一种具有神经保护作用的1，2-裂环环烯醚萜化合物及其制备方法

摘要

本发明公开了结构新颖的式Ⅰ所示的1，2?裂环环烯醚萜化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或晶型，其中，R为氢或阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖或鼠李糖中的一种。本发明还涉及所述化合物的制备方法及其在制备神经保护药物中的用途。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有神经保护作用的1，2-裂环环烯醚萜化合物，属于医药领域。

背景技术

神经退行性疾病是由于神经元和/或其髓鞘的丧失所导致的一类疾病，可分为急性神经退行性疾病和慢性神经退行性疾病，前者主要包括脑缺血(CI)、脑损伤(BI)、癫痫，后者包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、亨廷顿病(HD)、肌萎缩性侧索硬化(ALS)、不同类型脊髓小脑共济失调(SCA)、Pick病等。神经元脱失和功能异常是这类疾病共同的病理特征。

目前，神经退行性疾病仍无有效的治疗方法，临床上主要采用神经保护剂进行治疗。常用的神经保护剂有谷氨酸拮抗剂、抗炎因子、钙离子通道阻断剂、自由基清除剂、GABA受体拮抗剂、5-羟色胺拮抗剂等，上述药物仅限于缓解症状，且大多数副作用明显。因此，开发有效的神经保护药物成为防治神经退行性疾病的研究热点。

蜘蛛香(Valeriana jatamansi Jones或V.wallichii DC)为败酱科缬草属植物，常以根及根茎入药。蜘蛛香药材为秋季采挖，除去泥沙，晒干所得，有马蹄香、小马蹄香、九转香等别称。其药性辛、微苦，温，具有有理气止痛、镇静安神、祛风除湿以及消食止泻的作用，故民间主要用于治疗脘腹胀痛、失眠、腰膝酸软、风湿痹痛、腹泻痢疾以及食积不化等。蜘蛛香分布于中国西南地区和印度等地，在我国，蜘蛛香主要分布于贵州、四川、云南等省；生长在海拔2500m以下的山顶草地、林间和溪边；其分布广泛，资源蕴藏量较大，具有较大的开发价值。

现代研究表明，蜘蛛香根和根茎中主要含有环烯醚萜类、木脂素类、挥发油类和倍半萜类化合物，其中环烯醚萜类成分具有广泛的生物学活性。目前，从蜘蛛香中已分离得到多种环烯醚萜类化合物，其药理作用主要集中在镇静催眠、抗焦虑、抗肿瘤等方面(李少华等.蜘蛛香环烯醚萜类成分的研究进展[J].中国新药杂志.2012，21(6)：633～637)，其中具有神经保护作用的环烯醚萜化合物较少，更未见分离得到具有神经保护作用的1，2-裂环环烯醚萜化合物的研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有神经保护作用的1，2-裂环环烯醚萜化合物及其制备方法。

本发明提供了式Ⅰ所示的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或晶型：

其中，R为氢或阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、果糖或鼠李糖中的一种。

进一步的，R为葡萄糖。

更进一步的，R为D-葡萄糖。

本发明提供了一种所述化合物的制备方法，包括如下步骤：

a、取蜘蛛香，粉碎；

b、用乙醇提取，浓缩提取液，依次用石油醚，乙酸乙酯，水饱和正丁醇萃取，收集乙酸乙酯部位；

c、乙酸乙酯部位采用正向硅胶柱色谱分离，以石油醚-乙酸乙酯体系为洗脱剂，收集石油醚：乙酸乙酯体积比为80:20的洗脱液，浓缩，得B组分；

d、B组分采用正向硅胶柱色谱进一步分离，以二氯甲烷-甲醇体系为洗脱剂，收集二氯甲烷：甲醇体积比为7﹕3的洗脱液，浓缩，得B3组分；

e、B3组分采用中压制备液相色谱技术分离纯化，以甲醇-水体系为洗脱剂，收集甲醇体积百分数为70％的洗脱液，浓缩，得B3-4组分；

f、B3-4组分经Sephadex LH-20凝胶柱色谱进一步分离纯化，以甲醇为洗脱剂，并经制备薄层层析分离，以体积比为4：1的氯仿：甲醇为展开剂，收集Rf值为0.45的组分，即得。

进一步的，b步骤用75％v/v乙醇水溶液渗漉提取3次，每次加入4倍体积量的提取溶剂；c步骤依次用石油醚：乙酸乙酯体积比100︰0至0︰100的洗脱剂梯度洗脱；d步骤依次用体积比为10﹕1、9﹕1、8﹕2、7﹕3、6﹕4、5﹕5的二氯甲烷：甲醇梯度洗脱；e步骤依次用甲醇体积百分数为40％至100％的甲醇-水流动相梯度洗脱。

上述分离得到的化合物经过水解可得到苷元(R为氢)，进一步与阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、果糖或鼠李糖脱水缩合可得到相应的糖苷(R为相应的糖)。

本发明提供了所述化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或晶型在制备神经保护药物中的用途。

进一步的，所述的药物是治疗和/或预防神经退行性疾病的药物。

本发明提供了一种具有神经保护作用的药物，它是以有效量的所述化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或晶型为活性成分，加入药学上可接受的辅料或辅助性成分制备而成的制剂。

所述药学上可接受的盐指本发明化合物与酸或碱所形成的适合用作药物的盐。药学上可接受的盐包括无机盐和有机盐，包括所述化合物的盐酸盐、氢溴酸盐、氢氟酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、富马酸盐、马来酸盐、乳酸盐、苹果酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、苦味酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、苯磺酸盐、天冬氨酸盐或谷氨酸盐。

所述药学上可接受的辅料，是指除活性成分以外包含在剂型中的物质。

本发明化合物或药物的施用方式没有特别限制，代表性的施用方式包括(但并不限于)：口服、肠胃外(静脉内、肌肉内或皮下)、局部给药。

用于口服给药的固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在这些固体剂型中，活性化合物与至少一种常规惰性赋形剂(或载体)混合，如柠檬酸钠或磷酸二钙，或与下述成分混合：(a)填料或增容剂，例如，淀粉、乳糖、蔗糖、葡萄糖、甘露醇和硅酸；(b)粘合剂，例如，羟甲基纤维素、藻酸盐、明胶、聚乙烯基吡咯烷酮、蔗糖和阿拉伯胶；(c)保湿剂，例如，甘油；(d)崩解剂，例如，琼脂、碳酸钙、马铃薯淀粉或木薯淀粉、藻酸、某些复合硅酸盐和碳酸钠；(e)缓溶剂，例如石蜡；(f)吸收加速剂，例如，季胺化合物；(g)润湿剂，例如鲸蜡醇和单硬脂酸甘油酯；(h)吸附剂，例如，高岭土；和(i)润滑剂，例如，滑石、硬脂酸钙、硬脂酸镁、固体聚乙二醇、十二烷基硫酸钠或其混合物。胶囊剂、片剂和丸剂中，剂型也可包含缓冲剂。

固体剂型如片剂、糖丸、胶囊剂、丸剂和颗粒剂可采用包衣和壳材制备，如肠衣和其它本领域公知的材料。它们可包含不透明剂，并且，这种组合物中活性化合物或化合物的释放可以延迟的方式在消化道内的某一部分中释放。可采用的包埋组分的实例是聚合物质和蜡类物质。必要时，活性化合物也可与上述赋形剂中的一种或多种形成微胶囊形式。

用于口服给药的液体剂型包括药学上可接受的乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂。除了活性化合物外，液体剂型可包含本领域中常规采用的惰性稀释剂，如水或其它溶剂，增溶剂和乳化剂，例知，乙醇、异丙醇、碳酸乙酯、乙酸乙酯、丙二醇、1，3-丁二醇、二甲基甲酰胺以及油，特别是棉籽油、花生油、玉米胚油、橄榄油、蓖麻油和芝麻油或这些物质的混合物等。

除了这些惰性稀释剂外，组合物也可包含助剂，如润湿剂、乳化剂和悬浮剂、甜味剂、矫味剂和香料。

除了活性化合物外，悬浮液可包含悬浮剂，例如，乙氧基化异十八烷醇、聚氧乙烯山梨醇和脱水山梨醇酯、微晶纤维素、甲醇铝和琼脂或这些物质的混合物等。

用于肠胃外注射的组合物可包含生理上可接受的无菌含水或无水溶液、分散液、悬浮液或乳液，和用于重新溶解成无菌的可注射溶液或分散液的无菌粉末。适宜的含水和非水载体、稀释剂、溶剂或赋形剂包括水、乙醇、多元醇及其适宜的混合物。

用于局部给药的本发明化合物的剂型包括软膏剂、散剂、贴剂、喷射剂和吸入剂。活性成分在无菌条件下与生理上可接受的载体及任何防腐剂、缓冲剂，或必要时可能需要的推进剂一起混合。

所述药学上可接受的辅助性成分，它具有一定生理活性，但该成分的加入不会改变上述化合物或衍生物在疾病治疗过程中的主导地位，而仅仅发挥辅助功效，这些辅助功效仅仅是对该成分已知活性的利用，是医药领域惯用的辅助治疗方式。若将上述辅助性成分与本发明化合物配合使用，仍然应属于本发明保护的范围。

本发明提供了一类结构新颖的1，2-裂环环烯醚萜化合物。药效实验表明，本发明化合物能够抑制神经细胞凋亡，具有显著的神经保护作用，可作为防治神经退行性疾病的潜在治疗药物，为临床提供了一种新的选择。

显然，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

附图说明

图1为式Ⅱ化合物的HRESIMS谱图；

图2为式Ⅱ化合物的IR谱图；

图3为式Ⅱ化合物的¹H-NMR(MeOH-d₄,600MHz)谱图；

图4为式Ⅱ化合物的¹³C-NMR(MeOH-d₄,150MHz)谱图；

图5为式Ⅱ化合物的DEPT谱图；

图6为式Ⅱ化合物的¹H-¹H>

图7为式Ⅱ化合物的HSQC谱图；

图8为式Ⅱ化合物的HMBC谱图；

图9为式Ⅱ化合物的NOESY谱图。

具体实施方式

本发明具体实施方式中使用的原料、设备均为已知产品，通过购买市售产品获得。

实验仪器

优谱UPT系列超纯水器(UPT-I-10T，成都超纯科技有限公司)，电子天平(BS124S，赛多利斯科学仪器有限公司)，旋转蒸发仪(R-201，亚荣生化仪器)循环水式多用真空泵(SHB-III，郑州长城科技工贸有限公司)，超导核磁共振仪(Bruker BioSpin GmbH400and 600，Bruker BioSpin公司)，高效液相色谱仪(LC-10AT，日本岛津公司)，色谱柱(ZO RBAX SB-C18反相柱，Waters公司)。净化工作台(SW-CJ-2FD，苏州安泰空气技术有限公司)，相差倒置显微镜(AE2000，Motic)，离心机(ALLEGER X-12，BECKMAN)，酶联免疫检测仪(varioskan flash-3001，Thermo scientific)，培养箱(3111，Thermo)

实验试药

色谱甲醇和乙腈(赛默飞世尔科技(中国)有限公司)，氘代甲醇(D,99.8％，Cambridge Isotope Laboratories,Inc.)，DMEM高糖培养基(批号：1715848，gibco公司)，新生牛血清(批号：140930，浙江天杭生物科技有限公司)，胰蛋白酶(批号：EXP2018/06，碧云天Trypsin1:250)，磷酸盐缓冲液(批号：150907，北京中杉金桥生物技术有限公司PBS，pH＝7.2～7.4)，CCK-8细胞增殖检测试剂盒(批号：20151120，南京凯基生物科技发展有限公司)，DMSO(D-5879，Biosharp公司生产sigma公司分装)，CoCl2(BCBP8148V，sigma公司)

实施例1本发明化合物的制备及结构鉴定

取蜘蛛香(Valeriana jatamansi Jones)药材干燥根及根茎5kg，粉碎。

用75％v/v乙醇水溶液室温浸渍24h，用75％v/v乙醇水溶液渗漉提取(20L×3次)，渗漉液40℃下减压浓缩至无醇味，得浓缩物2L。

依次用石油醚(2L×3)，乙酸乙酯(2L×3)，水饱和正丁醇(2L×3)萃取，分别得到石油醚(220g)、乙酸乙酯(170g)、正丁醇(160g)部位。

乙酸乙酯部位采用正向硅胶柱色谱分离，以石油醚-乙酸乙酯体系梯度洗脱(依次用洗脱剂石油醚：乙酸乙酯体积比100︰0至0︰100)，收集石油醚：乙酸乙酯为80:20的洗脱液，浓缩，得混合物B组分20g。

B组分采用正向硅胶柱色谱进一步分离，依次用体积比为10﹕1(8个柱体积)、9﹕1(6个柱体积)、8﹕2(5个柱体积)、7﹕3(5个柱体积)、6﹕4(6个柱体积)、5﹕5(5个柱体积)的二氯甲烷-甲醇梯度洗脱，收集二氯甲烷：甲醇为7﹕3的洗脱液，浓缩，得混合物B3组分3g。

B3组分经中压制备液相色谱技术分离纯化，用40％-100％(表示甲醇的体积百分数)的甲醇-水流动相梯度洗脱，收集甲醇-水(70％)洗脱液，减压浓缩，得混合物B3-4组分150mg。

B3-4组分经Sephadex LH-20凝胶柱色谱进一步分离纯化，以甲醇为洗脱剂，并经制备薄层层析分离(CHCl3-MeOH 4:1,v/v，Rf＝0.45)得到结构如式Ⅱ的本发明化合物30mg：

上述式Ⅱ化合物经过水解可得到苷元(R为氢)，进一步与阿拉伯糖、木糖、甘露糖、半乳糖、果糖或鼠李糖脱水缩合可得到相应的糖苷(R为相应的糖)。

结构鉴定：

式Ⅱ所示的化合物为白色无定型粉末，易溶于甲醇，丙酮等；[α]²⁰_D＝-51.6°(c＝0.02，甲醇)。

HRESIMS m/z:471.2204[M+Na]⁺提示分子式为C₂₁H₃₆O₁₀(calcd>21H₃₆O₁₀Na>

IR图谱中显示羟基信号3400cm^-1和羰基信号1713cm^-1以及糖上C-O信号1077cm^-1和1047cm^-1。

¹H>H>3-10)，两个与次甲基相连的甲基信号δ_H0.96(d,6H,J＝6.7Hz,H₃-4′,5′)，两个末端双键亚甲基氢信号δ_H5.27(d,1H,J＝1.1Hz,H₃-3a),4.98(bs,1H,H₃-3b)，尤其是质子信号δ_H>H3.13-3.84揭示分子结构中可能含有糖部分。式Ⅱ化合物的¹³C>C>C>C40.2,76.6,51.3,26.9,104.6,75.2,78.0,71.6,76.6)，3个季碳信号[1个羰基(δ_C174.4)，1个连双键季碳(δ_C150.7)和1个连氧碳(δ_C>C174.4)，亚甲基信号[δ_C>H2.15-2.18(m,2H)]，次甲基信号[δ_C>H2.06(m,1H)]，两个明显的甲基信号[δ_C>H0.96(d,6H,J＝6.7Hz)]。分子结构中含有糖部分，经过水解实验，并通过TLC分析和旋光度测定确定葡萄糖为D-葡萄糖。其中端基质子信号δ_H4.13(d,1H,J＝7.8Hz)揭示苷键构型为β构型。除去葡萄糖分子和异戊酰氧基结构含有的11个碳原子和2个不饱和度，尚余10个碳原子和2个不饱和度(一个末端双键含一个不饱和度)，推测该化合物为单环单萜类成分。剩余的10个碳信号中有5个碳信号分别为连接季碳的甲基δ_C>C>C>2-1与C-1″相关确定了糖部分连接在C-1位，H₃-10与酯羰基C-1′相关，而H-7与酯羰基C-1′未见相关信号，这确定了异戊酰氧基连接在C-8位。式Ⅱ化合物的空间结构通过NOESY实验确定，H-9与H-5和H₃-10相关,H-7和H₂-6α相关，H-5和H₂-6β相关，表明H-5，H-9，H₃-10在环的同侧(β方向)，同理表明H-7，H₂-6α，异戊酰氧基在环的另一侧(α方向)。结合旋光实验结果，该化合物的立体构型与patrinovalerosidate一致。因此，该化合物的结构确定为8-O-isovaleroxyl-1-O-β-D-glucopyranosyljatamanin>

以下通过实验例证明本发明的有益效果。

实验例1本发明化合物的神经保护活性

细胞培养：PC12细胞株用含10％胎牛血清，100U/ml青霉素，100U/ml链霉素的DMEM培养基接种于培养瓶中，CO2细胞培养箱的培养条件为37℃，5％CO2浓度，饱和湿度，待细胞长至80％左右开始传代或接种。倒置显微镜观察细胞生长状况，实验时取对数生长期细胞进行实验。

药物处理及分组：细胞共分为5组，无血清培养基接种12h后进行药物干预。①正常对照组：正常PC12细胞；②模型组：300μmol/L的CoCl2造模液100μl/孔，作用4h；③式Ⅱ化合物低剂量组：300μmol/L CoCl2+0.1μmol/L式Ⅱ化合物；④式Ⅱ化合物中剂量组：300μmol/L CoCl2+1μmol/L式Ⅱ化合物⑤式Ⅱ化合物高剂量组：300μmol/L CoCl2+10μmol/L式Ⅱ化合物。作用24h后，每孔加入10μLCCK8细胞凋亡检测液，4h后于450nm下测定吸光度。

数据处理：细胞活力用百分比表达，视对照组细胞活力为100％，结果计算：细胞活力＝(实验组OD值-空白组OD值)/(正常对照组OD值-空白组OD值)*100％。采用SPSS17.0对统计结果进行分析，数据采用单因素方差分析，用均数±标准差表示，组间采用LSD比较，P＜0.05表示具有显著性差异，P＜0.01表示具有极显著性差异。

实验结果见表2。

表2本发明化合物对CoCl2诱导的PC12细胞活力影响实验结果

注：*与对照组比较有显著性差异，#与模型组比较有显著性差异。

实验结果：与正常对照组比较，模型组细胞活力明显降低(P＜0.01)；本发明化合物干预后，细胞活力显著提高，其中各剂量组与模型组比较均具有统计学意义(P＜0.05)。

以上实验结果表明，CoCl2能损害神经细胞，引起PC12细胞大量凋亡、细胞活力下降；本发明化合物干预后其凋亡情况能有效改善，表明该化合物具有显著的神经保护作用。

综上所述，本发明提供的1，2-裂环环烯醚萜类化合物能够抑制神经细胞凋亡，具有显著的神经保护作用，可作为防治神经退行性疾病的潜在治疗药物，为临床提供了一种新的用药选择。