CN113121631B - 一种羊毛甾烷灵芝三萜类化合物、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种羊毛甾烷灵芝三萜类化合物、制备方法及应用,首次公开其结构的抗神经炎症应用,具体涉及该化合物的化学结构式、制备方法及其抑制炎性细胞因子TNF‑α、IL‑1β、IL‑6、COX‑2、TLR‑4的mRNA水平表达的应用,公开了化合物的化学结构式以及相应的核磁共振数据。上述化合物是从人工栽培灵芝Ganodermalucidum的子实体中分离得到。
Description
技术领域
本发明属于药用新化合物领域,涉及一种羊毛甾烷灵芝三萜类化合物、制备方法及应用。
背景技术
由慢性进行性中枢神经组织变性所引起的疾病称为神经退行性疾病(Neurodegeneration disease),中枢神经系统的退行性变是一个非常复杂的过程,神经元疾病的病因尚不十分清楚。因此,这类疾病的治疗一直是一个难题。神经退行性疾病与衰老密切相关。神经退行性疾病的发病率随着年龄的增长而增加。多发生在中老年人群中,严重威胁着老年人的身心健康。常见的神经退行性疾病包括:阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease,AD)、帕金森氏病(Parkinson's Disease,PD)等[1]。阿尔茨海默病(Alzheimer'sdisease,AD)主要发生在老年人(65岁以上),属于痴呆的一种。这些症状会对患者的日常生活产生很大的影响。随着人口老龄化进程的日益加速,阿尔兹海默症及与其同类型的与衰老相关的神经退行性疾病正逐步成为社会发展与人类健康的一大威胁。《全球阿尔茨海默病AD报告》显示,2015年全球约4680万人患痴呆症,并以每20年翻一番的速度在增长,预计到2050年,全球痴呆患者将达到1.315亿。而在中国,智研咨询2017年发布的相关报告显示,2017年我国65岁及以上人口占总人口的11.4%。据该报告分析,未来三年内,我国老年人口预计将增加到2.48亿,老龄化水平将达到17.17%。关于阿尔兹海默症的发病机制与致病因素讨论有很多,直到现在也无定论。迄今为止,仍没有革命性的药物出现。
炎症(Inflammation)是机体组织对各种内源性及外源性损伤因子所发生的以防御为主的反应,能够消除或抑制外界有害刺激及修复治愈组织,是宿主的一种保护机制。然而,炎症反应的效应具有两面性,先天免疫系统受到内源或外源性刺激时,炎症反应会过度激活而对机体产生有害作用。在神经退行性疾病的发生与发展中,脑内始终存在着以胶质细胞激活为主要特征的炎症反应。活化的小胶质细胞会导致大量促炎细胞因子如IL-1、IL-6、TNF-α等的释放,其中TNF-α是炎症反应早期最重要细胞因子之一,是导致炎性介质级联反应的始发因子,发挥正反馈放大炎症的作用。TNF-α正反馈循环被破坏时就会导致疾病如癌症、AD等。IL-1亦是重要的炎性介质之一,主要由活化的单核-巨噬细胞产生,在脑部主要由激活的小胶质细胞产生。IL-1能够抑制神经元突触体素的合成,影响突触的功能,从而导致认知功能障碍[2-6]。
灵芝是一种药食同源的蘑菇,已经被食用了上千年。正是由于其巨大的药用价值,近40年来我国灵芝栽培得以迅速发展。目前,我国吉林、浙江、广西、广东、海南、四川、陕西、山东等地都有栽培灵芝的基地。截至2020年4月,SciFinder对灵芝的搜索共发现25691篇文献,表明了灵芝在科学界的重要性,而三萜和多糖也长期以来一直被认为是灵芝的主要有效物质之一[7]。Baby(2015年)在植物化学杂志上发表的一篇关于灵芝的综述中提到,经过对近40年的研究发现,从多种灵芝中分离出431种次生代谢产物,其中灵芝三萜类化合物就包含356种[8]。同时多项研究证实了这种蘑菇作为抗癌药物的治疗潜力[9],同时灵芝还被发现具有抗HIV[10]、免疫调节[11]、抗炎[12]、降血糖[13]、保肝[14]、抗衰老[15]等作用。基于这些潜力,促使更多的科学家对其单一有效的化学成分的研究产生了浓厚的兴趣。因此,从抑制炎症反应的角度出发,抑制炎症细胞因子的释放,为AD的治疗提供了新思路,促使我们迫切需要寻找新抑制剂。
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发明内容
本发明从人工栽培灵芝Ganodermalucidum的子实体中分离得到一种羊毛甾烷三萜类化合物ganoderterpene A,该化合物分别对TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2、TLR-4的mRNA水平有较强的抑制作用,表明具有显著的抗神经炎症活性。
该化合物的结构式为:
该化合物的化学式为:C31H46O7,该化合物的理化性质包括:[α]20D=+139.5(c0.06,MeOH);
UV(MeOH)λmax(logε)213(3.98),253(3.69)nm;
HRESIMS:m/z 553.3119[M+Na]+。
一种羊毛甾烷灵芝三萜类化合物的制备方法,该化合物于人工栽培灵芝Ganodermalucidum的子实体中分离得到。
可选的,包括:
灵芝子实体粉末经甲醇浸提得到粗提物,粗提物经乙酸乙酯萃取得到浸膏,浸膏经HPLC进行分离纯化制备。
可选的,所述的HPLC分离纯化包括:
浸膏用硅胶柱划段,用氯仿-甲醇(100:1→1:1,v/v)梯度洗脱,获得馏分A~F;
馏分B通过RP-18色谱柱(甲醇-水,体积浓度30%~100%)分离,得到馏分C1~C13;
馏分C6依次通过凝胶柱LH-20(甲醇)、硅胶柱(氯仿-甲醇,100:1→10:1,v/v)和半制备型HPLC(体积浓度33%,乙腈-水,2ml/min,35min)纯化即得。
可选的,灵芝子实体粉末与甲醇的用量比为0.14kg/L。
可选的,粗提物用水稀释至5L,等体积比加入乙酸乙酯萃取10次,得到浸膏。
本发明所述的羊毛甾烷灵芝三萜类化合物用于制备抗神经炎症药物的应用。
本发明所述的羊毛甾烷灵芝三萜类化合物用于制备抑制炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2或TLR-4的mRNA表达水平的药物的应用。
本发明所述的羊毛甾烷灵芝三萜类化合物的制备方法制备得到的化合物用于制备抗神经炎症药物的应用。
本发明得到的化合物有明显的抗神经炎症活性,本发明的化合物作为抑制剂,在抗神经炎症方面具有开发应用潜力。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1为本发明的化合物ganoderterpene A的质谱图;
图2本发明的化合物ganoderterpene A的紫外谱图;
图3为本发明的化合物ganoderterpene A的氢谱图;
图4为本发明的化合物ganoderterpene A的碳谱图;
图5为本发明的化合物ganoderterpene A对LPS诱导的小胶质细胞炎性细胞因子mRNA水平的影响;(A)TNF-α;(B)IL-1β;(C)IL-6;(D)TLR-4;(E)COX-2。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做具体说明:
名词解释,具体的名称代码如表1所示:
表1使用的缩写列表
本课题组长期致力于对具有抗炎活性的天然功能分子的研究,因此在对人工栽培灵芝Ganodermalucidum的子实体研究中,发现了一个新灵芝三萜化合物,活性筛选结果表明该化合物具有显著的抗神经炎活性。通过文献检索[16],未有类似骨架的三萜类化合物关于抗炎活性的报道,本发明首次公开了类似骨架的结构具有抗神经炎活性。
本发明的化合物是从人工栽培灵芝Ganodermalucidum的子实体中分离得到的,是一个新化合物,命名为ganoderterpene A。
ganoderterpene A的结构式为:
本发明的化合物ganoderterpene A的理化性质为:C31H46O7,白色粉末;[α]20D=+139.5(c 0.06,MeOH);UV(MeOH)λmax(logε)213(3.98),253(3.69)nm;HRESIMS:m/z553.3119[M+Na]+。
羊毛甾烷三萜类化合物于人工栽培灵芝Ganodermalucidum的子实体中分离得到。
羊毛甾烷灵芝三萜类化合物用于制备抗神经炎症药物的应用。
羊毛甾烷灵芝三萜类化合物于制备具有抑制炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2、TLR-4的mRNA水平表达的活性药物的应用。
一、本发明的化合物的提取方法、鉴定及抗神经炎症测定及应用:
1.1.试剂与仪器:
常用有机溶剂:三氯甲烷,甲醇,乙酸乙酯,石油醚、丙酮等均为工业试剂,重蒸后使用。有机溶剂:色谱甲醇,色谱乙腈等视实际使用情况使用分析纯或色谱纯试剂。以下除特殊说明外,试剂用量均为体积比。
常用仪器:旋光仪Rudolph AutopolⅢ型;高效液相色谱仪:Waters 1525;紫外光谱仪:Chirascan spectrometer;核磁共振:BrukerAvanceⅢ500(TMS内标);低分辨质谱仪:Thermo Fisher LTQ Fleet型;高分辨质谱仪:LC-30A+TripleTOF5600+;制备液相:Waters1525liquid chromatography system and a Shimadzu LC-20AP system。旋转蒸发仪:BüchiRotavapor R-101、R-3HB型;低温冷却液循环泵:DLSB-10/20型(郑州长城科工贸有限公司);循环水式多用真空泵:SHB-Ⅲ型(郑州长城科工贸有限公司);超净工作台:SW-OJ-2F型(苏净集团苏州安泰空气技术有限公司);立式蒸汽灭菌器(上海博讯实业有限公司医疗设备厂)。柱层析硅胶(100-200目、200-300目及300-400目)及薄层层析硅胶(硅胶H)均为青岛海洋化工厂生产;液相色谱柱:YMC C-18column(4.6mm×250mm,and 10.0mm×250mm);羟丙基葡聚糖凝胶Sephadex LH-20和RP-C18反向硅胶均为Merck公司生产。
1.2.灵芝子实体的粉碎,浸泡:
将灵芝子实体(11kg)晒干,用斧头劈成块状,放入粉碎机中粉碎成粗粉末状,倒入甲醇(80L)浸泡超声1h,用大旋蒸浓缩,回收甲醇。重复此步骤3-5次,得到最终的粗提取物(440g),提取率为4%。
1.3.化合物提取分离:(以下除特殊说明外,试剂用量均为体积比)
将1.1中得到的粗提取物用蒸馏水稀释至5L,等体积比加入乙酸乙酯萃取10次,得到浸膏(310g)。用硅胶柱划段,用氯仿-甲醇(100:1→1:1,v/v)梯度洗脱,获得6个馏分A-F。馏分B通过RP-18色谱柱(甲醇-水,30-100%)分离,得到13个馏分(C1-C13)。馏分C6依次通过凝胶柱LH-20(溶剂为甲醇)、硅胶柱(溶剂为氯仿-甲醇,100:1→10:1,v/v)和半制备型HPLC(33%,乙腈-水,2ml/min,,35min)进一步纯化,得到的化合物命名为ganoderterpeneA(22.9mg)。
1.4.化合物的理化性质分别为:
表2化合物1H NMR,13C NMR数据
本发明的化合物ganoderterpene A理化性质为:
C31H46O7,白色粉末。
[α]20D=+139.5(c 0.06,MeOH);
UV(MeOH)λmax(logε)213(3.98),253(3.69)nm;具体谱图见图2;
HRESIMS:m/z 553.3119[M+Na]+;具体谱图见图1;
1H-NMR谱和13C-NMR谱数据见表2,具体谱图见图3和4。
1.5.RNA提取及实时定量PCR
依据Trizol说明书提取细胞RNA,并用NanoDrop 2000/2000C型核酸定量仪测定样品中的RNA的浓度。提取出的细胞RNA测定浓度后,使用无RNA酶水将RNA同一浓度。按照反转录试剂盒(Evo M-MLV RT Kit)的说明书操作,放入普通PCR仪将样品反转录为cDNA。参照SYBR PCR试剂盒(Premix Ex TaqTM II)操作程序使用CFX96TM实时系统进行实时定量mRNA表达。PCR扩增程序为:95℃ 10min;95℃15s,60℃ 1min,循环40次,记录CT值。以GAPDH为内参,2-△△Ct计算基因相对表达量。小鼠源引物如表3所示:
表3 RT-PCR引物序列
图5中,化合物1为灵芝三萜化合物ganoderterpene A,A-E分别表示炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、TLR-4、COX-2mRNA水平的影响。如图5所示,当LPS诱导BV-2小胶质细胞后,可以促进炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2、TLR-4的释放,其含量明显增高,而加入灵芝三萜类化合物ganoderterpene A可以明显的抑制其mRNA表达,其含量明显下降。结果表明该化合物作为神经炎症抑制剂能够用于治疗神经退行性疾病。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (6)
2.一种如权利要求1所述的羊毛甾烷灵芝三萜类化合物的制备方法,其特征在于,该化合物于人工栽培灵芝Ganodermalucidum的子实体中分离得到,分离方法包括灵芝子实体粉末经甲醇浸提得到粗提物,粗提物经乙酸乙酯萃取得到浸膏,浸膏经HPLC进行分离纯化制备;
所述的HPLC分离纯化包括:
浸膏用硅胶柱划段,用体积比为100:1→1:1的氯仿-甲醇梯度洗脱,获得馏分A~F;
馏分B通过RP-18色谱柱分离,流动相为甲醇-水,体积浓度30%~100%,得到馏分C1~C13;
馏分C6依次通过凝胶柱LH-20、硅胶柱和半制备型HPLC纯化即得;其中凝胶柱的流动相为甲醇;硅胶柱的流动相为体积比为100:1→10:1的氯仿-甲醇;半制备型HPLC的纯化条件为体积浓度33%的乙腈-水为流动相,2 ml/min,35min。
3.根据权利要求2所述的羊毛甾烷灵芝三萜类化合物的制备方法,其特征在于,灵芝子实体粉末与甲醇的用量比为0.14 kg/L。
4.根据权利要求2所述的羊毛甾烷灵芝三萜类化合物的制备方法,其特征在于,粗提物用水稀释至5 L,等体积比加入乙酸乙酯萃取10次,得到浸膏。
5.权利要求1所述的羊毛甾烷灵芝三萜类化合物用于制备抗神经炎症药物的应用。
6.权利要求1所述的羊毛甾烷灵芝三萜类化合物用于制备抑制炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2或TLR-4的mRNA表达水平的药物的应用。
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PB01 | Publication | ||
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