本發(fā)明涉及中藥提取得到中藥提取物,具體涉及一種經(jīng)過分離提取得到的新的丹酚酸類化合物。
背景技術(shù):
丹參為唇形科鼠尾草屬植物的根部,性味苦,微寒,歸心、肝經(jīng),具有祛瘀止痛、活血通經(jīng)、清心除煩之功效?,F(xiàn)代藥理研究證明,丹參具有擴(kuò)張冠脈、改善微循環(huán)、保護(hù)心臟的作用,能抑制和解除血小板聚集,提高機(jī)體耐缺氧能力以及抗肝炎、抗腫瘤和抗病毒等活性。2001年,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院協(xié)和醫(yī)科大學(xué)藥物研究所報道了丹參及其同屬植物的水溶性活性成分共計13種酚酸類化合物及其藥理作用(黎蓮娘等人,醫(yī)學(xué)研究通訊,2001年,第30卷,第7期);2012年,南開大學(xué)藥學(xué)院報道了丹參總酚酸提取物中15種酚酸類化合物,包括丹酚酸A、B、C、D、E、F、G、H、L、紫草酸、迷迭香酸及異丹酚酸B/E等(趙洪芝等人《藥物分析雜志》2012年第32卷第4期)。2014年,李偉等報道了丹酚酸U和丹酚酸T的化學(xué)結(jié)構(gòu)(李偉等人Fitoterapia 98(2014)248–253)。國外也對丹參水溶性活性成分進(jìn)行了研究。1999年,美國喬治頓大學(xué)就“丹參酚酸類13個化學(xué)結(jié)構(gòu)抗HIV整合酶和其他病毒”申請并獲得了美國專利,表明丹參是一種極具潛力和開發(fā)價值的藥用植物資源。丹參酚酸類中,還有許多尚未分離的成分,為此,本發(fā)明人經(jīng)過研究,分離出本發(fā)明所述的一種新的丹酚酸化合物,在此命名為化合物W,該結(jié)構(gòu)的化合物及藥理作用迄今尚未見有報道,本發(fā)明對該化合物進(jìn)行了藥效實驗,意外的發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)良的藥理效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種新的丹酚酸化合物W。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供含有化合物W的藥物組合物。
本發(fā)明的又一目的是提供化合物W的制備方法。
本發(fā)明的再一目的是提供化合物W在制備治療癌癥化學(xué)預(yù)防、小膠質(zhì)細(xì)胞活化介導(dǎo)的疾病、氧化應(yīng)激介導(dǎo)的疾病的藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明所述的氧化應(yīng)激介導(dǎo)的疾病至少包括選自下列組中的一種:由缺氧引起的血管舒張功能障礙,缺氧、缺糖和過氧化狀態(tài)引起的體外神經(jīng)細(xì)胞損傷、心腦血管疾病,和急性心肌缺 血、慢性腦供血不足及由心血淤阻引起的心絞痛;所述小膠質(zhì)細(xì)胞活化介導(dǎo)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病至少包括選自下列組中的一種:慢性炎癥、帕金森病、阿茲海默癥和多發(fā)性硬化等神經(jīng)退行性疾病。
本發(fā)明涉及的一種具有式(Ⅰ)結(jié)構(gòu)的丹酚酸化合物或其藥學(xué)上可接受的鹽、酯或溶劑化物:
本發(fā)明的化合物W,經(jīng)過化合物的理化性質(zhì)、利用NMR、MS、ECD等波譜技術(shù)對注射用丹參多酚酸(SAFI)物質(zhì)組中分離得到的新化合物樣品的鑒定,確證了其結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的化合物為性狀:褐色粉末。
本發(fā)明的化合物(c 0.07,MeOH)。
本發(fā)明的化合物HR-ESI-MS給出準(zhǔn)分子離子峰m/z 741.1426[M+Na]+:(calcd.for C36H30O16Na,741.1439),得其分子式為C36H30O16,不飽和度為22。
本發(fā)明的化合物1H-NMR(400MHz,CD3OD):δH 7.68(1H,d,J=15.7Hz),7.15(1H,d,J=8.4Hz),6.85–6.55(10H,m),6.45(1H,d,J=7.7Hz),6.23(1H,d,J=15.7Hz),5.82(1H,d,J=4.0Hz),5.17(1H,br.s),5.07(1H,br.s),4.39(1H,d,J=4.0Hz),3.10(2H,br.t,J=14.2Hz),2.97(2H,m)。
本發(fā)明的化合物13C-NMR(100MHz,CD3OD):174.3,172.8,149.0,146.8,146.6,146.1,146.1,145.1,145.1,145.1,143.9,133.7,130.4,129.6,126.6,125.2,121.9,121.8,121.7,118.6,118.5,117.9,117.7,117.1,116.6,116.5,116.5,113.5,88.4,77.1,76.9,57.5,38.5,37.9。
本發(fā)明的化合物ECD(0.03,MeOH):([θ])250.5nm(-12.7389×104)。
本發(fā)明化合物1H-NMR(400MHz,CD3OD)(Table 1)中低場區(qū)顯示一組反式雙鍵質(zhì)子信號:δH 7.68(1H,d,J=15.7Hz),6.23(1H,d,J=15.7Hz);δH 7.15(1H,d,J=8.4Hz),6.85–6.55(10H,m),6.45(1H,d,J=7.7Hz)為苯環(huán)上質(zhì)子信號,1H NMR中還給出δH 5.82(1H,d,J=4.0Hz),4.39(1H,d,J=4.0Hz)為一組二氫苯并呋喃環(huán)上質(zhì)子信號;5.17(1H,br.s),5.07(1H,br.s),3.10(2H,br.t,J=14.2Hz),2.97(2H,m)顯示兩組-CH(O-)-CH2-信號。13C-NMR(100MHz,CD3OD)(Table 1)中低場區(qū)174.3,172.8為羧基或酯基碳信號,δC 110~150區(qū)間顯示26個碳信號,除去一對反式雙鍵碳信號δC 143.9,116.5外,還存在24個碳信號,提示可能存在4個苯環(huán),其中δC 149.0,146.8,146.6,146.1,146.1,145.1,145.1,145.1為8個鄰二氧取代芳香碳信號,說明4個苯環(huán)均為鄰二氧取代。結(jié)合氫譜,δC 88.4,57.5為二氫苯并呋喃環(huán)上碳信號。13C-NMR高場區(qū)還顯示2個連氧碳信號δC 77.1,76.9。1H-NMR和13C-NMR核磁數(shù)據(jù)與丹酚酸B基本一致[3]。但該化合物δC 77.1(C-8″),76.9(C-8″′)表明C-8″,C-8″′位為S構(gòu)型[1]。1H-NMR中δH 5.82(1H,d,J=4.0Hz,H-7′),4.39(1H,d,J=4.0Hz,H-8′)的二者的耦合常數(shù)為4.0Hz,說明兩個次甲基為反式構(gòu)型(7′S,8′S or 7′R,8′R)[2]。本發(fā)明化合物的ECD(0.03,MeOH)([θ])250.5nm(-12.7389×104)說明C-7′位為R構(gòu)型[2]。
HMBC譜中δH7.15(1H,d,J=8.4Hz,H-6)與δC 126.6(C-2),143.9(C-7),145.2(C-4)相關(guān);δH 7.68(1H,d,J=15.7Hz,H-7)與δC 117.1(C-8),121.9(C-6),126.6(C-2),168.5(C-9)相關(guān);δH 6.23(1H,d,J=15.7Hz,H-8)與δC 125.2(C-1),168.5(C-9)相關(guān)證明有2-取代咖啡酸基片段存在;δH 6.76(1H,br.s,H-2′)與δC 88.4(C-7′),118.5(C-6′),146.8(C-3′)相關(guān);δH 5.82(1H,d,J=4.0Hz,H-7′)與δC 57.5(C-8′),113.5(C-2′),118.5(C-6′),133.7(C-1′),172.8(C-9′)相關(guān);δH 4.39(1H,d,J=4.0Hz,H-8′)與δC 88.4(C-7′),133.7(C-1′),57.5(C-8′),172.8(C-9′)相關(guān)證明二氫苯并呋喃環(huán)存在,且與B苯環(huán)通過單鍵相連。δH 6.70(1H,br.s,H-2″)與δC38.5(C-7″),121.9(C-6″)相關(guān);δH 3.10(2H,br.t,J=14.2Hz,H-7″)與δC117.7(C-2″),121.9(C-6″),130.4(C-1″)相關(guān)證明7″-CH2連在C苯環(huán)上。δH 6.45(1H,br.d,J=7.7Hz,H-6″′)與δC 37.9(C-7″′),117.9(C-2″′),146.1(C-4″′)相關(guān);δH 3.10(2H,br.t,J=14.2Hz,H-7″′)與δC117.9(C-2″′),121.7(C-6″′),129.6(C-1″′)相關(guān)證明7″′-CH2連在D苯 環(huán)上。并通過HSQC和HMBC譜對本發(fā)明化合物進(jìn)行了全歸屬。
但本發(fā)明化合物δC 77.1(C-8″),76.9(C-8″′)表明C-8″,C-8″′位為S構(gòu)型[1]。1H-NMR中δH 5.82(1H,d,J=4.0Hz,H-7′),4.39(1H,d,J=4.0Hz,H-8′)的二者的耦合常數(shù)為4.0Hz,說明兩個次甲基為反式構(gòu)型(7′S,8′S or 7′R,8′R)[2]。本發(fā)明化合物的ECD(0.03,MeOH)([θ])250.5nm(-12.7389×104)說明C-7′位為R構(gòu)型[2]。所以確定本發(fā)明化合物為(7′R,8′R,8″S,8″′S)-epi-丹酚酸B,經(jīng)文獻(xiàn)檢索為一新化合物。
所以,通過與現(xiàn)有技術(shù)比較,本發(fā)明的化合物為一新的丹酚酸類化合物,將其命名為化合物W。
本發(fā)明化合物的NMR信號歸屬:見下表
1H(400MHz)and 13C NMR(100MHz)data for compound 2in CD3OD
a Overlapping peaks
在提取制備過程中,由于本發(fā)明的化合物可能發(fā)生構(gòu)型、構(gòu)象的變化,因此,波譜數(shù)據(jù)可能會有所變化。但由構(gòu)型、構(gòu)象變化所產(chǎn)生的各種異構(gòu)體均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
根據(jù)本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的化合物W還可以利用其藥學(xué)上可接受的鹽或溶劑化物的形式。本發(fā)明的化合物W的藥學(xué)上可接受的鹽包括常規(guī)的、藥學(xué)上可接受的無機(jī)堿或有機(jī)堿生成的鹽,所述的鹽通過常規(guī)的成鹽方法制備而得。適合的鹽的實例包括鈉、鉀、鋰、鎂、鋁、鈣、鋅等的鹽,或與N,N′-二芐基乙二胺、氯普魯卡因、膽堿、二乙醇胺、乙二胺、N-甲基葡糖胺、普魯卡因、黃連素形成的鹽。下文所提到的化合物W包括式(I)所表示的化合物W及其藥學(xué)上可接受的鹽、溶劑化物和可水解的酯。
本發(fā)明的化合物W適宜以藥物組合物的形式給藥。這類組合物可以按照常規(guī)方式與一種或多種生理上可接受的載體或賦形劑混合使用。若有可能,在治療上將本發(fā)明的化合物W作為原料藥給藥,優(yōu)選活性成分直接作為藥物制劑。在與其他成分相容和對服藥者無害的意義上,載體必須是藥學(xué)上可接受的。
因此,本發(fā)明進(jìn)一步提供本發(fā)明的化合物W的藥物制劑,包括本發(fā)明的化合物W和一種或多種藥學(xué)上可接受的載體,以及含有或不含其他治療和/或預(yù)防性成分。這些制劑適用于口服、胃腸外(包括皮下例如注射或藥庫片;真皮內(nèi);鞘內(nèi);肌內(nèi)例如藥庫;靜脈內(nèi)等)、直腸和局部(如舌下)給藥,但最適合的給藥途徑應(yīng)取決于患者的病癥。該制劑可以是單位制劑,并且可以通過用藥學(xué)領(lǐng)域熟知的任一種方法制備。所有方法包括使本發(fā)明的化合物W與載體結(jié)合的步驟,該載體構(gòu)成一種或多種輔助成分。一般來說,該制劑的制備過程如下:使本發(fā)明的化合物W與液體載體、或微細(xì)粉碎的固體載體、或二者的結(jié)合均勻而緊密的結(jié)合,然后,如果必要的話,使產(chǎn)物成型為所必須的制劑。
通??墒褂脴?biāo)準(zhǔn)的制藥技術(shù),即可將本發(fā)明的化合物W和藥用載體制得本發(fā)明藥物組合物,這些方法包括混合、制粒和壓制。本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的是,可藥用載體或稀釋劑的形式和特性取決于與其混合的活性成分的量、給藥途徑和其他已知因素。在此,所用的藥用載體是可與組合物聯(lián)用給藥的各種有機(jī)或無機(jī)載體,例如:用于固體制劑的賦形劑、潤滑劑、粘合劑、崩解劑和包衣劑;也可使用藥用添加劑,例如著色劑和甜味劑。所述藥用載體選自:甘露醇、山梨醇等糖醇、焦亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫代硫酸鈉、鹽酸半胱氨酸、巰基乙酸、 蛋氨酸、維生素C、EDTA二鈉、EDTA鈣鈉、一價堿金屬的碳酸鹽、醋酸鹽、磷酸鹽或其水溶液、鹽酸、醋酸、硫酸、磷酸、氨基酸、氯化鈉、氯化鉀、乳酸鈉、木糖醇、麥芽糖、葡萄糖、果糖、右旋糖苷、甘氨酸、淀粉、蔗糖、乳糖、甘露糖醇、硅衍生物、纖維素及其衍生物、藻酸鹽、明膠、聚乙烯吡咯烷酮、甘油、吐溫80、瓊脂、碳酸鈣、碳酸氫鈣、表面活性劑、聚乙二醇、環(huán)糊精、β-環(huán)糊精、磷脂類材料、高嶺土、滑石粉、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂等。
其藥物制劑形式可以是任何可藥用的劑型,這些劑型包括:片劑,例如糖衣片劑、薄膜衣片劑、腸溶衣片劑;膠囊劑,例如硬膠囊劑、軟膠囊劑;口服液;口含劑;顆粒劑;沖劑;丸劑;散劑;膏劑;丹劑;混懸劑;粉劑;溶液劑;注射劑;栓劑;膏劑,例如軟膏劑、硬膏劑;霜劑;噴霧劑;滴劑以及貼劑。本發(fā)明的制劑優(yōu)選:口服劑型,如膠囊劑、片劑、口服液、顆粒劑、丸劑、散劑、丹劑、膏劑等;以及注射劑,如粉針劑、注射液、輸液等。本發(fā)明的制劑最優(yōu)選為片劑。
其口服給藥的制劑可含有常用的賦形劑、粘合劑、填充劑、稀釋劑、壓片劑、潤滑劑、崩解劑、著色劑、調(diào)味劑和濕潤劑,必要時可對片劑進(jìn)行包衣。
優(yōu)選的示例賦形劑包括:乳糖、D-甘露醇、D-山梨醇、淀粉如α-淀粉、糊精、結(jié)晶纖維素、低取代的羥丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、阿拉伯膠、支鏈淀粉、輕質(zhì)無水硅酸、合成硅酸鋁、硅酸鋁鎂等。
優(yōu)選的示例潤滑劑包括:硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、滑石粉、硅膠等。
優(yōu)選的示例粘合劑包括:α-淀粉、蔗糖、明膠、阿拉伯膠、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素、糖、D-甘露醇、海藻糖、糊精、支鏈淀粉、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、吡咯烷酮等。
優(yōu)選的示例崩解劑包括:乳糖、糖、淀粉、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈣、氨烷基鈉、羧甲基淀粉鈉、輕質(zhì)無水硅酸、低取代的羥丙基纖維素等。
優(yōu)選的示例包衣劑包括:羥丙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。
優(yōu)選的示例著色劑包括:水溶性食用枸櫞黃染料(食用染料例如食用紅No.2和No.3,食用黃No.4和No.5,食用藍(lán)No.1和No.2);水不溶性色沉染料(例如上述水溶性食用枸櫞黃染料的鋁鹽);天然染料(例如β-胡蘿卜素、葉綠素、鐵丹)等。
優(yōu)選的示例甜味劑包括:糖精鈉、甘草次酸、阿斯帕坦、甜菊等。
片劑的制備方法一般為,本發(fā)明的化合物W與一種或多種藥學(xué)上可接受的輔料一起壓制或模制。
本發(fā)明的化合物W還可以制成口服液體制劑,例如水性或油性懸液、溶液、乳劑、糖漿劑等。本發(fā)明的化合物W還可以是干燥產(chǎn)品,使用前用水或其他適合的載體混合。這類液體制劑可以含有常規(guī)的添加劑,可以包括懸浮劑,例如山梨醇糖漿、甲基纖維素、葡萄糖/糖漿、明膠、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、硬脂酸鋁凝膠或氫化食用脂肪;乳化劑,例如卵磷脂、脫水山梨糖醇單油酸酯或阿拉伯膠;非水性載體(可以包括食用油),如杏仁油、分餾椰子油、油性酯、丙二醇或乙醇;以及防腐劑,如對羥基苯甲酸甲酯或丙酯、山梨酸。
用于胃腸道外給藥的制劑包括水性與非水性無菌注射液,其中可以含有抗氧化劑、緩沖劑、制菌劑、等滲劑等;以及水性與非水性無菌混懸液,其中可以包括懸浮劑和增稠劑。制劑可以存放在單劑量或多劑量容器內(nèi),例如密封的安瓿和小瓶,并且可以貯存在冷凍干燥(凍干)條件下,僅需要在臨時用前加入無菌的液體載體,例如注射用水。
用于直腸給藥的制劑可以是栓劑,含有常規(guī)的栓劑基質(zhì),例如可可脂、硬脂肪酸或其他甘油酯,或乙二醇。
用于口腔局部、例如頰部或舌下給藥的制劑包括錠劑,其中在加味的基質(zhì)中包含活性成分,該基質(zhì)例如蔗糖和阿拉伯膠;還包括軟錠劑,其中在基質(zhì)中含有活性成分,該基質(zhì)可以是明膠和甘油、或蔗糖和阿拉伯膠。
本發(fā)明的化合物W還可以配制成藥庫制劑。這類長效制劑可以通過植入(如皮下或肌內(nèi))或肌內(nèi)注射給藥。所以,本發(fā)明化合物W可以與適合的聚合物或疏水性材料(例如在可接受的油中的乳劑)或離子交換樹脂進(jìn)行配制,或者配制成微溶性衍生物,例如微溶性鹽。
根據(jù)本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明所涉及的治療包括預(yù)防和既定疾病或癥狀的治療。而且,用于治療所需的本發(fā)明化合物W的量應(yīng)根據(jù)所治療病癥的性質(zhì)和患者條件而異,或遵醫(yī)囑。一般來說,用于成人治療的劑量通常將在0.02-5000mg/天的范圍,優(yōu)選1-1500mg/天。所需劑量可以是單一的劑量或多次的劑量,按適當(dāng)?shù)拈g隔給藥,例如每天給予兩次、三次、四次或更多。根據(jù)本發(fā)明的制劑可以含有0.1-99wt%的活性成分,對片劑和膠囊劑優(yōu)選含有30-95wt%的活性成分,液體制劑優(yōu)選含有3-50wt%的活性成分。
本發(fā)明的化合物是通過如下方法制備的:
(1)提?。簩⒌⑺幉幕蛘叩⑴c其他藥材的混合物進(jìn)行水提,合并提取液用鹽酸調(diào)節(jié)至酸性,放置,過濾,得澄明藥液;
(2)分離:將所述步驟(1)中所得藥液經(jīng)水稀釋后過聚酰胺柱層析,以碳酸氫鈉溶液洗脫并收集,調(diào)PH值至酸性后再過大孔吸附樹脂,以乙醇溶液洗脫,回收乙醇后冷凍、靜置并過濾,濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至5.0—6.5,冷凍干燥,即得丹參多酚酸提取物;
(3)純化:將所述步驟(2)所得丹參多酚酸提取物用流動相溶解配置成樣品溶液,使用高壓制備液相色譜儀進(jìn)行初步分離得到含有所述化合物W的組合物;然后將分離所得組合物,再使用高壓制備液相色譜儀經(jīng)過先后兩步純化得到所述的目標(biāo)化合物化合物W;其中,色譜填料為C18反相硅膠柱,洗脫液為初步分離和第一步純化使用乙腈-水-甲酸,第二步純化使用甲醇:乙腈:水:甲酸,進(jìn)行等度洗脫或梯度洗脫,檢測波長288nm或254nm,;用高效液相色譜監(jiān)測洗脫過程,收集含有化合物W的洗脫液,濃縮后得所述化合物W。
所述步驟(1)中,將所述丹參藥材或者丹參與其他藥材的混合物切成飲片;所述水提步驟為加入4-8倍藥材量體積的水,煎煮提取三次,每次0.5-3h,濾過;藥渣繼續(xù)用3-6倍量水煎煮0.5-3h,濾過;合并濾液,冷卻,用鹽酸溶液調(diào)節(jié)至酸性,放置2~10小時后過濾;所述步驟(2)中,過大孔吸附樹脂柱,原藥材與大孔吸附樹脂重量比為5:1-1:1,用8-15倍量柱床體積的水沖洗;用3-8倍量的50%-95%乙醇洗脫,洗脫液濃縮至無醇味,所得濃縮液冷藏12~48小時后過濾;所述大孔吸附樹脂選自AB-8、HPD450、HPD700、D101、D4020和X5型大孔吸附樹脂中的一種。
所述步驟(3)中的樣品溶液濃度為20-50mg/ml,每次進(jìn)樣量1ml,流速5-10ml/min;初步分離所采用的色譜條件為乙腈:水:甲酸=25:75:0.1%;第一步純化所采用的色譜條件為乙腈:水:甲酸=21:79:0.1%,第二步純化所采用的色譜條件為甲醇:乙腈:水:甲酸=2:20:78:0.1%。
上述制備方法中所述的實驗儀器和試劑如下:
(1)制備型HPLC液相色譜儀:島津L-6AD半制備型高效液相色譜儀
(2)制備型HPLC液相色譜柱:島津ODS(C18250mm*20mm/5μm)色譜柱YMC(C18250mm*20mm/5μm)色譜柱
(3)色譜純試劑:Sigma-Aldrich色譜乙腈(4L)
Sigma-Aldrich色譜甲醇(4L)
實驗方法:將SAFI固體粉末,用流動相溶解,配置成25mg/ml的樣品溶液,
每次進(jìn)樣量1ml,流速10ml/min,檢測波長288nm和254nm均可。
以下通過藥效實驗數(shù)據(jù)說明本發(fā)明的有益效果:
實驗一、本發(fā)明化合物W(16號)醌還原酶誘導(dǎo)活性測試
一實驗?zāi)康模?
鼠肝癌細(xì)胞株Hepa 1c1c7中所能誘導(dǎo)出的醌還原酶(NQO1)很容易被測定。NQO1的誘導(dǎo)往往與二相酶水平的升高有關(guān),因此在確定化合物的腫瘤化學(xué)預(yù)防作用時二相酶可以作為一種可信的生物指標(biāo)。
針對SAFI物質(zhì)組和從SAFI中分離鑒定的新化合物11號、16號和丹酚酸B,應(yīng)用鼠肝癌細(xì)胞株Hepa 1c1c7,測定其NQO1誘導(dǎo)活性。
二實驗材料:
1.受試品:
2.實驗細(xì)胞株及來源:
鼠肝癌細(xì)胞株Hepa 1c1c7
3.實驗試劑與主要儀器:
小牛血清(購自Hyclone)
胎牛血清(TBD公司);
四甲基偶氮唑鹽(MTT)美國Sigma(St.Louis,MO)
葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(上海生工)
96孔細(xì)胞培養(yǎng)板(Costar公司)
三實驗方法:
鼠肝癌細(xì)胞株Hepa 1c1c7的培養(yǎng):
每孔種104個細(xì)胞,在包含10%(v/v)胎牛血清、0.01%青霉素G、0.15%碳酸氫鈉、0.01%硫酸鏈霉素的培養(yǎng)液中生長24小時,環(huán)境條件為37℃、含5%CO2的潮濕空氣。
藥物的配制
4種化合物均為粉末狀,用DMSO溶解。配成母液,化合物11-1、16-1及B-1濃度為50mM,化合物SAFI 50mg/ml,儲存于-20℃。臨用時用IMDM培養(yǎng)液將其進(jìn)行稀釋,化合物11-1、16-1及B-1依次稀釋為10μM、20μM,物質(zhì)組SAFI 40μg/ml、20μg/ml。DMSO終濃度<1‰。
結(jié)晶紫法確定細(xì)胞存活率
將已知濃度的待測化合物溶解在DMSO中加入各孔并保持24小時。每孔加入DMSO后應(yīng)保證DMSO的終濃度<0.5%(v/v)。之后棄掉培養(yǎng)液,每孔加入200μL 0.2μM結(jié)晶紫(2%乙醇溶液)。常溫下放置染色10分鐘左右,棄掉結(jié)晶紫溶液,用水迅速洗滌3次,將水甩干并用吹風(fēng)機(jī)吹干。每孔加入200μL 0.5%SDS(50%乙醇溶液),常溫下振蕩5~10分鐘,595nm下測定吸光度。測得的吸光度經(jīng)空白組(沒有種細(xì)胞的孔)進(jìn)行校正,并以相當(dāng)于對照組(沒有處理的孔中細(xì)胞)吸光度的百分率表示細(xì)胞存活率。每組實驗應(yīng)至少獨立重復(fù)3次并取平均值作為最后結(jié)果。
細(xì)胞成活率%=給藥組OD值的平均值/空白乳組OD值的平均值×100%
4.醌還原酶誘導(dǎo)活性測定
NQO1誘導(dǎo)測定的基本原理是葡萄糖-6-磷酸可在輔因子NADP存在的條件下被葡萄糖-6-磷酸脫氫酶還原,這時可產(chǎn)生NADPH,NADPH一旦形成便作為一種供電子體使甲萘醌還原為甲萘氫醌,甲萘氫醌可使MTT還原為甲臜,最后可對甲臜進(jìn)行吸光度的測定。NADP和甲萘醌在該催化循環(huán)過程中可再生,所以實驗中不用對其進(jìn)行補(bǔ)充。NQO1誘導(dǎo)劑可增加甲萘氫醌的 產(chǎn)生,從而使更多的甲臜形成。在該實驗中,所采用化合物的濃度要預(yù)先經(jīng)過Hepa 1c1c7細(xì)胞篩選,其濃度應(yīng)滿足使細(xì)胞存活率>55%。
NQO1活性的測定在96孔板上用鼠肝癌細(xì)胞進(jìn)行,過程如下所述:細(xì)胞培養(yǎng)后將已知濃度的待測化合物溶解在DMSO中加入各孔并保持24小時。每孔加入DMSO后應(yīng)保證DMSO的終濃度<0.5%(v/v)。在這之后,將培養(yǎng)液倒出并加入含有0.8%(w/v)洋地黃皂苷和2mM EDTA,攪動10分鐘以消化細(xì)胞。在每孔加入“完全反應(yīng)混和液”200μl。該混和液應(yīng)臨用前配置,配置方法如下:將7.5mL 0.5M的Tris-Cl(pH=7.4)、100mg小牛血清、1mL 1.5%的吐溫20、0.1mL 7.5mM的FAD、1mL 150mM的葡萄糖-6-磷酸、90μL 50mM的NADP、300單位葡萄糖-6-磷酸脫氫酶、45mg MTT用去離子水配置成150mL的溶液。在加入混和液之前加入0.2μL甲萘醌(50mM,溶解在乙腈中)。待加入完成后96孔板輕輕振搖5分鐘。將0.3mM雙香豆素溶解在0.5%DMSO和5mM磷酸二氫鉀中(pH=7.4)吸取50μL加入板上每孔中以終止反應(yīng)。在590nm波長下測定吸光度??瞻捉M中不含細(xì)胞,對照組為Hepa 1c1c7細(xì)胞和含0.5%DMSO基質(zhì)液但不含待測化合物。待測化合物的NQO1誘導(dǎo)活性的計算方法:先將給藥組和對照組的吸光度減去空白組的吸光度,然后用給藥組的吸光度指比上對照組的吸光度值(IR)作為NQO1誘導(dǎo)活性的指標(biāo)。每組實驗應(yīng)至少獨立重復(fù)3次。
四實驗結(jié)果:
表1 SAFI物質(zhì)組和從中分離的單體化合物的NQO1誘導(dǎo)活性測試結(jié)果
4'-Bromoflavone作為陽性對照藥
六實驗結(jié)論:
在保證細(xì)胞存活率高于55%的情況下,IR大于2即表明測試樣品具有顯著地NQO1誘導(dǎo)作用,IR值介于1和2之間表示具有一定程度的NQO1誘導(dǎo)活性。由上表結(jié)果可知,SAFI物質(zhì)組和 從中分離得到的三個單體化合物在測試濃度下未表現(xiàn)出細(xì)胞毒性,其中化合物1在20μM濃度下表現(xiàn)出了顯著的NQO1誘導(dǎo)活性,化合物2和3表現(xiàn)出中等強(qiáng)度的誘導(dǎo)活性。
實驗二、本發(fā)明化合物W(16號)清除DPPH自由基作用
一、實驗?zāi)康?
氧化應(yīng)激與體內(nèi)多種疾病的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān),如心腦血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等。酚酸類化合物因其結(jié)構(gòu)中具有還原性的酚羥基而表現(xiàn)出顯著的抗氧化、清除自由基的活性。本實驗中根據(jù)目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)特點,測試其清除DPPH自由基的活性。DPPH·(α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl)為一種穩(wěn)定的自由基,具有使空余電子轉(zhuǎn)移的作用。當(dāng)存在狀態(tài)為1時,其乙醇或甲醇溶液呈現(xiàn)深紫色,在517nm處有最大吸收。當(dāng)DPPH·溶液加入供氫化合物時,即存在狀態(tài)為2時,由于picryl基團(tuán)存在,呈現(xiàn)淺黃色,紫色減退至消失。
以Z·代表DPPH·,AH代表供氫分子,其主要的反應(yīng)如下:
Z·+AH=ZH+A·
據(jù)此可檢測自由基被消除的情況。
二、實驗材料
1.受試品:
2.實驗試劑與儀器:
三、實驗方法:
1.DPPH自由基清除實驗
量取1mL 1×10-4mol/L DPPH·甲醇溶液,并加入1mL試樣液,搖勻,氮氣保護(hù)下,暗處反應(yīng)40min后,用甲醇做參比液,測定反應(yīng)體系在517nm處的吸光度Ai。同時測定1mL DPPH·溶液與等體積甲醇混合液的吸光度Ac及試樣液與等體積甲醇混合液的吸光度Aj。根據(jù)公式(1)計算樣品的清除率,以Vc作為陽性對照重復(fù)上述實驗。
抗氧化活性的大小主要通過DPPH·的減少率來表示:
2.藥物配制方法
4種化合物均為粉末狀,用DMSO溶解。配成母液,化合物11-1、16-1及B-1濃度為100mM,儲存于-20℃。臨用時用甲醇將其進(jìn)行稀釋,化合物11-1、16-1及B-1依次稀釋為2mM、0.5mM、0.125mM。
四、實驗結(jié)果
1. 3種化合物DPPH自由基清除活性的測試結(jié)果
表1 三種化合物清除DPPH自由基活性測試結(jié)果
Vc為陽性對照藥
五、實驗結(jié)論
化合物2、3在三個測試濃度下(0.125mM,0.5mM,2mM)均具有顯著的DPPH自由基清除活性,其作用強(qiáng)度強(qiáng)于陽性對照藥Vc。化合物1在2mM濃度下具有顯著的DPPH自由基清除活性。SAFI物質(zhì)組因本底顏色干擾過大,在中、高濃度均未得到有效數(shù)據(jù),在低濃度(0.125mM)表現(xiàn)出了中等強(qiáng)度的DPPH自由基清除活性。
實驗三、本發(fā)明化合物W(16號)抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活化作用
一、實驗?zāi)康?
小膠質(zhì)細(xì)胞活化介導(dǎo)的慢性炎癥反應(yīng)是神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中的重要環(huán)節(jié),抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的激活可能成為藥物發(fā)現(xiàn)的一個新的靶點。LPS激活小膠質(zhì)細(xì)胞釋放NO、促炎癥細(xì)胞因子和活性氧等[1,2]。
本實驗通過建立體外LPS激活N9小膠質(zhì)細(xì)胞異?;罨暮Y選模型,以激活小膠質(zhì)細(xì)胞釋放NO為指標(biāo),在4種化合物中篩選對小膠質(zhì)細(xì)胞活化有抑制作用的化合物。
二、實驗材料
1.受試品:
2.實驗細(xì)胞株及來源:
N9:小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞株。
3.實驗試劑與儀器:
三、實驗方法:
1.小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞系N9的培養(yǎng)
細(xì)胞培養(yǎng)和模型建立中使用的所有玻璃器皿及金屬器械(培養(yǎng)瓶,移液管,溶液瓶等),均經(jīng)過121℃高壓滅菌30min,以徹底去除污染的LPS。以IMDM培養(yǎng)基作為基礎(chǔ)配制成內(nèi)含5%胎牛血清及50μg/ml 2-巰基乙醇的細(xì)胞培養(yǎng)液。小膠質(zhì)細(xì)胞以約4×105cells/ml的濃度在5%CO2,37℃培養(yǎng)瓶中傳代培養(yǎng),至第三天貼壁細(xì)胞約占培養(yǎng)瓶底面積50-60%,以胰酶消化貼壁細(xì)胞,傳代至另一培養(yǎng)瓶。以-80℃超低溫冰箱凍存復(fù)蘇后的N9作為第一代,選擇第3-8代N9細(xì)胞進(jìn)行實驗。
2.藥物配制方法
4種化合物均為粉末狀,用DMSO溶解。配成母液,化合物11-1、16-1及B-1濃度為100mM,化合物SAFI 100mg/ml,儲存于-20℃。臨用時用IMDM培養(yǎng)液將其進(jìn)行稀釋,化合物11-1、16-1及B-1依次稀釋為100μM、30μM、10μM、3μM、1μM,化合物SAFI 100μg/ml、30μg/ml、10μg/ml、3μg/ml、1μg/ml。DMSO終濃度<1‰。
3.Griess法檢測化合物對LPS激活小膠質(zhì)細(xì)胞的抑制作用[1,3]
取對數(shù)生長期的N9小膠質(zhì)細(xì)胞,用含5%胎牛血清的新鮮IMDM培養(yǎng)基將細(xì)胞密度調(diào)至5×105cells/ml,接種于96孔板內(nèi),100μl/well,于37℃,5%CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。細(xì)胞貼壁培養(yǎng)24h后換成無血清的新鮮培養(yǎng)液,同時進(jìn)行加藥處理。4種化合物設(shè)劑量100、30、10、3、1μM(μg/ml)與LPS共同作用。同時設(shè)空白對照。各給藥組中LPS終濃度為100ng/ml。細(xì)胞加藥后繼續(xù)培養(yǎng)24h后,收集上清液,Griess比色法檢測上清液中NO2-含量。
4.MTT法檢測化合物對小膠質(zhì)細(xì)胞細(xì)胞成活率的影響[2]
取對數(shù)生長期培養(yǎng)的N9小膠質(zhì)細(xì)胞,用含5%胎牛血清的新鮮IMDM培養(yǎng)基將細(xì)胞密度調(diào)至5×105cells/ml,接種于96孔板內(nèi),100μl/well,于37℃,5%CO2的培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。細(xì)胞貼壁培養(yǎng)24h后換成新鮮培養(yǎng)液,同時進(jìn)行加藥處理。4種化合物設(shè)劑量100、30、10、3、1μM(μg/ml)與LPS共同作用。同時設(shè)空白對照。各給藥組中LPS終濃度為100ng/ml。細(xì)胞加藥后繼續(xù)培養(yǎng)24h,然后向細(xì)胞液中加入MTT溶液,10μl/well,將細(xì)胞與0.25mg/ml MTT于37℃下共同孵育3h,吸除培養(yǎng)液,然后加入100μl的DMSO溶液,測定其光密度OD值。數(shù)據(jù)處理,利用酶標(biāo)儀相應(yīng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計算每一種樣品6個孔OD值的平均值,利用平均值按如下公式計算細(xì)胞成活率(cell viability,CV%)。
細(xì)胞成活率%=樣品組OD值的平均值/空白對照組OD值的平均值×100%
5.統(tǒng)計方法
全部資料采用SPSS(13.0)統(tǒng)計軟件包進(jìn)行檢驗分析。結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,評 價整體性差異,組間均數(shù)采用One-Way ANOVA分析法進(jìn)行方差齊性分析,并結(jié)合Dunnett’s test分析方法進(jìn)行組間比較。多樣本方差齊性檢驗采用Levene檢驗,方差齊性時采用Dunnett’s雙側(cè)T檢驗多組間均數(shù)的差異,方差不齊時采用Dunnett T3檢驗多組間均數(shù)的差異。
四、實驗結(jié)果
1. 4種化合物對LPS激活N9小膠質(zhì)細(xì)胞一氧化氮釋放的影響
實驗結(jié)果顯示,化合物1、2、3作用24h后對LPS活化的小鼠小膠質(zhì)細(xì)胞株N9的NO釋放有抑制作用(見表1)。
表1. 4種化合物對LPS激活N9小膠質(zhì)細(xì)胞釋放一氧化氮(%)的影響(Mean±SE)
Significance:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001compared to LPS groups.###P<0.001compared to control groups.
2. 4種化合物對LPS活化的N9小膠質(zhì)細(xì)胞存活率的影響
實驗結(jié)果顯示,測試樣品均不降低LPS活化的N9細(xì)胞存活率(見表2)。
表2. 4種化合物對LPS活化的N9小膠質(zhì)細(xì)胞存活率(%)的影響(Mean±SE)
Significance:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001compared to control groups.
五、實驗結(jié)論
化合物1、2、3能夠顯著抑制LPS刺激的N9小膠質(zhì)細(xì)胞NO釋放,并且在其發(fā)揮抑制作用的濃度范圍內(nèi)不影響小膠質(zhì)細(xì)胞存活率。提示以上樣品能夠抑制LPS誘導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞活化,其可能具有減輕小膠質(zhì)細(xì)胞活化介導(dǎo)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如神經(jīng)退行性疾病)的潛在作用。
從以上實驗結(jié)果可知,本發(fā)明化合物具有優(yōu)良的藥理效果,和現(xiàn)有技術(shù)相比副作用低,療效好,物理化學(xué)性質(zhì)特別適合開發(fā)成適宜的藥物。
附圖說明
圖1:7個組分分離情況
圖2:Fr.5HPLC色譜圖
15——丹酚酸B;16——16號目標(biāo)化合物W
圖3:Fr.6HPLC色譜圖
15——丹酚酸B;16——16號目標(biāo)化合物W
圖4:對Fr.6進(jìn)行二次制備(色譜條件:甲醇:乙腈:水:甲酸2:20:78:0.1%),譜圖
圖5:對16號目標(biāo)峰純度驗證,譜圖
圖6為本發(fā)明化合物的質(zhì)譜圖
具體實施方式
以下通過實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明,但不作為對本發(fā)明的限制。
實施例1
化合物W的制備
(1)提取:將丹參藥材加水進(jìn)行水提,方法如下:加入4-8倍藥材量體積的水,煎煮提取三次,每次0.5-3h,濾過;藥渣繼續(xù)用3-6倍量水煎煮0.5-3h,濾過;合并濾液,冷卻,用鹽酸溶液調(diào)節(jié)至酸性,放置2-10小時后過濾;
(2)分離:將所述步驟(1)中所得藥液經(jīng)水稀釋后過聚酰胺柱層析,以碳酸氫鈉溶液洗脫并收集,調(diào)PH值至酸性后再過大孔吸附樹脂,其中原藥材與大孔吸附樹脂重量比為5:1-1:1,用8-15倍量柱床體積的水沖洗;用3-8倍量的50%-95%乙醇洗脫,洗脫液濃縮至無醇味,所得濃縮液冷藏12~48小時后過濾;所述大孔吸附樹脂選自AB-8、HPD450、HPD700、D101、D4020和X5型大孔吸附樹脂中的一種。過濾后的濾液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至5.0—6.5,冷凍干燥,即得丹參多酚酸提取物;
(3)純化:將所述步驟(2)所得丹參多酚酸提取物用流動相溶解配置成樣品溶液,樣品溶液濃度為20-50mg/ml,使用高壓制備液相色譜儀進(jìn)行初步分離得到含有所述化合物W的混合物;然后繼續(xù)分離所得混合物,再使用高壓制備液相色譜儀經(jīng)過先后兩步純化得到所述的目標(biāo)化合物化合物W;其中,色譜填料為C18反相硅膠柱,每次進(jìn)樣量1ml,流速5-10ml/min;初步分離所采用的色譜條件為乙腈:水:甲酸=25:75:0.1%;第一步純化所采用的色譜條件為乙腈:水:甲酸=21:79:0.1%,第二步純化所采用的色譜條件為甲醇:乙腈:水:甲酸=2:20:78:0.1%。
實施例2
續(xù)實施例1
應(yīng)用制備型HPLC法對樣品溶液進(jìn)行了初步分離,按照色譜峰保留時間和相對分離度將其分為6個目標(biāo)組分。6個組分分離情況如圖1中所示,色譜條件:乙腈:水:甲酸25:75:0.1%。對粗分的到的6個組分(Fr.1,F(xiàn)r.2,F(xiàn)r.3,F(xiàn)r.4,F(xiàn)r.5,F(xiàn)r.6)進(jìn)行分析檢測Fr.5和Fr.6中含有本發(fā)明化合物W(16號)目標(biāo)峰。圖2為Fr.5HPLC色譜圖,圖3為Fr.6HPLC色譜圖;對Fr.6進(jìn)行二次制備(色譜條件:甲醇:乙腈:水:甲酸2:20:78:0.1%),譜圖見圖4,對16號目標(biāo)峰純度驗證,譜圖見圖5。
實驗材料和方法
1.實驗儀器和試劑
(1)制備型HPLC液相色譜儀:島津L‐6AD半制備型高效液相色譜儀
(2)制備型HPLC液相色譜柱:島津ODS(C18250mm*20mm/5μm)色譜柱
YMC(C18250mm*20mm/5μm)色譜柱
(3)色譜純試劑:Sigma‐Aldrich色譜乙腈(4L)
Sigma‐Aldrich色譜甲醇(4L)
2.實驗方法:將SAFI固體粉末,用流動相溶解,配置成25mg/ml的樣品溶液,每次進(jìn)樣量1ml,流速10ml/min,檢測波長288nm和254nm均可。
實施例3化合物W制劑
取實施例1的化合物W0.5g與10.5g聚乙二醇-6000混合均勻,加熱熔融,化料后移至滴丸滴灌中,藥液滴至6-8℃液體石蠟中,除油,制得滴丸400粒。
實施例4化合物W制劑
取實施例1的化合物W0.5g、葡萄糖4.5g、硫代硫酸鈉0.9g和蒸餾水1ml,上述組分混合均勻后,冷凍干燥,分裝500支,即得。
實施例5化合物W制劑
取實施例1的化合物W0.5g、微晶纖維素20g、淀粉20g,上述組分混勻后,制粒壓片制備成500片片劑,即得。
實施例6,
將化合物W和以下的堿性物質(zhì)反應(yīng)根據(jù)酸堿中和反應(yīng)的原理形成相應(yīng)的鹽:
鈉、鉀、鋰、鎂、鋁、鈣、鋅等的氫氧化物,N,N′-二芐基乙二胺、氯普魯卡因、膽堿、二乙醇胺、乙二胺、N-甲基葡糖胺、普魯卡因、黃連素。