CN116554254A

CN116554254A - 一种具有镇静及缓解失眠作用的化合物及其应用

Info

Publication number: CN116554254A
Application number: CN202310478475.0A
Authority: CN
Inventors: 王艳艳; 张玉昆; 王知斌; 牛雯颖; 卞宏生; 李奕萱
Original assignee: Heilongjiang University of Chinese Medicine
Current assignee: Heilongjiang University of Chinese Medicine
Priority date: 2023-04-28
Filing date: 2023-04-28
Publication date: 2023-08-08
Anticipated expiration: 2043-04-28
Also published as: CN116554254B

Abstract

本发明属于天然药物化学领域，具体而言，本发明公开了一种具有镇静及缓解失眠作用的新型化合物及其应用。另外，本发明还涉及该种化合物的改善睡眠的作用机制以及用途等。

Description

一种具有镇静及缓解失眠作用的化合物及其应用

技术领域

本发明属于天然药物化学领域，具体而言，本发明涉及具有镇静及改善睡眠作用的达玛烷型四环三萜皂苷化合物。另外，本发明还涉及该种化合物的催眠的作用机制以及用途等。

背景技术

睡眠障碍是一种高度流行的疾病，它破坏了正常的昼夜节律，对心理健康和身体健康产生负面影响。睡眠障碍有多种类型，其中失眠、阻塞性睡眠呼吸暂停、昼夜节律紊乱是研究较多的睡眠障碍类型。睡眠障碍不仅与生活质量和工作效率下降有关，还与医疗和精神问题增加有关。它被认为是包括心血管疾病、高血压和2型糖尿病在内的许多疾病的危险因素。目前临床常用的治疗睡眠障碍的药物多伴有不同程度的副作用，所以研发新型的改善睡眠的天然药物迫在眉睫。

黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bungevar.mongholicus(Bunge)P.K.Hsiao或膜荚黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bunge的干燥根。其中，膜荚黄芪主产于黑龙江大兴安岭山区和内蒙古北部草原。其味甘，微温，归肺、脾、肝、肾经，具有补气固表、利尿托毒、排脓、敛疮生肌之功效。现代药理研究发现其具有增强机体免疫力、保护心血管系统，促进物质代谢，抗氧化和抗肿瘤等生物活性。黄芪叶与黄芪根部有非常相似的化学成分并有着类似的生物活性，然而叶的产量远远高于根部，因此开发药用新资源“黄芪叶”对于保护野生黄芪资源、促进黄芪药用资源的可持续性和综合开发利用具有重大意义。黄芪的主要有效成分为黄酮类和皂苷类化合物，

发明内容

本发明通过一些列天然药物化学研究方法分离鉴定得到一个新型达玛烷型四环三萜皂苷化合物，并从多层次对该化合物的镇静及改善睡眠活性进行研究，发现该化合物具有良好的镇静和改善睡眠作用。

本发明的技术方案如下：

一种达玛烷型四环三萜皂苷化合物，为如式(I)所示的化合物或其可药用盐：

本发明还提供了一种所述的达玛烷型四环三萜皂苷化合物在药物制备中的应用，所述的药物用于缓解和改善失眠相关的疾病。

作为优选，所述药物包括所述的化合物和药学上可接受的载体。

作为优选，所述药物的剂型为片剂、胶囊、口服液、注射剂、粉剂、膏剂或外用药液。

作为优选，所述的药物用于增加夜晚睡眠时间。

本发明还提供了一种所述的达玛烷型四环三萜皂苷化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将粉碎的黄芪叶药材用乙醇水溶液回流提取，然后减压回收溶剂，得乙醇提取物；

(2)乙醇提取物用水混悬，依次用石油醚、乙酸乙酯和饱和正丁醇萃取，分别减压回收溶剂后得到得石油醚组分、乙酸乙酯组分和正丁醇组分；

(3)取正丁醇层组分，用甲醇混悬后，以混合硅胶拌样，然后以硅胶柱色谱进行分离，以二氯甲烷-甲醇20：1～1：1进行梯度洗脱，得到的组分再经过反相ODS柱色谱，甲醇梯度洗脱及制备型HPLC得到所述达玛烷型四环三萜皂苷化合物。

作为优选，步骤(1)中，所述乙醇水溶液为70～80％乙醇，提取温度为乙醇回流温度，提取次数为3次，提取时间为1～3h。

同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

本发明从天然产物从提取了一种新的达玛烷型四环三萜皂苷化合物，并确定了其化合物结构，同时，生物活性试验表明，该化合物可以有效改善和缓解失眠作用，增加夜晚睡眠时间，可以作为一种潜在的治疗失眠的药物。

这里所列举的化合物只是为了更好地说明本发明的化合物类别和结构形式，并非限制本发明。

附图说明

图1为本发明化合物1的化学结构；

图2为化合物1的HR-ESI-MS图谱；

图3为化合物1的¹H-NMR图谱；

图4为化合物1的¹³C-NMR图谱；

图5为化合物1的DEPT图谱；

图6为化合物1的COSY图谱；

图7为化合物1的HSQC图谱；

图8为化合物1的HMBC图谱；

图9为化合物1的NOE图谱。

具体实施方式

实施例1、化合物提取分离及鉴定

药材：膜荚黄芪叶

制备方法：将10.10Kg粉碎的黄芪叶药材以14倍量体积的75％乙醇回流提取3次，每次提取2h，减压回收溶剂，得乙醇提取物1390.6g。提取物以水混悬，依次用石油醚、乙酸乙酯和饱和正丁醇萃取，分别减压回收溶剂后得到得石油醚组分63.2g、乙酸乙酯组分214.4g、正丁醇组分231.6g，水层881.4g。

取正丁醇层样品231.6g，甲醇混悬后，以1：1.5混合硅胶拌样。以200-300目硅胶为填料的柱色谱进行分离，分别以二氯甲烷-甲醇20：1～1：1梯度洗脱，经HPLC和薄层色谱检查合并后得到6个组分Fr.1.1～Fr.1.6，其中Fr.1.5进反相ODS柱色谱，甲醇(30-100％)梯度洗脱，合并相同流分得Fr.2.1～Fr.2.8，其中Fr.2.3经半制备型高效液相色谱法(HPLC)分离，以甲醇-水(40∶60)洗脱，得到化合物1(tR＝18.8min)228.37mg，采用NMR谱并结合ESI-MS质谱技术鉴定其为新型达玛烷型四环三萜皂苷化合物Huangqiyenin S；

化合物1结构鉴定：

式1化合物1的结构

表1化合物1的¹³C-NMR数据(C₅D₅N-d₅,100MHz)

¹H-NMR谱(600MHz,C₅D₅N)中,高场区可见10个角甲基信号:δ1.12(d,J＝6.5Hz,3H,H-18),δ0.92(s,3H,H-19),δ1.16(s,3H,H-20),δ2.02(s,3H,H-21),δ1.81(s,3H,H-27),δ1.32(s,3H,H-29),δ1.33(s,3H,H-28),δ1.03(s,3H,H-30),δ2.28(m,1H,H-17α),低场区可见δ4.88(d,J＝7.5Hz,1H,H-1')为葡萄糖端基质子信号,根据偶合常数推断其相对构型均为β。δ5.72(br.s,H-24)为烯基质子信号,推测该化合物为达玛烷型四环三萜皂苷。

¹³C-NMR谱(150MHz,C₅D₅N)中,共出现41个碳信号，结合DEPT谱，归为:δ103.38(C-1'),δ75.12(C-2'),δ78.84(C-3'),δ71.66(C-4'),δ78.49(C-5'),δ62.75(C-6')为葡萄糖碳信号；δ129.35(C-24),δ131.79(C-25)为2个烯基碳信号；δ170.66,δ21.71,δ170.13,δ21.66为乙酰基碳信号,30个三萜骨架信号包括7个伯碳信号,8个仲碳信号,8个叔碳信号,7个季碳信号,其中δ79.56(C-3,CH),δ77.07(C-7,CH),δ70.53(C-16,CH),δ83.70(C-20,C),δ75.14(C-26,CH₂)为连氧碳信号。

通过HSQC将氢与直接相连的碳原子进行了归属(Tab.2.36)。在HMBC谱中，观察得到δ_H-212.02和δ_C55.82,30.18,83.70相关,δ_H-180.92和39.36,36.86,49.58相关，δ_H-281.33和49.86,70.53,48.39相关,从而判断55.82为17位C,2.02为C₂₁位H信号,0.92为C₁₈位H信号,1.33为C₂₈位H信号。δ_H1.32和1.03都与44.11,57.65,77.07,76.56相关，δ_H4.88和79.56,75.12,78.54相关，葡萄糖的端基δ_H4.23,4.45与103.38,62.75,78.49,从而证实了葡萄糖与C-3相连。δ_H1.12和39.21,83.70,25.81相关。

¹H-¹H-COSY谱中,δ2.10(m,H-1)和δ1.28(m,H-1)处的同碳亚甲基信号与δ1.42(m,H-2)和δ1.82(m,H-2)处的同碳亚甲基质子信号互为相关，δ4.90(m,H-3)处的次甲基信号与H-2处的同碳亚甲基质子信号互为相关，说明存在-CH₂(δ2.10,δ1.28)-CH₂(δ1.42)-CH(δ4.90)的结构片段；δ5.57(m,H-6)处的次甲基信号与δ2.28(m,H-5)处的次甲基信号互为相关，说明结构中存在-CH(δ2.28)-CH(δ5.57)-的结构片段；δ4.65(m,H-16)处的次甲基信号与δ2.61(m,H-15)和δ2.78(m,H-15)处的同碳甲基信号互为相关，说明结构中存在-CH₂(δ2.61,δ2.78)-CH(δ4.65)-的结构片段。

本发明的目的之一是提供一种具有改善睡眠作用的新型达玛烷型四环三萜皂苷类化合物。

本发明的目的之二是提供一种新型达玛烷型四环三萜皂苷类化合物的制备方法及改善睡眠活性。

实施例2、化合物1对果蝇行为学指标的影响

样品：化合物1(Huangqiyenin S)

实验对象：黑腹果蝇

统计学处理：采用SPSS13.0统计软件处理实验数据，结果以(x±s)表示，用组间t检验进行统计比较，P<0.05有统计学意义。

1.1化合物1对果蝇睡眠时间的影响

实验方法：收集8h内羽化未交配的果蝇，CO₂轻微麻醉，将雄性果蝇随机分为化合物1高、中、低组和空白组，每组32只，在基础培养基中连续培养3日，于第4日将果蝇移入含药培养基中，第6日晚将果蝇逐个装入监测管，采用DAMS监测7日龄果蝇早7:00至次日早7:00的睡眠时间和自主活动次数。

实验结果：与空白组比较，化合物1高、中剂量组的白天睡眠时间减少具有统计学意义(P<0.05)，化合物1高剂量组、中、低剂量组的夜晚睡眠时间增加均有统计学意义(P<0.05)，但全天睡眠时间无显著变化。

表2化合物1对雄性果蝇睡眠时间的影响

注：与空白对照组比较增加为*P<0.05，与空白对照组比较减少为#P<0.05；

1.2化合物1对果蝇自主活动的影响

实验结果：由表5可知，与空白对照组比较，化合物1高、中浓度的雄果蝇自主活动次数显著减少(P<0.05)，低剂量组无显著性差异。

表3化合物1对雄性果蝇自主活动次数的影响

注：与空白对照组比，*P<0.05；

1.3化合物1对果蝇攀爬能力的影响

实验方法：收集12h内羽化成虫的果蝇，每组10只果蝇，雌雄各半。于第8天移入空的果蝇管中，观察10s内攀爬超过8cm处的果蝇只数。每组重复实验5次。

实验结果：由表5可知，与空白对照组比较，化合物1高、中浓度的雄果蝇攀爬能力在第8天显著增加(P<0.05)，低剂量组无显著性差异。

表3化合物1对雄性果蝇攀爬次数的影响

注：与空白对照组比，*P<0.05；

2.化合物1对果蝇脑组织神经递质的影响

样品：化合物1(Huangqiyenin S)

实验对象：黑腹果蝇

统计学处理：采用SPSS15.0统计软件处理实验数据，结果以(x±s)表示，用组间t检验进行统计比较，P<0.05有统计学意义。

1.2化合物1对果蝇脑组织GABA的影响

实验方法：各组果蝇于第8日分别转入到洁净干燥的玻璃培养管中，麻醉，迅速放入液氮罐中冷冻，使其充分破碎，过20目筛截留果蝇的头部置于冻存管中，放入液氮备用。按试剂盒操作方法建立GABA、5-HT、DA的标准曲线，并计算各组待测指标含量。

实验结果：与空白对照组相比，化合物1高、中剂量组GABA含量显著增多(P<0.05)，且呈剂量依赖性，低剂量组未见显著变化。

表4化合物1对果蝇脑组织GABA的影响

注：与空白对照组比，^*P<0.05

1.2化合物1对果蝇脑组织5-HT和DA的影响

实验结果：由表1可知，与空白对照组相比，化合物1高、中、低剂量组的果蝇头部5-HT含量显著升高(P<0.05，P<0.01)；，与空白对照组相比，中、高剂量组果蝇头部DA含量显著降低(P<0.01)。

表5化合物1对果蝇脑组织5-HT和DA含量的影响

注：与空白对照组比，*P<0.05，**P<0.01；

结论：

1、化合物Huangqiyenin S具有显著增加果蝇夜晚睡眠时间的作用。

化合物Huangqiyenin S可以显著减少果蝇自主活动次数，具有镇静作用。

3、化合物Huangqiyenin S可以增加果蝇的攀爬次数，增强其攀爬能力。

4、化合物Huangqiyenin S镇静、改善睡眠作用机制可能与增加果蝇脑部神经递质5-HT和GABA，减少DA有关。

Claims

1.一种达玛烷型四环三萜皂苷化合物，其特征在于，为如式(I)所示的化合物或其可药用盐：

2.一种如权利要求1所述的达玛烷型四环三萜皂苷化合物在药物制备中的应用，其特征在于，所述的药物用于缓解和改善失眠相关的疾病。

3.如权利要求2所述的达玛烷型四环三萜皂苷化合物在药物制备中的应用，其特征在于，所述药物包括权利要求1所述的化合物和药学上可接受的载体。

4.如权利要求2所述的达玛烷型四环三萜皂苷化合物在药物制备中的应用，其特征在于，所述药物的剂型为片剂、胶囊、口服液、注射剂、粉剂、膏剂或外用药液。

5.如权利要求2所述的达玛烷型四环三萜皂苷化合物在药物制备中的应用，其特征在于，所述的药物用于增加夜晚睡眠时间。

6.一种如权利要求1所述的达玛烷型四环三萜皂苷化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的达玛烷型四环三萜皂苷化合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述乙醇水溶液为70～80％乙醇，提取温度为乙醇回流温度，提取次数为3次，提取时间为1～3h。