝中具有抗糖尿病活性的三萜化合物的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无柄灵芝中具有抗糖尿病活性的三萜化合物的制备方法及应用,所述三萜化合物为灵芝酸γa,结构式为I所示:所述三萜化合物的制备方法为:以灵芝属的大型真菌无柄灵芝的子实体作为原料,用溶剂提取、萃取,再用正相柱色谱初步分离,经过MCI色谱脱色,然后用半制备HPLC分离即得目标物;所述三萜化合物的应用为在制备抗糖尿病药物或保健食品中的用途。本发明首次从无柄灵芝中分离得到三萜化合物即灵芝酸γa,为灵芝酸γa的制备提供了新的制备途径,本制备方法简单,产率高,其中灵芝酸γa的产率高达1.72%,纯度达94%~97%;另外,本发明首次发现灵芝酸γa具有较好的α葡萄糖苷酶抑制活性,在抗糖尿病药物或保健食品的开发有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于天然产物化学技术领域,具体涉及无柄灵芝中具有抗糖尿病活性的三萜化合物的制备方法及应用。
背景技术
α葡萄糖苷酶抑制剂能竞争性的和α葡萄糖苷酶结合,从而抑制这种酶的活性,导致糖类水解为葡萄糖的速度降低,减缓人体对葡萄糖的吸收,从而降低餐后血糖。α葡萄糖苷酶抑制剂仅仅延缓,但不阻断人体对糖类的消化吸收,所以,该过程不会导致热量丢失。α葡萄糖苷酶抑制剂不会抑制人体吸收蛋白质和脂肪,所以也不会影响其他营养物质的吸收。α葡萄糖苷酶抑制剂对1型和2型糖尿病均有很好的疗效。
灵芝是一类木质降解菌,其子实体坚硬。隶属于担子菌亚门、层菌纲、多孔菌目、多孔菌科、灵芝属,灵芝的子实体是著名的中药,在我国有近两千年的药用历史,常用于治疗各种人类疾病,有延年益寿的功效。
无柄灵芝Ganoderma resinaceum Boud又名树芝、扁灵芝、圆孔灵芝、三秀灵芝,作为灵芝属真菌中的1个种,长期被用于预防和治疗各类疾病,主要含有三萜、杂萜、甾体、多糖、黄酮等成分。本发明旨在从无柄灵芝中分离获得具有高α葡萄糖苷酶抑制活性的化合物,为抗糖尿病药物的开发提供新的思路。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种无柄灵芝中具有抗糖尿病活性的三萜化合物,本发明的第二目的是提供所述三萜化合物的制备方法,本发明的第三目的是提供所述三萜化合物的应用。
本发明的第一目的是这样实现的,无柄灵芝中具有抗糖尿病活性的三萜化合物,所述三萜化合物的分子式为C30H46O7,即灵芝酸γa,结构式为I所示:
本发明的第二目的是这样实现的,所述三萜化合物的制备方法,以灵芝属的大型真菌无柄灵芝的子实体作为原料,用溶剂提取、萃取,再用正相柱色谱初步分离,经过MCI色谱脱色,然后用半制备HPLC分离即得目标物;具体步骤如下:
1)回流提取:将无柄灵芝子实体晒干,粉碎到40~100目,用第一有机溶剂加热回流提取3次,每次3小时,合并所有溶剂,再减压蒸馏浓缩,得到无柄灵芝的浸膏a;
2)萃取:在分液漏斗中加入浸膏重量1.5-3倍的水与浸膏a搅拌均匀,再加入1-1.2倍体积水的第二有机溶剂摇动,充分静置分层后取出有机溶剂,反复3次后合并有机溶剂,减压蒸馏除去溶剂后得到无柄灵芝浸膏b;
3)初步分离:将浸膏b与80-100目的硅胶拌样后装柱进行正相柱色谱分离,以1:0,70:1,40:1,8:1,5:1和0:1的二氯甲烷/甲醇作为洗脱剂进行梯度洗脱,经TLC和荧光检测后合并相似组分,得到A-F6个组分;
4)二次分离:将步骤3中组分C与80-100目的硅胶搅拌后装柱进行正相色谱法分离,以1:0,40:1,20:1,10:1,5:1和0:1二氯甲烷/甲醇作为洗脱剂进行梯度洗脱,经TLC和荧光检测后浓缩合并相似组分,得到C1-C66个组分;
5)MCI柱层析脱色:将步骤4中组分20:1洗脱浓缩得到的C3部分用MCI柱层析脱色,洗脱剂为45%-95%甲醇/水溶液,经薄层色谱、紫外光谱法检测,合并相同组分,收集64%的甲醇/水溶液洗脱部分,蒸干后得到组分C3a;
6)半制备HPLC纯化:将步骤5中所述组分C3a经半制备HPLC分离纯化,即得所述三萜化合物,纯度为94%~97%。
本发明的第三目的是这样实现的,所述的三萜化合物在制备抗糖尿病药物或保健食品中的应用。
本发明的有益效果为:本发明首次从无柄灵芝中分离得到三萜化合物即灵芝酸γa,为灵芝酸γa的制备提供了新的制备途径,本制备方法简单,产率高,其中灵芝酸γa的产率高达1.72%,纯度为94%~97%。另外,本发明首次发现灵芝酸γa具有较好的α葡萄糖苷酶抑制活性,经实验证实,该化合物对α葡萄糖苷酶IC50值为7.895μM,远高于阳性对照阿卡波糖的IC50值2.742μM;本发明揭露了灵芝酸γa可作为抗糖尿病药物的先导性化合物的用途,在抗糖尿病药物或保健食品的开发有很好的应用前景,也为此类三萜类物质的提取以及药用研究提供了基础及新思路。
附图说明
图1为本发明实施例1中三萜化合物的1H NMR谱图;
图2为本发明实施例1中三萜化合物的DEPT谱图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换或替换,均属于本发明的保护范围。
本发明无柄灵芝中具有抗糖尿病活性的三萜化合物,所述三萜化合物的分子式为C30H46O7,即灵芝酸γa,结构式为I所示:
本发明所述的三萜化合物的制备方法,以灵芝属的大型真菌无柄灵芝的子实体作为原料,用溶剂提取、萃取,再用正相柱色谱初步分离,经过MCI色谱脱色,然后用半制备HPLC分离即得目标物,具体步骤如下:
1)回流提取:将无柄灵芝子实体晒干,粉碎到40~100目,用第一有机溶剂加热回流提取3次,每次3小时,合并所有溶剂,再减压蒸馏浓缩,得到无柄灵芝的浸膏a;
2)萃取:在分液漏斗中加入浸膏重量1.5-3倍的水与浸膏a搅拌均匀,再加入1-1.2倍体积水的第二有机溶剂摇动,充分静置分层后取出有机溶剂,反复3次后合并有机溶剂,减压蒸馏除去溶剂后得到无柄灵芝浸膏b;
3)初步分离:将浸膏b与80-100目的硅胶拌样后装柱进行正相柱色谱分离,以1:0,70:1,40:1,8:1,5:1和0:1的二氯甲烷/甲醇作为洗脱剂进行梯度洗脱,经TLC和荧光检测后合并相似组分,得到A-F6个组分;
4)二次分离:将步骤3中组分C与80-100目的硅胶搅拌后装柱进行正相色谱法分离,以1:0,40:1,20:1,10:1,5:1和0:1二氯甲烷/甲醇作为洗脱剂进行梯度洗脱,经TLC和荧光检测后浓缩合并相似组分,得到C1-C66个组分;
5)MCI柱层析脱色:将步骤4中组分20:1洗脱浓缩得到的C3部分用MCI柱层析脱色,洗脱剂为45%-95%甲醇/水溶液,经薄层色谱、紫外光谱法检测,合并相同组分,收集64%的甲醇/水溶液洗脱部分,蒸干后得到组分C3a;
6)半制备HPLC纯化:将步骤5中所述组分C3a经半制备HPLC分离纯化,即得所述三萜化合物,纯度为94%~97%。
所述步骤6中HPLC分离纯化所用的流动相是43%~92%的甲醇/水溶液或34%~83%的乙腈/水溶液,流速为1-5mL/min,半制备柱是以9.4×250mm,10μm的Zorbax SB-C18,HPLC使用的DAD检测器波长为204nm、210nm、254nm和306nm,每次进样量为15~1000μL,收集13~31min范围内的色谱信号峰,重复多次本步骤,合并相同的洗脱剂溶液后,把14.8min得到的流动相用旋转蒸发仪蒸干,得到所述三萜化合物。
所述步骤1中,所述第一有机溶剂为81%~99%的乙醇或81%~99%的甲醇。
所述步骤2中,所述第二有机溶剂为81%~99%的二氯甲烷或81%~99%的乙酸乙酯。
所述步骤3中,装柱硅胶为100-200目,所用硅胶的重量为10-40倍浸膏b重量。
所述步骤4中,装柱硅胶为100-200目,所用硅胶的重量为10-40倍组分C重量。
所述步骤3及步骤4中,拌样硅胶的重量分别为浸膏b及组分C重量的1-3倍。
所述的三萜化合物在制备抗糖尿病药物或保健食品中的应用。
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例中无柄灵芝产自云南大理。
取14Kg晒干后粉碎到40目,用86%的工业乙醇在52℃的温度下回流提取3次,每次3小时,合并乙醇溶液,浓缩得到浸膏0.7Kg。
把浸膏转入分液漏斗,再加入1.4L的水,搅拌均匀,然后加入1.4L乙酸乙酯振摇,充分静置,分层后取出乙酸乙酯,反复3次,合并所有的乙酸乙酯溶液,减压蒸馏后得到无柄灵芝浸膏0.4Kg。浸膏用0.8Kg的80目硅胶加入乙酸乙酯溶解后搅拌均匀,干燥后用14Kg的100-200目硅胶的正相硅胶柱色谱初步分离,用体积比为1:0,70:1,40:1,8:1,5:1和0:1的二氯甲烷/甲醇为洗脱剂进行梯度洗脱,得到A-F一共6个组分。组分C(95g)用190g的80目硅胶加入乙酸乙酯溶解后搅拌均匀,干燥后用1.9Kg的100目硅胶的正相硅胶柱色谱分离,用体积比为1:0,40:1,20:1,10:1,5:1和0:1的二氯甲烷/甲醇为洗脱剂进行梯度洗脱,得到C1-C6一共6个组分。组分C3(13g)用45%-95%甲醇/水做为洗脱剂,MCI柱色谱脱色,经紫外光谱、薄层色谱法检测,收集64%甲醇/水溶液洗脱部分,蒸干后得到组分C3a(4.5g)。用半制备高效液相色谱进一步分离纯化组分C3a,用61%的甲醇/水溶液作为流动相,流速为4mL/min,半制备柱是Zorbax SB-C18(10μm,9.4×250mm),使用波长为204nm、210nm、254nm和306nm的DAD检测器,每次进样量为700μL,收集每次进样后色谱峰保留时间为16.8min时所对应的洗脱液,将洗脱剂溶液蒸干,得到灵芝酸γa纯品230mg。
实施例2
本实施例中的无柄灵芝产自吉林延边。
将22Kg无柄灵芝晒干后粉碎到100目,用93%的工业甲醇在52℃的温度下回流提取3次,每次3小时,合并甲醇溶液,用旋转蒸发仪浓缩得到浸膏1.0Kg。
把浸膏转入分液漏斗,加入2L水,搅拌均匀后加入2L的二氯甲烷振摇,充分静置,分层后取出二氯甲烷溶液,反复3次,合并二氯甲烷,减压蒸馏后得到无柄灵芝浸膏0.9Kg。浸膏用1.8Kg的100目硅胶加入二氯甲烷溶解后搅拌均匀,干燥后用21Kg的200目硅胶的正相硅胶柱色谱分离,用体积比分别为1:0,70:1,40:1,10:1,5:1和0:1的二氯甲烷/甲醇为洗脱剂进行梯度洗脱,得到A-F一共6个组分。组分C(120g)用240g的100目硅胶加入二氯甲烷溶解后搅拌均匀,干燥后用2.6Kg的200目硅胶的正相硅胶柱色谱分离,用体积比分别为1:0,40:1,20:1,10:1,5:1和0:1的二氯甲烷/甲醇为洗脱剂进行梯度洗脱,得到C1-C6一共6个组分。组分C3(23g)用45%-95%甲醇/水溶液梯度洗脱,MCI柱层析脱色,经紫外光谱、薄层色谱法检测,收集64%甲醇/水溶液洗脱部分,蒸干后得到组分C3a(8.0g)。用半制备高效液相色谱进一步分离纯化组分C3a,半制备高效液相色谱的流动相是50%的乙腈/水溶液,流速为4mL/min,半制备柱是Zorbax SB-C18(10μm,9.4×250mm),使用波长为204nm、210nm、254nm和306nm的DAD检测器,每次进样量为550μL,收集每次进样后色谱峰保留时间为14.8min时所对应的洗脱液,把得到的洗脱剂溶液蒸干,得到灵芝酸γa纯品378mg。
实施例3
实施例1制备的灵芝酸γa,为白色粉末,用核磁共振技术鉴定其结构,具体数据为:
1H-NMR(CD3OD,400MHz)δ:3.28(1H,br.s,H-1a),1.13(1H,m,H-1b),1.76(2H,m,H-2),3.48(1H,dd-like,J=12.0,4.7Hz,H-3),1.32(1H,m,H-5),1.80(1H,m,H-6a),2.67(1H,m,H-6b),4.70(1H,m,H-7),2.37(1H,d,J=15.2Hz,H-12a),2.83(1H,d,J=15.2Hz,H-12b),4.50(1H,m,H-15),1.53-1.79(1H,m,H-16a),2.08(1H,dd,J=7.4,12.6Hz,H-16b),1.52-1.80(1H,m,H-17),0.81(3H,s,H-18),0.95(3H,s,H-19),1.52-1.80(1H,m,H-20),1.21(3H,d,J=4.5Hz,H-21),1.52-1.80(2H,m,H-22),4.70(1H,m,H-23),6.55(1H,d,J=8.7Hz,H-24),1.84(3H,s,H-27),0.93(3H,s,H-28),0.89(3H,s,H-29),0.98(3H,s,H-30);13C-NMR(CD3OD,100MHz)δ:35.89(C-1),28.98(C-2),78.93(C-3),39.68(C-4),50.40(C-5),28.37(C-6),70.16(C-7),161.28(C-8),143.09(C-9),39.67(C-10),202.36(C-11),53.19(C-12),48.31(C-13),55.28(C-14),73.19(C-15),37.44(C-16),50.09(C-17),16.37(C-18),19.95(C-19),34.77(C-20),20.08(C-21),44.51(C-22),67.36(C-23),144.66(C-24),129.52(C-25),170.39(C-26),13.22(C-27),28.69(C-28),17.43(C-29),19.82(C-30),鉴定为灵芝酸γa(ganolucidic acidγa)。
实施例4
把实施例1制备的灵芝酸γa按照实施例3的方法进行结构测定,对得到的灵芝酸γa进行α葡萄糖苷酶抑制活性筛选,试验情况如下:
用阿卡波糖为阳性对照,PNPG为底物,测定灵芝酸γa的α葡萄糖苷酶抑制活性抑制活性。实验分为样品组、空白组、阳性对照组和背景组,背景组不加入α葡萄糖苷酶溶液,空白组不加入灵芝酸γa,其余组分别加入PBS缓冲液、灵芝酸γa和α葡萄糖苷酶溶液,在37℃的温度下,在培养箱中培养15分钟,然后加入PNPG溶液培养20分钟。在培养液中加入0.2mol/L的碳酸钠溶液终止反应。在405nm波长的紫外光下测定处吸光度值(A)。灵芝酸γa对α葡萄糖苷酶抑制率计算公式为:抑制率=[空白组A值-(样品组A值-背景组A值)]/空白组A值。经过活性筛选实验证实,阳性对照阿卡波糖对α葡萄糖苷酶IC50值为2.742μM,灵芝酸γa对α葡萄糖苷酶抑制率IC50值为7.895μM,说明本发明制备的灵芝酸γa对α葡萄糖苷酶具有很好的抑制活性。
Claims (10)
2.权利要求1所述的三萜化合物的制备方法,其特征在于,所述方法为以灵芝属的大型真菌无柄灵芝的子实体作为原料,用溶剂提取、萃取,再用正相柱色谱初步分离,经过MCI色谱脱色,然后用半制备HPLC分离即得目标物。
3.根据权利要求1所述的三萜化合物的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
1)回流提取:将无柄灵芝子实体晒干,粉碎到40~100目,用第一有机溶剂加热回流提取3次,每次3小时,合并所有溶剂,再减压蒸馏浓缩,得到无柄灵芝的浸膏a;
2)萃取:在分液漏斗中加入浸膏重量1.5-3倍的水与浸膏a搅拌均匀,再加入1-1.2倍体积水的第二有机溶剂摇动,充分静置分层后取出有机溶剂,反复3次后合并有机溶剂,减压蒸馏除去溶剂后得到无柄灵芝浸膏b;
3)初步分离:将浸膏b与80-100目的硅胶拌样后装柱进行正相柱色谱分离,以1:0,70:1,40:1,8:1,5:1和0:1的二氯甲烷/甲醇作为洗脱剂进行梯度洗脱,经TLC和荧光检测后合并相似组分,得到A-F6个组分;
4)二次分离:将步骤3中组分C与80-100目的硅胶搅拌后装柱进行正相色谱法分离,以1:0,40:1,20:1,10:1,5:1和0:1二氯甲烷/甲醇作为洗脱剂进行梯度洗脱,经TLC和荧光检测后浓缩合并相似组分,得到C1-C66个组分;
5)MCI柱层析脱色:将步骤4中组分20:1洗脱浓缩得到的C3部分用MCI柱层析脱色,洗脱剂为45%-95%甲醇/水溶液,经薄层色谱、紫外光谱法检测,合并相同组分,收集64%的甲醇/水溶液洗脱部分,蒸干后得到组分C3a;
6)半制备HPLC纯化:将步骤5中所述组分C3a经半制备HPLC分离纯化,即得所述三萜化合物,纯度为94%~97%。
4.根据权利要求3所述的三萜化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤6中HPLC分离纯化所用的流动相是43%~92%的甲醇/水溶液或34%~83%的乙腈/水溶液,流速为1-5mL/min,半制备柱是9.4×250mm,10μm的Zorbax SB-C18,HPLC使用的DAD检测器波长为204nm、210nm、254nm和306nm,每次进样量为15~1000μL。
5.根据权利要求3所述的三萜化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤1中,所述第一有机溶剂为81%~99%的乙醇或81%~99%的甲醇。
6.根据权利要求3所述的三萜化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤2中,所述第二有机溶剂为81%~99%的二氯甲烷或81%~99%的乙酸乙酯。
7.根据权利要求3所述的三萜化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤3中,装柱硅胶为100-200目,所用硅胶的重量为10-40倍浸膏b重量。
8.根据权利要求3所述的三萜化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤4中,装柱硅胶为100-200目,所用硅胶的重量为10-40倍组分C重量。
9.根据权利要求3所述的三萜化合物的制备方法,其特征在于,所述步骤3及步骤4中,拌样硅胶的重量分别为浸膏b及组分C重量的1-3倍。
10.权利要求1所述的三萜化合物在制备抗糖尿病药物或保健食品中的应用。
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