一种吉玛烷型倍半萜化合物、其制备方法及用途

1.本发明属于药物化学领域，具体涉及一种吉玛烷型倍半萜化合物，同时还涉及该吉玛烷型倍半萜化合物的制备方法，以及该吉玛烷型倍半萜化合物在制备治疗阿尔茨海默病制剂方面的应用。


背景技术：

2.阿尔茨海默症(ad)是一种慢性神经退行性疾病，主要表现为认知功能障碍、记忆缺陷、生活自理能力丧失等，对人类具有破坏性的影响。随着生活质量的不断提高，老年人口越来越多，特别是在发达国家，ad已成为一个十分严重的问题。根据ad发病机制的胆碱能假说，海马和皮质乙酰胆碱水平下降导致胆碱能系统功能障碍，导致严重的记忆和学习障碍。在神经元水平上，乙酰胆碱可被乙酰胆碱酯酶(ache)和丁酰胆碱酯酶(bche)两种胆碱酯酶降解，这被认为在ad病理中起着重要作用。ache和bche分布于脑内、神经纤维缠结和神经炎斑等。尽管ad病因不明，但通过抑制ache和bche从而提高乙酰胆碱含量已被认为是最有效的ad治疗策略。因此，ache和bche抑制剂已成为治疗ad主要药物。然而，目前临床药物(他克林，里瓦斯汀和多奈哌齐等)仅能缓解ad的发病进程，且仅对轻度ad有效，并不能终止疾病的进程。因此，必须开发新的抑制ache和bche药物来治疗ad。
3.药物的发展历史表明，植物拥有非常丰富的活性化合物资源，许多合成药物源于天然产物。由于ad已成为世界上最常见的致死性疾病，对公共卫生的造成巨大威胁，因此，基于药用植物新的治疗策略已成为重点研究对象。
4.缬草(valeriana officinalis l.)是败酱科(valerianaceae)缬草属(valeriana)多年生草本植物。宽叶缬草(valeriana officinalis var.latifolia miq)是缬草的变种，作为我国民间传统用药，宽叶缬草的根和根茎味辛、甘，性温，内服可用于心神不安、心悸失眠和脘腹胀痛；外用可治跌打损伤等。现代研究表明宽叶缬草具有镇静安神、解痉止痛、提高免疫力及保护脏器等药理作用。近几年，国内外学者对缬草属植物进行了越来越多的研究，其根和根茎中主要化学成分为挥发性成分和倍半萜类化合物，其次是环烯醚萜类、木质素类、黄酮类及生物碱类；还有其他类结构，如有机酸、芳环衍生物和甾体类等。迄今为止，现有技术中未见有从宽叶缬草根及根茎中提取倍半萜类与(tecostidine)类生物碱杂合的结构，且此结构具有抑制乙酰胆碱酯酶的活性。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种具有抑制乙酰胆碱酯酶活性，制备方法简单易行，重现性好的吉玛烷型倍半萜化合物。
6.本发明的另一目的在于提供该吉玛烷型倍半萜化合物的制备方法。
7.本发明的再一目的在于提供该吉玛烷型倍半萜化合物在制备治疗阿尔茨海默病
(ad)制剂方面的应用
8.本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
9.本发明的一种吉玛烷型倍半萜化合物，其结构式为(i)：
[0010][0011]
本发明的一种吉玛烷型倍半萜化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0012]
(1)取宽叶缬草干燥根和根茎100份，粉碎，采用95％工业乙醇或甲醇400份，加热回流提取3次，回收醇浓缩得浸膏7份；
[0013]
(2)将浸膏用200份水混溶成浑浊物，经过乙酸乙酯等体积萃取3次、经旋转蒸发仪浓缩得乙酸乙酯层浸膏5份；
[0014]
(3)乙酸乙酯层浸膏经过硅胶柱层析，先采用石油醚与乙酸乙酯体积比为50:1～1:1比例的洗脱剂梯度洗脱，再用石油醚与丙酮体积比为5:1～0:1比例的洗脱剂梯度洗脱，最后用氯仿与甲醇体积比为10:1～1:1比例的洗脱剂梯度洗脱，运用硅胶薄层色谱技术对不同洗脱馏分进行检测，具有相同的薄层色谱结果的馏分进行合并，得到八个馏分：fr.1、fr.2、fr.3、fr.4、fr.5、fr.6、fr.7、fr.8；
[0015]
(4)对fr.5进行小孔树脂凝胶柱层析，采用甲醇与水体积比为4:10～1:0比例的洗脱剂梯度洗脱，再次被分成7个亚馏分：fr.5a、fr.5b、fr.5c、fr.5d、fr.5e、fr.5和fr.5g；fr.5d先经硅胶柱层析，氯仿与乙酸乙酯体积比为50:1～0:1比例的洗脱剂梯度洗脱，再经甲醇的sephadex lh
‑
20凝胶柱层析，最后经半制备高效液相色谱，甲醇与水比例为80:20，得到吉玛烷型倍半萜化合物。
[0016]
上述的吉玛烷型倍半萜化合物在制备治疗阿尔茨海默病(ad)制剂方面的应用。
[0017]
本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本发明对宽叶缬草干燥根和根茎通过乙醇加热回流提取，乙酸乙酯萃取，浸膏浓缩，硅胶柱层析，凝胶柱层析，薄层层析，半制备高效液相色谱纯化制得纯度较高的吉玛烷型倍半萜化合物，这是首次从缬草属中提取到倍半萜类与tecostidine类生物碱杂合的结构，经试验证实具有显著的抑制乙酰胆碱酯酶的活性，且方法简单易行，重现性好，可作为潜在的阿尔茨海默病(ad)治疗药物或先导化合物开发应用。
附图说明
[0018]
图1为本发明的核磁共振氢谱图；
[0019]
图2为本发明的核磁共振碳谱图；
[0020]
图3为本发明的高分辨质谱图。
具体实施方式
[0021]
以下结合较佳实施例及试验例，对依据本发明提出的一种吉玛烷型倍半萜化合物、其制备方法及用途的具体实施方式、有益效果，详细说明如后。
[0022]
实施例：
[0023]
一种吉玛烷型倍半萜化合物的制备方法，包括以下步骤：
[0024]
(1)取宽叶缬草干燥根和根茎10kg，粉碎，采用95％工业乙醇或甲醇50l，加热回流提取3次，回收醇浓缩得浸膏700g，浸膏用20l水混溶成浑浊物，经过乙酸乙酯等体积萃取3次、经旋转蒸发仪浓缩得乙酸乙酯层浸膏500g；
[0025]
(2)乙酸乙酯层浸膏经过硅胶柱层析，先采用石油醚与乙酸乙酯体积比为50:1～1:1比例的洗脱剂梯度洗脱，再用石油醚与丙酮体积比为5:1～0:1比例的洗脱剂梯度洗脱，最后用氯仿与甲醇体积比为10:1～1:1比例的洗脱剂梯度洗脱，运用硅胶薄层色谱技术对不同洗脱馏分进行检测，具有相同的薄层色谱结果的馏分进行合并，得到八个馏分：fr.1(286.0g)、fr.2(28.0g)、fr.3(84.2g)、fr.4(31.1g)、fr.5(35.4g)、fr.6(34.3g)、fr.7(80.1g)、fr.8(45.1g)；
[0026]
(3)对fr.5(35.4g)进行小孔树脂凝胶柱层析，采用甲醇与水体积比为4:10～1:0比例的洗脱剂梯度洗脱，运用硅胶薄层色谱对不同洗脱馏分进行检测，具有相同的薄层色谱结果的馏分进行合并，得到七个亚馏分：fr.5a、fr.5b、fr.5c、fr.5d、fr.5e、fr.5和fr.5g；对fr.5d(5.8g)先进行硅胶柱层析，氯仿与乙酸乙酯体积比为50:1～0:1比例的洗脱剂梯度洗脱，每个梯度20l，再经甲醇的sephadex lh
‑
20凝胶柱层析和半制备高效液相色谱，甲醇与水比例为80:20，得到化合物(58.0mg)。
[0027]
对该化合物进行结构鉴定：
[0028]
化合物通过高分辨质谱(见图3)、核磁共振谱(1h nmr,
13
c nmr,2d
‑
nmr)(见图1
‑
2)、紫外光谱、红外光谱、旋光等数据进行综合分析，从而确定化合物的结构式，式(i)所示：
[0029][0030]
化合物：黄色油状物，分子式为c
25
h
33
no2，hr
‑
esi
‑
ms m/z 380.2584([m+h]
+
,calcd for c
25
h
34
no2,380.2584)，[α]
24d
+2.54(c 0.14,ch3oh)；uv(ch3oh))λ
max 268nm；ir(kbr)v
max 1698,1615,1456,1261,1192,1144,1093,1031,801cm
‑1；核磁数据如表1所示。
[0031]
表1，化合物nmr核磁数据，1h(600mhz)and 13
c(150mhz)nmr data of i in dmso
‑
d6.
[0032][0033][0034]
试验例：乙酰胆碱酯酶抑制活性测定
[0035]
(1)磷酸盐缓冲液(pbs)配制：1.15g磷酸氢二钠和0.23g磷酸二氢钠溶于100ml纯水中，混合均匀，调ph至7.4。
[0036]
(2)阳性对照他克林(tacrine)溶液配制：先用dmso溶解他克林，再用pbs稀释(其中dmso<1
‰
)，反应终浓度为0.33μm。
[0037]
(3)乙酰胆碱酯酶(ache)配制：称取0.5mg ache溶于10ml pbs溶液中，浓度为0.54u/ml，完全溶解后进行分装。再用pbs溶液将其稀释至0.1u/ml，待用。
[0038]
(4)显色剂5,5
‑
二硫代双(2
‑
硝基苯甲酸)(dtnb)溶液配制：取13mg dtnb溶于6.5ml pbs中，得到5mm显色剂dtnb，4℃保存，现配现用。
[0039]
(5)碘代硫代乙酰胆碱溶液：称取18.8mg溶于6.5ml pbs溶液中，需冰上溶解，得到10mm碘代硫代乙酰胆碱溶液，现配现用。
[0040]
(6)将dtnb与碘代硫代乙酰胆碱溶液使用前等体积混合。
[0041]
(7)实施例1的化合物溶解在1
‰
dmso中。
[0042]
具体方法如下：
[0043]
采用ellman分光光度法测定化合物抑制乙酰胆碱酯酶的活性。以他克林为阳性对照。在96孔板中分别设置空白组、背景组、阴性对照组、阳性对照组、实验组，分别按照以下要求加入试剂在96孔板中：a.空白组：150μl pbs+10μl 1
‰
dmso；b.背景组：150μl pbs+10μl化合物；c.阴性对照组：110μl pbs+10μl 1
‰
dmso+40μl ache；d.阳性对照组：110μl pbs+10μl他克林+40μl ache；实验组：110μl pbs+10μl化合物+40μl ache，室温(25℃)孵育15min。将dtnb与碘代硫代乙酰胆碱溶液1：1混合，每孔加入40μl混合溶液引发反应，37℃放置10min，用酶标仪检测405nm处的od值。
[0044]
按照以下公式计算化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制率：
[0045]
抑制率(％)＝[1
‑
(a
实验组或阳性对照
‑
a
背景组
)/(a
阴性对照
‑
a
空白对照
)]
×
100％
[0046]
同时计算其ic
50
值。
[0047]
表2乙酰胆碱酯酶抑制活性
[0048][0049]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。