单萜吲哚类生物碱化合物及其制备方法和用途

文档序号:148871 发布日期:2021-10-26 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 单萜吲哚类生物碱化合物及其制备方法和用途 (Monoterpene indole alkaloid compound and preparation method and application thereof ) 是由 张薇 刘斌 王贵阳 于潇 于 2021-08-23 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种单萜吲哚类生物碱化合物及其制备方法和用途。本发明的化合物可以预防或治疗脑缺血再灌注损伤。(The invention discloses a monoterpene indole alkaloid compound and a preparation method and application thereof. The compound of the invention can prevent or treat cerebral ischemia-reperfusion injury.)

单萜吲哚类生物碱化合物及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种单萜吲哚类生物碱化合物及其制备方法和用途。

背景技术

单萜吲哚类生物碱具有多样的分子结构和显著的生物活性,目前已经成为药学领域研究的重点。已知的单萜吲哚类生物碱骨架类型众多,表现出重要的药理学活性。临床上已经应用的单萜吲哚类生物碱包括利血平,阿马林及长春碱等。当然,不同结构的单萜吲哚骨架及不同的取代基对于其药效和适应症影响显著,通常不属于本领域的常规选择。

CN107417595A公开了一种基于自由基串联反应的系列单萜吲哚生物碱的合成方法,通过三种类型光催化自由基串联反应突破了苯胺与烯胺的传统反应模式,高选择性地构筑多个C–N及C–C键,快速形成分子结构的复杂性和官能团的多样性。

CN110483552A公开了一种单萜吲哚生物碱类化合物,从云南萝芙木枝叶干品中分离得到。这种单萜吲哚生物碱类化合物结构新颖,且具有免疫抑制活性,可作为免疫抑制药物的先导化合物。

发明内容

有鉴于此,本发明的一个目的在于提供一种新的单萜吲哚类生物碱化合物。本发明的另一个目的在于提供上述单萜吲哚类生物碱化合物的制备方法。本发明的再一个目的在于提供上述单萜吲哚类生物碱化合物的用途。本发明通过以下技术方案实现上述目的。

一方面,本发明提供一种单萜吲哚类生物碱化合物,所述化合物的结构如式(I)或(I’)所示:

式(I)和(I’)中,A和B均为碳,A和B之间以单键或双键形式相连;

式(I)和(I’)中,R1选自氢或C1-C6烷氧甲酰基;

式(I)和(I’)中,R2选自C1-C6烷基或C2-C8链烯基;

式(I)和(I’)中,R3选自氢、羟基或C1-C6烷氧基,R4选自C1-C6烷氧基;或者R3和R4形成环状结构。

根据本发明的化合物,优选地,R1选自氢或C1-C3烷氧甲酰基;R2选自C1-C3烷基或C2-C6链烯基。

根据本发明的化合物,优选地,R1选自氢或甲氧甲酰基;R2选自甲基、乙基或乙烯基。

根据本发明的化合物,优选地,R3选自氢、羟基或C1-C3烷氧基;R4选自C1-C3烷氧基。

根据本发明的化合物,优选地,R3选自氢、羟基或甲氧基;R4选自甲氧基或乙氧基。

根据本发明的化合物,优选地,R3和R4形成的环状结构如下所示:

X选自C1-C6烷基。

根据本发明的化合物,优选地,X选自甲基或乙基。

根据本发明的化合物,优选地,所述化合物的结构如下式之一所示:

另一方面,本发明提供上述化合物的制备方法,包括如下步骤:

将无柄果钩藤药材用乙醇水溶液提取,得到总浸膏;

将总浸膏用水分散,然后用石油醚萃取,得到水层;调节水层pH至2以下得到酸水层,然后用乙酸乙酯萃取;再将酸水层调节pH至10以上,然后用二氯甲烷萃取,得到二氯甲烷部位;

将二氯甲烷部位采用硅胶柱色谱技术进行初步分离,根据流动相中二氯甲烷与甲醇的比例得到多个流份;

将这些流份分别经Sephadex LH-20柱色谱纯化分离,然后通过半制备型高效液相色谱纯化分离,得到所述化合物。

再一方面,本发明提供上述化合物在制备预防或治疗脑缺血再灌注损伤药物中的用途。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。

<单萜吲哚类生物碱化合物>

本发明的单萜吲哚类生物碱化合物的骨架为四环单萜吲哚结构,因而也可以称为四环单萜吲哚类生物碱化合物。所述化合物的结构如式(I)或(I’)所示:

式(I)和(I’)中,A和B均为碳,A和B之间以单键或双键形式相连。

在某些实施方式中,本发明的化合物具有式(II)或(II’)所示的结构:

在另一些实施方式中,本发明的化合物具有式(III)或(III’)所示的结构:

在式(I)~(III)和(I’)~(III’)中,R1选自氢或C1-C6烷氧甲酰基;R2选自C1-C6烷基或C2-C8链烯基;R3选自氢、羟基或C1-C6烷氧基,R4选自C1-C6烷氧基;或者R3和R4形成环状结构。从改善脑缺血再灌注损伤作用的角度考虑,这样的结构是合适的。现有技术并没有教导当四环单萜吲哚骨架带有上述基团是可以具有预防或治疗脑缺血再灌注损伤。

R1选自氢或C1-C6烷氧甲酰基;优选地,R1选自氢或C1-C3烷氧甲酰基。C1-C6烷氧甲酰基的实例包括但不限于甲氧甲酰基、乙氧甲酰基、丙氧甲酰基、正丁氧甲酰基、异丁氧甲酰基、叔丁氧甲酰基、正戊氧甲酰基、正己氧甲酰基。根据本发明的一个实施方式,R1选自氢或甲氧甲酰基。

R2选自C1-C6烷基或C2-C8链烯基;优选地,R2选自C1-C3烷基或C2-C6链烯基。C1-C6烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基。C2-C8链烯基的实例包括但不限于丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基。根据本发明的一个实施方式,R2选自甲基、乙基或乙烯基。

R3选自氢、羟基或C1-C6烷氧基;优选地,R3选自氢、羟基或C1-C3烷氧基。C1-C6烷氧基的实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基。根据本发明的一个实施方式,R3选自氢、羟基或甲氧基。

R4选自C1-C6烷氧基;优选地,R4选自C1-C3烷氧基。C1-C6烷氧基的实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基。根据本发明的一个实施方式,R4选自甲氧基或乙氧基。

在某些实施方案中,R3和R4形成环状结构。R3和R4形成的环状结构具有如下式所示的结构:

式中,X选自C1-C6烷基。C1-C6烷基的实例包括但不限于甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基。根据本发明的一个实施方式,X选自甲基或乙基。

根据本发明的一个具体实施方式,所述化合物的结构如下式之一所示:

<制备方法>

本发明的化合物通过提取分离无柄果钩藤药材获得。具体地,本发明的制备方法包括如下步骤:

(1)将无柄果钩藤药材用乙醇水溶液提取,得到总浸膏;

(2)将总浸膏用水分散,然后用石油醚萃取,得到水层;调节水层pH至2以下得到酸水层,然后用乙酸乙酯萃取;再将酸水层调节pH至10以上,然后用二氯甲烷萃取,得到二氯甲烷部位;

(3)将二氯甲烷部位采用硅胶柱色谱技术进行初步分离,根据流动相中二氯甲烷与甲醇的比例得到多个流份;

(4)将这些流份分别经Sephadex LH-20柱色谱纯化分离,然后通过半制备型高效液相色谱纯化分离,得到所述化合物。

步骤(1)中,无柄果钩藤(Uncaria sessilifructus Roxb.)药材为茜草科(Rubiaceae)钩藤属(Uncaria)植物无柄果钩藤(Uncaria sessilifructus Roxb.)的干燥带钩茎枝,采购于中华人民共和国广西省。将无柄果钩藤药材粉碎,用乙醇水溶液提取,得到总浸膏。乙醇水溶液的用量为无柄果钩藤药材体积的3~10倍,优选为5~8倍。乙醇水溶液的浓度为80~95vol%,优选为90~95vol%。提取3~5次,每次提取1~5h,优选为2~3h。合并提取液,过滤后进行减压浓缩,回收溶剂至无醇味,得到无柄果钩藤的总浸膏。

在本发明中,提取时可以采用超声提取,提高提取效率。

步骤(2)中,将总浸膏用水分散。水的用量为总浸膏体积的3~10倍,优选为5~8倍。然后石油醚萃取,得石油醚萃取部位和水层。调节水层pH至2以下得到酸水层。该pH可以采用5~15vol%,优选为6~10vol%的HCl水溶液调节。然后用乙酸乙酯萃取除去非生物碱。再将酸水层调节pH至10以上。该pH可以采用氨水调节。然后用二氯甲烷萃取,得二氯甲烷部位和碱水层。二氯甲烷部位即为总生物碱部位。

步骤(3)中,将二氯甲烷部位采用硅胶柱色谱技术进行初步分离,根据流动相(即洗脱液)中二氯甲烷与甲醇的比例得到多个流份。调节流动相中二氯甲烷与甲醇的体积比例,详情如下:100:0→99:0.5→99:1→80:1→70:1→60:1→50:1→40:1→97:3→95:5→93:7→1:1→0:100。经薄层色谱(TLC)分析,合并后共得到A、B、C、D、E和F六个流份。A、E和F用于制备其他化合物。B、C、D流份用于制备本发明的化合物。

步骤(4)中,将这些流份分别经Sephadex LH-20柱色谱纯化分离,然后通过半制备型高效液相色谱纯化分离,得到所述化合物。

B流份经Sephadex LH-20柱色谱纯化,体积比为1:1的二氯甲烷-甲醇系统洗脱,流速调整为7s/d,合并得到两个流份B1和B2。B2流份采用半制备型高效液相色谱(体积比为50:50的乙腈-水系统)纯化得到化合物1(Uncanidine G)和化合物2(Uncanidine I),其余色谱峰采用半制备型高效液相色谱(体积比为60:40的甲醇-水系统)二次纯化得到化合物3(Uncanidine K)。

C流份经Sephadex LH-20柱色谱纯化,体积比为1:1的二氯甲烷-甲醇系统洗脱,流速调整为7s/d,得到流份C1和C2。C2流份经半制备型高效液相色谱(体积比为65:35的甲醇-水系统)纯化得到化合物4(Uncanidine H)。

D流份经Sephadex LH-20柱色谱纯化,体积比为1:1的二氯甲烷-甲醇系统洗脱,流速调整为7s/d,除去非生物碱。经半制备型高效液相色谱(体积比为65:35的甲醇-水系统)纯化得到(Uncanidine J,其余色谱峰采用半制备型高效液相色谱(体积比为50:50的甲醇-水系统)二次纯化得到化合物5(Uncanidine C)和化合物6(Uncanidine D)。

<用途>

本发明的化合物可以用于制备预防或治疗脑缺血再灌注损伤药物途。“预防”是指在可能的导致脑缺血再灌注损伤的因素存在的情况下,使用后防止或降低脑缺血再灌注损伤的发生。“治疗”是指减轻脑缺血再灌注损伤的程度,或者治愈脑缺血再灌注损伤使之正常,或者减缓脑缺血再灌注损伤发生的进程。

下面说明实施例所使用的仪器:

Agilent 1260型半制备高效液相色谱仪(G1361A四元泵系统和G1365D二极管阵列检测器);

半制备型高效液相色谱柱用Waters XBridge C18(5μm,10×250mm);

Bruker Ascend 400MHz,700MHz核磁共振仪(德国Bruker公司);

Waters Xevo-G2-S Q-TOF MS质谱系统(美国Waters公司)。

除非特别声明,以下“倍量”表示体积比例。

实施例

取无柄果钩藤药材10.0kg,粉碎,用5倍量90%乙醇超声提取3次,每次2h,合并提取液,过滤后进行减压浓缩,回收溶剂至无醇味,得到无柄果钩藤的90%乙醇提取物总浸膏(1.1kg)。

将总浸膏用5倍量的水分散后,用石油醚萃取,得石油醚萃取部位和水层。在水层中加入适量酸水(10vol%的HCl水溶液)调节pH为2,用乙酸乙酯萃取除去非生物碱。再将酸水层用氨水调节pH为10,加入二氯甲烷进行萃取,得二氯甲烷部位和碱水层,二氯甲烷部位即为总生物碱部位(18g)。

将得到的总生物碱部位采用硅胶柱色谱技术进行初步分离(洗脱液为二氯甲烷-甲醇:100:0→99:0.5→99:1→80:1→70:1→60:1→50:1→40:1→97:3→95:5→93:7→1:1→0:100),经TLC分析,合并后共得到A、B、C、D、E和F六个流份。A、E和F用于制备其他化合物。B、C、D流份用于制备本发明的化合物。

B流份经Sephadex LH-20柱色谱纯化,体积比为1:1的二氯甲烷-甲醇系统洗脱,流速调整为7s/d,合并得到两个流份B1和B2。B2流份采用半制备型高效液相色谱(体积比为50:50的乙腈-水系统)纯化得到化合物1(Uncanidine G)和化合物2(Uncanidine I),其余色谱峰采用半制备型高效液相色谱(体积比为60:40的甲醇-水系统)二次纯化得到化合物3(Uncanidine K)。

C流份经Sephadex LH-20柱色谱纯化,体积比为1:1的二氯甲烷-甲醇系统洗脱,流速调整为7s/d,得到流份C1和C2。C2流份经半制备型高效液相色谱(体积比为65:35的甲醇-水系统)纯化得到化合物4(Uncanidine H)。

D流份经Sephadex LH-20柱色谱纯化,体积比为1:1的二氯甲烷-甲醇系统洗脱,流速调整为7s/d,除去非生物碱。经半制备型高效液相色谱(体积比为65:35的甲醇-水系统)纯化得到Uncanidine J,其余色谱峰采用半制备型高效液相色谱(体积比为50:50的甲醇-水系统)二次纯化得到化合物5(Uncanidine C)和化合物6(Uncanidine D)。

对于上述化合物进行鉴定,结果如下:

化合物1(Uncanidine G):ESI-MS(m/z:399[M+H]+)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:4.47(1H,brs,H-3),3.27(2H,m,H-5),2.56(1H,overlapped,H-6α),3.01(1H,overlapped,H-6β),7.49(1H,d,J=7.3Hz,H-9),7.12(1H,dd,J=7.3,7.3Hz,H-10),7.17(1H,dd,J=7.3,7.3Hz,H-11),7.37(1H,d,J=7.3Hz,H-12),2.04(1H,overlapped,H-14α),2.29(1H,overlapped,H-14β),1.44(1H,m,H-15),2.97(1H,overlapped,H-16),4.91(1H,d,J=8.8Hz,H-17),5.05(2H,m,H-18),5.36(1H,m,H-19),2.27(1H,overlapped,H-20),2.62(2H,overlapped,H-21),3.71(3H,s,H-23),3.38(3H,s,H-24),3.16(3H,s,H-25)。13C NMR(CDCl3,100MHz)δ:132.7(C-2),53.7(C-3),50.8(C-5),17.0(C-6),107.8(C-7),126.2(C-8),118.0(C-9),119.4(C-10),121.5(C-11),111.0(C-12),136.0(C-13),28.2(C-14),34.6(C-15),47.7(C-16),102.3(C-17),117.9(C-18),137.9(C-19),44.0(C-20),51.0(C-21),171.8(C-22),51.5(C-23),55.7(C-24),50.0(C-25)。

化合物2(Uncanidine I):ESI-MS(m/z:401[M+H]+)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:4.47(1H,brs,H-3),3.50(1H,m,H-5α),3.31(1H,m,H-5β),2.99(1H,m,H-6α),2.65(1H,m,H-6β),7.49(1H,d,J=7.8Hz,H-9),7.12(1H,ddd,J=7.8,7.8,1.2Hz,H-10),7.17(1H,ddd,J=7.8,7.8,1.2Hz,H-11),7.37(1H,d,J=7.8Hz,H-12),2.27(1H,m,H-14α),2.09(1H,m,H-14β),1.35(1H,m,H-15),3.04(1H,m,H-16),4.97(1H,d,J=8.8Hz,H-17),0.79(3H,t,J=6.9Hz,H-18),1.74(1H,m,H-19a),0.91(1H,m,H-19b),1.48(1H,m,H-20),2.40(1H,m,H-21α),2.84(1H,m,H-21β),3.72(3H,s,H-23),3.41(3H,s,H-24),3.18(3H,s,H-25)。13C NMR(CDCl3,100MHz)δ:133.0(C-2),54.0(C-3),51.0(C-5),17.1(C-6),107.6(C-7),127.7(C-8),118.1(C-9),119.5(C-10),121.6(C-11),111.0(C-12),136.1(C-13),28.3(C-14),35.0(C-15),46.9(C-16),102.3(C-17),10.8(C-18),22.8(C-19),39.4(C-20),50.3(C-21),171.6(C-22),51.7(C-23),55.9(C-24),49.6(C-25)。

化合物3(Uncanidine K):ESI-MS(m/z:381[M+H]+)。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:3.60(1H,m,H-3),2.71(1H,m,H-5α),3.08(1H,m,H-5β),2.76(1H,m,H-6α),2.97(1H,m,H-6β),7.47(1H,d,J=7.4Hz,H-9),7.06(1H,dd,J=7.4,7.4Hz,H-10),7.13(1H,dd,J=7.4,7.4Hz,H-11),7.27(1H,d,J=7.4Hz,H-12),1.89(1H,ddd,J=12.6,4.9,2.7Hz,H-14α),2.36(1H,m,H-14β),3.74(1H,m,H-15),7.43(1H,s,H-17),1.56(3H,d,J=6.9Hz,H-18),5.43(1H,q,J=6.9Hz,H-19),3.20(1H,brd,J=12.3Hz,H-21α),3.48(1H,m,H-21β),3.71(3H,s,H-23),4.05(2H,q,J=7.1Hz,H-24),1.31(3H,t,J=7.1Hz,H-25)。13C NMR(CDCl3,100MHz)δ:134.2(C-2),58.6(C-3),51.5(C-5),21.4(C-6),108.4(C-7),127.4(C-8),118.2(C-9),119.3(C-10),120.8(C-11),110.7(C-12),136.0(C-13),34.2(C-14),36.4(C-15),110.7(C-16),158.4(C-17),13.0(C-18),121.3(C-19),134.8(C-20),64.3(C-21),168.8(C-22),51.4(C-23),70.5(C-24),15.5(C-25)。

化合物4(Uncanidine H):ESI-MS(m/z:341[M+H]+)。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ:4.60(1H,brs,H-3),3.41(1H,m,H-5α),3.47(1H,m,H-5β),2.86(1H,m,H-6α),3.14(1H,m,H-6β),7.46(1H,d,J=7.7Hz,H-9),7.04(1H,ddd,J=7.7,7.7,1.0Hz,H-10),7.12(1H,ddd,J=7.7,7.7,1.0Hz,H-11),7.35(1H,d,J=7.7Hz,H-12),2.36(2H,m,H-14),3.03(1H,m,H-15),1.34(1H,m,H-16a),1.66(1H,m,H-16b),4.23(1H,dd,J=7.0,4.6Hz,H-17),1.72(3H,d,J=6.7Hz,H-18),5.71(1H,q,J=6.7Hz,H-19),3.86(1H,brd,J=12.8Hz,H-21α),3.35(1H,m,H-21β),3.13(3H,s,H-22),3.25(3H,s,H-23)。13C NMR(CD3OD,100MHz)δ:131.6(C-2),55.0(C-3),51.6(C-5),18.2(C-6),106.7(C-7),128.0(C-8),118.9(C-9),120.3(C-10),122.9(C-11),112.2(C-12),138.0(C-13),32.5(C-14),30.9(C-15),36.4(C-16),104.1(C-17),13.2(C-18),126.1(C-19),134.7(C-20),53.1(C-21),52.7(C-22),53.5(C-23)。

化合物5(Uncanidine C):ESI-MS(m/z:471[M+H]+)。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ:4.39(1H,brs,H-3),3.30(1H,overlapped,H-5α),3.21(1H,overlapped,H-5β),3.06(1H,m,H-6α),2.70(1H,overlapped,H-6β),7.41(1H,d,J=7.6Hz,H-9),7.00(1H,dd,J=7.6,7.6Hz,H-10),7.08(1H,dd,J=7.6,7.6Hz,H-11),7.34(1H,d,J=7.6Hz,H-12),2.39(1H,m,H-14α),2.25(1H,m,H-14β),3.10(1H,m,H-15),1.50(1H,m,H-16a),1.63(1H,m,H-16b),4.34(1H,dd,J=7.3,3.0Hz,H-17),1.69(3H,d,J=6.9Hz,H-18),5.61(1H,q,J=6.9Hz,H-19),3.74(1H,m,H-21α),3.07(1H,overlapped,H-21β),3.39(3H,s,H-23),4.65(1H,d,J=3.8Hz,H-1'),3.37(1H,m,H-2'),3.63(1H,m,H-3'),3.08(1H,overlapped,H-4'),3.53(1H,m,H-5'),4.06(1H,dd,J=10.0,4.7Hz,H-6'α),3.41(1H,m,H-6'β)。13C NMR(CD3OD,100MHz)δ:133.5(C-2),54.4(C-3),52.0(C-5),18.2(C-6),106.8(C-7),128.4(C-8),118.7(C-9),120.0(C-10),122.3(C-11),112.2(C-12),137.9(C-13),33.0(C-14),30.5(C-15),37.9(C-16),102.4(C-17),13.1(C-18),123.8(C-19),136.6(C-20),52.7(C-21),55.7(C-22),101.9(C-1'),74.0(C-2'),71.8(C-3'),82.6(C-4'),63.9(C-5'),69.5(C-6')。

化合物6(Uncanidine D):ESI-MS(m/z:485[M+H]+)。1H NMR(CD3OD,400MHz)δ:4.47(1H,brs,H-3),3.38(1H,overlapped,H-5α),3.26(1H,m,H-5β),3.06(1H,m,H-6α),2.75(1H,m,H-6β),7.42(1H,d,J=7.8Hz,H-9),7.01(1H,dd,J=7.8,7.8Hz,H-10),7.09(1H,dd,J=7.8,7.8Hz,H-11),7.34(1H,d,J=7.8Hz,H-12),2.42(1H,m,H-14α),2.28(1H,m,H-14β),3.12(1H,overlapped,H-15),1.64(1H,m,H-16a),1.50(1H,m,H-16b),4.35(1H,dd,J=7.3,3.2Hz,H-17),1.70(3H,d,J=6.8Hz,H-18),5.61(1H,q,J=6.8Hz,H-19),3.18(1H,m,H-21α),3.81(1H,overlapped,H-21β),3.75(1H,m,H-22α),3.51(1H,m,H-21β),1.25(3H,t,J=7.1Hz,H-23),4.77(1H,d,J=3.8Hz,H-1'),3.38(1H,m,H-2'),3.65(1H,m,H-3'),3.08(1H,overlapped,H-4'),3.58(1H,m,H-5'),4.05(1H,dd,J=10.1,4.8Hz,H-6'α),3.40(1H,overlapped,H-6'β)。13C NMR(CD3OD,100MHz)δ:132.9(C-2),54.6(C-3),51.9(C-5),18.2(C-6),106.8(C-7),128.3(C-8),118.8(C-9),120.1(C-10),122.5(C-11),112.2(C-12),137.9(C-13),32.8(C-14),30.5(C-15),37.9(C-16),102.3(C-17),13.1(C-18),124.6(C-19),135.9(C-20),52.7(C-21),64.9(C-22),15.3(C-23),100.6(C-1'),74.0(C-2'),71.9(C-3'),82.6(C-4'),64.0(C-5'),69.5(C-6')。

实验例

脑缺血再灌注损伤模型的制备:

(一)氧糖剥夺/再灌注损伤细胞模型的制备

1.实验动物

新生24h内SD大鼠,SPF级,由斯贝福(北京)生物技术有限公司提供。

2.氧糖剥夺/再灌注损伤细胞模型的制备

(1)原代皮层神经元的分离与培养

取新生24h内的SD乳鼠,固定乳鼠暴露头顶部,消毒后分层剪开头皮和颅骨,用无齿镊取两侧大脑皮层,放入盛有DMEM培养基的培养皿中,剔除大脑皮层上残留脑膜和血管,并将脑组织剪碎成1mm2的组织碎块转移至盛有木瓜蛋白酶及DNA酶的细胞培养皿中,轻柔吹打消化,放入37℃培养箱中,静置25分钟后,加入10%胎牛血清的DMEM终止消化。取上清液转移至盛有DMEM液的离心管Ⅰ中,剩余的组织碎块加入DMEM高糖型培养基约5~6mL重悬,用无菌巴氏吸管吹打12次,静置2分钟后,收集离心管1/3体积的上清液继续转移至离心管Ⅰ中。再次加入5~6mL DMEM高糖型培养基重悬组织碎块,如此重复上述步骤3次,以便收集足量的细胞悬液。将得到的上清液经70μm滤膜过滤,将滤液1500r/min离心5分钟,弃去上清。收集沉淀加入适当的含10%胎牛血清的DMEM培养基重悬细胞,并用无菌的巴氏吸管轻轻吹散、混匀,以1×106cell/mL的密度将细胞种植在预先包被多聚赖氨酸的培养孔板中,置培养箱内培养。4h后全部换液,以后视细胞的生长情况半量或全量换液,2~3天换液1次。

(2)连二亚硫酸钠造模条件的筛选

将原代皮层神经元置于37℃、5%CO2培养箱中培养至第7天后,用不同浓度的含Na2S2O4的无糖Earle’s液(5、10、15、20、25、30、35、40、60mmol/L)替换原神经元培养液,并置于37℃、5%CO2培养箱内培养1h,进行缺糖缺氧损伤,1h后将其替换为原神经元培养液再置于培养箱内培养1h进行复糖复氧。通过MTT法对Na2S2O4造模条件进行筛选,根据实验结果,最终选取20mmol/L的Na2S2O4造模1h,细胞存活率在50%~60%之间,作为脑缺血再灌注损伤模型的条件,见表1。

表1.不同浓度Na2S2O4造模1h对原代皮层神经元的影响(x±s,n=4)

注:与正常组比较,*P<0.01,**P<0.001,***P<0.0001

(3)氧糖剥夺/再灌注损伤细胞模型的建立

将原代皮层神经元置于37℃、5%CO2培养箱中培养至第7天后,采用含20mmol/L的Na2S2O4的无糖Earle’s液替换96孔细胞培养板中模型组的原代皮层神经元培养液,并置于37℃、5%CO2培养箱内培养1h,进行缺糖缺氧损伤,1h后将其替换为原代皮层神经元培养液再置于培养箱内分别培养1h进行复糖复氧,即为造模结束。

化合物抗脑缺血再灌注损伤作用:

1.实验方法

将原代皮层神经元接种于96孔板上,置于37℃、5%CO2培养箱内培养。实验设置正常组、模型组与给药组。原代皮层神经细胞培养至第6天于造模前24h给药,正常组与模型组加入神经元培养基,给药组加入含不同浓度的化合物(0.1、0.5、1、3.25、6.25、12.5、25、50和100μM)的神经元培养基。给药24h后开始造模,模型组与给药组每孔加入含20mmol/L的Na2S2O4的无糖Earle’s液替换原神经元培养液,并置于37℃、5%CO2培养箱内培养1h,进行缺糖缺氧损伤,1h后将其替换为原代皮层神经元培养液再置于培养箱内培养1h进行复糖复氧。造模结束后,弃去培养液,每孔加入MTT溶液100μL(终浓度0.5mg/mL),放入培养箱中孵育4h,然后弃去上清液,每孔加入DMSO溶液150μL后将培养板置于摇床上震荡10min左右,待MTT反应后的甲臜结晶充分溶解后用酶标仪测定各孔在490nm波长下的吸光度,计算细胞相对存活率。计算公式如下:

细胞存活率(%)=(实验组OD值-空白OD值)/(正常组OD值-空白OD值)×100%。

2.实验结果

结果显示,本发明的化合物对脑缺血再灌注损伤的原代皮层神经元具有较好的保护作用,可用于抗脑缺血再灌注损伤药物的制备,见表2。

表2.化合物抗脑缺血再灌注损伤活性(x±s,n=3)

样品编号 EC<sub>50</sub>(μM)
1 0.63±0.08
2 25.97±5.59
3 0.17±0.03
4 3.11±0.77
5 4.60±0.94
6 4.91±1.38

本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

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