CN115073283B - 氧化克罗烷型二萜类化合物及其分离方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了氧化克罗烷型二萜类化合物及其制备方法和应用，本发明从长叶暗罗中提取获得了氧化降碳克罗烷型二萜类化合物，该化合物的左边A环2位被氧化，其中I的骨架上总碳数为17个碳，这在克罗烷型二萜类化合物中是非常稀少的。试验证明，该氧化降碳克罗烷型二萜类化合物对四联球菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌和大肠杆菌有很好的抑制作用，IC50范围为1.2～9.3μg·mL‑1。
Description
技术领域
本发明涉及天然的植物提取物，具体涉及氧化降碳克罗烷型二萜类化合物及其分离方法和应用。
背景技术
长叶暗罗(Polyalthia longifolia(Sonn.)Thwaites)，又名垂枝暗罗，为番荔枝科(Annonaceae)暗罗属(Polyalthia)植物，常为直立灌木，因其风格独特，常被用作景观植物。据中国植物志记载，该属植物全世界约有200种，分布于马来西亚、菲律宾、印度、斯里兰卡等亚热带地区，我国分布于云南、广东、广西南部及海南。我国有17种，海南有7种，分别为：细基丸(P.cerasoides)，沙煲暗罗(P.consanguinea)，长叶暗罗(P.laui)，陵水暗罗(P.nemoralis)，斜脉暗罗(P.plagioneura)，香花暗罗(P.rumphii)和暗罗(P.suberosa)。其中，海南暗罗为海南特有种。长叶暗罗作为海南民间的一种药用植物，一直以来对治疗痛经、梅核气、气滞腹痛等疾病有较好的疗效。
近年来，国内外学者对暗罗属植物的化学成分、生物活性等方面进行了研究，主要集中在根和茎的化学成分及其药理活性的研究，发现的化学成分类型包括萜类、内酯类、苯丙素类和生物碱等，二萜类成分尤为丰富。克罗烷型二萜为暗罗属植物的代表性成分，自1988年首次被报道以来，至今已报道有300余个。研究表明，该类化合物具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等活性。
专利CN110452113A公开了一种(4→2)重排克罗烷型二萜类化合物及其制备方法和应用，本发明的(4→2)重排克罗烷型二萜类化合物是一种天然化合物，实验发现其具有较好的抗炎活性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供具有抗菌效果的氧化克罗烷型二萜类化合物及其制备方法和应用。
实现本发明目的的技术方案是氧化克罗烷型二萜类化合物，所述化合物的结构式如式I或Ⅱ所示：
上述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物的制备方法，包括以下步骤：
①将干燥的长叶暗罗枝条粉碎，先用石油醚浸泡提取2～4次，每次提取1～3h，接着将石油醚提取后的粉碎枝条在二氯甲烷中浸泡提取2～4次，每次提取1～3h；合并二氯甲烷各次的提取液，减压浓缩得二氯甲烷提取物，即得极性部位；
②将步骤①得到的二氯甲烷提取物采用二氯甲烷和甲醇混合溶剂作为洗脱剂进行梯度洗脱，洗脱梯度为体积比(100:1)～(1:100)，收集流分，浓缩各流分，通过TLC检测，合并相同组分；
对上述二氯甲烷和甲醇混合溶剂体积比为9∶1的洗脱组分进行凝胶柱层析分离，洗脱剂为甲醇，洗脱3～6个柱体积，收集流分，合并相同组分后得到5个组分Fr.1-Fr.5；
③将步骤②中得到的Fr.2先通过Sephadex LH-20葡聚糖凝胶柱层析，其溶剂为体积比1∶2的氯仿和甲醇混合溶剂；
然后通过正相硅胶柱层析，洗脱剂为体积比15:1的二聚甲烷和丙酮混合溶剂，洗脱3～6个柱体积；
减压浓缩后，再经高效液相色谱HPLC分离，流动相为体积比40:60的乙腈和水，分离后得到目标提取物式I化合物(化合物I)和式Ⅱ化合物(化合物Ⅱ)。
进一步的，步骤①中，所述浸泡提取温度为25℃。
进一步的，步骤①中，石油醚浸泡提取4次，每次提取2h；二氯甲烷中浸泡提取3次，每次提取2h。
进一步的，步骤②中，所述二氯甲烷和甲醇混合溶剂的洗脱梯度分别为体积比100:0、90:10、80:20、70:30、60:40，50:50、40:60、30:70、20:80、10:90、0:100。
进一步的，步骤②中，梯度洗脱过程中，每1000mL收集流分。
进一步的，步骤③中，所述高效液相色谱的条件为：色谱柱Waters C18，流速为2mL/min。
进一步的，长叶暗罗采集于海南省昌江霸王岭国家森林公园，所用部位为枝叶。
本发明氧化降碳克罗烷型二萜类在制备抗菌药物中的应用。
进一步的，所述细菌为四联球菌(Micrococcus tetragenus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)或者大肠杆菌(Escherichia coli)。
进一步的，所述细菌为四联球菌(Micrococcus tetragenus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)和大肠杆菌(Escherichia coli)。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明从长叶暗罗中提取获得了氧化克罗烷型二萜类化合物，该类化合物的左边A环2位被氧化，且式(Ⅰ)骨架上总碳数为17个碳，这在克罗烷型二萜类化合物中是非常稀少的。试验证明，该氧化降碳克罗烷型二萜类化合物对四联球菌(Micrococcus tetragenus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)和大肠杆菌(Escherichia coli)有很好的抑制作用，IC50范围为1.2～9.3μg·mL-1。
附图说明
图1为式I化合物的核磁共振氢谱图。
图2为式I化合物的核磁共振碳谱图。
图3为式I化合物的核磁共振无畸变极化转移增强(DEPT)谱见。
图4为式I化合物的氢相关谱(H-H-COSY谱)。
图5为式I化合物的HSQC谱。
图6为式I化合物的HMBC谱。
图7为式I化合物的NOESY谱。
图8为式I化合物的HR-ESI-MS谱。
图9为式Ⅱ化合物的核磁共振氢谱图。
图10为式Ⅱ化合物的核磁共振碳谱图。
图11为式Ⅱ化合物的核磁共振无畸变极化转移增强(DEPT)谱见。
图12为式Ⅱ化合物的氢相关谱(H-H-COSY谱)。
图13为式Ⅱ化合物的HSQC谱。
图14为式Ⅱ化合物的HMBC谱。
图15为式Ⅱ化合物的NOESY谱。
图16为式Ⅱ化合物的HR-ESI-MS谱。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例
本实施例的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物具有如下通式：
本实施例的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物的制备方法包括以下步骤：
①将1.5kg干燥的长叶暗罗枝条粉碎，先用石油醚浸泡提取2～4(本实施例中为4)次，每次提取1～3h(本实施例中为2h)，每次提取石油醚用量3.0L，提取时将溶液加热至40～50℃；接着将石油醚提取后的粉碎枝条在二氯甲烷中浸泡提取2～4(本实施例中为4)次，每次提取1～3h(本实施例中为2h)，每次提取二氯甲烷用量3.0L，提取时将溶液加热至40～50℃。合并二氯甲烷各次的提取液，减压浓缩得二氯甲烷提取物，即得极性部位。
②将步骤①得到的二氯甲烷提取物(82.5g)，采用二氯甲烷-甲醇溶剂体系，按照100:0、90:10、80:20、70:30、60:40，50:50、40:60、30:70、20:80、10:90、0:100(V/V)的梯度进行洗脱，每1000mL收集流分，浓缩各流分，通过TLC检测，合并相同组分。
对上述二氯甲烷-甲醇溶剂体系9∶1(V/V)组分进行凝胶柱层析分离，洗脱剂为MeOH溶剂，洗脱3～6个柱体积，收集流分，合并相同组分后得到5个组分Fr.1-Fr.5。
③将步骤②中得到的Fr.2先通过Sephadex LH-20葡聚糖凝胶柱层析(其溶剂体系为氯仿∶甲醇(V/V)＝1∶2)；Sephadex LH-20葡聚糖凝胶柱层析起到富集、系统分离相近分子量化合物的作用。
然后通过正相硅胶柱层析，洗脱剂为二聚甲烷∶丙酮(V/V)＝15:1的混合溶剂，洗脱3～6个柱体积。
减压浓缩后，再经高效液相色谱HPLC分离，高效液相色谱的条件为：色谱柱WatersC18，流动相为体积比40:60的乙腈和水，流速为2mL/min，分别得到目标提取物式I化合物(化合物I)11.8mg，式II化合物(化合物II)15.5mg，式I化合物和式II化合物外观均为无色油状物。
最后得到的式I化合物11.8mg，式II化合物15.5mg，说明Sephadex LH-20葡聚糖凝胶柱层析起到了富集的作用，富集的意义在于得到的化合物的量较大，便于后期活性研究。
目标提取物氧化克罗烷型二萜类化合物结构鉴定数据如下：
氧化克罗烷型二萜类化合物的1H和13C NMR数据归属见表1([400MHz(1H)，100MHz(13C)，溶剂：CDCl3])。
表1式I、式II化合物的1H-NMR和13C-NMR数据[δ(ppm),J(Hz)]
其中，式I化合物的核磁共振氢谱图(布鲁克(北京)科技有限公司AV-III 400MHz型号核磁共振仪，以下检测也使用该台仪器，溶剂CDCl3)见图1。
式I化合物的核磁共振碳谱图见图2。
式I化合物的核磁共振无畸变极化转移增强(DEPT)谱见图3。
式I化合物的氢相关谱(1H-1H-COSY谱)见图4。
式I化合物的HSQC谱见图5。
式I化合物的HMBC谱见图6。
式I化合物的NOESY谱见图7。
式I化合物的HR-ESI-MS谱见图8。
式I化合物经HRESI(+)MS(m/z 279.1950[M+H]+，理论值279.1955)确定其分子式为C17H26O3。
根据1H,13C及二维核磁共振数据确定其结构，骨架类型为克罗烷型二萜，将其命名为2-oxo-14,15,16-trinorclerod-3E-ene-13-oic acid。
另外，式II化合物的核磁共振氢谱图(溶剂CDCl3)见图9。
式II化合物的核磁共振碳谱图见图10。
式II化合物的核磁共振无畸变极化转移增强(DEPT)谱见图11。
式II化合物的氢相关谱(1H-1H-COSY谱)见图12。
式II化合物的HSQC谱见图13。
式II化合物的HMBC谱见图14。
式II化合物的NOESY谱见图15。
式II化合物的HR-ESI-MS谱见图16。
式II化合物经HRESI(+)MS(m/z 335.2217[M+H]+，理论值335.2222)确定其分子式为C20H30O4。
根据1H,13C及二维核磁共振数据确定其结构，骨架类型为克罗烷型二萜，将其命名为2-oxo-cleroda-3E,13Z-dien-16-hydroxy-15-oic acid.
试验例-体外抗菌活性评价
1.1实验材料
细胞：5种人致病菌，分别为：四联球菌(Micrococcus tetragenus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)和大肠杆菌(Escherichia coli).
1.2实验方法
分别检测式I化合物(化合物I)、式II化合物(化合物II)对四联球菌(Micrococcustetragenus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)和大肠杆菌(Escherichia coli)的抗菌活性，并以环丙沙星(Ciprofloxacin)作为对照品。
测试方法：采用微量稀释法，此方法常用于测定敏感性药物或新药对人致病菌的抑菌活性试验，操作方法简便，可用于大数量的抑菌试验。
使用营养肉汤培养基，将活化好的人致病菌接种到培养基内配置成菌液，待测药品用DMSO溶解配成1mg/mL。用二倍浓度递减稀释的方法对96孔板进行逐行稀释，稀释度为1:500-1:1000；将稀释后的含菌培养液分别定量加至96孔板的各个孔中；然后再加入已稀释的菌液，留出两孔作为对照，一孔只加培养基，而另一孔只加菌液，稀释完毕后震荡混合均匀，再将96孔板放置于37℃恒温培养箱中培养20h，用酶标仪测630nm下的吸光度，测算出最小抑制浓度MIC的值。
抗菌活性结果见表2。
表2.化合物对抗菌活性
由表2结果可知，本发明的抗菌活性较好，对四联球菌(Micrococcustetragenus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、白色葡萄球菌(Staphylococcus albus)和大肠杆菌(Escherichia coli)有很好的抑制作用，IC50范围为1.2～9.3μg·mL-1。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.氧化降碳克罗烷型二萜类化合物，其特征在于，所述化合物的结构式如式I或II所示：
。
2.如权利要求1所述的氧化降碳克罗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将干燥的长叶暗罗枝条粉碎，先用石油醚浸泡提取2～4次，每次提取1～3h，接着将石油醚提取后的粉碎枝条在二氯甲烷中浸泡提取2～4次，每次提取1～3h；合并二氯甲烷各次的提取液，减压浓缩得二氯甲烷提取物；
②将步骤①得到的二氯甲烷提取物采用二氯甲烷和甲醇混合溶剂作为洗脱剂进行梯度洗脱，洗脱梯度为体积比100:1～1:100，收集流分，浓缩各流分，通过TLC检测，合并相同组分；
对上述二氯甲烷和甲醇混合溶剂体积比为9∶1的洗脱组分进行凝胶柱层析分离，洗脱剂为甲醇，洗脱3~6个柱体积，收集流分，合并相同组分后得到5个组分Fr.1-Fr.5；
③将步骤②中得到的Fr.2先通过Sephadex LH-20葡聚糖凝胶柱层析，其溶剂为体积比1∶2的氯仿和甲醇混合溶剂；
然后通过正相硅胶柱层析，洗脱剂为体积比15:1的二聚甲烷和丙酮混合溶剂，洗脱3～6个柱体积；
减压浓缩后，再经高效液相色谱HPLC分离，流动相为体积比40:60的乙腈和水，分离后得到目标提取物式I化合物和式Ⅱ化合物。
3.根据权利要求2所述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤①中，所述浸泡提取温度为25℃。
4.根据权利要求2所述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤①中，石油醚浸泡提取4次，每次提取2h；二氯甲烷中浸泡提取3次，每次提取2h。
5.根据权利要求2所述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤②中，所述二氯甲烷和甲醇混合溶剂的洗脱梯度分别为体积比100:0、90:10、80:20、70:30、60:40，50:50、40:60、30:70、20:80、10:90、0:100。
6.根据权利要求2所述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤②中，梯度洗脱过程中，每1000 mL收集流分。
7.根据权利要求2所述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤③中，所述高效液相色谱的条件为：色谱柱Waters C18，流速为2 mL/min。
8.根据权利要求2所述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物的分离方法，其特征在于，长叶暗罗采集于海南省昌江霸王岭国家森林公园，所用部位为枝叶。
9.权利要求1所述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物在制备抗菌药物中的应用。
10.根据权利要求9所述的氧化降碳克罗烷型二萜类化合物在制备抗菌药物中的应用，其特征在于，所述菌为四联球菌 (Micrococcus tetragenus)、枯草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis)、金黄色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)、白色葡萄球菌 (Staphylococcus albus) 和大肠杆菌 (Escherichia coli)。
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