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方法 利用矽膠柱色譜

时间:2025-05-04 22:10:04来源:

目的补骨 研究補骨脂(PsoraleacorylifoliaL.)的化學成分。方法 利用矽膠柱色譜,化学MCI柱色譜,成分ODS柱色譜以及高效液相色譜等分離手段,研究對補骨脂的补骨95%乙醇提取物進行化學成分研究,並通過質譜和核磁共振等波譜數據對分離得到的化学化合物進行結構鑒定。結果 從補骨脂的成分95%乙醇提取物中分離鑒定10個化合物,它們分別是研究seputhecarpanA(1)、補骨脂酚(2)、补骨13-羥基異補骨脂酚(3)、化学12-羥基異補骨脂酚(4)、成分二聚補骨脂酚A(5)、研究二聚補骨脂酚B(6)、补骨二聚補骨脂酚C(7)、化学4,成分2′-二羥基-4′-甲氧基-5′-(3′′,3′′-二甲基烯丙基)-查爾酮(8)、isobavachromene(9)、4-hydroxyisolonchocarpin(10)。結論 其中化合物1首次從該植物中分離得到。通過蛋白質酪氨酸磷酸酶1B (PTP1B)酶抑製活性實驗評價了化合物的活性,結果顯示化合物2和7具有PTP1B酶的抑製活性。

補骨脂(Psoralea corylifolia L.)又名:破故紙、婆固脂等,是豆科補骨脂屬植物補骨脂的幹燥成熟果實,主要產於雲南西雙版納和四川金沙江流域,具有補腎壯陽、溫脾止瀉、納氣平喘的功效,臨床用於白癜風和骨質疏鬆等疾病的治療。補骨脂的主要化學成分是單萜酚、單萜酚二聚體、單萜酚與黃酮,查爾酮、香豆素和異黃酮的異二聚體、黃酮、香豆素和脂肪酸等。補骨脂提取物及從中分離得到的單體化合物具有多種藥理活性,包括雌激素活性、抗腫瘤活性、抗氧化活性、抗菌活性、抗炎活性、抗抑鬱活性、肝保護活性、成骨細胞活性和抗糖尿病作用等,具有很好的藥用價值。近年來在抗糖尿病的研究中,蛋白質酪氨酸磷酸酶1B(protein tyrosine phosphatase 1B,PTP1B酶)可以調節許多與糖尿病重要靶點相關的細胞應答,對胰島素信號轉導進行負調節,是抗糖尿病研究的熱點之一。課題組前期研究發現多種天然酚類成分對PTP1B酶有良好的抑製活性,因此本研究對補骨脂的酚類成分展開研究,並通過PTP1B酶的抑製活性篩選活性化合物,為補骨脂的抗糖尿病研究提供物質基礎。利用多種色譜分離手段從補骨脂的95%乙醇提取物中得到了10個酚類化合物(圖1),其中化合物1為首次從該植物中分離得到。並對化合物進行了體外PTP1B酶的抑製活性測試,結果顯示,化合物2和7表現出PTP1B酶抑製作用。

1 儀器與材料

核磁共振光譜(NMR)是在BrukerAV-ш400、BrukerAV-ш500、VNS-600、Bruker AV-600光譜儀上,以TMS作為內標,在氘代氯仿(CDCl3)中運行的。高分辨質譜(HRESIMS)數據記錄在Agilent 1100係列LC/MSD離子阱質譜儀上。將Agilent 1100與ODS-C18色譜柱(YMC)或苯基柱(YMC-Pack Ph)結合使用進行HPLC分析實驗。使用帶有兩個泵(C-605),紫外線檢測器(C-635)和ODS色譜柱(60×600 mm,50 μm,400 g;YMC)的Büchi係統進行MPLC實驗。在具有UV檢測器(SPD-16)和ODS-C18色譜柱(YMC)或苯基柱(YMC-Pack Ph)的Shimadzu LC-16P儀器上進行製備型HPLC分離實驗。矽膠(100-200目,200-300目,青島青島海洋化學有限公司),ODS(50 μm,YMC,日本)和MCI(CHP 20/P 120,日本)用於柱色譜。此外,TLC實驗是在預塗矽膠GF254板上結合紫外線進行的。

補骨脂於2018年8月從中國河北省安國市購買。由馬林教授(IMM,CAMS)鑒定為補骨脂(Psoralea corylifolia L.),標本(ID-201846)存放在中國醫學科學院藥物研究所(IMM)的植物標本室。

2 實驗方法

2.1 提取與分離

補骨脂(10kg)用95%乙醇室溫浸提(每次60L,浸泡1周),浸提2次。合並浸提液,過濾,回收乙醇得1350g提取物。乙醇提取物與矽膠拌樣,通過矽膠柱色譜分離。用石油醚,石油醚/乙酸乙酯(20:1-2:1),乙酸乙酯,乙酸乙酯/甲醇(4:1-1:1)和甲醇進行洗脫,得到132個洗脫部分(A1-A132)。將流分A32-A53合並約60g,與MCI拌樣,進行MCI柱色譜分離,用50%至100%的甲醇梯度洗脫,得到20個洗脫部分(B1-B20)。將流分B5-B9合並約7.8g,進行中壓液相色譜分離,用75%至100%的甲醇梯度洗脫,得到40個洗脫部分:C1-C40。流分C7通過反相液相色譜(47%的乙腈水溶液洗脫)進行純化,得到化合物3(5mg)和化合物4(5mg)。流分C9通過反相液相色譜(55%的乙腈水溶液洗脫)進行純化,得到化合物1(5mg)。流分C14通過反相液相色譜(73%的甲醇水溶液洗脫)進行純化,得到化合物10(4mg)。流分C21通過反相液相色譜(苯基柱,70%的甲醇水溶液洗脫)進行純化,得到化合物9(7mg)。流分C26通過反相液相色譜(苯基柱,70%的甲醇水溶液洗脫)進行純化,得到化合物2(5mg)和化合物8(6mg)。組分B13-B14合並約11.2g,用80%~95%的甲醇水溶液進行中壓液相色譜的梯度洗脫,得到55個洗脫部分:D1-D55。流分D22-D23通過反相液相色譜(87%的乙腈水溶液洗脫)進行純化,得到化合物7(7mg)。流分D38-D39通過反相液相色譜(92%的甲醇水溶液洗脫)進行純化,得到化合物5(6mg)和化合物6(6mg)。

2.2 PTP1B酶的抑製活性測試

在hGST-PTP1B-BL21大腸杆菌中過表達的人GST-PTP1B酶基因重組蛋白,並通過GST親和層析純化。試劑pNPP用作測量PTP1B酶的活性的底物。在室溫下將化合物,陽性對照CC06240[20](10 μ)和酶預孵育5 min。在終體積為100 μL,含有50 mol/Lm HEPES,5 mol/LM DTT,150 mol/LM NaCl,2 mol/LM EDTA和2 mol/LM pNPP(pH 7.0)的活性係統中測量,在30 ℃孵育10 min,然後添加50 μL 3mol/L NaOH。然後,在405 nm的波長處測量吸光度。沒有GST-PTP1B蛋白的類似係統用作空白,化合物的每種濃度在3個平行峰中進行測試。使用Microsoft Excel軟件計算IC50值,陽性對照的IC50值為0.77 μmol/L。

3 已知化合物1~10的化學結構鑒定

化合物1:黃色粉末,根據高分辨質譜分子離子峰 m/z 323.1272 [M + H]+(計算值為323.1278)確定其分子式為C20H18O4。1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δH: 1.77 (3H, s, H-6′), 3.01 (1H, dd, J = 7.5, 15.0 Hz, Ha-3′), 3.31 (1H, dd, J = 9.5, 15.0 Hz, Hb-3′), 3.50 (1H, m, H-6a), 3.59 (1H, t, J = 10.5 Hz, Ha-6), 4.22 (1H, dd, J = 5.0, 10.5 Hz, Hb-6), 4.91 (1H, br s, Ha-5′), 5.08 (1H, br s, Hb-5′), 5.19 (1H, t, J = 8.5 Hz, H-2′), 5.49 (1H, d, J = 6.5 Hz, Ha-11), 6.36 (1H, a, H-8), 6.36 (1H, a, H-4), 6.40 (1H, s, H-10), 7.07 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-7), 7.27 (1H, s, H-1)。13C NMR (CDCl3, 150 MHz) δC: 126.4 (C-1), 120.8 (C-2), 161.2 (C-3), 98.3 (C-4), 156.1(C-4a), 66.6 (C-6), 39.4 (C-6a), 119.5 (C-6b), 126.4 (C-7), 107.5 (C-8), 160.7 (C-9), 98.3 (C-10), 156.8 (C-10a), 79.2 (C-11a), 112.2 (C-11b), 86.7 (C-2′), 33.8 (C-3′), 143.7 (C-4′), 111.8 (C-5′), 17.1 (C-6′)。以上數據與文獻對照一致,故鑒定化合物1為seputhecarpan A。

化合物2:黃色晶體,根據高分辨質譜分子離子峰 m/z 257.1896 [M + H]+(計算值為257.1900)確定其分子式為C18H24O。1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δH: 1.19 (3H, s, H-16), 1.62 (3H, s, H-14), 1.67 (3H, s, H-15), 5.02 (2H, m, H-18), 5.88 (1H, dd, J = 10.5, 17.5 Hz, H-17), 6.05 (1H, d, J = 16.5 Hz, H-8), 6.25 (1H, d, J = 16.5 Hz, H-7), 6.76 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-3和H-5), 7.24 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-2和H-6)。13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δC: 130.8 (C-1), 127.3 (C-2), 115.3 (C-3), 154.7 (C-4), 115.3 (C-5), 127.3 (C-6), 126.4 (C-7), 135.7 (C-8), 42.5 (C-9), 41.3 (C-10), 23.2 (C-11), 124.8 (C-12), 131.3 (C-13), 17.6 (C-14), 25.7 (C-15), 23.3 (C-16), 145.9 (C-17), 111.9 (C-18)。以上數據與文獻對照一致,故鑒定化合物2為補骨脂酚。

化合物3:黃色油狀物,根據高分辨質譜分子離子峰 m/z 295.1664 [M + Na]+(計算值為295.1669)確定其分子式為C18H24O2。1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δH: 1.16 (3H, s, H-16), 1.30 (3H, s, H-14), 1.30 (3H, s, H-15), 5.02 (2H, m, H-18), 5.88 (1H, dd, J = 10.5, 17.5 Hz, H-17), 5.63 (2H, a, H-11, H-12), 6.05 (1H, d, J = 16.5 Hz, H-8), 6.24 (1H, d, J = 16.5 Hz, H-7), 6.77 (2H, d, J = 8.0 Hz, H-3和H-5), 7.23 (2H, d, J = 8.0 Hz, H-2和H-6)。13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δC: 130.5 (C-1), 127.4 (C-2), 115.4 (C-3), 154.9 (C-4), 115.4 (C-5), 127.4 (C-6), 126.8 (C-7), 135.2 (C-8), 42.6 (C-9), 43.9 (C-10), 123.1 (C-11), 141.0 (C-12), 70.9 (C-13), 29.9 (C-14), 29.9 (C-15), 23.5 (C-16), 145.5 (C-17), 112.2 (C-18)。以上數據與文獻[23]對照一致,故鑒定化合物3為13-羥基異補骨脂酚。

化合物4:黃色油狀物,根據高分辨質譜分子離子峰 m/z 273.1844 [M + H]+(計算值為273.1849)確定其分子式為C18H24O2。1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δH: 1.19 (3H, s, H-16), 1.70 (3H, s, H-14), 4.04 (1H, t, J = 6.5 Hz, H-12), 4.84 (1H, s, H-15), 4.94 (1H, s, H-15), 5.03 (2H, m, H-18), 5.86 (1H, dd, J = 10.5, 17.5 Hz, H-17), 6.03 (1H, d, J = 16.5 Hz, H-8), 6.25 (1H, d, J = 16.5 Hz, H-7), 6.77 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-3和H-5), 7.24 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-2和H-6)。13C NMR (CDCl3, 100 MHz) δC: 130.6 (C-1), 127.4 (C-2), 115.4 (C-3), 154.8 (C-4), 115.4 (C-5), 127.4 (C-6), 126.7 (C-7), 135.5 (C-8), 42.1 (C-9), 36.8 (C-10), 29.6 (C-11), 76.5 (C-12), 147.3 (C-13), 17.5 (C-14), 111.4 (C-15), 23.4 (C-16), 145.7 (C-17), 112.1 (C-18)。以上數據與文獻對照一致,故鑒定化合物4為12-羥基異補骨脂酚。

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