阅读说明：本技术 一种生物碱类化合物及其制备方法和应用 (Alkaloid compound and preparation method and application thereof ) 是由 曹亮 肖伟 李海波 杨一帆 顾莎莎 王团结 杨彪 胡晗绯 王振中 于 2020-10-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种生物碱类化合物,通过理化性质和现代波谱学手段,对分离得到的化合物进行了结构鉴定。本发明还运用LPS诱导RAW 264.7细胞炎症模型的活性筛选体系进行对其进行活性评价,发现该化合物对小鼠巨噬细胞系RAW 264.7有一定的保护作用,可以显著抑制PGE2,显示出较强的抗炎作用。(The invention discloses an alkaloid compound, which is characterized in that the structure of the separated compound is identified through physicochemical properties and modern spectroscopy means. The invention also applies an activity screening system of an LPS-induced RAW 264.7 cell inflammation model to carry out activity evaluation on the compound, and finds that the compound has a certain protection effect on a mouse macrophage system RAW 264.7, can obviously inhibit PGE2 and shows a stronger anti-inflammatory effect.)

一种生物碱类化合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，特别涉及一种新化合物及其制备方法和应用。

背景技术

青蒿为菊科植物黄花蒿(Artemisia annua L.)的干燥地上部分，秋季花盛开时采割，除去老茎，阴干。味苦性辛寒，归肝、胆经，具有清虚热、除骨蒸、解暑热、截拒、退黄等作用。用于温邪伤阴、夜热早凉、阴虚发热、骨蒸劳热、暑邪发热、疟疾寒热、湿热黄疸。

临床治疗中抗炎药物是仅次于抗感染药物的第二大类药物,其中包括甾体类抗炎药物(SAID)与非甾体类抗炎药物(NSAID)。但是由于许多合成药物有较强的毒副反应，人们愈来愈重视从天然药物中开发抗炎药物。

发明内容

本发明旨在对青蒿抗炎活性新成分进行更深入的研究，发现其发挥抗炎作用的活性成分。

有鉴于此，本发明提出了一种生物碱类化合物或者其药学上可接受的盐、溶剂化物、互变异构体、立体异构体、前药分子、代谢物，所述化合物结构如式I所示：

本发明的另一目的在于提供一种上述化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：取青蒿干燥地上部分，用3-5倍水热回流提取2-3次，每次2小时，合并提取液，减压回收溶剂至原体积的1/10，加入90％-95％乙醇直至醇浓度达到70％-90％，静置过夜，收集上清液减压浓缩得总浸膏；

步骤2：所述总浸膏溶于水，经大孔吸附树脂柱色谱分离，依次以水、45～55％乙醇、90～100％乙醇梯度洗脱，分别收集各洗脱液，减压浓缩至无醇味，得到水洗脱部位、45％～55％乙醇洗脱部位、90～100％乙醇洗脱部位；

步骤3：取所述45～55％乙醇洗脱部位，经硅胶柱色谱分离，用二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(100:0到0:100,v/v)，收集得到A-K共11个馏分，馏分D经ODS柱色谱分离，用甲醇-水(90:10到80:20,v/v)梯度洗脱，得到D1-D3共3个馏分，馏分D2经半制备液相色谱分离，即得。

进一步地，所述步骤1为：青蒿干燥地上部分，用3-5倍水热回流提取2-3次，每次2小时，合并提取液，减压回收溶剂至原体积的1/10，加入95％乙醇直至醇浓度达到80％，静置过夜，收集上清液减压浓缩得总浸膏。

优选地，所述步骤2的梯度洗脱为依次以水、45％乙醇、90％乙醇不同浓度的乙醇水溶液进行梯度洗脱。

具体地，所述大孔吸附树脂选自D101型大孔吸附树脂、HP-20型大孔吸附树脂、HPD-100型大孔吸附树脂、HPD-100A型大孔吸附树脂或HPD-300型大孔吸附树脂。

进一步地，所述半制备液相色谱的条件为：规格为C₁₈,5μm,10×250mm的Phenomenex Gemini柱，体积比例的甲醇-水为流动相，检测波长为238-258nm，流速1-5mL/min；优选为246-250nm，流速3-4mL/min。

优选地，所述步骤1为用3倍水热回流提取2次，每次2小时，合并提取液，减压回收溶剂至原体积的1/10，加入95％乙醇直至醇浓度达到80％，静置过夜，收集上清液减压浓缩得总浸膏。

可选地，所述半制备液相色谱的条件优选为：体积比例15:85的甲醇-水为流动相，检测波长为248nm，流速4mL/min，保留时间可为22.5min。

本发明的再一目的在于提供上述化合物或者其药学上可接受的盐、溶剂化物、互变异构体、立体异构体、前药分子、代谢物在制备抗炎药物中的应用。本发明化合物对LPS诱导RAW 264.7细胞产生PGE2有显著的抑制作用。

本发明还提出了一种用于治疗炎症的药物，其包括式(I)所示化合物或者其药学上可接受的盐、溶剂化物、互变异构体、立体异构体、前药分子、代谢物。所述的抗炎药是指用于治疗或预防组织受到损伤后等等所发生炎症反应的药物。

进一步地，所述药物含有治疗有效量的上述化合物以及一种或多种药学上可接受的载体。

具体地，所述药物可以是药剂学上所说的任何一种剂型，包括片剂、胶囊剂、软胶囊、凝胶剂、口服剂、混悬剂、冲剂、贴剂、软膏、丸剂、散剂、注射剂、输液剂、冻干注射剂、静脉乳剂、脂质体注射剂、栓剂、缓释制剂或控释制剂。

进一步地，所述药学上可接受的载体是指药学领域常规的药物载体，例如：稀释剂、赋形剂和水等，填充剂如淀粉、蔗糖，乳糖、微晶纤维素等；粘合剂如纤维素衍生物、藻酸盐、明胶和聚乙烯吡咯烷酮；润湿剂如甘油；崩解剂如羧甲基淀粉钠，羟丙纤维素，交联羧甲基纤维素，琼脂、碳酸钙和碳酸氢钠；吸收促进剂如季铵化合物；表面活性剂如十六烷醇，十二烷基硫酸钠；吸附载体如高龄土和皂粘土；润滑剂如滑石粉、硬脂酸钙和镁、微粉硅胶和聚乙二醇等。另外还可以加入其它辅剂如香味剂、甜味剂等。

本发明所述的生物碱类化合物是研究人员在青蒿中发现的新化学成分，并且发现此化合物在不同批次的青蒿中均稳定存在。发明人通过理化性质和现代波谱学手段(HR-MS、¹H-NMR、¹³C-NMR和2D-NMR等)，对上述方法分离得到的化合物进行了结构鉴定，证实其为结构如式(I)所示的新化合物。本发明还运用LPS诱导RAW 264.7细胞炎症模型等活性筛选体系进行活性评价，发现该化合物对小鼠巨噬细胞系RAW 264.7有一定的保护作用，可以显著抑制PGE₂，显示出较强的抗炎作用，具有良好的研究开发前景。

附图说明

图1为本发明化合物的HR-ESI-Q-TOF-MS图谱；

图2为本发明化合物的UV图谱；

图3为本发明化合物的IR图谱；

图4为本发明化合物的¹H-NMR谱；

图5为本发明化合物的¹³C-NMR谱；

图6为本发明化合物的DEPT-135谱；

图7为本发明化合物的H¹-H¹ COSY谱；

图8为本发明化合物的HSQC谱

图9为本发明化合物的HMBC谱；

图10为本发明化合物的主要HMBC相关和H¹-H¹ COSY相关。

具体实施方式

以下将结合实验例的内容进行具体描述。

特别需要指出的是，针对本发明所做出的类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明如未注明具体条件者，均按照常规条件或制造商建议的条件进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1本发明化合物的制备

(1)取青蒿(Artemisia annua L.)干燥地上部分(下同)，用3倍水热回流提取2次，每次2小时，合并提取液，减压回收溶剂至原体积的1/10，加入95％乙醇直至醇浓度达到80％，静置过夜，收集上清液减压浓缩得总浸膏。总浸膏溶于水，经HP-20大孔吸附树脂柱色谱分离，依次以水、45％乙醇、90％乙醇洗脱，分别收集各洗脱液，减压浓缩至无醇味，得到水洗脱部位、45％乙醇洗脱部位、90％乙醇洗脱部位；

(2)取步骤(1)的45％乙醇洗脱部位，经硅胶柱色谱分离，用二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(100:0到0:100,v/v)，每个梯度洗脱4个柱体积，收集得到A-K共11个馏分，馏分D经ODS柱色谱分离，用甲醇-水(90:10到80:20,v/v)梯度洗脱，每个梯度洗脱4个柱体积，得到D1-D3共3个馏分，馏分D2经半制备液相色谱分离，即得目标产物生物碱。

其中，上述步骤(2)所述半制备液相色谱条件为：半制备型色谱柱：PhenomenexGemini(C₁₈,5μm,10×250mm)，半制备型高效液相色谱仪[日本岛津，泵：LC-6AD(SHIMADZU,LIQUID CHROMATOGRAPH)；检测器：SPD-20A(prominence UV/VIS DETECTOR)；工作站：LCsolution)],以体积比例为15:85的甲醇-水为流动相，检测波长为248nm，流速4mL/min，在半制备液相上的保留时间约为22.5min。

实施例2本发明化合物的制备

(1)取青蒿干燥地上部分，用4倍水热回流提取2次，每次2小时，合并提取液，减压回收溶剂至原体积的1/10，加入95％乙醇直至醇浓度达到80％，静置过夜，收集上清液减压浓缩得总浸膏。总浸膏溶于水，经HP-20大孔吸附树脂柱色谱分离，依次以水、50％乙醇、95％乙醇洗脱，分别收集各洗脱液，减压浓缩至无醇味，得到水洗脱部位、50％乙醇洗脱部位、95％乙醇洗脱部位；

(2)经硅胶柱色谱分离，用二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(100:0到0:100,v/v)，每个梯度洗脱4个柱体积，收集得到A-K共11个馏分，馏分D经ODS柱色谱分离，用甲醇-水(90:10到80:20,v/v)梯度洗脱，每个梯度洗脱4个柱体积，得到D1-D3共3个馏分，馏分D2经半制备液相色谱分离，即得目标产物生物碱。

其中，上述步骤(2)所述半制备液相色谱条件为:半制备型色谱柱：PhenomenexGemini(C₁₈,5μm,10×250mm)，半制备型高效液相色谱仪[日本岛津，泵：LC-6AD(SHIMADZU,LIQUID CHROMATOGRAPH)；检测器：SPD-20A(prominence UV/VIS DETECTOR)；工作站：LCsolution)],以体积比例为15:85的甲醇-水为流动相，检测波长为248nm，流速4mL/min，在半制备液相上的保留时间约为22.5min。

实施例3本发明化合物的制备

(1)取青蒿干燥地上部分，用4倍水热回流提取3次，每次2小时，合并提取液，减压回收溶剂至原体积的1/10，加入95％乙醇直至醇浓度达到80％，静置过夜，收集上清液减压浓缩得总浸膏。总浸膏溶于水，经HP-20大孔吸附树脂柱色谱分离，依次以水、55％乙醇、100％乙醇洗脱，分别收集各洗脱液，减压浓缩至无醇味，得到水洗脱部位、55％乙醇洗脱部位、100％乙醇洗脱部位；

(2)取步骤(1)的55％乙醇洗脱部位，经硅胶柱色谱分离，用二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(100:0到0:100,v/v)，每个梯度洗脱4个柱体积，收集得到A-K共11个馏分，馏分D经ODS柱色谱分离，用甲醇-水(90:10到80:20,v/v)梯度洗脱，每个梯度洗脱4个柱体积，得到D1-D3共3个馏分，馏分D2经半制备液相色谱分离，即得目标产物生物碱。

其中，上述步骤(2)所述半制备液相色谱条件为:半制备型色谱柱：PhenomenexGemini(C₁₈,5μm,10×250mm)，半制备型高效液相色谱仪[日本岛津，泵：LC-6AD(SHIMADZU,LIQUID CHROMATOGRAPH)；检测器：SPD-20A(prominence UV/VIS DETECTOR)；工作站：LCsolution)],以体积比例为15:85的甲醇-水为流动相，检测波长为248nm，流速4mL/min，在半制备液相上的保留时间约为22.5min。

实施例4本发明化合物的结构鉴定

化合物为棕黄色胶状固体。HR-ESI-MS(图1)给出m/z 232.1336[M+H]+(计算值为232.1338)，确定分子式为C14H17NO2，计算不饱和度为7。UV(MeOH)图谱(图2)可见λmax(logε):204(3.47),248(3.34),294(3.28)nm给出最大吸收带，IR(KBr)图谱(图3)给出vmax3403cm^-1和1699cm^-1羧基特征吸收峰。

¹H-NMR(400MHz,in DMSO-d₆)图谱(图4)显示一组邻位偶合芳香氢信号[δ_H 7.54(1H,d,J＝7.9Hz),7.09(1H,d,J＝7.9Hz)]，三个甲基氢信号[δ_H 2.43(3H,s),2.25(3H,s),1.20(3H,d,J＝6.9Hz)]，以及若干亚甲基及次甲基氢信号。¹³C-NMR(100MHz,in DMSO-d₆)结合DEPT-135图谱(图5和图6)共显示14个碳信号，包括6个季碳信号(δ_C 172.6,153.7,152.4,136.3,134.6,129.0)，3个次甲基碳信号(δ_C 135.5,121.7,31.7)，2个亚甲基碳信号(δ_C 30.9,27.7)，3个甲基碳信号(δ_C 23.8,21.3,17.7)。通过HSQC谱(图8)将直接相连的碳和氢进行归属见表1。

¹H-¹H COSY谱(图7)中，可见H-3/H-4相关，HMBC谱(图9)中，H-3与C-2/C-5相关，H-4与C-2/C-12相关，结合分子式及C-2与C-12特征化学位移(δC 153.7,C-2)和(δC 152.4,C-12)，推测结构中含有一个吡啶环片段。¹H-¹H COSY谱中，可见H₃-14/H-6/H₂-7/H₂-8相关；HMBC谱中，H₃-14与C-5/C-6/C-7相关，H-7与C-9相关，亚甲基氢信号H₂-8与两个双键碳信号C-9/C-11相关，此外，H-4与C-6也可见明显相关。甲基氢信号[δ_H 2.25(3H,s,H₃-15)]与七元环内双键碳信号C-9/C-11及吡啶环碳信号C-12相关，结合化合物不饱和度推测，吡啶环与一个七元环骈合。HMBC谱中，甲基氢信号[δ_H 2.43(3H,s,H-13)]与吡啶环上C-2/C-3相关，确定C-2位连有一个甲基。同时，甲基氢信号H₃-15与羧基碳信号C-10有明显的远程相关，确定，C-9位连有一个羧基。综合以上信息，得到化合物结构(图10)。化合物在氯仿溶剂中，旋光为右旋确定其绝对构型为S构型。其它实施例经鉴定亦为同种化合物。

表1化合物在DMSO-d₆的核磁数据(400MHz for¹H；100MHz for¹³C)

实施例5实施例1化合物体外抗PGE₂实验

1.材料

1.1药物实施例1化合物；

1.2细胞模型小鼠巨噬细胞系RAW 264.7，来源于中医科学院，由委托方江苏康缘药业股份有限公司提供；培养条件：DMEM+10％胎牛血清(FBS)，37℃，5％CO₂。

2.原理和方法

2.1实验原理

革兰阴性菌外膜的脂多糖(LPS)(美国Sigma公司，批号：114M4009)是介导感染性炎症损伤的最主要的病原分子之一，许多疾病与LPS诱导的持续亚临床炎症密切相关。在动物和细胞实验中，LPS被广泛用来诱导炎症的发生。

巨噬细胞在炎症反应中起着至关重要的作用，被刺激后，巨噬细胞产生大量的炎症因子和炎症介质，如：TNF-α,IL-1β,IL-6,NO和PGE₂等。这些炎症因子和介质激活是炎症的关键过程，对它们的抑制作用常作为评价药物抗炎活性的重要指标。

2.2药物对分泌PGE2的抑制试验

方法步骤：

(1)药液的配制：将药物以10％FBS的DMEM培养基溶解，制得2mg/ml的储备液。

(2)实验方法：将细胞以0.25％胰酶(含0.02％EDTA)消化，含10％FBS的DMEM培养基调整细胞密度为1×10⁵个/ml，均匀接种至24孔板，每孔400μl，种板后放入培养箱培养24小时。

空白对照组(N组)：每孔加入495μl无血清的DMEM培养基；

溶媒组/溶剂对照组(RM组)：每孔加入495μL含千分之一DMSO的无血清DMEM培养基；

模型组(M组)：每孔加入495μL 100μg/mL的LPS；

给药样品组：每孔加495μL含不同浓度含药的培养基；

同时设6个复孔，加药完毕后将24孔板放入CO₂细胞培养箱培养1小时。1小时后，除空白对照和溶剂对照组外，其余每孔加入5μL的100μg/mL的LPS(终浓度为1μg/mL)，溶剂对照组每孔加入5μL的无血清的DMEM培养基，加药完毕后将24孔板放入CO₂细胞培养箱继续培养18小时。

18小时后收集细胞培养液，按试剂盒说明，用ELISA法检测细胞上清中PGE₂的含量。

PGE₂抑制率(％)＝(模型组PGE₂的平均含量-样品组PGE₂的平均含量)/(模型组PGE₂的平均含量-溶剂组PGE₂的平均含量)×100％。

3.实验结果

3.1药物样品对小鼠巨噬细胞系RAW 264.7细胞上清PGE2的影响

结果表明，药物样品可以显著抑制LPS诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7PGE₂的分泌，显示出较强的抗炎作用。数据结果如表2。

表2化合物(I)各浓度对小鼠巨噬细胞系RAW 264.7细胞上清PGE₂的影响(n＝6)

本发明采用Graphadprism 7.00分析软件，通过线性回归分析方法测的发明中的化合物体外抑制LPS诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7分泌炎性介质PGE₂的IC₅₀为65.41μM。

4.结论

本发明化合物对LPS诱导小鼠巨噬细胞RAW 264.7分泌炎性介质PGE₂有显著的抑制作用，显示出较强的抗炎作用，且随着药物浓度的上升，对PGE₂分泌的抑制作用也增加，其IC₅₀为65.41μM。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。