法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-12-07
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C07H17/04 授权公告日:20100825 终止日期:20151019 申请日:20071019
专利权的终止
2010-08-25
授权
授权
2008-05-07
实质审查的生效
实质审查的生效
2008-03-12
公开
公开
技术领域
本发明涉及二苯并呋喃糖苷类化合物,及其作为新的酪氨酸酶抑制剂,在医药、食品、日用化工领域中的应用。
背景技术
晒黑引起的雀斑、老年斑等皮肤色素沉着,对中青年人,尤其是青年女性来讲已经成为一大烦恼。近年的研究表明,这种色素沉着是由日光中的紫外线激活表皮中的黑色素细胞内的黑色素生成酶,产生色素所引起的。在这一过程中,酪氨酸经酪氨酸酶催化氧化生成多巴,多巴醌,并进而氧化聚合生成大分子的色素(李韶勇等“天津师范大学学报”2002,22:17-21)。因此,抑制酪氨酸酶的活性就可以限制色素生成,从而改善皮肤的色素沉着。
目前已有多种酪氨酸酶抑制剂用于改善或治疗皮肤色斑,并已商品化,但尚不能满足日益扩大的消费市场的需要。其中,L-抗坏血酸的稳定性差,曲酸的效果也不理想。氢醌虽有一定效果,但其具有很强的细胞毒性,而被许多国家禁止在化妆品中使用。氢醌的糖苷衍生物——熊果苷,在活性剂量下不具细胞毒性,而被开发成为商品,然而其增白效果并不理想。植物提取物也被用于皮肤的增白,如:甘草根、桑白皮、芦荟等等,然而提取物时常因产地差异,季节变化等原因,表现出不同的效果,难以保持产品的质量稳定。所以,有效的黑色素生成抑制剂和增白剂有着广阔的消费市场。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有酪氨酸酶抑制作用的二苯并呋喃糖苷衍生物及其在色斑、雀斑、老年斑等皮肤的色素沉着的预防、改善及治疗中的应用,以及进一步提供含有所述二苯并呋喃糖苷衍生物的用于色素沉着的预防、改善及治疗的组合物。
本发明从火棘果实中提取分离得到的具有酪氨酸酶抑制作用的二苯并呋喃糖苷衍生物,由以下通式(I)表示:
其中R1为H或OH,R2为H、葡萄糖基或芦丁糖基,R3为H或葡萄糖基。
优选R1、R3为H,R2为葡萄糖基时,化学名为2,4-二甲氧基-3,7-二羟基-二苯并呋喃7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷的化合物1,化学结构式为:
优选R1、R3为H,R2为芦丁糖基时,化学名为2,4-二甲氧基-3,7-二羟基-二苯并呋喃7-O-(α-L-吡喃鼠李糖基)-(1-6)-β-D-吡喃葡萄糖苷的化合物2,化学结构式为:
优选R1、R2为H,R3为葡萄糖基时,化学名为2,4-二甲氧基-3,6-二羟基-二苯并呋喃6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷的化合物3,化学结构式为:
优选R1为OH,R2为H,R3为葡萄糖基时,化学名为2,4-二甲氧基-3,6,9-三羟基-二苯并呋喃6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷的化合物4,化学结构式为:
上述的二苯并呋喃糖苷衍生物I,包括所优选的任何一个化合物1~4都可作为黑色素生成抑制剂或美白剂。并且,可用上述的酪氨酸酶抑制剂制成组合物,该组合物含有上述化合物1~4的任何一种或一种以上的酪氨酸酶抑制剂,并含有药学上所允许的药用辅料或常规的化妆品基质制成药品或化妆品,用作抑制黑色素生成或美白的医药品、化妆品、皮肤外用剂等。如在组合物中添加通式(I)表示的二苯并呋喃糖苷衍生物以外的美白剂成分,通过美白剂成分和通式(I)表示的二苯并呋喃糖苷衍生物的并用配合,能够进一步提高黑色素生成抑制效果和美白效果。这些美白剂成分可采用但不限于下列成分:L-抗坏血酸及其衍生物及它们的盐、氢醌及其衍生物及它们的盐、半胱氨酸及其衍生物及它们的盐、曲酸及其衍生物及它们的盐、羟基肉桂酸及其衍生物及它们的盐、谷胱甘肽、植物提取物如桑白皮提取物、甘草提取物、芦荟提取物、山楂提取物、野蔷薇提取物、百合提取物、黄芩提取物、川芎提取物、苦参提取物、当归提取物、柴胡提取物、大黄提取物、牡丹皮提取物、火棘提取物、甘草苷、异甘草苷、胎盘提取物等。美白剂成分可选择任意一种或两种以上掺入。
本发明所提供的化合物及其组合物可以作药品、化妆品,使用量可视不同的用途而不同。
制备药物时,用该化合物与常规的药用载体,如软膏基质、乳化剂、表面活性剂、稳定剂等制成乳剂或软膏剂等外用制剂,制备工艺可采用常规的药物制剂技术。作为外用时化合物的用量以0.5%~3%比较合适。
制备化妆品时可在化妆品基质中添加0.1%~1%的本发明的化合物即可。
具体的说,本发明是从蔷薇科火棘属植物火棘(Pyracantha fortuneana)的果实中分离得到的化合物。采用火棘的干燥果实粉碎成粗粉,将其浸入提取溶剂中冷提或在提取溶剂中加热回流,然后过滤或通过离心等方法除去不溶物,再对所得提取溶液进行减压浓缩,之后采用公知的分离精致手段进行分离得到上述的二苯并呋喃糖苷衍生物。
用于提取的溶剂可采用通常用于植物提取的溶剂,例如,可单独或组合使用甲醇、乙醇等低级醇、丙酮和乙酸乙酯等有机溶剂及水。提取方法可采用常规方法,一般提取温度为20~100℃,较好为40~80℃,总提取时间为1~48小时,较好为4~16小时。提取液,通过过滤除去不溶物,减压浓缩。将提取物分散于等体积的水中,依次用系统溶剂萃取法如先用氯仿萃取,再用正丁醇萃取。取正丁醇萃取部分,真空减压干燥,得丁醇萃取物。随后,用正相、反相、凝胶色谱法分离精制得到化合物I,及分别得到化合物1~4。
本发明的有益效果是:本发明提供了一种新的酪氨酸酶抑制剂以及含有该新化合物的组合物,用作抑制黑色素生成或美白的化妆品、医药品、皮肤外用剂等,具有黑色素生成抑制作用和美白作用,对紫外线照射后的晒黑皮肤的美白,以及对因晒黑等而产生的老年斑、雀斑等皮肤色素沉着具有良好预防、改善及治疗效果。此外,本发明的二苯并呋喃糖苷衍生物与美白剂成分的并用配合,进一步提高了黑色素生成抑制效果和美白效果。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
以下说明了通式(I)表示的新的二苯并呋喃糖苷衍生物的制备,
其中R1为H或OH,R2为H、葡萄糖基或芦丁糖基,R3为H或葡萄糖基。
取陕西秦岭的火棘(Pyracantha fortuneana)的干燥果实,用5倍量60%乙醇溶液,热回流提取三次,每次2小时,合并提取液,过滤除去不溶物,滤液减压浓缩干燥,将干燥物分散于等体积的水中,依次用氯仿,正丁醇萃取。正丁醇萃取部分,真空减压干燥,得正丁醇萃取物。对正丁醇萃取物进行硅胶开放柱层析,以氯仿-甲醇梯度(20∶1,10∶1,4∶1,2∶1,1∶1)洗脱,得到总二苯并呋喃糖苷衍生物(氯仿-甲醇4∶1洗脱部分)。之后对总二苯并呋喃糖苷衍生物进行Toyopearl HW-40凝胶开放柱层析,用甲醇-水溶液梯度(20%,40%,60%,100%)洗脱。取凝胶柱下60%甲醇-水洗脱部分经反相高效液相分离(15%~25%乙腈-水)得到化合物1、2、3、4。通过理化常数和现代波谱学手段(IR、MS、NMR)鉴定了它们的结构。
化合物1
淡黄色胶状固体,[α]D25 -39.9°(c 1.00,MeOH)。ESI-MS(positive)给出m/z 445[M+Na]+,867[2M+Na]+,ESI-MS(negative)给出m/z 421[M-H]-,提示该化合物的分子量为422。HR-ESI-MS给出m/z 445.1113([M+Na]+,计算值为445.1111),从而确定该化合物的分子式为C20H22O10,计算其不饱和度为10。
化合物1的13C-NMR(100MHz,in DMSO-d6)显示20个碳信号,包括2个甲氧基(δ56.5,60.4),1个亚甲基(δ60.6),9个次甲基(其中有4个为芳香次甲基)(δ69.7,73.4,76.8,77.1,100.2,100.7,105.3,109.0,126.2),以及8个芳香季碳信号(δ113.4,114.6,132.8,138.9,142.3,145.9,152.2,156.4)。
1H-NMR(400MHz,in DMSO-d6)显示17个氢信号,其中低场区的一组偶合的质子信号[δ7.29(1H,brd,J=6.2Hz),7.28(1H,d,J=2.8Hz),7.06(1H,dd,J=6.2,2.8Hz)]提示结构中具有一个1,3,4三取代的苯环。另一个芳香质子信号δ7.49(1H,s)应该属于一个五取代的苯环。质子信号δ3.98(3H,s),3.88(3H,s)表明结构中具有二个甲氧基取代,其余的质子信号(δ3.24,3.35,3.38,3.44,3.49/3.70,5.06),在HSQC谱中依次与碳信号δ69.7(C-4′),76.8(C-3′),77.1(C-5′),73.4(C-2′),60.6(C-6′),100.7(C-1′)相关,提示结构中存在一个六碳糖基片断。根据上述13C-NMR数据,1H-NMR数据,结合分子式以及不饱和度等信息,化合物7较联苯糖苷化合物多了一个不饱和度,初步推知其为一个二苯并呋喃的糖苷化合物。
在1,3,4三取代苯环中,芳香质子δ7.29,7.28,7.06根据其峰形及偶合常数,被分别归属为H-9,H-6和H-8。而HMBC谱中,H-6、H-9与C-8(δ109.0),H-8与C-6(δ105.3)的相关,也进一步证实了上述推断。两个连氧季碳信号δ152.2,156.4均与H-9相关,而前者还与H-8相关,因此被分别归属为C-7和C-5a。在ROESY谱中,甲氧基质子信号δ3.88与芳香质子δ7.49(H-1)相关,表明其连接在C-2(δ145.9)上。在HM C谱中,两个连氧季碳信号δ138.9,142.3均与H-1相关,表明其为C-3或C-4a。由于这两个连氧碳互为间位,而化学位移又均低于150,表明在C-4位也存在氧取代。因此将最后一个连氧季碳δ132.8归属为C-4。进而根据化学位移规律,将前面提到的连氧季碳信号δ138.9,142.3分别归属为C-3和C-4a。HMBC谱中,甲氧基质子δ3.98与C-4相关,提示其连接在C-4上。糖端基质子信号δ5.06在HMBC中与C-7相关,表明糖基连接在7位上。化合物1的酸水解,糖基部分衍生化后的气相分析显示,该衍生物与β-D-葡萄糖标准品衍生物的气相保留行为一致,表明化合物1中的六碳糖为β-D-葡萄糖。因此,化合物1为2,4-二甲氧基-3,7-二羟基-二苯并呋喃7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物2
淡黄色胶状固体,[α]D25 -34.7°(c 0.49,MeOH)。ESI-MS(positive)给出m/z 591[M+Na]+,ESI-MS(negative)给出m/z 567[M-H]-,提示该化合物的分子量为568。从而推知该化合物的分子式为C26H32O14,计算其不饱和度为11。
化合物2的13C-NMR(100MHz,in DMSO-d6)显示26个碳信号,包括3个甲氧基(δ17.8,56.5,60.4),1个亚甲基(δ66.7),14个次甲基(其中有4个为芳香次甲基)(δ68.4,70.1,70.4,70.7,72.0,73.4,75.6,76.8,100.3,100.7,100.9,105.5,109.4,126.2),以及8个芳香季碳信号(δ113.4,114.7,132.8,139.0,142.3,146.0,152.1,156.3)。
1H-NMR(400MHz,in DMSO-d6)显示8个氢信号,其中低场区的一组偶合的质子信号[δ7.30(1H,brd,J=6.0Hz),7.29(1H,d,J=3.2Hz),7.05(1H,dd,J=6.0,3.2Hz)]提示结构中具有一个1,3,4三取代的苯环。另一个芳香质子信号δ7.53(1H,s)提示结构中还存在一个五取代的苯环。δ3.99(3H,s),3.89(3H,s)表明结构中还有两个甲氧基取代。以上数据与化合物1中母核部分一致,因此表明化合物2与化合物1具有相同的母核部分。1H-1H COSY,HMBC和ROESY谱相关信息也进一步证实了上述推断。
由分子式推知,剩余部分应为一个六碳糖基和一个去氧六碳糖基。化合物2的酸水解,糖基部分衍生化后的气相分析显示,该衍生物与α-L-鼠李糖、β-D-葡萄糖标准品衍生物的气相保留行为一致,表明化合物2中两个糖基片断分别为为α-L-鼠李糖和β-D-葡萄糖。在HMBC谱中,两个糖端基质子δ5.02,4.57分别和碳信号δ152.1(C-7)以及66.7(glu-C-6′)相关,提示化合物2的结构中存在一个芦丁糖基连接在7位上。从而,化合物2为2,4-二甲氧基-3,7-二羟基-二苯并呋喃7-O-(α-L-吡喃鼠李糖基)-(1-6)-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物3
淡黄色胶状固体,[α]D25 -21.2°(c 1.21,MeOH)。ESI-MS(positive)给出m/z 445[M+Na]+,ESI-MS(negative)给出m/z 421[M-H]-,提示该化合物的分子量为422。HR-ESI-MS给出m/z 445.1115([M+Na]+,计算值为445.1111),从而确定该化合物的分子式为C20H22O10,计算其不饱和度为10。
化合物3的1H-NMR(400MHz,in DMSO-d6)显示17个氢信号,其中低场区的一组偶合质子信号[δ7.59(1H,d,J=7.6Hz),7.22(1H,t,J=7.6Hz),7.13(1H,d,J=7.6Hz)]和单峰信号(δ7.39,1H)提示结构中具有一个1,2,3三取代的苯环和一个五取代的苯环。另外,质子信号δ3.99(3H,s),3.88(3H,s)表明结构中具有两个甲氧基取代。其余的质子信号,结合HSQC、HMBC谱,显示结构中也存在一个六碳糖基片断。综合上述核磁共振数据,分子式以及不饱和度等信息,可以初步推知化合物3也是一个二苯并呋喃的糖苷化合物。
在1H-1H COSY中,芳香质子δ7.59,7.22,7.13顺次相关,结合它们的裂分峰形及偶合常数,将其分别归属为H-9,H-8和H-7。两个连氧季碳信号δ143.9,142.7均与H-7相关,而且前者与H-9,后者与H-8也相关,因此被它们分别归属为C-5a和C-6。在ROESY谱中,甲氧基质子信号δ3.88与芳香质子δ7.39(H-1)相关,表明其连接在C-2(δ146.3)上。在HMBC谱中,两个连氧季碳信号δ139.5,142.7均与H-1相关,表明其为C-3或C-4a。由于这两个连氧碳互为间位,而化学位移又均低于150,表明在C-4位也存在氧取代。因此将最后一个连氧季碳δ133.2归属为C-4。进而根据化学位移规律,将前面提到的连氧季碳信号δ139.5,142.7分别归属为C-3和C-4a。HMBC谱中,甲氧基质子δ3.99与C-4相关,提示其连接在C-4上。糖端基质子信号δ5.18在HMBC中,与C-6相关,表明糖基连接在6位上。化合物3的酸水解实验表明化合物3中的六碳糖为β-D-葡萄糖。因此,化合物3被推断为2,4-二甲氧基-3,6-二羟基-二苯并呋喃6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物4
淡黄色胶状固体,[α]D25 -18.3°(c 0.80,MeOH)。ESI-MS(positive)给出m/z 461[M+Na]+,ESI-MS(negative)给出m/z 437[M-H]-,提示该化合物的分子量为438。从而推测该化合物的分子式为C20H22O10,计算其不饱和度为10。
化合物4的1H-NMR(400MHz,in DMSO-d6)显示16个氢信号,其中低场区的一组偶合质子信号[δ6.94(1H,d,J=8.7Hz),6.59(1H,d,J=8.7Hz)]和单峰信号(δ7.23,1H)提示结构中具有一个1,2,3,4四取代的苯环和一个五取代的苯环。另外,质子信号δ3.98(3H,s),3.84(3H,s)表明结构中具有两个甲氧基取代。其余的质子信号,结合HSQC、HMBC谱,显示结构中也存在一个六碳糖基片断。综合上述核磁共振数据,分子式以及不饱和度等信息,可以初步推知化合物4是一个二苯并呋喃的糖苷化合物。
根据裂分峰形及偶合常数,芳香质子δ6.94,6.59被分别归属为H-7,H-8。三个连氧季碳信号δ135.6,145.6,147.1均与H-7相关,而且前者与H-5也相关,结合化学位移规律,将它们分别归属为C-6,C-5a和C-9。在ROESY谱中,甲氧基质子信号δ3.84与芳香质子δ7.23(H-1)相关,表明其连接在C-2(δ146.0)上。在HMBC谱中,两个连氧季碳信号δ138.8,142.2均与H-1相关,表明其为C-3或C-4a。由于这两个连氧碳互为间位,而化学位移又均低于150,表明在C-4位也存在氧取代。因此将最后一个连氧季碳δ133.1归属为C-4。进而将连氧季碳信号δ138.8,142.2分别归属为C-3和C-4a。HMBC谱中,甲氧基质子δ3.98与C-4相关,提示其连接在C-4上。糖端基质子信号δ4.96在HMBC中,与C-6相关,表明糖基连接在6位上。酸水解实验表明化合物4中的六碳糖为β-D-葡萄糖。因此,化合物4被推断为2,4-二甲氧基-3,6,9-三羟基-二苯并呋喃6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
表1:化合物1-4的13C-NMR数据(100MHz,in DMSO-d6)
Note:acould be exchanged each other
实施例2:酪氨酸酶抑制活性的测定
试验样品:取实施例1制得的化合物1-4,酪氨酸酶购自Sigma公司从蘑菇中提取。
对照品:熊果苷
试验方法:首先将底物L-酪氨酸溶解在磷酸缓冲溶液(25mM,pH 6.8)中达到0.1mg/mL浓度。向96孔板中,加入40μL上述底物溶液,80μL磷酸缓冲液(25mM,pH 6.8),以及40μL用20%甲醇-水溶解的式(I)。以40μL的20%甲醇-水加入空白对照孔中。加入40μL酪氨酸酶的磷酸缓冲溶液(100U/mL,25mM,pH 6.8),开始反应,在37℃下温孵30分钟。温孵前后在492nm下,测定每孔的吸光度。
根据在492nm下的吸光度计算化合物(I)对酪氨酸酶的抑制率(%),并将酶活性抑制率(%)达到50%时抑制剂的浓度测定为IC50值。抑制率(%)可以根据下式进行计算,
抑制率(%)=[(A-B)-(C-D)]/(A-B)×100
上式中,A表示温孵后空白孔在492nm下的吸光度,
B表示温孵前空白孔在492nm下的吸光度,
C表示温孵后样品孔在492nm下的吸光度,
D表示温孵前样品孔在492nm下的吸光度。
结果:见表2
表2化合物1-4及总二苯并呋喃糖苷的酪氨酸酶抑制活性
*取平均分子量438计算所得结果
结论:上表2可以看出,所有样品在体外实验中表现出较强的酪氨酸酶抑制活性,它们的抑制活性均强于对照品熊果苷。
实施例3:美白霜
处方:化合物1 0.1g
硬脂酸 10.0g
鲸蜡醇 4.5g
羊毛酯 1.0g
丙二醇 15.0g
三乙醇胺 0.7g
十二烷基硫酸钠 0.5g
对羟基苯甲酸乙酯 0.1g
蒸馏水 68.1ml
制法:取硬脂酸、鲸蜡醇、羊毛酯混合;另取化合物1、丙二醇、三乙醇胺、十二烷基硫酸钠、对羟基苯甲酸乙酯、蒸馏水混合,分别置于烧杯中加热至熔化或溶解,保存在70℃左右搅拌下将油相加到水相中,搅至冷凝,即得。
实施例4:美白面膜
处方:(1)PVA 14g; 山梨醇 2g;
月桂醇硫酸钠 3g; 甘油 2.5g;
聚山梨酯-80 2.5g; 化合物 20.05g;
化合物1 0.02g; 加至蒸馏水 100g。
(2)PVA 14g; 甘油 2.5g;
聚山梨酯-80 2.5g; 蒸馏水加至 100g。
(3)乙基纤维素 5g; 氯仿加至 100ml。
制法:先将(1)浆涂膜,干燥后在膜面上涂(2)浆,干燥后涂(3)溶液,干燥后脱膜、剪切、包装。
实施例5:防晒露
处方:甘油 5g; 透明质酸钠 0.5g;
氢氧化钾 0.1g; 乙醇 10g;
维生素E 0.5g; 吐温80 2g;
化合物 10.01g; 香精 适量;
水加至 100ml。
实施例6:精华素
处方:甘油 5g; 透明质酸钠 0.3g;
聚氧乙烯 2g; 乙醇 10ml;
香精 适量; 对羟基苯甲酸乙酯 0.1g;
化合物4 0.05g; 水加至 100ml。
实施例7:驱斑软膏
处方:化合物3 0.03g;
化合物4 0.02g;
间苯二酚 1.0g;
羊毛酯 10g;
凡士林 76.6g;
薄荷脑 5g。
制法:取化合物3、4、间苯二酚、薄荷脑置乳钵中混匀,加入适量熔化的羊毛酯、凡士林研磨,再分次加入余下的羊毛酯、凡士林研匀即得。
实施例8:软膏
处方:硬脂酸 12g; 单硬脂酸甘油脂 3.5g;
液体石腊 6g; 凡士林 5g;
羊毛酯 5g; 三乙醇胺 0.5g;
对羟基苯甲酸乙酯 0.1g; 化合物1、2 0.1g;
水 73ml。
制法:取硬脂酸、单硬脂酸甘油脂、液体石腊、凡士林和羊毛酯置烧杯内加热至80℃左右使熔化完全;三乙醇胺、对羟基苯甲酸乙酯、化合物1、2和水加热至80℃左右,搅拌下加入至硬脂酸等的混合液中,至乳化即得。
实施例9:比较实施例3和实施例4的样品对人体美白效果的测定
试验方法:将30名有明显老年斑和雀斑的健康志愿者,分为三组,每组10名,试验组在每天早晨和入睡前,涂抹实施例3或5,对照组不涂擦任何化妆品。在未化妆的状态下拍摄实验开始日和4周后的彩色照片,目测比较判定4周后与实验开始日相比的肤色状态。
结果:见表3
表3:实施例3和实施例4的样品对人体美白效果的比较
结论:从表3可以看出,含有二苯并呋喃糖苷衍生物的实施例3、4的样品均具有较好的美白效果。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例,并不能对本发明的权利要求进行限定,其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
机译: 具有新的1,3-二苯丙烷衍生物对酪氨酸酶的抑制作用及其生产方式。
机译: 由维提新和/或其衍生物开发的新型酪氨酸酶抑制剂,其中该衍生物是维提新的糖苷和/或酯,可用于化妆品和食品组合物中,例如具有皮肤美白效果
机译: 对酪氨酸酶活性和黑色素生物合成具有抑制作用的新型饱和烷基异氰化物衍生物