本发明涉及一种化合物及其提取分离方法与应用,尤其涉及从川麦冬中提取分离的化合物及其方法与应用,属于植物化学技术领域。
背景技术:
麦冬(ophiopogonjaponicus(thunb.)ker-gawl.)为百合科沿阶草属,为多年生草本植物的干燥块根,是我国传统养阴生津、润肺清心的常用中药,始载于《神农本草经》。其中,川麦冬为《中华人民共和国药典》收载的著名优质地道药材,以块根入药,主要含有麦冬多糖、高异黄酮类、甾体皂苷、挥发油、蛋白质、微量元素、氨基酸等有效组分,临床广泛应用于肺燥干咳、虚痨咳嗽、津伤口渴、心烦失眠、肠燥便秘、糖尿病、冠心病、心绞痛、心律失常等症具有显著疗效,因此其具有很高的研究价值和开发潜力。随着科学技术的发展及对中药综合研究的深入,中医药有了新的开发前景,并有着更加广阔的用途,如何开发研制新的有效药物成分,开拓新的应用领域已是人们所关心的问题。
其中,“麦冬主流品种药材质量比较研究,吴发明等,2017年”中对我国四大产区麦冬质量进行评价,为麦冬质量有效控制和临床准确用药提供科学依据,方法参照药典麦冬性状描述进行性状比较,采用药典方法对重金属、有害元素、二氧化硫残留进行检测,采用气相色谱法对多效唑残留进行检测,采用紫外分光光度法对麦冬多糖含量进行测定,采用高效液相色谱法对麦冬皂苷d、麦冬甲基黄烷酮a、麦冬甲基黄烷酮b的含量进行测定并进行指纹图谱分析,结论为不同来源麦冬质量存在较大差异,应当有针对性的建立个性化质控标准,但均未涉及有对川麦冬中其他化合物的具体分析及研究。
“川麦冬药材的等级评价标准分析,王慧等,2019年”中通过对川麦冬药材多种质控指标的检测和分析,探索该药材性状与内在质量之间的关联性,为川麦冬药材等级标准的制定提供参考。方法:对28批不同等级川麦冬药材(一等品、二等品、三等品和统货)开展性状检查、显微和薄层鉴别、水分、灰分、酸不溶性灰分、二氧化硫残留量、重金属和有害元素残留量、多效唑残留量、水溶性浸出物、总皂苷含量及3种主要成分(麦冬皂苷d,甲基麦冬黄烷酮a,甲基麦冬黄烷酮b)含量测定,分析各项指标与川麦冬药材等级之间的相关性。结果为川麦冬药材在性状、显微特征和薄层色谱方面均具有专属性特征,川麦冬药材的杂质、水分、灰分、酸不溶性灰分和水溶性浸出物在不同等级之间存在一定差异性。
技术实现要素:
发明人在对川麦冬中活性成分进行研究过程中,发现川麦冬中所含化合物川麦冬苷a具有抑制肿瘤细胞活性的作用,同时,目前还尚未见有关该化合物对抑制肿瘤细胞活性的报道,更未发现市场上有与该化合物相关的药物。
基于此,本发明提出了从川麦冬中提取分离的化合物及其方法与应用,不仅具有提取分离方法简单的特点,而且还进一步发掘了川麦冬苷a的药用作用,对于制备抑制肿瘤细胞生长药物具有很好的参考价值。
为了实现上述技术目的,提出如下的技术方案:
从川麦冬中提取分离的化合物,所述化合物是自川麦冬中分离纯化而得,具有如下分子式结构:
化学名称为:(3s,5r,8s)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢-α,α,3,8-四甲基-5-天青烯乙醇-11-o-d-吡喃葡萄基-(1->6)-d-吡喃木糖苷,自命名为:川麦冬苷a。
进一步的,所述化合物为白色固体,具有香辛气味。
进一步的,所述化合物的电喷雾电离质谱esi-ms(e/z)显示:正离子515.28[m-h]-,529.28[m+na]+;该化合物分子量为516;且高分辨质谱给出的准分子离子峰为:529.2895[m+na]+,计算值为529.2904[m+na]+,分子式为c26h44o10。
在1hnmrδppm中1.33(3h,s),1.42(3h,s),0.90(3h,d,j=7.2),0.94(3h,d,j=7.2)均为甲基氢信号,其中δ1.33,δ1.,42偏向低场,说明与它相连的官能团起到了去屏蔽作用,两个甲基与季相连;δ0.90,0.94均被裂分为双峰,提示它们是与一个次甲基相连。
13cnmr给出了26个碳信号,结合dept135。,δ139.7,139.4,80.1为季碳信号,δ46.2,48.0,33.7,69.6,66.8为次甲基碳信号,δ35.4,30.9,28.0,27.1,34.0,98.5,75.078.5,70.9,76.4,105.5,74.6,77.8,71.3为亚甲基碳信号,δ19.7,20.0,22.8,24.6为甲基碳
信号,其中δ139.7,139.4为双键碳信号,δ98.5,75.0,78.5,70.9,76.4,69.6为葡萄糖基碳的信号,δ105.5,74.6,77.8,71.3,66.8为木糖碳的信号。
根据hsqc与hmbc,δh1.33(δc22.8)与δc24.6,98.5,80.1,48.0相关,δh1.42(δc24.6)与δc22.8,98.5,80.1,48.0相关,说明δh1.33,1.42的甲基是与季碳相连,且靠近糖;δh0.90(δc19.7)与δc33.7,34.0,139.7相关,δh0.94(δc20.0)与δc46.2,139.4,30.9相关,说明δh0.90,0.94这两个甲基分别与叔碳δc46.2,33.7相连,且靠近双键。
通过核磁二维hsqc,hmbc,h-hcosy,noesy等分析技术手段,对该化合物碳氢进行了全归属,并根据它们的相关性,确定该化合物的结构。
从川麦冬中提取分离的化合物的方法,包括如下步骤:
a.将川麦冬药材粉碎60-100目后,取6-12倍重量的浓度90-95%(w/w)乙醇加热回流提取3-5次,合并提取液,于60℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至浸膏;
b.将经步骤a所得的浸膏用3倍体积的纯乙醇分散,用浸膏质量的2~3倍硅胶拌样,得硅胶拌样物;将所得的硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,用10~20倍的硅胶为填料,湿法装柱,干法上样,用二氯甲烷:甲醇=10:1~0:1(v/v)为洗脱剂进行常压洗脱,分管收集,每管100ml,根据薄层层析结果,将含有目标化合物的收集液合并,于45℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至浸膏;
c.将经步骤b所得的浸膏用3倍体积的纯甲醇分散后,用0.45μm滤膜过滤,滤液再经c18反相色谱填料高压制备分离,收集相对应的色谱峰,于45℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至大量析出,过滤,即得目标物单体。
进一步的,所述薄层层析过程中,以二氯甲烷:乙醇=3:1为展开剂,10%硫酸-乙醇为显色剂,105℃加热显色。
进一步的,所述c18反相色谱填料高压制备分离,以甲醇(a):水(b)=70:30(v/v)为流动相;检测波长210nm。
从川麦冬中提取分离的化合物的应用,包括在制备抑制肿瘤细胞生长药物中等的应用。
采用本技术方案,带来的有益技术效果为:
1)在本发明中,化合物结构的确定,明确了其药理活性;
2)在本发明中,该化合物单体提取分离容易,方法简单,得率高,适合于大型的工业生产;
3)在本发明中,进一步发掘了川麦冬苷a的药用作用,对于制备抑制肿瘤细胞生长药物具有很好的参考价值;
川麦冬苷a作为一种首次报道其自川麦冬中提取分离以及其结构确定及分析,并根据核磁二维等相关数据确定了其相对构型的新化合物,药理研究表明其对肺腺癌(lungadenocarcinoma,la)细胞生长具有很好的抑制效果,在研制新型抗癌方面,能够作为一种潜体结构进行开发利用。
具体实施方式
下面通过对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
从川麦冬中提取分离的化合物,所述化合物是自川麦冬中分离纯化而得,具有如下分子式结构:
化学名称为:(3s,5r,8s)-1,2,3,4,5,6,7,8-八氢-α,α,3,8-四甲基-5-天青烯乙醇-11-o-d-吡喃葡萄基-(1->6)-d-吡喃木糖苷,自命名为:川麦冬苷a;化合物为白色固体,具有香辛气味;此外,化合物的电喷雾电离质谱esi-ms(e/z)显示:正离子515.28[m-h]-,529.28[m+na]+;该化合物分子量为516;且高分辨质谱给出的准分子离子峰为:529.2895[m+na]+,计算值为529.2904[m+na]+,分子式为c26h44o10。
其中,具体分析包括:
在1hnmrδppm中1.33(3h,s),1.42(3h,s),0.90(3h,d,j=7.2),0.94(3h,d,j=7.2)均为甲基氢信号,其中δ1.33,δ1.,42偏向低场,说明与它相连的官能团起到了去屏蔽作用,两个甲基与季相连;δ0.90,0.94均被裂分为双峰,提示它们是与一个次甲基相连。
13cnmr给出了26个碳信号,结合dept135。,δ139.7,139.4,80.1为季碳信号,δ46.2,48.0,33.7,69.6,66.8为次甲基碳信号,δ35.4,30.9,28.0,27.1,34.0,98.5,75.078.5,70.9,76.4,105.5,74.6,77.8,71.3为亚甲基碳信号,δ19.7,20.0,22.8,24.6为甲基碳
信号,其中δ139.7,139.4为双键碳信号,δ98.5,75.0,78.5,70.9,76.4,69.6为葡萄糖基碳的信号,δ105.5,74.6,77.8,71.3,66.8为木糖碳的信号。
根据hsqc与hmbc,δh1.33(δc22.8)与δc24.6,98.5,80.1,48.0相关,δh1.42(δc24.6)与δc22.8,98.5,80.1,48.0相关,说明δh1.33,1.42的甲基是与季碳相连,且靠近糖;δh0.90(δc19.7)与δc33.7,34.0,139.7相关,δh0.94(δc20.0)与δc46.2,139.4,30.9相关,说明δh0.90,0.94这两个甲基分别与叔碳δc46.2,33.7相连,且靠近双键。
通过核磁二维hsqc,hmbc,h-hcosy,noesy等分析技术手段,对该化合物碳氢进行了全归属(见下表1),并根据它们的相关性,确定该化合物的结构。
实施例2
本实施例以取500g川麦冬药材为例,对化合物川麦冬苷a的提取分离加以说明。
将川麦冬药材粉碎为60目后加入6倍重量的浓度为90%(w/w)乙醇加热回流提取5次,合并提取液,于60℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至浸膏,约120g;
将所得的浸膏用3倍体积的纯乙醇分散,用浸膏质量的2倍的硅胶拌样,将所得硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,以10倍的硅胶为填料,湿法装柱,干法上样,用二氯甲烷:甲醇(10:1~0:1)v/v为洗脱剂进行常压洗脱,分管收集,每管100ml,根据薄层层析(以二氯甲烷:乙醇=3:1为展开剂,10%硫酸-乙醇为显色剂,105℃加热显色)结果,将含有目标化合物的收集液合并,于45℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至浸膏,浸膏重6g;
用3倍体积的纯甲醇分散,再用0.45μm滤膜过滤,滤液再经c18反相色谱填料高压制备分离,a:甲醇b:水,a:b70:30v/v为流动相,检测波长210nm;收集相对应的色谱峰,于45℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至大量析出,过滤得到白色固体产物0.85g。
实施例3
本实施例以取500g川麦冬药材为例,对化合物川麦冬苷a的提取分离加以说明。
将川麦冬药材粉碎为100目后加入12倍重量的浓度为95%(w/w)乙醇加热回流提取5次,合并提取液,于60℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至浸膏,约150g;
将所得的浸膏用3倍体积的纯乙醇分散,用浸膏质量的3倍的硅胶拌样,将所得硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,以20倍的硅胶为填料,湿法装柱,干法上样,用二氯甲烷:甲醇(10:1~0:1)v/v为洗脱剂进行常压洗脱,分管收集,每管100ml,根据薄层层析(以二氯甲烷:乙醇=3:1为展开剂,10%硫酸-乙醇为显色剂,105℃加热显色)结果,将含有目标化合物的收集液合并,于45℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至浸膏,浸膏重5.8g;
用3倍体积的纯甲醇分散,再用0.45μm滤膜过滤,滤液再经c18反相色谱填料高压制备分离,a:甲醇b:水,a:b70:30v/v为流动相,检测波长210nm;收集相对应的色谱峰,于45℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至大量析出,过滤得到白色固体产物0.89g。
实施例4
本实施例以取500g川麦冬药材为例,对化合物川麦冬苷a的提取分离加以说明。
将川麦冬药材粉碎为70目后加入10倍重量的浓度为95%(w/w)乙醇加热回流提取5次,合并提取液,于60℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至浸膏,约130g;
将所得的浸膏用3倍体积的纯乙醇分散,用浸膏质量的2倍的硅胶拌样,将所得硅胶拌样物进行正相硅胶柱层析,以10倍的硅胶为填料,湿法装柱,干法上样,用二氯甲烷:甲醇(10:1~0:1)v/v为洗脱剂进行常压洗脱,分管收集,每管100ml,根据薄层层析(以二氯甲烷:乙醇=3:1为展开剂,10%硫酸-乙醇为显色剂,105℃加热显色)结果,将含有目标化合物的收集液合并,于45℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至浸膏,浸膏重6.5g;
用3倍体积的纯甲醇分散,再用0.45μm滤膜过滤,滤液再经c18反相色谱填料高压制备分离,a:甲醇b:水,a:b70:30v/v为流动相,检测波长210nm;收集相对应的色谱峰,于45℃条件下水浴后,于真空度-0.08mpa条件下减压浓缩至大量析出,过滤得到白色固体产物0.90g。
实施例5
取基于实施例2-4中制备的化合物川麦冬苷a,进行抑制肿瘤细胞生长的研究,其中,用mtt法测定化合物川麦冬苷a对肺腺癌(lungadenocarcinoma,la)细胞生长的抑制效果,以对本发明中涉及的技术方案做进一步说明。
具体包括如下步骤:
一、将培养好的肺腺癌细胞制成单细胞悬液,用细胞板计数并稀释至细胞浓度为6.5×104个/ml,于100孔板中接种细胞,每孔80ul;
二、另设:2孔无细胞且仅有80ul培养液“dulbecco’smodifiedeagle’smedia(dmem,gibeo,usa)+10%小牛血情”,用于仪器调零的空白对照孔;
三、置于37.5℃、4.5%co2的培养箱中培养24h,然后加入20ul经培养液稀释的样品,同时,往阳性对照孔加20ul顺铂,往阴性对照孔和空白对照孔各加入20ul培养液;继续培养72h,每孔加10ul5mg/mlmtt;
四、于37.5℃下反应5h,每孔加100ul10%sds-0.01mol/lhcl溶液过夜;
五、采用酶标仪比色测定(测定波长570nm,参考波长655nm),对肺腺癌细胞生长的抑制率计算方法为(阴性对照组od值-实验组od值)/(阴性对照组od值-空白组od值)×100%,采用spss软件计算ic50值。
实验表明:化合物川麦冬苷a对神经母细胞瘤细胞的ic50值为0.163mm,化合物川麦冬苷a显示了较强的抑制神经母细胞瘤细胞的活性,由此,本技术方案中所述的化合物川麦冬苷a可作为抗癌药物或其他生物活性先导物。