CN114292253B

CN114292253B - 伊犁绢蒿中倍半萜类化合物及制备方法和用途

Info

Publication number: CN114292253B
Application number: CN202210010136.5A
Authority: CN
Inventors: 阿吉艾克拜尔·艾萨; 吴俊芳; 阿不拉江·图拉克
Original assignee: Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Current assignee: Xinjiang Technical Institute of Physics and Chemistry of CAS
Priority date: 2022-01-06
Filing date: 2022-01-06
Publication date: 2023-08-15
Anticipated expiration: 2042-01-06
Also published as: CN114292253A

Abstract

本发明涉及一种伊犁绢蒿中倍半萜类化合物及制备方法和用途，该化合物为绢蒿甲酯A，绢蒿内酯A，Arsubin。将粉碎后的伊犁绢蒿全草用95%乙醇渗漉提取，将提取物用水分散后依次用石油醚、乙酸乙酯萃取，得到的乙酸乙酯萃取部分过硅胶柱，再用中压制备液相色谱仪，半制备高效液相色谱仪反复进行纯化，经过波谱和质谱数据分析表明从伊犁绢蒿全草中分离得到两个新的倍半萜绢蒿甲酯A和绢蒿内酯A，和一个已知的倍半萜Arsubin。经体外促黑色素实验表明，所提取的化合物均有促进B16细胞黑色素生成的活性，相同浓度下绢蒿甲酯A的促进作用比阳性对照8‑MOP强，且绢蒿甲酯A有明显的增强黑色素合成酶—酪氨酸酶的活性的作用，为研制抗白癜风物提供了新的先导化合物。

Description

伊犁绢蒿中倍半萜类化合物及制备方法和用途

技术领域

本发明属于医药技术领域，涉及从新疆特有植物伊犁绢蒿全草中分离具有抗白癫风活性的倍半萜类新化合物绢蒿甲酯A和绢蒿内酯A，以及已知化合物Arsubin的制备方法和用途。

背景技术

伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense(Poljak.)Poljak.)是菊科(Asteraceae)绢蒿属(Seriphidium(Bess)Poljak.)植物，曾用名为Artemisia transiliensis，常用于饲喂牛羊等家畜，是新疆干旱草地中饲用价值较高的植物，耐盐碱性强，对干旱和半干旱沙漠地区的生态平衡有重要的作用，具有较高的经济和生态价值。伊犁绢蒿在我国的分布有较强的地域性，主要以新疆为中心分布于新疆、内蒙古东北和西北部、青海以及宁夏部分地区。

目前关于伊犁绢蒿的化学成分研究的文献较少，报道的仅有1954-1970年从伊犁绢蒿中分离出13个黄酮类化合物，2个倍半萜类化合物。此后未见关于伊犁绢蒿化学成分的研究报道，直至2005年以后有少量关于伊犁绢蒿挥发油的化学成分的研究。而绢蒿属植物与富含倍半萜的蒿属植物具有很近的亲缘关系，因此研究伊犁绢蒿中的化合物尤其是倍半萜类化合物，对于发现结构新颖的活性化合物有较大意义。

从伊犁绢蒿中分离出的两个倍半萜类化合物其中一个是1954年从伊犁绢蒿中分离出的α-山道年，另外一个是分子式为C₁₅H₂₂O₄，具有γ-内酯，叔羟基和端基双键官能团结构的倍半萜内酯类化合物，但文献未解析出其结构。

白癫风是由于皮肤黑色素合成能力减弱从而导致局部或者全身皮肤变白的一种疾病，其发病机制复杂，目前主要认为与遗传，免疫，化学等因素有关。目前尚未有治疗白癜风的特效药，中草药治疗白癜风的其疗效独特、毒副作用小、开发潜能巨大而引起广泛关注。

本发明的目的在于，从新疆特有植物伊犁绢蒿全草中分离具有抗白癫风活性的物质，为研制抗白癫风药物提供新的先导化合物，为开发伊犁绢蒿植物资源提供科学依据。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种伊犁绢蒿中的倍半萜类化合物及制备方法和用途，该方法首先伊犁绢蒿全草粉碎，用30倍量的95％乙醇渗漉提取，减压回收溶剂，得到的提取物，再将提取物依次用石油醚、乙酸乙酯萃取。乙酸乙酯萃取部分经过硅胶柱，中压制备色谱纯化纯化重结晶得到绢蒿内酯A和Arsubin，用半制备高效液相色谱仪反复纯化得到绢蒿甲酯A，得到的化合物经体外活性实验研究表明，均有促进B16细胞黑色素生成的活性，尤其是化合物绢蒿甲酯A的促黑色素生成活性比阳性对照8-MOP强，且对细胞内酪氨酸酶活性有浓度依赖的促进作用。

本发明所述的一种伊犁绢蒿全草中的倍半萜类化合物，该化合物结构式为：

其中：结构式1为绢蒿甲酯A；结构式2为绢蒿内酯A；结构式3为Arsubin。

所述伊犁绢蒿全草中的倍半萜类化合物的制备方法，按下列步骤进行：

a、将伊犁绢蒿全草粉碎，用30倍量的浓度为95％乙醇渗漉提取，提取液减压浓缩，得到提取物；

b、将步骤a得到的提取物用3倍水分散后，依次用石油醚和乙酸乙酯萃取；

c、将步骤b中乙酸乙酯萃取得到的萃取物上硅胶柱，按体积比为100:0，50:1，20:1；10:1，5:1，3:1，1:1，0:1的石油醚:乙酸乙酯依次梯度洗脱，薄层色谱检识，合并相同斑点的流份，得到流份A至J；

d、取步骤c中的流份C，上硅胶柱，按体积比为30:1；20:1；15:1；10:1；5:1；3:1；1:1；0:1的二氯甲烷:乙酸乙酯依次梯度洗脱，薄层色谱检识，合并相同斑点的流分，得到C1至C8

e、取步骤d中的C6，上中压制备色谱，用反相C18色谱柱，按体积浓度为20％，30％，40％，70％，90％的甲醇/水进行梯度洗脱，检测波长210nm，根据紫外吸收色谱图进行合并，得到流分C6-1至C6-12；

f、取步骤e中的C6-4体积浓度为30％-40％甲醇:水洗脱部位，用甲醇/水混合溶剂重结晶，得到块状晶体，经高分辨质谱以及一维和二维核磁和X-射线单晶衍射鉴定，得到化合物绢蒿内酯A；

g、取步骤d中的C7，上中压制备色谱，用反相C18色谱柱，按体积浓度为20％，30％，40％，70％，90％的甲醇:水进行梯度洗脱，检测波长210nm，根据紫外吸收色谱图进行合并，得到流分C7-1至C7-8；

h、取步骤g中的C7-4，体积浓度为30％-40％甲醇:水洗脱部位，用甲醇/水混合溶剂重结晶，得到针状晶体，经高分辨质谱，实验与文献核磁共振氢谱和碳谱(¹³C和¹H NMR)比较和X-射线单晶衍射得到Arsubin的结构；

i、取步骤h中C7-4重结晶后的母液，上中压制备色谱，用反相C18色谱柱，按体积浓度为20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％的甲醇/水进行梯度洗脱，检测波长210nm，根据紫外吸收色谱图进行合并，得到流分C7-4-1至C7-4-14；

j、取步骤i中的C7-4-13，体积浓度为60％-80％甲醇:水洗脱部位，用半制备高效液相色谱仪反复进行纯化，高效液相色谱纯化条件为30％-50％乙腈/水，流速2.5-3.0ml/min，检测波长210nm，按色谱图收集，真空干燥后，经高分辨质谱以及一维和二维核磁鉴定，得到化合物绢蒿甲酯A。

所述伊犁绢蒿全草中的倍半萜化合物在制备抗白癫风活性药物中的用途。

通过本发明所述方法获得的新化合物绢蒿甲酯A和绢蒿内酯A按常规经核磁共振(NMR)、高分辨质谱(HR-ESI-MS)、电子圆二色谱(ECD)、红外(IR)等多种现代光谱技术，以及X-射线单晶衍射技术确定。已知化合物Arsubin通过与文献比较和X-射线单晶衍射技术确定。

本发明所述的伊犁绢蒿中倍半萜类化合物及制备方法和用途，其中伊犁绢蒿中倍半萜类化合物中获得的化合物绢蒿甲酯A，绢蒿内酯A和Arsubin的结构式为：

通过本发明所述方法获得的化合物绢蒿甲酯A，绢蒿内酯A和Arsubin，经体外活性试验表明，均有促进B16细胞黑色素生成的活性，尤其是化合物绢蒿甲酯A的促黑色素生成活性比阳性对照8-MOP强，且绢蒿甲酯A对细胞内酪氨酸酶活性有浓度依赖的促进作用。

本发明为研制新的抗白癫风药物提供了新的先导化合物，为开发利用伊犁绢蒿植物资源具有重要意义。

附图说明

图1为本发明中绢蒿甲酯A的高分辨质谱图；

图2为本发明中绢蒿甲酯A的核磁共振氢谱；

图3为本发明中绢蒿甲酯A的核磁共振碳谱；

图4为本发明中绢蒿甲酯A的ORTEP图；

图5为本发明中绢蒿内酯A的高分辨质谱图；

图6为本发明中绢蒿内酯A的核磁共振氢谱；

图7为本发明中绢蒿内酯A的核磁共振碳谱；

图8本发明中绢蒿内酯A的实验和计算圆二色谱图；

图9本发明中绢蒿内酯A的ORTEP图；

图10为本发明中Arsubin的高分辨质谱图；

图11为本发明中Arsubin的核磁共振氢谱；

图12为本发明中Arsubin的核磁共振碳谱；

图13为本发明中Arsubin的ORTEP图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作详细描述，但并不仅限于所给出的实施例。

实施例1

制备化合物绢蒿甲酯A，绢蒿内酯A和Arsubin：

制备伊犁绢蒿提取物浸膏：

a、将29kg的伊犁绢蒿全草粉碎，用30倍量900L的浓度为95％乙醇渗漉提取，将提取液减压回收溶剂，得到提取物4kg；

分离纯化：

b、将步骤a得到的提取物用3倍水12L分散后，依次用石油醚、乙酸乙酯萃取，得到乙酸乙酯萃取部分1.1kg；

c、将步骤b得到的乙酸乙酯得到的萃取物上硅胶柱，按体积比为100:0，50:1，10:1，5:1，3:1，1:1，0:1的石油醚:乙酸乙酯依次梯度洗脱，薄层色谱检识，合并相同斑点的流份，得到流份A至J；

d、取步骤c中的流份C 93.6g，上硅胶柱，按体积比为30:1；20:1；15:1；10:1；5:1；3:1；1:1；0:1的二氯甲烷/乙酸乙酯依次梯度洗脱，薄层色谱检识，合并相同斑点的流分，得到C1至C8；

e、取步骤d中的C6 23.8g，上中压制备色谱，用反相C18色谱柱，按体积浓度为20％，30％，40％，70％，90％的甲醇:水进行梯度洗脱，检测波长210nm，根据紫外吸收色谱图进行合并，得到流分C6-1至C6-12；

f、取步骤e中的C6-4中的体积浓度为30％-40％甲醇:水洗脱部位4.9g，用甲醇/水混合溶剂重结晶，得到块状晶体，经高分辨质谱、一维和二维核磁以及X-射线单晶衍射实验鉴定，得到化合物绢蒿内酯A；

g、取步骤d中的C7，上中压制备色谱，用反相C18色谱柱，按体积浓度为20％，30％，40％，70％，90％的甲醇/水进行梯度洗脱，检测波长210nm，根据紫外吸收色谱图进行合并，得到流分C7-1至C7-8；

h、取步骤g中的C7-4体积浓度为30％-40％甲醇/水洗脱部位，用甲醇/水混合溶剂重结晶，得到针状晶体，经高分辨质谱、实验与文献核磁共振氢谱和碳谱(¹³C和¹H NMR)比较以及X-射线单晶衍射实验得到Arsubin的结构；

j、取步骤i中的C7-4-13体积浓度为60％-80％甲醇:水洗脱部位，用半制备高效液相色谱仪反复进行纯化，高效液相色谱纯化条件为30％-50％的乙腈/水，流速2.5-3.0ml/min，检测波长210nm，按色谱图收集，真空干燥后，经高分辨质谱、一维和二维核磁和X-射线单晶衍射实验鉴定，得到化合物绢蒿甲酯A，其可在丙酮/水中结晶。

实施例2

将实施例1获得的化合物绢蒿甲酯A，绢蒿内酯A和Arsubin进行结构鉴定：

按常规经核磁共振(NMR)、高分辨质谱(HR-ESI-MS)、电子圆二色谱(ECD)、红外(IR)等多种现代光谱技术，及X-射线单晶衍射确定绢蒿甲酯A、绢蒿内酯A和Arsubin的化学结构及立体构型；其中绢蒿甲酯A的立体构型为(1R,5S,6S,7S,10S,11R)，绢蒿内酯A的立体构型为(1R,5S,6S,7S,10S,11R)，Arsubin的立体构型为(1R,5R,6S,7S,10S,11R)；

绢蒿甲酯A：无色片状晶体(丙酮/水)，UV(MeOH)λ_max(logε)205(3.53)nm；IR(KBr)ν_max 3436,2984,2945,1731,1650,1452,1207,1059,980,947,918cm^-1；高分辨质谱(HR-ESIMS)：m/z 321.1666[M+Na]⁺(计算值为C₁₆H₂₆O₅Na,321.1678)，确定分子式为C₁₆H₂₆O₅；经过核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR)、质子相关谱(¹H-¹H COSY)、梯度场异核单量子相关谱(gHSQC)、异核多键相关(HMBC)和二维核奥弗豪泽效应谱(NOESY)的综合解析，确定绢蒿甲酯A为一种新的化合物，X-射线单晶衍射实验[CCDC:2105149,Flack parameter-0.05(12),CuKα(λ＝1.54178)]进一步确定了绢蒿甲酯A的绝对立体构型。核磁共振氢谱(氘代氯仿，600MHz)和核磁共振碳谱(氘代氯仿，150MHz)数据见表1：

表1：绢蒿甲酯A的¹H(600MHz)和¹³C NMR(150MHz)数据(CDCl₃)

其中q表示四重峰；t表示三重峰；d表示二重峰；s表示单峰；br s表示宽单峰；m表示多重峰；

绢蒿内酯A：无色块状晶体(MeOH)，UV(MeOH)λ_max(logε)203(2.99)nm；IR(KBr)ν_max 3378,2943,2875,1766,1685,1456,1176,1007,969,912,683cm^-1；高分辨质谱(HR-ESI-MS)：m/z 289.1405[M+Na]⁺(计算值为C₁₅H₂₂O₄Na,289.1416)，确定分子式为C₁₅H₂₂O₄。经过核磁共振氢谱(¹H NMR)、核磁共振碳谱(¹³C NMR)、质子相关谱(¹H-¹H COSY)、梯度场异核单量子相关谱(gHSQC)、异核多键相关(HMBC)和二维核奥弗豪泽效应谱(NOESY)的综合解析，确定绢蒿内酯A为一种新的化合物，X-射线单晶衍射实验[CCDC:2105140,Flack参数0.03(5),CuKα(λ＝1.54178)]进一步确定了绢蒿甲酯A的绝对立体构型，核磁共振氢谱(氘代氯仿，400MHz)和核磁共振碳谱(氘代氯仿，100MHz)数据见表2：

表2绢蒿内酯A的¹H(400MHz)和¹³C NMR(100MHz)数据(CDCl₃)

Arsubin：白色针状晶体(甲醇/水)，(+)HER-ESI-MS m/z 267.1585[M+H]⁺，分子式为C₁₅H₂₃O₄，理论分子量为267.1596。¹H NMR(400MHz,CD₃OD,δ,ppm,J/Hz)5.02(1H,t,J＝1.7Hz,H-15a),4.97(1H,t,J＝1.5Hz,H-15b),4.63(1H,d,J＝11.4Hz,H-6),4.10(1H,dd,J＝11.7,5.0Hz,H-1),2.91(1H,tdd,J＝11.8,7.5,4.6Hz,H-7),2.71(1H,tdt,J＝13.7,6.1,1.9Hz,H-3a),2.63(1H,p,J＝7.6Hz,H-11),2.16(1H,ddd,J＝13.7,5.5,1.9Hz,H-3b),1.86–1.51(6H,m,H-2,H-8,H-9),1.22(3H,d,J＝7.7Hz,H-13),0.90(3H,s,H-14).¹³C NMR(100MHz,CD₃OD,δ,ppm)183.1(C-12),147.9(C-4),112.0(C-15),82.9(C-6),77.8(C-5),72.7(C-1),45.9(C-10),42.1(C-7),40.1(C-11),31.5(C-2),31.3(C-9),31.2(C-3),21.2(C-8),13.8(C-14),9.9(C-13).以上数据与文献报道的Arsubin一致。用单晶X-射线衍射实验[CCDC:2116283,Flack parameter 0.01(14),CuKα(λ＝1.54178)]进一步确定了Arsubin的绝对构型。

实施例3

所述伊犁绢蒿全草中的倍半萜化合物绢蒿甲酯A，绢蒿内酯A和Arsubin在制备抗白癫风活性药物中的用途：

实验方法：测试本发明获得的化合物绢蒿甲酯A、绢蒿内酯A和Arsubin促进B16细胞合成黑色素的活性，测试不同浓度下绢蒿甲酯A对B16细胞黑色素含量和细胞内酪氨酸酶活性的影响。黑色素含量根据NaOH裂解法测定，细胞内酪氨酸酶活性根据L-DOPA氧化法测试；

小鼠黑色素瘤细胞系B16为本室传代冻存：

实验试剂、耗材和仪器：二甲基亚砜(DMSO)、L-DOPA，购买于美国Sigma公司；SpectraMAX M5多功能酶标仪，美国；DMEM培养基、胎牛血清，购买于美国Hyclone公司；

实验用药：化合物绢蒿甲酯A，绢蒿内酯A和Arsubin，由实施例1制备，配成浓度为50mM的二甲基亚砜溶液，临用前稀释；

细胞培养：小鼠黑色素瘤细胞系B16(本室传代冻存)在DMEM培养基中培养，待细胞汇合度超过80％后，加入胰酶0.5-2.0mL进行消化，并计数，将细胞接种于直径为150mm的培养皿中，接种密度2.0×10⁵个/皿，置于培养箱内，培养环境设置为温度37℃，浓度5％CO₂；

细胞内酪氨酸酶活性测定：采用L-DOPA氧化法检测细胞内酪氨酸酶活性(Tuerxuntayi等.,2014)。将处于对数生长期的B16细胞消化，之后接种于6孔板中，接种密度为2.0×10⁵个/孔，在培养箱中培养12h；当细胞完全贴壁后，先移去旧培养基再重新加入2.0mL/孔的新培养基，之后加入一定浓度的待测化合物，每组3个复孔；设置溶剂对照组为二甲亚砜(DMSO)(2μL/孔)，阳性对照为8-MOP(50μM)，随后在培养箱中培养24h，培养完成后，移除培养基并用PBS洗涤细胞2次，每孔加入100μL的含有1％脱氧胆酸钠和1％TritonX-100的裂解液裂解，裂解后的细胞放入1.5mL的EP管中，在温度-20℃条件下冷冻20min，随后放置于室温中融解，在温度4℃条件下以12000rpm离心20min，所得沉淀物加入浓度为10mmol/L的L-DOPA混匀(每孔10μL)，在温度37℃温度下避光孵育30min，至各孔有浅棕褐色出现，迅速在490nm处测定OD值，然后测量490nm处的光密度，剩余上清用来检测蛋白浓度，使用相对的蛋白浓度归一化计算相对酪氨酸酶活性；

计算公式为：酪氨酸酶相对活性＝(OD₄₉₀样品/蛋白浓度)/(OD₄₉₀空白/蛋白浓度)×100％；

黑色素含量测定：根据NaOH裂解法测定细胞内的黑色素含量(Pang等.,2017)，细胞接种过程与上述方法一致。在每组细胞中分别加入一定浓度的相应待测化合物继续培养48h后，弃去上清液，下层沉淀用磷酸缓冲盐溶液磷酸缓冲盐溶液(PBS)洗涤2次，随后每孔各加入细胞裂解液100μL在温度4℃条件下裂解，40min后，在12000rpm条件下离心20min，测定得到的上清液的蛋白浓度，下层沉淀物中加入1mol/L含10％二甲亚砜(DMSO)的NaOH裂解液(每孔190μL)，在温度80℃条件下水浴1h，待沉淀物充分溶解后，在405nm的波长下测定其吸光值；

相对黑色素含量公式为：相对黑色素含量＝(OD₄₀₅样品/蛋白浓度)/(OD₄₀₅空白/蛋白浓度)×100％；

表3.伊犁绢蒿倍半萜绢蒿甲酯A、绢蒿内酯A、Arsubin和8-MOP对B16细胞中相对黑色素含量的影响

化合物(浓度为50μM)	相对黑色素含量(％)
		绢蒿甲酯A	153.3±6.900****
绢蒿内酯A	112.9±7.192
		Arsubin	113.4±2.438
8-MOP	138.7±9.302****
		NC	100.0±6.125

NC为空白对照组；阳性对照为8-MOP；每个样品重复3次测定；与空白对照组比较****P<0.0001；

由表3可知绢蒿甲酯A、绢蒿内酯A和Arsubin均具有不成程度的体外促黑色素生成活性，尤其是绢蒿甲酯A促黑色素生成的活性明显超过阳性对照8-MOP；

表4.不同浓度的绢蒿甲酯A对B16细胞中相对黑色素和酪氨酸酶活性的影响

分组	相对黑色素含量(％)	相对酪氨酸酶活性(％)
			绢蒿甲酯A 1μM	117.8±3.156	109.4±12.61
绢蒿甲酯A 10μM	133.5±5.873*	100.5±8.936
			绢蒿甲酯A 50μM	153.3±6.900****	119.5±3.067
8-MOP 50μM	148.1±7.602	124.7±5.338
			NC	100.0±18.828	100.0±6.203

NC为空白对照组；阳性对照为8-MOP；每个样品重复3次测定；与空白对照组比较*P<0.05，****P<0.0001；

由表4可知，绢蒿甲酯A有促进细胞内酪氨酸酶活性的作用，且绢蒿甲酯A对B16细胞中相对黑色素含量和酪氨酸酶活性的影响呈现明显的浓度依赖性。说明可以用于制备抗白癜风药物的先导化合物。

Claims

1.一种伊犁绢蒿全草中的倍半萜类化合物，其特征在于该化合物结构式为：

其中：结构式1为绢蒿甲酯A；结构式2为绢蒿内酯A。

2.一种如权利要求1所述的伊犁绢蒿全草中的倍半萜类化合物的制备方法，其特征在于按下列步骤进行：

d、取步骤c中的流份C，上硅胶柱，按体积比为30:1；20:1；15:1；10:1；5:1；3:1；1:1；0:1的二氯甲烷:乙酸乙酯依次梯度洗脱，薄层色谱检识，合并相同斑点的流分，得到C1至C8；

h、取步骤g中的C7-4，体积浓度为30％-40％甲醇:水洗脱部位，用甲醇/水混合溶剂重结晶，得到针状晶体，经高分辨质谱，实验与文献核磁共振氢谱和碳谱(¹³C和¹H NMR)比较和X-射线单晶衍射得到Arsubin；

j、取步骤i中的C7-4-13，体积浓度为60％-80％的甲醇:水洗脱部位，用半制备高效液相色谱仪反复进行纯化，高效液相色谱纯化条件为30％-50％乙腈/水，流速2.5-3.0ml/min，检测波长210nm，按色谱图收集，真空干燥后，经高分辨质谱以及一维和二维核磁鉴定，得到化合物绢蒿甲酯A。

3.根据权利要求1所述伊犁绢蒿全草中的倍半萜化合物在制备抗白癫风活性药物中的用途。