一种倍半萜苷单体化合物在制备降血糖药物方面的应用
阅读说明：本技术 一种倍半萜苷单体化合物在制备降血糖药物方面的应用 (Application of sesquiterpene glycoside monomer compound in preparation of hypoglycemic drugs ) 是由 陈剑 丁晓琴 简暾昱 牛冠婷 童贝 赵磊 吕寒 刘艳 任冰如 李维林 于 2021-03-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种倍半萜苷单体化合物在制备降血糖药物或保健品方面的应用,该倍半萜苷单体化合物的化学式为nerolidol-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)]-β-D-glucopyranoside。(The invention discloses an application of a sesquiterpene monomer compound in the preparation of hypoglycemic drugs or health care products, wherein the sesquiterpene monomer compound has a chemical formula of nerolidol-3- O ‑α‑L‑rhamnopyranosyl‑(1→2)‑[α‑L‑rhamnopyranosyl‑(1→6)]‑β‑D‑glucopyranoside。)
技术领域
本发明涉及一种天然提取单体化合物的制药用途。
背景技术
2型糖尿病是一种慢性代谢性疾病，其特征是胰岛β细胞功能受损以及由于胰岛素信号通路受损而导致的周围组织(例如骨骼肌，脂肪组织和肝脏)对胰岛素敏感性减弱。因此，提高胰岛素敏感性，促进器官组织对葡萄糖的摄取是治疗2型糖尿病重要的切入点。
枇杷叶为蔷薇科植物枇杷〔Eriobotrya japonica(Thunb.)Lindl.〕的干燥叶，在中国分布广泛，是一味常用中药，味苦，性微寒，具有清肺止咳，降逆止呕，抗氧化，抗炎和保肝护肝的功效。用于治疗肺热咳嗽、气逆喘气、胃热呕逆、烦热口渴等症状，符合中医治疗糖尿病“消渴”的范畴。已有的文献报道显示，枇杷叶中含有丰富的具有良好生物活性的化合物，包括多糖、黄酮、多酚、萜类以及其它类型化合物。现有技术从枇杷叶中分别提取了具有抗糖尿病作用的枇杷叶总三萜酸、总黄酮和总倍半萜苷粗提物，但对于其中起效的单体成分的研究相对较少，未能有效利用天然药物资源，同时仅针对总提取物的研究，也不利于药理的基础研究。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，扩大治疗糖尿病药物的来源。
为了达到上述目的，本发明从枇杷叶中提取、分离、纯化一种天然药物单体成分——倍半萜苷单体化合物，用于治疗糖尿病药物的制备。
本发明倍半萜苷单体化合物为nerolidol-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)]-β-D-gluc opyranoside，其化学结构式如下：
可用于制备降血糖药物或保健品。
本发明倍半萜苷单体化合物尤其适用于制备治疗2型糖尿病药物。
更进一步的，本发明倍半萜苷单体化合物还适用于制备治疗糖尿病并发炎症的药物。
本发明倍半萜苷单体化合物的制备方法如下：
(1)提取：将枇杷叶干燥和粉碎后，按料液比(kg/L)1:6～1:10加入质量百分比浓度为80％乙醇进行提取(室温浸泡提取3次，或者回流提取2次)，合并提取液，减压浓缩至有沉淀析出，浓缩液分次离心，速率为2000～4000转/分钟；得上清液。
(2)分离：取上清液，经XAD16大孔树脂吸附，依次以质量百分比为0％、40％、60％、80％的乙醇溶液进行水-乙醇梯度洗脱，合并乙醇浓度为60％的流分，减压浓缩；浓缩液进一步经聚酰胺柱层析，水-甲醇梯度洗脱，合并水部分的流分，减压浓缩；浓缩液进一步经反向ODS柱层析，依次以质量百分比为50％、100％的甲醇溶液进行水-甲醇梯度洗脱，合并甲醇浓度为100％部分的流分，减压浓缩得到总倍半萜苷提取物。
(3)纯化：经步骤(2)中得到的总倍半萜苷提取物经制备型高效液相色谱柱层析进行纯化，得到本发明倍半萜苷单体化合物。
其中，步骤(3)制备型高效液相色谱柱层析纯化的色谱条件：RP-C18柱，规格为5μm,9.4×250mm，流动相A相为甲醇，B相为水，采用等度洗脱程序：0-40min，65％A，流速为8mL/min，柱温为25℃，检测波长为210nm。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明首次从天然药物中提纯得到该倍半萜苷单体化合物，并通过药理研究获得其在降血糖、抗炎症的药效活性。
2、本发明获得了一种新型具有良好降低血糖活性的天然药物，为后续进一步药效研究、及临床研究及指导用药奠定了基础，拓展了2型糖尿病治疗用药的种类及来源。
3、本发明获得的倍半萜苷单体化合物在具有降血糖功效的同时，还能够抗炎，相比一般的降糖药物，更加适用于2型糖尿病炎症的治疗。
4、本发明同时对该倍半萜苷单体化合物的天然提纯方法进行了研究，以简单的步骤、较大的产率以及制备操作可重复性，对该化合物的制备方法进行了优化，获得了最佳的提纯方法。
附图说明
图1为本发明倍半萜苷单体化合物的化学结构式；
图2为本发明倍半萜苷单体化合物的制备流程图；
图3为本发明倍半萜苷单体化合物的质谱图；
图4为本发明倍半萜苷单体化合物的氢谱图；
图5为本发明倍半萜苷单体化合物的碳谱图；
图6为本发明倍半萜苷单体化合物的HMBC谱图；
图7为本发明倍半萜苷单体化合物的HMQC谱图；
图8为本发明倍半萜苷单体化合物降糖活性对比图；
图9为本发明倍半萜苷单体化合物抗炎活性对比图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
倍半萜苷单体化合物制备实施例
如图2所示，取干燥枇杷叶10kg粉碎，80％乙醇(按料液比(kg/L)1:6～1:10加入即可)回流提取2次(或室温浸泡提取3次)，合并提取液，过滤，减压浓缩至有沉淀析出，3000转/分钟离心15分钟，取上清液备用。
将上清液缓缓流过XAD16大孔吸附树脂柱，依次用水、40％、60％、80％乙醇梯度洗脱。经高效液相检测分析后合并60％乙醇洗脱部分，减压浓缩，备用。
将浓缩液进一步流经处理后的聚酰胺柱色谱(200目)，水-乙醇梯度洗脱。经高效液相检测分析合并水洗部分，减压浓缩后，进一步经RP-18反向ODS柱色谱，依次用50％、100％甲醇梯度洗脱，经高效液相检测分析后合并100％甲醇洗脱部分，最后经制备液相色谱(岛津LC-6AD)纯化(制备型高效液相色谱条件如下：Agilent RP-C18柱，规格为5μm,9.4×250mm，流动相A相为甲醇，B相为水，采用等度洗脱程序：0-40min，65％A，流速为8mL/min，柱温为25℃，检测波长为210nm)，得到本发明目标化合物—倍半萜苷单体化合物158.6mg。
对所得化合物进行结构鉴定：
白色粉末(甲醇)。HR-ESI-MS：HR-ESI-MS:m/z 675.3548[M-H]-。1H NMRδppm(DMSO-d6,400MHz):5.20(1H,H-1a),5.16(1H,H-1b),5.82(1H,dd,J＝17,10Hz,H-2),1.49(2H,m,H-4),1.92(2H,m,H-5),5.06(1H,submerged,H-6),1.95(2H,m,H-8),2.00(2H,m,H-9),5.06(1H,submerged,H-10),1.63(3H,s,H-12),1.27(3H,s,H-13),1.54(3H,s,H-14),1.56(3H,s,H-15),4.23(1H,d,J＝7.8Hz,H-1'),3.16-3.29(4H,m,H-2',3',4' and 5'),3.76(1H,m,H-6'a),3.33(1H,m,H-6'b),5.14(1H,brs,H-1”),3.18-3.92(4H,m,H-2”,H-3”,H-4” andH-5”),1.07(3H,d,J＝6.5Hz,H-6”),4.57(1H,s,H-1”'),3.18-3.60(4H,m,H-2”',H-3”',H-4”' and H-5”'),1.13(3H,d,J＝6.5Hz,H-6”')；13C NMRδppm(DMSO-d6,100MHz):115.84(C-1),143.71(C-2),79.97(C-3),41.51(C-4),22.54(C-5),124.58(C-6),134.72(C-7),39.72(C-8),26.65(C-9),124.66(C-10),131.10(C-11),25.95(C-12),22.19(C-13),16.23(C-14),18.03(C-15),96.98(C-1'),76.28(C-2'),78.64(C-3'),70.84(C-4'),75.63(C-5'),67.40(C-6'),100.39(C-1”),71.16(C-2”),70.95(C-3”),72.49(C-4”),68.45(C-5”),18.26(C-6”),101.26(C-1”'),71.25(C-2”'),71.07(C-3”'),72.49(C-4”'),68.78(C-5”'),18.36(C-6”')。如下表及图3至图7的谱图数据所示。
以上数据与文献报道的nerolidol-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)]-β-D-gluc opyranoside的波谱数据一致。波谱数据一致。化合物结构见图1。
应用实施例1
降血糖药效研究
实验动物：本研究选用南京大学模型动物研究中心6周龄雄性C57BL/KsJ背景leprdb/leprdb(db/db)小鼠40只(30-35g)，雄性野生型非糖尿病C57BL/KsJ leprdb/+(db/m)小鼠10只(18-22g)。在南京中医药大学(中国南京)动物实验中心的SPF屏障环境中，在22±2℃的温度、45-75％的相对湿度和12小时的明暗交替周期下，每笼5只动物一组进行饲养和试验。实验期间自由饮水进食。本研究根据美国NIH出版的《实验动物管理与使用指南》(NIH出版物8023号，1978年修订)进行，并经南京中医药大学动物管理与使用委员会(中国南京)批准。
分组及给药：在对照条件下驯化1周后，将db/db小鼠随机分为4组(每组10只)，分别给予生理盐水(db/db组)、低剂量组SG325组(给予本发明倍半萜苷单体化合物25mg/kg/天、高剂量组SG350组(给予本发明倍半萜苷单体化合物50mg/kg/天)、阳性药Met组(给予二甲双胍150mg/kg/天)，灌胃8周。10只db/m小鼠作为正常对照组db/m组，口服相同剂量的溶媒。灌胃期间，饮食进水不限制。实验结束时，小鼠禁食12小时(自由饮水)，然后在麻醉下处死。采集血样进行检测。
实验结果：如图8所示，灌胃8周后，本发明倍半萜苷化合物在一定剂量下(SG325组25mg/kg/天和SG350组50mg/kg/天)可显著降低db/db糖尿病小鼠升高的血糖，给药组(SG325组、SG350组)与模型组(db/db组)相比有显著性差异(P<0.001)。该结果显示本发明倍半萜苷化合物具有降低血糖的功能。
应用实施例2
抗炎药效研究
对本发明倍半萜苷单体化合物抗炎药效进行研究。采用应用实施例1中实验动物分组给药后采集的血样进行检测。
实验结果：如图9所示，灌胃8周后，本发明倍半萜苷化合物在一定剂量下(SG325组25mg/kg/天和SG350组50mg/kg/天)可显著降低db/db糖尿病小鼠血浆中升高的炎症因子，给药组(SG325组、SG350组)与模型组(db/db组)相比有显著性差异(P<0.001)。该结果显示本发明倍半萜苷化合物具有降低糖尿病小鼠体内炎症水平的功能。