CN112876361B - 西松烷型二萜类化合物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了西松烷型二萜类化合物及其制备方法和用途,特点是该二萜类化合物从花环肉质软珊瑚Sarcophyton trocheliophorum中分离得到,其制备方法步骤包括冷冻软珊瑚切块冻干,甲醇超声提取蒸干,乙酸乙酯和纯水混合液萃取,合并乙酸乙酯提取液,并减压浓缩后得到粗浸膏,将该提取物经减压硅胶柱层析、反相中压柱层析,最后反相半制备高效液相色谱分离纯化得到化合物1‑4,优点是化合物1对金黄色葡萄球菌具有中等抑菌活性,化合物2对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有微弱的抑菌活性,为研制新的抗菌药物提供了新的先导化合物,为开发利用中国的海洋药用生物资源具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及医药技术领域,尤其是涉及一种花环肉质软珊瑚Sarcophyton trocheliophorum中分离得到的具有生物活性的新型二萜类化合物及其制备方法和用途。
背景技术
花环肉质软珊瑚(拉丁名Sarcophyton troche1iophorum)属于刺胞动物门(Cnidaria),珊瑚虫纲(Anthozoa),八放珊瑚亚纲(Octocorallia),软珊瑚目(Aleyonacea),软珊瑚科(Alyonidae),肉芝软珊瑚属(sarcophyton)。肉质软珊瑚化学成分研究始于1974年,从S. glaucum中分离得到sarcophine开始,标志着该属软珊瑚中二萜类化合物研究的开始,近些年因其次代谢产物丰富的化学多样性和广泛的生物活性也一直活跃于天然产物研究中。其中萜类化合物尤其是西松烷型二萜类化合物,已经成为该属软珊瑚研究中最为常见的次级代谢产物,被认为是具有潜在药物价值的最主要的来源,包括抗菌、抗病毒和抗炎等活性。
近期我们从采自南海西沙群岛的花环肉质软珊瑚S. trocheliophorum的甲醇提取物中分离得到4个结构新颖的西松烷型二萜类化合物launine P acetate(1),thunbergone(2),isocrassumol B(3)和 7-epi-sarcophine(4)。其中,isocrassumol B和7-epi-sarcophine是具有五元内酯的西松烷型二萜,并发现化合物launine P acetate和thunbergone具有抗菌活性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有抗菌活性的西松烷型二萜类化合物及其制备方法和用途。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种西松烷型二萜类化合物,其特征在于所述西松烷型二萜类化合物是从海洋软珊瑚S. trocheliophorum的次级代谢产物中分离得到,其结构式如下所示:
上述西松烷型二萜类化合物的制备方法,包括以下步骤:
(1)粗浸膏的获得
将冷冻的花环肉质软珊瑚切成块冻干,用甲醇超声提取若干次至无色,减压回收甲醇至干,然后用由等体积的乙酸乙酯和水组成的混合液萃取3次,合并萃取液后减压浓缩,获得粗浸膏;
(2)将上述粗浸膏首先用甲醇溶剂溶解后,加200-300目硅胶拌样,进行正相减压柱层析,采用体积比为(100:1)~(1:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按照极性由小到大,合并得到9个流分;
(3)将步骤(2)得到的第4号流分进行反相中压柱色谱分离,采用甲醇含量为50wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行洗脱,按照极性由大到小,合并得到9个流分;
(4)将步骤(3)得到的第5号流分进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(30:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到5个流分;
(5)将步骤(4)得到的第4号流分用半制备反相高效液相色谱分离,采用50%乙腈-水溶液为流动相,流速2mL/min进行等度洗脱得到化合物4;
(6)将步骤(2)得到第5号流分进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为40wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并得到12个流分;
(7)将步骤(6)得到的第5号流分进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(50:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到12个流分;
(8)将步骤(7)得到的第3号流分进行半制备反相高效液相色谱分离,采用50%乙腈-水溶液为流动相,流速2mL/min进行等度洗脱得到化合物2;
(9)将步骤(6)得到的第6号流分进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(30:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到11个流分;
(10)将步骤(9)得到的第11号流分进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为40wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并相似组分,共得到16个流份;
(11)将步骤(10)得到的第16号流分进行半制备反相高效液相色谱分离,采用96%乙腈-水溶液为流动相,流速2mL/min进行等度洗脱得到化合物1;
(12)将步骤(2)得到第9号流分进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为50wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并得到10个流分;
(13)将步骤(12)得到的第9号流分进行半制备反相高效液相色谱分离,采用76%乙腈-水溶液为流动相,流速2mL/min进行等度洗脱得到化合物3(10.0 mg) ;其中西松烷型二萜类化合物1-4的化学结构式如下所示:
。优选的,步骤(2)所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为100:1、50:1、20:1、10:1、5:1、2:1和1:1;步骤(3)所述的甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为50%、60%、70%、80%、90%和100%;步骤(4)所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为30:1、20:1、10:1、5:1和2:1。
优选的,步骤(6)所述的甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%;步骤(7)所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为50:1、30:1、20:1、10:1、5:1和2:1。
优选的,步骤(9)所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为30:1、20:1、10:1、5:1和2:1;步骤(10)所述的甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%。
优选的,步骤(12)所述的甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为50%、60%、70%、80%、90%和100%。
上述西松烷型二萜类化合物1在制备金黄色葡萄球菌抑制剂方面的用途。
上述西松烷型二萜类化合物2在制备金黄色葡萄球菌抑制剂和枯草芽孢杆菌抑制剂方面的用途。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明西松烷型二萜类化合物及其制备方法和应用,通过将花环肉质软珊瑚用甲醇提取得粗浸膏,粗浸膏再经减压硅胶柱层析,中压柱层析和反相半制备高效液相色谱分离纯化得到4种新化合物。本发明提供的西松烷型二萜类化合物具有抗菌生物活性,可以作为具有抗菌作用的新药成分或先导化合物,对开发利用中国的海洋要药用生物资源具有重要意义。
附图说明
图1为化合物launine P acetate的核磁共振1H谱;
图2为化合物launine P acetate的核磁共振13C谱;
图3为化合物thunbergone的核磁共振1H谱;
图4为化合物thunbergone的核磁共振13C谱;
图5为化合物isocrassumol B的核磁共振1H谱;
图6为化合物isocrassumol B的核磁共振13C谱;
图7为化合物7-epi-sarcophine的核磁共振1H谱;
图8为化合物7-epi-sarcophine的核磁共振13C谱。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种从S. trocheliophorum属软珊瑚中提取分离到的西松烷型二萜类化合物:launine P acetate (1),thunbergone (2),isocrassumol B (3) 和 7-epi-sarcophine(4),化学结构式如下所示:
实施例2
西松烷型二萜类化合物的制备方法,具体步骤如下:
1、粗浸膏的获得:将冷冻的花环肉质软珊瑚(湿重5.2 Kg)切成块冻干(干重0.8Kg),用甲醇超声提取6次至无色,减压回收甲醇至干,然后用由等体积的乙酸乙酯和水组成的混合液萃取3次,合并萃取液后减压浓缩,获得粗浸膏55.2 g;
2、将上述粗浸膏首先用甲醇溶剂溶解后,加200-300目硅胶拌样,进行正相减压柱层析,采用体积比为(100:1)~(1:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按照极性由小到大,合并得到9个流分( Fr.1~Fr.9 );其中石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为100:1、50:1、20:1、10:1、5:1、2:1和1:1;
3、将步骤2得到的第4号流分进行反相中压柱色谱分离,采用甲醇含量为50wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行洗脱,按照极性由大到小,合并得到9个流分 ( Fr.4.1~Fr.4.9 );其中甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为50%、60%、70%、80%、90%和100%;
4、将步骤3得到的第5号流分 ( Fr.4.5 )进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(30:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到5个流分 (Fr.4.5.1~Fr.4.5.5);其中石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为30:1、20:1、10:1、5:1和2:1;
5、将步骤4得到的第4号流分(Fr.4.5.4)用半制备反相高效液相色谱分离,采用乙腈-水溶液(50%乙腈-水溶液,流速2mL/min, tR =59 min)为流动相进行等度洗脱得到化合物4(4.5 mg);
6、将步骤2得到第5号流分(Fr.5)进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为40wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并得到12个流分(Fr.5.1~Fr. 5.12);其中甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%;
7、将步骤6得到的第5号流分(Fr.5.5)进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(50:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到12个流分 (Fr.5.5.1- Fr.5.5.12);其中石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为50:1、30:1、20:1、10:1、5:1和2:1;
8、将步骤7得到的第3号流分(Fr.5.5.3)进行半制备反相高效液相色谱分离,采用乙腈-水溶液(50%乙腈-水溶液,流速2mL/min, tR = 34 min)为流动相进行等度洗脱得到化合物2(6.8 mg);
9、将步骤6得到的第6号流分(Fr.5.6)进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(30:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到11个流分 (Fr.5.6.1- Fr.5.6.11);其中石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为30:1、20:1、10:1、5:1和2:1;
10、将步骤9得到的第11号流分(Fr.5.6.11,420.7 mg)进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为40wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并相似组分,共得到16个流份(Fr.5.6.11.1- Fr.5.6.11.16);其中甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%;
11、将步骤10得到的第16号流分(Fr.5.6.11.16,31.2 mg)进行半制备反相高效液相色谱分离,采用乙腈-水溶液(96%乙腈-水溶液,流速2mL/min, tR = 21 min)为流动相进行等度洗脱得到化合物1(5.0 mg);
12、将步骤2得到第9号流分(Fr.9)进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为50wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并得到10个流分(Fr.9.1~Fr. 9.10);其中甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为50%、60%、70%、80%、90%和100%;
13、将步骤12得到的第9号流分(Fr.9.9,38.2 mg)进行半制备反相高效液相色谱分离,采用乙腈-水溶液(76%乙腈-水溶液,流速2mL/min, tR = 23 min)为流动相进行等度洗脱得到化合物3(10.0 mg) ;其中西松烷型二萜类化合物launine P acetate (1),thunbergone (2),isocrassumol B (3) 和 7-epi-sarcophine (4),化学结构式如下所示:
实施例3
化合物的结构鉴定及核磁信号归属:
launine P acetate (1):无色油状;旋光度[α]25 D+ 53.29 (c 0.1, MeOH);紫外吸收数据UV (MeOH): 203, 263;高分辨质谱HRESIMS m/z 385.2718 [M + Na]+ (calcdfor C23H38O3Na, 385.2719);该化合物的1H和13C NMR数据见表1和表2、图1和图2。
thunbergone (2):无色油状;旋光度[α]25 D+ 53.88 (c 0.1, MeOH);紫外吸收数据UV (MeOH): 204, 234;高分辨质谱HRESIMS m/z 327.2325 [M + Na]+ (calcd forC20H32O2Na, 327.2300);该化合物的1H和13C NMR数据见表1和表2、图3和图4。
isocrassumol B (3):无色油状;旋光度[α]25 D- 39.21 (c 0.1, MeOH);紫外吸收数据UV (MeOH): 207;高分辨质谱HRESIMS m/z 359.2203 [M + Na]+ (calcd forC20H32O4Na, 359.2199);该化合物的1H和13C NMR数据见表1和表2、图5和图6。
7-epi-sarcophine (4):白色晶体;[α]25 D+ 67.42(c 0.1,MeOH);紫外吸收数据UV (MeOH): 203;高分辨质谱HRESIMS m/z 339.1928 [M + Na]+ (calcd for C20H28O3Na,339.1936);该化合物的1H和13C NMR数据见表1和表2、图7和图8。
化合物1-4的1H NMR和13C NMR数据见表1和表2:
表1. 化合物1-4的1H NMR数据 (600MHz, CDCl3)
表2. 化合物1-4的13C NMR数据 (150 MHz, CDCl3)
实施例4
上述一种西松烷型二萜类化合物1-4的活性及应用
1、实验样品
被测样品溶液的配制:测试样品为上述实施例1中分离纯化的化合物1-4的单体化合物,精密称取适量样品,分别用DMSO配制1.28 mg/mL溶液,单次测试用量10μL。该实验使用的指示菌为金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌,青霉素为阳性对照。
2、实验方法
使用96孔微孔板中的培养基微量稀释,对化合物1-4进行体外抗菌实验。将指定的甘油保种菌株分别吸取10 μL放入肉汤培养基中,震荡培养活化。在无菌96孔微孔板中每个孔都加入100 μL含2,3,5-氯化三苯基四氮唑 (TTC)显色剂的MH培养基,第一排孔加入10μL的上述化合物和90 μL的含TTC的MH培养基,并依次稀释,对应的测试化合物的最终浓度为64, 32, 16, 8, 4, 2 ,1 0.5 μg/ mL,再将50 mL的MH培养基加入10 μL的种子液,充分混匀,分别每孔加入100 μL的菌液,37℃培养箱培养,18 h、36 h后观察颜色。
1、实验结果
表3. 化合物1-4的抗菌活性
由表3可见,化合物1对金黄色葡萄球菌具有中等抑菌活性,最低抑菌浓度为16 μg/ mL。化合物2对金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌具有微弱的抑菌活性,最低抑菌浓度为64 μg/ mL。抑制程度不如阳性药,但仍可以作为抗菌活性的先导化合物。
上述说明并非对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
2.一种根据权利要求1所述的西松烷型二萜类化合物的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)粗浸膏的获得
将冷冻的花环肉质软珊瑚切成块冻干,用甲醇超声提取若干次至无色,减压回收甲醇至干,然后用由等体积的乙酸乙酯和水组成的混合液萃取3次,合并萃取液后减压浓缩,获得粗浸膏;
(2)将上述粗浸膏首先用甲醇溶剂溶解后,加200-300目硅胶拌样,进行正相减压柱层析,采用体积比为(100:1)~(1:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按照极性由小到大,合并得到9个流分;
(3)将步骤(2)得到的第4号流分进行反相中压柱色谱分离,采用甲醇含量为50wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行洗脱,按照极性由大到小,合并得到9个流分;
(4)将步骤(3)得到的第5号流分进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(30:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到5个流分;
(5)将步骤(4)得到的第4号流分用半制备反相高效液相色谱分离,采用50%乙腈-水溶液为流动相,流速2mL/min进行等度洗脱得到化合物4;
(6)将步骤(2)得到第5号流分进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为40wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并得到12个流分;
(7)将步骤(6)得到的第5号流分进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(50:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到12个流分;
(8)将步骤(7)得到的第3号流分进行半制备反相高效液相色谱分离,采用50%乙腈-水溶液为流动相,流速2mL/min进行等度洗脱得到化合物2;
(9)将步骤(6)得到的第6号流分进行正相硅胶柱层析,采用体积比为(30:1)~(2:1)的石油醚-乙酸乙酯溶液为洗脱剂进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由小到大,合并得到11个流分;
(10)将步骤(9)得到的第11号流分进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为40wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并相似组分,共得到16个流份;
(11)将步骤(10)得到的第16号流分进行半制备反相高效液相色谱分离,采用96%乙腈-水溶液为流动相,流速2mL/min进行等度洗脱得到化合物1;
(12)将步骤(2)得到第9号流分进行ODS柱色谱分离,采用甲醇含量为50wt%至100wt%的甲醇-水溶液为流动相进行梯度洗脱,收集洗脱流分,按极性由大到小,合并得到10个流分;
(13)将步骤(12)得到的第9号流分进行半制备反相高效液相色谱分离,采用76%乙腈-水溶液为流动相,流速2mL/min进行等度洗脱得到化合物3;其中西松烷型二萜类化合物1,化合物2,化合物3和化合物4的化学结构式如下所示:
3.根据权利要求2所述的西松烷型二萜类化合物的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为100∶1、50∶1、20∶1、10∶1、5∶1、2∶1和1∶1;步骤(3)所述的甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为50%、60%、70%、80%、90%和100%;步骤(4)所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为30∶1、20∶1、10∶1、5∶1和2∶1。
4.根据权利要求2所述的西松烷型二萜类化合物的制备方法,其特征在于:步骤(6)所述的甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%;步骤(7)所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为50∶1、30∶1、20∶1、10∶1、5∶1和2∶1。
5.根据权利要求2所述的西松烷型二萜类化合物的制备方法,其特征在于:步骤(9)所述的石油醚-乙酸乙酯溶液的洗脱梯度依次为30∶1、20∶1、10∶1、5∶1和2∶1;步骤(10)所述的甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为40%、50%、60%、70%、80%、90%和100%。
6.根据权利要求2所述的西松烷型二萜类化合物的制备方法,其特征在于:步骤(12)所述的甲醇-水溶液的洗脱梯度依次为50%、60%、70%、80%、90%和100%。
7.一种权利要求1中西松烷型二萜类化合物1在制备金黄色葡萄球菌抑制剂方面的用途。
8.一种权利要求1中西松烷型二萜类化合物2在制备金黄色葡萄球菌抑制剂和枯草芽孢杆菌抑制剂方面的用途。
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