CN105399656B

CN105399656B - 一种异吲哚生物碱类化合物及制备方法和应用

Info

Publication number: CN105399656B
Application number: CN201510959586.9A
Authority: CN
Inventors: 胡秋芬; 周敏; 李银科; 高雪梅; 江智勇; 黄相忠; 叶艳清; 杜刚; 杨海英; 李干鹏
Original assignee: Yunnan Minzu University
Current assignee: Yunnan Minzu University
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2018-04-03
Anticipated expiration: 2035-12-21
Also published as: CN105399656A

Abstract

本发明公开了一种异吲哚生物碱类化合物，所述异吲哚生物碱类化合物是从傣族药用植物豆科翅荚决明（Cassia alata L.）树皮分离得到，命名为:5‑(羟甲基)‑2‑甲基‑6‑异戊烯基‑异吲哚‑1‑酮，英文名为5‑(hydroxymethyl)‑2‑methyl‑6‑prenyl‑isoindolin‑1‑one，其分子式为C₁₅H₁₉NO₂，具有下述结构：所述异吲哚生物碱类化合物制备方法是以翅荚决明（Cassia alata L.）树皮为原料，经浸膏提取、硅胶柱层析、高压液相色谱分离得到。所述异吲哚生物碱类化合物经活性测试表明，对烟草花叶病毒具有很好的抑制作用。本发明化合物结构新颖，具有较好的抗毒活性，可作为抗烟草花叶病毒药物的先导化合物。

Description

一种异吲哚生物碱类化合物及制备方法和应用

技术领域

本发明属于植物化学技术领域，具体涉及一种源于云南翅荚决明树皮中异吲哚生物碱类化合物及其制备方法与应用。

背景技术

翅荚决明（Cassia alata L. ）为豆科决明属下的一个种。原产美洲热带地区，广布于全世界热带地区，在我国分布于广东和云南南部地区。该植物花色艳丽，有较高的观赏价值，常用作园林绿化树种。同时，它也是重要的药用植物，具有杀真菌的作用，可以用来治疗皮肤病，是香皂、洗发液、洗液的常用原料之一。它的种子含有的皂角苷可以作为驱除肠道寄生虫的驱虫剂；其叶水煎液常被用来治疗高血压、胃病、发烧、哮喘、毒蛇咬伤、性病等。

目前国内外学者对翅荚决明进行过一些研究，主要报道的化学成分有色酮、黄酮、萜、甾体、生物碱等类化合物。异吲哚类生物碱是生物碱类成分的重要组成部分，该类生物碱数量多，结构类型复杂，药用价值突出，具有多方面的生理活性。为充分利用我国丰富的资源，进一步寻找新的活性天然产物，我们对翅荚决明化学成分进行了研究，并从中分离到一个新的异吲哚生物碱，该化合物具有明显的抗烟草花叶病毒活性。

发明内容

本发明的第一方面在于提供一种结构新颖的异吲哚生物碱类化合物，第二目的在于提供所述异吲哚生物碱类化合物的制备方法；第三目的在于提供所述异吲哚生物碱类化合物在制备抗烟草花叶病毒药物中的应用。

本发明的第一目的是这样实现的，所述异吲哚生物碱类化合物，是从翅荚决明（Cassia alata L.）树皮中分离得到，命名为5-(羟甲基)-2-甲基-6-异戊烯基-异吲哚-1-酮，其分子式为C₁₅H₁₉NO₂，具有下述结构：

本发明的第二目的是这样实现的，所述异吲哚生物碱类化合物以翅荚决明(Cassia alata L.)树皮为原料，经浸膏提取、硅胶柱层析、高压液相色谱分离步骤，具体为：

A、浸膏提取：将翅荚决明（Cassia alata L.）树皮粉碎到20~40目，用60~100%有机溶剂浸泡并提取2~4次，每次12 h~72 h，合并提取液、过滤，减压浓缩成浸膏；

B、硅胶柱层析：浸膏用有机溶剂溶解后，用浸膏重量比1~1.6倍量的60~120目硅胶拌样，再用浸膏重量比2~5倍量的160~300目硅胶干法装柱进行硅胶柱层析；以体积配比10:0~5:5的氯仿-甲醇溶液进行梯度洗脱，洗脱液的9:1部分用硅胶层析柱继续分离，用体积配比15:1-2:1的氯仿-丙酮溶液进行梯度洗脱，将其先后划分成6个部分，收集各部分洗脱液并浓缩；

C．高压液相色谱分离：B步骤洗脱液的6:4部分进一步用高压液相色谱分离纯化即得所述的异喹啉生物碱类化合物。

以上述方法制备的新型异吲哚生物碱类化合物的结构是通过以下方法测定出来的：

本发明化合物为浅黄色固体；紫外光谱（溶剂为甲醇），λ _max(logε）：210 (4.05)、260 (3.68)、296 (3.04)；红外光谱（溴化钾压片）ν_max：3386、2938、1670、1610、1533、1468、1355、1267、1131、1074、837、759 cm^–1；高分辨质谱（HRESIMS）显示本发明化合物准分子离子峰m/z 268.1319 [M+Na]⁺（计算值268.1313）。其红外光谱显示化合物中有羟基 (3386 cm^-1)、羰基(1670 cm^-1)，和芳环(1610、1533、1468 cm^-1) 信号，紫外光谱在 210、260、296 nm有最大吸收也证实化合物中存在芳环结构。化合物的 ¹H- 和 ¹³C-NMR谱 (表-1) 显示其含有 15 个碳和 19 个氢，包括1个异吲哚-1-酮母核 (C-1~C-7a，H-3、H-4和H-6)，一个异戊烯基(C-1'~C-5'，H-1'、H-2'、H-4'和H-5')，一个羟甲基(C-6'，H-6')，和一个N-甲基(C-7'，H-7')。化合物中H₂-3 和C-1、C-3a、C-4、C-7a、C-7'，H-4 和C-3，H-7 和C-1，H₂-7' 和C-1、C-3的HMBC (图-3) 进一步证实化合物中存在异吲哚-1-酮母核。化合物的骨架类型得到确认后，可进一步通过HMBC相关谱确定取代基位置；根据H₂-1′ 和C-5、C-6、C-7，H-2′ 和C-6 的HMBC相关可确定异戊烯基取代在 C-6位；羟甲基取代在C-5位可通过羟甲基氢(H₂-6′) 和C-4、C-5、C-6的HMBC相关证实。甲基和氮原子相连和通过甲基氢(H₃-7′)和C-1、C-3，以及H-3和C-7的HMBC相关确认。至此化合物的结构得到确定，该化合物被命名为：5-(羟甲基)-2-甲基-6-异戊烯基-异吲哚-1-酮；5-(hydroxymethyl)-2-methyl-6-prenylisoindolin-1-one。

本发明的第三目的是这样实现的，即将所述异吲哚生物碱类化合物应用于抗烟草花叶病毒药物的制备。

本发明化合物是首次被分离出来的，通过核磁共振和质谱测定方法确定为异吲哚生物碱类化合物，并表征了其具体结构。经对抗烟草花叶病毒的实验，其相对抑制率达到36.8%，具有很好的抗烟草花叶病毒活性，比阳性对照品南宁霉素的相对抑制率(31.5%)高。以上结果揭示了本发明的化合物在制备抗烟草花叶病毒药物中有良好的应用前景。本发明化合物结构简单活性较好，可作为抗烟草花叶病毒药物研发的先导性化合物用于抗烟草花叶病毒药物制剂研发。

附图说明

图1为本发明化合物的核磁共振碳谱。

图2为本发明化合物的核磁共振氢谱。

图3为本发明化合物的主要HMBC相关图示。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。

本发明所用原料不受地区和品种限制，任何来源的翅荚决明（Cassia alata L.）树皮均可以实现本发明，下面以来源于云南的翅荚决明（Cassia alata L.）树皮为原料对本发明做进一步说明。

除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。

本发明所述的异吲哚生物碱类化合物，是从翅荚决明（Cassia alata L.）树皮中分离得到，命名为5-(羟甲基)-2-甲基-6-异戊烯基-异吲哚-1-酮，其分子式为C15H19NO2，具有下述结构：

本发明所述异吲哚生物碱类化合物的制备方法，是以翅荚决明(Cassia alataL.)树皮为原料，经浸膏提取、硅胶柱层析、高压液相色谱分离步骤，具体为：

所述A步骤中有机溶剂是乙醇、甲醇或丙酮与水的混合物。

所述A步骤中有机溶剂与树皮的重量比是1.5~4:1。

所述B步骤的有机溶剂是纯甲醇、纯乙醇或纯丙酮。

所述B步骤中的氯仿-甲醇溶液体积配比为10:0、9:1、8:2、7:3、6:4和5:5。

所述C步骤中高压液相色谱分离纯化是采用21.2 mm × 250 mm，5 μm的C₁₈色谱柱，流动相为52 wt%的甲醇水溶液，流动相流速为15 mL/min，紫外检测器检测波长为295nm，每次进样60~150 μL，收集22.8 min的色谱峰，多次累加后蒸干。

所述C步骤中高压液相色谱是指使用时压力在5-15 Mpa的反相制备色谱。

所述C步骤中高压液相色谱分离纯化后的物质再次用甲醇溶解，再以甲醇溶液为流动相，用凝胶柱层析分离，以进一步分离纯化。

本发明所述异吲哚生物碱类化合物在制备抗烟草花叶病毒药物中的应用。

实施例1

所用翅荚决明树皮采于云南德宏。将树皮取样3.2 kg粉碎以70%的丙酮/水提取3次，每次提取24 h，提取液合并，过滤，减压浓缩成浸膏，得浸膏158 g。浸膏用重量比180 g的纯甲醇溶解后用200 g的80目粗硅胶拌样，1.0 kg 的160目硅胶装柱进行硅胶柱层析，用体积配比为10:0、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5的氯仿-甲醇梯度洗脱，将其中体积配比为9:1的氯仿-甲醇洗脱部分进一步用15:1-2:1的一系列氯仿-丙酮溶液进行梯度洗脱，将其先后划分成6个部分，其中6:4洗脱部分用安捷仑1100半制备高效液相色谱分离，以52％的甲醇水溶液为流动相，Zorbax SB-C₁₈(21.2 × 250 mm, 5 μm)制备柱为固定相，流动相流速为15mL/min，紫外检测器检测波长为295 nm，每次进样125 μL，收集停留时间为22.8 min的色谱峰，多次累加后蒸干，即得本发明所述的异吲哚生物碱类化合物粗品；为了进一步提纯，还可以将所得产物用甲醇溶液溶解，再以甲醇溶液为流动相，用Sephadex LH-20 凝胶柱层析分离，即得更高纯度的该新化合物。

实施例2

翅荚决明树皮来源于云南西双版纳，将树皮取样3.6 kg切碎，以95%的乙醇提取3次，每次提取48 h，提取液合并，过滤，减压浓缩成浸膏，得浸膏140 g。浸膏用重量比2.0倍量的纯甲醇溶解后用150 g的80目粗硅胶拌样，0.9 kg 的200目硅胶装柱进行硅胶柱层析，用体积配比为10:0、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5的氯仿-甲醇梯度洗脱，将其中用体积配比为9:1的氯仿-甲醇洗脱先后划分成6个部分，其中6:4洗脱部分用安捷仑1100半制备高效液相色谱分离，以52％的甲醇水溶液为流动相，Zorbax SB-C₁₈(21.2 ×250 mm, 5 μm)制备柱为固定相，流动相流速为15 mL/min，紫外检测器检测波长为295 nm，每次进样100 μL，收集停留时间为22.8 min的色谱峰，多次累加后蒸干，即得本发明所述的异吲哚生物碱类化合物。为了进一步提纯，还可以将所得产物用甲醇溶液溶解，再以甲醇溶液为流动相，用SephadexLH-20 凝胶柱层析分离，即得更高纯度的该新化合物。

实施例3

取实施例1制备的化合物，为浅黄色固体。

本发明所制备的新型异吲哚生物碱类化合物的结构是通过以下方法测定出来的：本发明化合物为浅黄色固体；紫外光谱（溶剂为甲醇），λ _max(logε）：210 (4.05)、260(3.68)、296 (3.04)；红外光谱（溴化钾压片）ν_max：3386、2938、1670、1610、1533、1468、1355、1267、1131、1074、837、759 cm^–1；高分辨质谱（HRESIMS）显示本发明化合物准分子离子峰m/z268.1319[M+Na]⁺（计算值268.1313）。其红外光谱显示化合物中有羟基 (3386 cm^-1)、羰基(1670 cm^-1)，和芳环(1610、1533、1468 cm^-1) 信号，紫外光谱在 210、260、296 nm 有最大吸收也证实化合物中存在芳环结构。化合物的 ¹H- 和 ¹³C-NMR谱 (表-1) 显示其含有 15个碳和 19 个氢，包括1个异吲哚-1-酮母核 (C-1~C-7a，H-3、H-4和H-6)，一个异戊烯基(C-1'~C-5'，H-1'、H-2'、H-4'和H-5')，一个羟甲基(C-6'，H-6')，和一个N-甲基(C-7'，H-7')。化合物中H₂-3 和C-1、C-3a、C-4、C-7a、C-7'，H-4 和C-3，H-7 和C-1，H₂-7' 和C-1、C-3的HMBC (图-3) 进一步证实化合物中存在异吲哚-1-酮母核。化合物的骨架类型得到确认后，可进一步通过HMBC相关谱确定取代基位置；根据H₂-1′ 和C-5、C-6、C-7，H-2′ 和C-6 的HMBC相关可确定异戊烯基取代在 C-6位；羟甲基取代在C-5位可通过羟甲基氢(H₂-6′) 和C-4、C-5、C-6的HMBC相关证实。甲基和氮原子相连和通过甲基氢(H₃-7′)和C-1、C-3，以及H-3和C-7的HMBC相关确认。至此化合物的结构得到确定，该化合物被命名为：5-(羟甲基)-2-甲基-6-异戊烯基-异吲哚-1-酮。

实施例4

取实施例2制备的化合物，为浅黄色固体。测定方法与实施例3相同，确认实施例2制备的化合物为所述的异吲哚生物碱类化合物——5-(羟甲基)-2-甲基-6-异戊烯基-异吲哚-1-酮。

实施例5

取实施例1-3制备的任倍半萜类化合物进行抗烟草花叶病毒活性试验，试验情况如下：

采用半叶法，在药剂的质量浓度均为50 mg/L时对本发明化合物进行抗烟草花叶病毒活性测定。在5～6龄烤烟的植株上，选取适用于测试的叶片(叶行正常，无病无虫)，先将叶片均匀撒上细金刚砂，用毛笔将备用的烟草花叶病毒源(3.0×10^-3)均匀抹在撒有金刚砂的叶片上，待所有中选的叶片接毒结束后，立即放在盛有药液的培养皿中处理20 min，取出，擦去叶片上水珠和药液，将两个半叶复原排放在铺有卫生纸保湿的玻璃缸中，并盖上玻璃盖，控温(23 ± 2)℃，放在温室自然光照射，2～3 d即可见枯斑．每个处理都设另一半叶为对照，另外设有1组为商品宁南霉素的处理作为对比，按下公式计算相对抑制率。

XI％=(CK-T)／CK×100％

X：相对抑制率(％)，CK：浸泡于清水中半片接毒叶的枯斑数(个)，T浸泡于药液中半片接毒叶的枯斑数(个)。

结果明本化合物的相对抑制率为36.8%，超过对照宁南霉素的相对抑制率31.5%，说明化合物有很好的抗烟草花叶病毒活性。

Claims

1.一种异吲哚生物碱类化合物，其特征在于所述异吲哚生物碱类化合物是从翅荚决明（Cassia alata L.）树皮中分离得到，命名为5-（羟甲基）-2-甲基-6-异戊烯基-异吲哚-1-酮，其分子式为C₁₅H₁₉NO₂，具有下述结构：

。

2.一种权利要求1所述异吲哚生物碱类化合物在制备抗烟草花叶病毒药物中的应用。