欢迎光临小豌豆知识网!
当前位置:首页 > 生活技术 > 其他技术> 新甾体皂苷类化合物及其制备方法和在制备治疗2型糖尿病药物中的应用独创技术28529字

新甾体皂苷类化合物及其制备方法和在制备治疗2型糖尿病药物中的应用

2023-04-25 23:13:32

新甾体皂苷类化合物及其制备方法和在制备治疗2型糖尿病药物中的应用

  技术领域

  本发明属于药学技术领域,具体涉及五种新的甾体皂苷类化合物及其制备方法和在制备2型糖尿病药物中的应用。

  背景技术

  2型糖尿病是一种复杂的慢性代谢紊乱性疾病,病因主要是胰岛素抵抗和胰岛素缺乏引起的胰腺β-cell功能障碍;其特点是糖、脂类和蛋白质代谢紊乱,临床症状为血糖升高、多饮、多尿、多食和消瘦,疲乏无力。2型糖尿病可引起多种脏器损伤,从而产生多种并发症,已成为全球主要的健康问题。2型糖尿病的发病率日益升高成为21世纪全球公共卫生关注的问题,环境因素和遗传因素等导致了糖尿病的流行加速。目前,饮食和运动与药物治疗相结合是治疗糖尿病的常用策略,临床上药物治疗主要是口服降糖药和胰岛素注射。然而,目前大多数降糖药对人体产生毒副作用,长期注射胰岛素也可增强胰岛素抵抗,因此寻找新的治疗或预防2型糖尿病的药物或保健品迫在眉睫。

  韭菜子(Semen Allii Tuberose)是百合科葱属多年生植物韭菜(Alliiumtuberosum Rottl.exSpreng.)的干燥成熟种子,为药食同源的中药,具有补肝益肾、健脾提神、行气理血、润肠通便等功效,用于肝肾亏虚,腰膝酸痛,阳痿遗精等,收载于《中国药典》。研究表明韭菜子化学成分主要有生物碱类、硫化物、黄酮类等化合物。现代药理研究证明韭菜子具有温肾壮阳、加强免疫、抗氧化、抗衰老、抑菌等作用。韭菜子为药食同源的中药,并为韭菜生产的附属产品,韭菜种植面积广泛、货源充足。但目前从韭菜子中大量提取甾体皂苷的报道较少,尚无从韭菜子提取获得的新甾体皂苷类化合物以及其对2型糖尿病小鼠治疗的相关报道。

  发明内容

  本发明目的在于克服现有技术缺陷,提供一新的甾体皂苷类化合物及其制备方法,本发明经试验发现:该甾体皂苷类化合物可用于制备预防和治疗2型糖尿病的药物、食品或保健品等。

  为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

  新甾体皂苷类化合物,其结构通式如下所示,

  

  式中,R为H或OH,R2为H或OH,R3为H或OH,R4为CH3或OH,R5为H、OH或CH3,

  R1为

  R6为

  其中,GLC为葡萄糖,RHA为鼠李糖,XYL为木糖。

  进一步优选,上述的新甾体皂苷类化合物,其包括韭菜子苷A(Alliumin A)、韭菜子苷B(Alliumin B)、韭菜子苷C(Alliumin C)、韭菜子苷D(Alliumin D)和韭菜子苷E(Alliumin E),具体结构式如下所示:

  

  以及韭菜子苷B

  本发明提供了上述新甾体皂苷类化合物的制备方法,其具体包括如下步骤:

  1)将粉碎后的韭菜子、炒韭菜子或者盐炙韭菜子的干粉,用30-40%乙醇加热回流提取1-2小时,提取2-3次,合并提取液,减压回收乙醇,获得水提液;

  2)水提液用大孔吸附树脂吸附,然后依次用水(水洗脱液弃掉)、30%乙醇、60%乙醇梯度洗脱,分别收集30%乙醇洗脱液、60%乙醇洗脱液,减压回收溶剂,分别得到组分A和组分B;

  3)组分A经ODS开放柱纯化,用30%甲醇、50%甲醇、70%甲醇、100%甲醇梯度洗脱,收集50%甲醇洗脱液和70%甲醇洗脱液,合并后减压回收溶剂,得到组分A1;

  4)组分A1经ODS开放柱纯化,用35%甲醇、55%甲醇、75%甲醇梯度洗脱,分别收集55%甲醇洗脱液、75%甲醇洗脱液,减压回收溶剂,分别得到组分A1-1和A1-2;

  5)组分A1-1经制备型高效液相,以流速6ml/min、波长203nm、63%甲醇水混合液进行等度洗脱,得到韭菜子苷A和韭菜子苷B;

  6)组分A1-2经半制备型高效液相,以流速6ml/min、波长203nm、21%乙腈水混合液进行等度洗脱,得到韭菜子苷E和韭菜子苷C;

  7)组分B经ODS开放柱纯化,用40%甲醇、50%甲醇、70%甲醇梯度洗脱,收集50%甲醇洗脱液、70%甲醇洗脱液,合并后减压回收溶剂,以TLC薄层色谱检测合并,得到四个组分,按照所得组分极性由大到小依次标记为组分B1~B4;将组分B2经半制备型高效液相,以流速6ml/min、波长203nm、23%乙腈水混合液进行等度洗脱,得到韭菜子苷D。

  进一步的,步骤2)中,所述大孔吸附树脂的型号为HPD100、HPD600、HPD400、D101、AB-8、ADS-17或DM130等。

  本发明还提供了上述新甾体皂苷类化合物在制备预防和治疗2型糖尿病药物、功能性食品、保健品等中的应用。

  和现有技术相比,本发明的有益效果:

  1)本发明化合物结构稳定,属于甾体皂苷类化合物,且其提取原料来自食用韭菜的种子,广泛分布于我国大部分地区,资源十分丰富。本发明化合物提取制备条件温和、技术难度小、生产成本低、环境污染小;同时其原料丰富、属于天然可再生资源;提取分离技术难度小,溶剂可回收使用,不会造成生态环境污染;提取量大、可工业化生产并且韭菜子来源广泛,取材便利;

  2)经试验发现:本发明新甾体皂苷类化合物在治疗2型糖尿病方面有着显著的治疗效果,可用于制备预防和治疗2型糖尿病药物、功能性食品、保健品等。

  附图说明

  图1为韭菜子苷A的HR-ESI-MS谱;

  图2为韭菜子苷A的1H NMR谱;

  图3为韭菜子苷A的13C NMR谱;

  图4为韭菜子苷A的HSQC谱;

  图5为韭菜子苷A的HMBC谱;

  图6为韭菜子苷A的HSQC-TOCSY谱;

  图7为韭菜子苷A的NOESY谱;

  图8为韭菜子苷B的HR-ESI-MS谱;

  图9为韭菜子苷B的1H NMR谱;

  图10为韭菜子苷B的13C NMR谱;

  图11为韭菜子苷B的HSQC谱;

  图12为韭菜子苷B的HMBC谱;

  图13为韭菜子苷B的NOESY谱;

  图14为韭菜子苷C的HR-ESI-MS谱;

  图15为韭菜子苷C的1H NMR谱;

  图16为韭菜子苷C的13C NMR谱;

  图17为韭菜子苷C的HSQC谱;

  图18为韭菜子苷C的HMBC谱;

  图19为韭菜子苷C的NOESY谱;

  图20为韭菜子苷D的HR-ESI-MS谱;

  图21为韭菜子苷D的1H NMR谱;

  图22为韭菜子苷D的13C NMR谱;

  图23为韭菜子苷D的HSQC谱;

  图24为韭菜子苷D的HMBC谱;

  图25为韭菜子苷D的HSQC-TOCSY谱;

  图26为韭菜子苷D的NOESY谱;

  图27为韭菜子苷E的HR-ESI-MS谱;

  图28为韭菜子苷E的1H NMR谱;

  图29为韭菜子苷E的13C NMR谱;

  图30为韭菜子苷E的HSQC谱;

  图31为韭菜子苷E的HMBC谱;

  图32为韭菜子苷E的HSQC-TOCSY谱;

  图33为韭菜子苷E的NOESY谱。

  具体实施方式

  以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍,但本发明的保护范围并不局限于此。

  本发明新甾体皂苷类化合物的提取原料为韭菜(Alliium tuberosumRottl.exSpreng.)的干燥成熟种子,于2017年9月购于河南省禹州药材市场,由河南大学丛悦教授鉴定,标本储存在河南大学药学院标本馆。

  下述实施例中,如无特殊说明,甲醇、乙醇、乙腈均指的是体积百分比浓度。

  实施例1

  本发明新甾体皂苷类化合物的结构式分别如下所示:

  韭菜子苷A

  韭菜子苷B

  韭菜子苷C

  韭菜子苷D

  韭菜子苷E

  上述新甾体皂苷类化合物的制备方法,其具体包括如下步骤:

  1)将5kg粉碎后的韭菜子干粉,用35%乙醇(2×50L)加热回流提取1h,提取2次,合并提取液,提取结束后减压回收乙醇,获得水提液;

  2)将水提液用大孔吸附树脂D101吸附,然后依次用水、30%乙醇、60%乙醇梯度洗脱,分别收集30%乙醇洗脱液、60%乙醇洗脱液,减压回收溶剂,分别得到组分A和组分B;

  3)组分A经ODS开放柱纯化,用30%甲醇、50%甲醇、70%甲醇、100%甲醇梯度洗脱,收集50%甲醇洗脱液和70%甲醇洗脱液,合并后减压回收溶剂,得到组分A1;

  4)组分A1经ODS开放柱纯化,用35%甲醇、55%甲醇、75%甲醇梯度洗脱,分别收集55%甲醇洗脱液、75%甲醇洗脱液,减压回收溶剂,分别得到组分A1-1和A1-2;

  5)组分A1-1经制备型高效液相,以流速6ml/min、波长203nm、63%甲醇水混合液进行等度洗脱,得到韭菜子苷A(26mg,tR=30min)和韭菜子苷B(43mg,tR=43min);

  6)组分A1-2经半制备型高效液相,以流速6ml/min、波长203nm、21%乙腈水混合液进行等度洗脱,得到韭菜子苷E(39mg,tR=38min)和韭菜子苷C(33mg,tR=41min);

  7)组分B经ODS开放柱纯化,用40%甲醇、50%甲醇、70%甲醇梯度洗脱,收集50%甲醇洗脱液、70%甲醇洗脱液,合并后减压回收溶剂,以TLC薄层色谱检测合并,得到四个组分,按照所得组分极性由大到小依次标记为组分B1~B4;

  8)将组分B2经半制备型高效液相,以流速6ml/min、波长203nm、23%乙腈水混合液进行等度洗脱,得到韭菜子苷D(41mg,tR=48min)。

  下述给出了实施例1制备所得新甾体皂苷类化合物韭菜子苷A、B、C、D、E的相关试验数据(具体可见图1至图33)。

  韭菜子苷A:白色粉末,m.p.:240~243℃,[α]20D–63.80(c=0.001,H2O)HR-ESI-MS:m/z795.4169[M+Na]+(calcd for 795.4137),确定出其分子式为C39H64O15。核磁共振数据见表1。

  结构解析(详见图1至7):

  1H-NMR(C5D5N)谱中显示出:四个甲基氢信号δ0.81(3H,s,H-18),1.12(3H,s,H-19),1.14(3H,d,J=6.8Hz,H-C21),δ1.70(3H,d,J=6.2Hz,H-Rha-6);两个糖的端基氢信号δ5.03(1H,d,J=7.8Hz,H-Glc-1),5.88(1H,s,H-Rha-1);母核6位羟基取代的氢信号δ4.03(1H,m);27位羟基取代的氢信号δ3.65(m),3.73(m)。13C-NMR(C5D5N)谱中显示有39个碳信号,低场区给出了两个糖的端基碳信号δ101.6(C-Glc-1),102.5(C-Rha-1);母核中5、6位有羟基取代的碳信号δ72.8(C-5)、δ65.9(C-6);27位羟基取代的碳信号为δ64.2(C-27)。通过2DNMR(HSQC、HMBC、HSQC-TOCSY),将碳和氢的信号进行了归属(表1),在HMBC谱中可以看出,葡萄糖的端基氢信号δ5.03(1H,d,J=7.8Hz,H-Glc-1)与δ78.8(C-3)位远程相关,所以葡萄糖连在母核的C-3位;鼠李糖的端基氢信号δ6.01(1H,s,H-Rha-1)与δ77.9(C-Glc-4)远程相关,因此鼠李糖连在葡萄糖的C-4位;母核中的δ4.03(H-6)与δ35.6(C-7)、δ34.7(C-4)远程相关,C-19上的氢信号δ1.12(s)与δ35.4(C-1)、72.8(C-5)、65.9(C-6)、42.8(C-10)、44.3(C-9)远程相关,C-18上的氢信号δ0.81(s)与δ62.7(C-17)、41.9(C-20)、109.4(C-22)远程相关,C-3上的氢δ4.64(brs)与72.8(C-5)远程相关,由此推测出C-5和C-6位被羟基取代,δ3.91(H-26)与109.4(C-22)远程相关,由此可知母核是螺甾烷醇类结构,δ3.65(H-27)与63.9(C-26)、39.0(C-25)、23.9(C-24)远程相关,所以推测C-27位有羟基取代。以上数据归属与已知化合物(25S)-螺甾烷-3β,5β,6α-三羟基-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1-4)-β-D-吡喃葡萄糖苷的核磁数据进行对比,根据质谱数据,该化合物比(25S)-螺甾烷-3β,5β,6α-三羟基-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1-4)-β-D-吡喃葡萄糖苷多一个氧。从NOESY谱中可以看到,H-C(3)与H-C(4)δ2.23有NOE效应,Me(18)和H-C(20)存在NOE效应,Me(19)和H-C(4)δ2.12、H-C(6)存在NOE效应,CH2(27)与H-C(26)呈NOE效应,因而可以推测出H-C(4)δ2.12、H-C(6)、H-C(20)处在同一平面上,且和Me(18)与Me(19)一样处于β键,H-C(3)、H-C(4)处于α键,母核3位碳相连的葡萄糖是β位取代。Me(19)碳信号δ17.3,进一步证明5位羟基为β位取代。葡萄糖端基氢信号耦合常数为J=7.8Hz,推测葡萄糖为β构型;鼠李糖5位碳信号δ70.2,推测鼠李糖为α构型。经scifinder数据库查询,推测化合物1为新化合物,结构为:(25S)-螺甾烷-3β,5β,6α,27-四羟基-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖苷,命名为韭菜子苷A。

  表1韭菜子苷A的100MHz碳谱和400MHz氢谱数据

  

  

  韭菜子苷B:白色粉末,[α]20D–6.80(c=0.001,H2O)。HR-ESI-MS:m/z 663.3370[M+Na]+(calcd for 663.3351),确定出其分子式为C33H52O12。

  结构解析(详见图8至13):

  1H-NMR(C5D5N)谱中给出,两个糖的端基氢信号δ5.08(1H,d,J=7.8Hz,H-Glc-1),6.37(1H,s,H-Rha-1);一个烯烃氢信号δ6.56(1H,s,H-C-16);一个乙酰基上的甲基氢信号δ2.21(3H,s,H-21);三个甲基氢信号δ0.87(3H,s,H-18),0.87(3H,s,H-19),1.70(3H,d,J=6.2Hz,H-Rha-6);母核中2位羟基取代的氢信号δ4.11(m,H-C-2);3位羟基取代的氢信号δ3.87(m,H-C-3)。13C-NMR(C5D5N))谱中给出,低场区给出一个羰基碳信号δ196.1(C-20);两个烯烃碳信号δ144.5(C-16),155.1(C-17);两个糖的端基碳信号δ100.9(C-Glc-1),102.0(C-Rha-1);母核中2和3位羟基取代的碳信号δ70.4(C-2),85.0(C-3)。通过2DNMR(HMQC、HMBC),将碳和氢的信号进行了归属(表2),在HMBC谱中给出,母核中δ0.87(3H,s,H-18)分别与δ34.9(C-12)、46.3(C-13)、56.0(C-14)、155.1(C-17)远程相关,δ6.56(1H,br s,H-16)分别与δ46.3(C-13)、196.1(C-20)、155.1(C-17)远程相关,这说明C-16与C-17有不饱和双键;葡萄糖的端基氢信号δ5.08(1H,d,J=7.8Hz,H-Glc-1)与δ85.0(C-3)呈远程相关,所以葡萄糖连在母核C-3位上;鼠李糖的端基氢信号δ6.37(1H,s,H-Rha-1)与δ77.6(C-Glc-2)远程相关,δ77.6(C-Glc-2)与δ4.30(1H,m,H-Glc-3)远程相关,所以鼠李糖连在葡萄糖的C-2位上。通过与已知化合物对比碳谱和氢谱数据,推测该化合物与2α,3β-二羟基-5α-20-酮-孕甾-16-烯-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→4)-β-D-吡喃半乳糖苷的结构相似,母核基本一致,推测化合物2连糖部分比已知化合物少一个氧。从NOESY谱中可以看出,H-C(3)与H-C(4)δ2.06、H-C(5)均有相关信号峰,H-C(9)与H-C(5)、H-C(14)存在NOE效应,Me(19)与H-C(1)δ1.13、H-C(2)、H-C(8)存在NOE效应,H-C(8)与Me(18)存在NOE效应,由此可以判断出H-C(1)δ1.13、H-C(2)、H-C(8)处在同一个平面上,即β键;H-C(3)、H-C(4)δ2.06、H-C(5)、H-C(9)、H-C(14)处于同一平面,处于同一个平面上,且都处于α键。根据文献报道,5位H处于α位,C-5、C-9、C-19的化学位移分别处于43–46、54–56、11–14ppm范围内,5位H处于β位,C-5、C-9、C-19的化学位移分别处于35–36、40、24ppm范围内,该化合物C-5、C-9、C-19的化学位移分别为44.6、54.7、13.2,证明5位H处于α位,与NOESY谱结果一致。经scifinder数据库查询,推测化合物2为新化合物,命名为:2α,3β-二羟基-5α-20-酮-孕甾-16-烯-3-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖苷,命名为韭菜子苷B。核磁数据见表2。

  表2韭菜子苷B的100MHz碳谱和400MHz氢谱数据

  

  韭菜子苷C:白色粉末,[α]20D–82.30(c=0.001,H2O)。HR-ESI-MS m/z 1073.5059[M+Na]+(calcd for 1073.5145),确定出其分子式为C50H82O23。核磁共振数据见表3。

  结构解析(详见图14至19):

  1H-NMR(C5D5N)谱中可以看出,四个糖的端基氢信号δ5.01(1H,d,J=7.8Hz,H-Glc-1),δ4.84(1H,d,J=7.8Hz,H-Glc’-1),δ6.24(1H,s,H-Rha-1),δ5.01(1H,d,J=7.6Hz,H-Xyl-1);一个烯烃氢信号δ4.51(1H,m,H-23);五个甲基氢信号δ0.85(3H,s,H-18),δ0.89(3H,s,H-19),δ1.05(3H,d,J=6.2Hz,H-27),δ1.68(3H,s,H-21),δ1.69(3H,d,J=5.2Hz,H-Rha-6);母核2位有羟基取代时的氢信号δ4.11(m,H-2)。13C-NMR(C5D5N)谱中显示,低场区给出两个烯烃碳信号δ163.4(C-22)和91.0(C-23);四个糖的端基碳信号δ100.2(C-Glc-1),δ104.9(C-Glc’-1),101.9(C-Rha-1),δ105.5(C-Xyl-1)。通过2DNMR(HMQC、HMBC),将碳和氢的信号进行了归属(表3),在HMBC谱中给出:δ4.83(1H,d,J=7.8Hz,H-Glc’-1)与δ75.1(C-26)远程相关,说明26位连有一个葡萄糖;δ5.01(1H,d,J=7.8Hz,H-Glc-1)与δ84.7(C-3)远程相关,说明3位连有一个葡萄糖;木糖端基氢信号δ5.01(1H,d,J=7.6Hz,H-Xyl-1)与母核3位相连的葡萄糖δ81.1(C-Glc-2)呈远程相关,这说明木糖连在葡萄糖的2位;鼠李糖的端基氢信号δ6.24(1H,s,H-Rha-1)母核3位相连的葡萄糖δ77.5(C-Glc-4)呈远程相关,所以鼠李糖连在葡萄糖的4位上;母核中的δ0.89(H-19)与δ45.7(C-1)、44.4(C-5)、54.0(C-9)、36.6(C-10)远程相关,δ0.85(H-18)与δ39.2(C-12)、δ40.4(C-13)、δ56.4(C-14)、δ67.7(C-17)远程相关,δ1.68(H-21)与δ67.7(C-17)、76.5(C-20)、163.4(C-22)呈远程相关,δ1.05(H-27)与29.4(C-24)、34.6(C-25)、75.1(C-26)呈远程相关,对比碳谱数据和氢谱数据,推测母核结构与已知化合物26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25S,20R)-5α-呋甾-22(23)-en-2α,3β,20,26-四羟基-3-O-[α-L-吡喃鼠李糖基-1→2-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡萄糖苷相似,比这个已知化合物少一个亚甲基(-CH2)。从NOESY谱中可以看出,H-C(5)与H-C(3)、H-C(9)存在相关信号峰,H-C(9)与H-C(14)有NOE相关,Me(19)与H-C(2)存在NOE效应,Me(21)与H-C(23)存在NOE相关,由此可以判断出H-C(2)、Me(18)、Me(19)处在同一平面上,且均为β键,H-C(3)、H-C(5)、H-C(9)和H-C(14)处于同一平面,且都是α键。经scifinder数据库查询,推测该化合物为新化合物,结构为:26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25S,20S)-5α-呋甾-22(23)-en-2α,3β,20β,26-四羟基-3-O-[O-β-D-吡喃木糖基-1→2)]-[α-L-鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡萄糖苷,命名为韭菜子苷C。

  表3韭菜子苷C的100MHz碳谱和400MHz氢谱数据

  

  

  韭菜子苷D:白色结晶,[α]20D–51.20(c=0.001,H2O),HR-ESI-MS:m/z 941.4677[M+H]+(calcd for 941.4722),确定出其分子式为C45H74O19。

  结构解析(详见图20至26):

  1H-NMR(C5D5N)谱中可以看出,三个糖的端基氢信号为δ5.01(1H,d,J=8.0Hz,H-Glc-1),δ4.88(1H,d,J=8.0Hz,H-Glc’-1),δ6.22(1H,s,H-Rha-1);一个烯烃氢信号δ4.66(1H,m,H-C-23);五个甲基质籽信号峰δ0.88(3H,s,H-18),δ0.92(3H,s,H-19),δ1.15(3H,d,J=6.3Hz,H-27),δ1.81(3H,s,H-21),δ1.76(3H,d,J=6.2Hz,H-Rha-6));母核2位有羟基取代氢信号δ4.15(m,H-2)。13C-NMR(C5D5N))谱中显示,低场区给出一个烯烃碳信号δ162.9(C-22);三个糖的端基碳信号为δ100.2(C-Glc-1),δ104.5(C-Glc’-1),102.2(C-Rha-1);母核2、3、16、20位有氧取代的碳信号δ70.4(C-2)、83.8(C-3)、84.1(C-16)、76.9(C-20)。通过2DNMR(HMQC、HMBC、HSQC-TOCSY),将碳和氢的信号进行了归属(表4),在HMBC谱中可以看出:母核3位碳上的氢信号δ4.04(m)与葡萄糖δ100.2(C-Glc-1)呈远程相关,说明葡萄糖连在了母核的3位上;鼠李糖的端基氢信号δ6.22(1H,s,H-Rha-1)与葡萄糖δ78.6(C-Glc-2)呈远程相关,这说明鼠李糖连在葡萄糖的2位上;母核26位上的氢信号δ4.22(1H,m,H-26),3.61(1H,m,H-26)与26位葡萄糖δ104.5(C-Glc’-1)远程相关,说明此葡萄糖连在母核的26位上;此外,母核中的δ0.92(CH3-19)与δ45.3(C-1)、44.2(C-5)、53.7(C-9)、36.6(C-10)远程相关;δ0.88(CH3-18)与δ39.1(C-12)、40.5(C-13)、56.3(C-14)、67.2(C-17)远程相关;δ1.81(CH3-18)与δ67.2(C-17)、76.9(C-20)、162.9(C-22)呈远程相关,C-27上的甲基信号δ1.15(CH3-27)与δ29.3(C-24)、34.5(C-25)、75.3(C-26)呈远程相关,推测该化合物母核结构为呋甾类。以上数据归属通过与已知化合物的核磁数据进行对比,发现该化合物比26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25S,20R)-5α-呋甾-22(23)-en-2α,3β,20,26-四羟基-3-O-[α-L-吡喃鼠李糖基-1→2-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡萄糖苷的分子量少146.06,推测少一个鼠李糖。从NOESY谱中可以看出,Me(19)与H-C(2)有相关信号峰,H-C(5)与H-C(3)和H-C(9)存在NOE效应,H-C(14)与H-C(9)、H-C(16)存在NOE效应,Me(18)与Me(21)存在NOE效应,由此可以推断出H-C(2)和Me(21)处于β键,H-C(3)、H-C(5)、H-C(9)、H-C(14)、H-C(16)且都处于α键。经scifinder数据库查询,推测该化合物为新化合物,结构为:26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25S,20R)-5α-呋甾-22(23)-en-2α,3β,20α,26-四羟基-3-O-[α-L-鼠李糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷,命名为韭菜子苷D。核磁数据见表4。

  表4韭菜子苷D的100MHz碳谱和400MHz氢谱数据

  

  

  韭菜子苷E:白色粉末,[a]20D–80.20(c=0.001,H2O)。根据化合物的高分辨质谱数据HR-ESI-MSm/z 1087.5277[M+Na]+(calcd for 1087.5301)及13C-NMR数据(表5),可以确定出其分子式为C51H84O23。

  结构解析(详见图27至33):

  1H-NMR(C5D5N+D2O)谱中可以看出,四个糖的端基氢信号4.91(1H,d,J=7.0Hz,H-Glc-1),δ5.49(1H,d,J=8.0Hz,H-Glc’-1),δ4.85(1H,d,J=8.0Hz,H-Glc”-1),δ5.77(1H,s,H-Rha-1);一个烯烃氢信号δ4.61(1H,m,H-23);五个甲基氢信号δ0.90(3H,s,H-18),δ1.00(3H,s,H-19),δ1.11(3H,d,J=6.0Hz,H-27),δ1.80(3H,s,H-21),δ1.68(3H,d,J=6.4Hz,H-Rha-6)。13C-NMR(C5D5N+H2O)谱中显示,低场区给出两个烯烃碳信号δ163.1(C-22)和91.5(C-23);四个糖的端基碳信号δ101.0(C-Glc-1),δ104.5(C-Glc’-1),δ104.6(C-Glc”-1),102.2(C-Rha-1)。通过2D-NMR(HMQC、HMBC、HSQC-TOCSY),将碳和氢的信号进行了归属(表5),在HMBC谱中给出:δ4.85(1H,d,J=8.0Hz,H-Glc”-1)与δ75.2(C-26)远程相关,说明26位连有一个葡萄糖;δ4.91(1H,d,J=7.0Hz,H-Glc-1)与δ75.2(C-3)远程相关,说明3位连有一个葡萄糖;另一个葡萄糖端基氢信号δ5.49(1H,d,J=8.0Hz,H-Glc’-1)与母核3位相连的葡萄糖δ81.1(C-Glc-2)呈远程相关,这说明此葡萄糖连在3位葡萄糖的2位;鼠李糖的端基氢信号δ5.77(1H,s,H-Rha-1)与母核3位相连的葡萄糖δ76.7(C-Glc-4)呈远程相关,所以鼠李糖连在3位葡萄糖的4位;母核中的δ1.00s(H-19)与δ30.6(C-1)、36.3(C-5)、39.8(C-9)、34.9(C-10)远程相关,δ0.90s(H-18)与δ39.4(C-12)、δ40.6(C-13)、δ56.5(C-14)、δ67.4(C-17)远程相关,δ1.80s(H-21)与δ67.4(C-17)、76.2(C-20)、163.1(C-22)呈远程相关,δ1.11(H-27)与29.4(C-24)、34.6(C-25)、75.2(C-26)呈远程相关,推测母核结构与已知化合物26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25S,20S)-5α-呋甾-22(23)-en-3β,20,26-三羟基-3-O-[α-L-吡喃鼠李糖基-1→2]-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡萄糖苷相似。对比碳谱数据和氢谱数据,推测出该化合物比26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25S,20S)-5α-呋甾-22(23)-en-3β,20,26-三羟基-3-O-[α-L-吡喃鼠李糖基-1→2]-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)]-β-D-吡喃葡萄糖苷多一个氧(O)。根据文献报道,C-5、C-9、C-19的化学位移分别处于35–36、40、24ppm范围内,5位H处于β位,该化合物C-5、C-9、C-19的化学位移分别为36.3、39.8、23.7,证明5位H处于β位。由于C-25(34.6),C-26(75.2)和C-27(17.2)与文献数据对照,进一步确定25位为S构型。从NOESY谱中可以看出,H-C(5)与δ1.92m H-C(4)存在相关信号峰,H-C(3)与δ1.85m H-C(1)、δ1.85m H-C(4)有NOE相关,H-C(14)与H-C(9)、H-C(16)、H-C(17)有NOE相关,Me(19)与δ1.50m H-C(1)、H-C(5)存在NOE效应,由此可以判断出δ1.50m H-C(1)、δ1.92m H-C(4)、H-C(5)与Me(19)处在同一平面上,且均为β键,δ1.85mH-C(1)、δ1.85mH-C(4)、H-C(3)、H-C(9)、H-C(14)、H-C(16)和H-C(17)处于同一平面,且都是α键。经scifinder数据库查询,推测该化合物为新化合物,结构为:26-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(25S,20S)-5β-呋甾-22(23)-双键-3β,20β,26-三羟基-3-O-[α-L-鼠李糖基-(1→4)]-[α-L-吡喃葡萄糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖苷,命名为韭菜子苷E。

  表5韭菜子苷E的100MHz碳谱和400MHz氢谱数据

  

  

  应用试验:下面对本发明新甾体皂苷类化合物进行降血糖作用试验。

  实验原料:实施例1制备所得甾体皂苷化合物作为实验原料。

  实验动物:昆明种小鼠,体重23±2g,SPF级,由河南省实验动物中心提供,生产批号:SCXK(豫)2018-0001。

  实验试剂:链脲佐菌素(STZ):Sigma-Aldrich公司。高脂饲料:北京博爱港生物技术有限公司;达乐自动码血糖仪;糖化血清蛋白(GSP)、甘油三酯(TG)由南京建成生物工程研究所提供。

  小鼠2型糖尿病模型建立:78只SPF级的昆明雄性小鼠适应性饲养一周(温度25±2℃,光照12h/d,湿度40-45%),喂养标准饲料,自由饮水。一周后,除正常空白对照组(n=6)喂养标准饲料外,其他小鼠均喂养高脂饲料。喂养4周后,高脂小鼠腹腔注射剂量为100mg/kg的STZ溶液,两周后筛选空腹血糖值>16.0mmol/L的糖尿病小鼠。

  给药方法:将糖尿病小鼠随机分为12组,每组6只(n=6):模型对照组、阳性对照组、韭菜子苷A、韭菜子苷B、韭菜子苷C、韭菜子苷D、韭菜子苷E的高剂量组、低剂量组。空白对照组和模型对照组按0.15mL/10g灌胃生理盐水,阳性对照组灌胃二甲双胍(350mg/kg,0.15mL/10g),韭菜子苷A、韭菜子苷B、韭菜子苷C、韭菜子苷D、韭菜子苷E的高、低剂量组分别以18mg/kg和6mg/kg(0.15mL/10g)灌胃给药。灌胃给药3周,禁食不禁水12-14h,摘眼球取血,于4℃、4000rpm/min离心10min取血清,检测小鼠糖化血清蛋白GSP、甘油三酯TG。

  采用Graphpad Prism 6统计学软件进行处理分析,结果以表示,组间比较采用One-way ANOVA单因素方差分析,P<0.05为差异具有统计学意义。结果见表6和7。

  表6、甾体皂苷类化合物对2型糖尿病小鼠空腹血糖的影响

  

  与空白对照组比较:#P<0.01

  与模型对照组比较:*P<0.05;**P<0.01

  表6的结果表明:链脲佐菌素造模后,通过对小鼠空腹血糖水平的测定,与空白对照组相比,模型对照组和各给药组小鼠的初始血糖水平明显高于空白对照组,说明造模成功(P<0.01)。与模型对照组相比,在给药第12天后,韭菜子苷A、韭菜子苷B、韭菜子苷C、韭菜子苷D、韭菜子苷E的高、低剂量组血糖水平开始缓慢下降,其中高剂量组血糖水平下降显著(P<0.05);在给药第21天后,韭菜子苷A、韭菜子苷B、韭菜子苷C、韭菜子苷D、韭菜子苷E的高、低剂量组血糖水平都下降显著(P<0.05;P<0.01)。以上结果说明韭菜子苷A、韭菜子苷B、韭菜子苷C、韭菜子苷D、韭菜子苷E的高、低剂量组均具有降低2型糖尿病小鼠的空腹血糖水平作用。

  表7、甾体皂苷类化合物对2型糖尿病小鼠GSP和TG的影响

  

  与空白对照组比较:#P<0.01

  与模型对照组比较:*P<0.05;**P<0.01

  由表7可知:与空白对照组相比,模型对照组小鼠血清中TG和GSP水平显著升高(P<0.01)。给药治疗后,与模型对照组相比,韭菜子苷A、韭菜子苷B、韭菜子苷C、韭菜子苷D、韭菜子苷E的高、低剂量组TG和GSP水平都不同程度显著下降(P<0.05;P<0.01)。

  综上说明:本发明所述新甾体皂苷类化合物,尤其是韭菜子苷A、韭菜子苷B、韭菜子苷C、韭菜子苷D、韭菜子苷E对2型糖尿病具有一定的治疗作用,可用于制备预防和治疗2型糖尿病的药物、食品、保健品等。

《新甾体皂苷类化合物及其制备方法和在制备治疗2型糖尿病药物中的应用.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式(或pdf格式)