KR19990016761A - Novel triterpene glycoside compounds, preparation method thereof and anticancer composition containing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 할미꽃 뿌리(Pulsatillae radix)로 부터 추출, 분리되는 항암활성을 갖는 하기 화학식 1 의 신규한 트레테르펜 글리코사이드 화합물, 그의 제조방법 및 화학식 1 의 화합물을 활성성분으로 함유하는 항암제 조성물에 관한 것이다:The present invention relates to a novel treterpene glycoside compound represented by the following Chemical Formula 1 having a anticancer activity extracted from and separated from Pulsatillae radix, a preparation method thereof, and an anticancer composition containing the compound of Chemical Formula 1 as an active ingredient. :
Description
본 발명은 할미꽃 뿌리로 부터 분리정제하여 수득되는 신규한 트리테르펜 글리코사이드 화합물, 할미꽃 뿌리로 부터의 분리, 정제과정에 의한 그의 제조방법 및 이 화합물을 활성성분으로서 함유하는 항암제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a novel triterpene glycoside compound obtained by separation and purification from pasqueflower root, separation from pasqueflower root, its preparation by purification and an anticancer composition containing the compound as an active ingredient.
할미꽃은 분류학상 미나리아제비과(Ranunculaceae)에 속하는 다년생 초본식물로서 한국, 중국, 일본 등의 아시아 지역의 야산이나 밭둑에서 자생하며, 예로부터 한방에서는 그의 건조된 뿌리를 백두옹(白頭翁)이라하여 산열, 해독 및 양혈제로서 사용하여 왔다. 이 식물로 부터 현재까지 분리된 주요성분으로는 아케비오사이드(akebioside) Sth, 카울로사이드(cauloside) E 등의 헤데라게닌(hederagenin) 배당체가 있다. 이들 성분이외에 할미꽃을 포함한 풀사틸라(Pulsatilla)속 식물에는 공통적으로 라눈쿨린(ranunculin), 프로토아네모닌(protoanemonine), 아네모닌(anemonine) 등의 성분이 함유되어 있으며, 이중 프로토아네모닌은 세포분열독성(mitotic toxicity)을 나타내는 것으로 발표되어 있다[참조: Vonderbank et al.: Pharmazie 5, 210 (1950)]. 또한 김 등[참조: 김삼용, 김송배; 대한암학회지 26, 959-963 (1995)]은 할미꽃 뿌리의 추출물이 A549, SUN 계 암세포 등을 포함한 10 여종의 암세포주에 대해 강력한 세포독성(ID50값 0.14-1.04㎍/㎖)을 나타내는 것으로 보고하였다.Pasqueflower is a perennial herbaceous plant belonging to the family Ranunculaceae. It grows on wild mountains or field banks in Asia, such as Korea, China, and Japan, and from ancient times, the oriental herb is called Baekduong. And as a blood scavenger. The main components that have been isolated from the plant to date include hederagenin glycosides such as akebioside St h and cauloside E. In addition to these components, plants of the genus Pulsatilla, including pasqueflower, commonly contain components such as ranunculin, protoanemonine, and anemonine, of which protoanemonine It is reported to exhibit mitotic toxicity (Vonderbank et al .: Pharmazie 5, 210 (1950)). See also Kim et al. [Kim Sam Yong, Kim Song Bae; The Journal of the Korean Cancer Society 26, 959-963 (1995)] showed that the extracts of the pasqueflower root showed potent cytotoxicity (ID 50 value 0.14-1.04 µg / ml) against 10 cancer cell lines, including A549 and SUN-based cancer cells. Reported.
이와 같이 할미꽃 뿌리의 추출물이 항암작용을 나타내는 것으로 알려져 있었으나, 실제로 그 추출물중의 어떤 성분이 항암작용을 나타내는지에 대하여는 밝혀진 바가 없으며, 항암효과를 나타내는 활성성분도 분리하지 못하였다.Thus, the extract of the root of Pasqueflower was known to exhibit anticancer activity, but it was not known which component of the extract actually exhibited anticancer activity, and the active ingredient exhibiting anticancer effect could not be separated.
이에 본 발명자들은 할미꽃 뿌리의 추출물로 부터 항암효과를 나타내는 활성성분을 분리해내기 위해 집중적인 연구를 수행하였으며, 그 결과 할미꽃 뿌리의 특정추출물로 부터 항암작용을 갖는 새로운 트리테르펜 글리코사이드 화합물을 분리하여 그에 대하여 특허출원을 한바 있다(참조: 대한민국 특허출원 제 96-62075 호). 즉, 할미꽃 뿌리를 분쇄하여 아세톤으로 추출하고, 그 추출엑기스를 다시 헥산으로 반복 추출하고 여과하여 여액은 버리고 잔류물만을 다시 물로 추출하고 수불용성 엑기스만을 모아 물포화 에틸아세테이트를 용출제로 사용하여 실리카겔 컬럼크로마토그라피시켜 수득한 추출엑기스를 메탄올로 재결정화시켜 하기 화학식 2 의 트리테르펜 글리코사이드 화합물을 분리하고, 이 화합물이 강력한 항암효과를 나타냄을 확인하였다.The present inventors conducted an intensive study to separate the active ingredient exhibiting an anticancer effect from the extract of the pasqueflower root, as a result of separating a new triterpene glycoside compound having anticancer activity from a specific extract of the pasqueflower root There has been a patent application (see Korean Patent Application No. 96-62075). That is, pulverulent roots are pulverized and extracted with acetone, and the extracted extract is repeatedly extracted with hexane, filtered and discarded. The extraction extract obtained by chromatography was recrystallized with methanol to separate the triterpene glycoside compound represented by the following Chemical Formula 2, and it was confirmed that the compound showed a strong anticancer effect.
본 발명자들은 또한, 할미꽃 뿌리에는 항암활성을 나타내는 상기 화학식 2 의 트리테르펜 글리코사이드 화합물 이외에도 추가의 약물학적 활성성분이 더 존재할 것으로 예상하고 할미꽃 뿌리의 다양한 추출물에 대하여 연구를 거듭 수행하였다. 그 결과, 상기 화학식 2 의 화합물을 분리하는 과정에서 최종적으로 화학식 2 의 화합물을 메탄올로 재결정화시킨 후에 잔류하는 재결정화 모액을 분취용 HPLC 에 의해 처리함으로써 상기 화학식 1 로 표시되는 신규한 트리테르펜 글리코사이드 화합물을 분리하고 이 화합물의 항암활성을 확인하여 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors also anticipated that there will be additional pharmacologically active ingredients in addition to the triterpene glycoside compound of Chemical Formula 2, which exhibits anticancer activity in the pasqueflower root, and has repeatedly conducted studies on various extracts of the pasqueflower root. As a result, the novel triterpene glyco represented by the formula (1) by treating the remaining recrystallization mother liquor with preparative HPLC after finally recrystallizing the compound of the formula (2) with methanol in the process of separating the compound of the formula (2) The side compound was separated and the anticancer activity of this compound was confirmed to complete the present invention.
따라서, 본 발명의 목적은 할미꽃 뿌리의 추출물로 부터 특정의 분리 및 정제방법에 의해 분리되는 항암작용을 나타내는 신규한 트리테르펜 글리코사이드 화합물을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel triterpene glycoside compound exhibiting anticancer activity separated from the extract of Pasqueflower root by a specific separation and purification method.
본 발명의 또 다른 목적은 할미꽃의 뿌리로 부터 항암작용을 나타내는 신규한 트리테르펜 글리코사이드 화합물을 분리하는 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for separating a novel triterpene glycoside compound exhibiting anticancer activity from the root of pasqueflower.
본 발명은 또한 할미꽃 뿌리로 부터 추출된 신규한 트리테르펜 글리코사이드 화합물을 유효성분으로서 함유하는 항암제 조성물에 관한 것이다.The present invention also relates to an anticancer composition comprising a novel triterpene glycoside compound extracted from the pasqueflower root as an active ingredient.
본 발명에 따르면 할미꽃 뿌리(Pulsatillae radix)를 분쇄하여 아세톤 또는 알콜 용매로 추출하고, 그 추출엑기스를 다시 헥산으로 반복 추출하고 여과하여 여액은 버리고 잔류물만을 모아 다시 물로 추출하고 수불용성 엑기스만을 모아 물포화 에틸아세테이트를 용출제로 사용하여 실리카겔 컬럼크로마토그라피시켜 추출엑기스를 수득하고, 이 추출엑기스를 메탄올로 부터 재결정화시킨 후에 잔류하는 재결정화 모액을 분취용 HPLC 에 의해 처리하여 다음과 같은 화학식 1 의 신규한 트리테르펜 글리코사이드 화합물[화학명: 3-에피-베투린-3-O-α-L-람노피라노실(1→2)-α-L-아라비노피라노사이드]를 분리하였다.According to the present invention, Pulsatillae radix is pulverized and extracted with acetone or an alcoholic solvent, and the extracted extract is repeatedly extracted with hexane and filtered again, and the filtrate is discarded and only the residue is collected and extracted again with water. Silica gel column chromatography using saturated ethyl acetate as eluent yielded an extract, which was then recrystallized from methanol and the remaining recrystallized mother liquor was treated by preparative HPLC to obtain One triterpene glycoside compound [Chemical Name: 3-Epi-Beturin-3-O-α-L-Rampnopyranosyl (1 → 2) -α-L-Arabinopyranoside] was isolated.
화학식 1Formula 1
상기 언급한 바와 같은 화학식 1 의 화합물의 추출분리방법을 공정도로 나타내면 다음과 같다:The extraction separation method of the compound of Formula 1 as mentioned above is shown in the flowchart as follows:
상기한 바와 같은 본 발명의 추출분리방법을 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the extraction separation method of the present invention in more detail as follows.
우선 제 1 단계에서는 건조된 할미꽃 뿌리를 0-4℃ 의 저온에서 아세톤, 또는 에탄올과 같은 알콜 용매로 추출한다. 이때 아세톤 또는 알콜은 건조된 할미꽃 뿌리 1 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부, 바람직하게는 3 내지 7 중량부의 양으로 사용한다. 이 추출과정은 분쇄 및 추출과정을 동시에 수행할 수 있는 절삭추출기와 같은 수단을 사용하여 수행하는 것이 추출효율면에서 특히 바람직하다. 이때 추출효율을 극대화시키기 위하여 추출물을 여과하여 분리되는 잔류물에 대하여 동일한 추출과정을 바람직하게는 1 내지 3 회 반복하여 수행할 수도 있다.First, the dried Pasqueflower root is extracted with an alcohol solvent such as acetone or ethanol at a low temperature of 0-4 ° C. Acetone or alcohol is used in an amount of 1 to 10 parts by weight, preferably 3 to 7 parts by weight, based on 1 part by weight of dried pasqueflower root. This extraction process is particularly preferable in terms of extraction efficiency, using a means such as a cutting extractor capable of simultaneously performing grinding and extraction processes. At this time, in order to maximize the extraction efficiency, the same extraction process may be preferably performed one to three times with respect to the residue separated by filtering the extract.
추출이 완료된 후에 추출물을 여과하여 분리된 여액은 제 2 단계로 감압하에서 건조시켜 추출엑기스를 얻고 이를 헥산과 함께 진탕하여 추출한다. 이때 헥산은 건조된 추출엑기스 1 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부, 바람직하게는 20 내지 30 중량부의 양으로 사용하는 것이 적합하다. 이때 헥산에 의한 추출효율을 극대화시키기 위하여 추출물을 여과하여 분리되는 잔류물에 대하여 동일한 추출과정을 바람직하게는 1 내지 3 회 반복하여 수행할 수도 있다.After the extraction is completed, the extract is filtered and the filtrate separated is dried under reduced pressure in a second step to obtain an extraction extract, which is extracted by shaking with hexane. In this case, hexane is suitably used in an amount of 10 to 50 parts by weight, preferably 20 to 30 parts by weight, based on 1 part by weight of the dried extract extract. In this case, in order to maximize the extraction efficiency by hexane, the same extraction process may be preferably performed one to three times with respect to the residue separated by filtering the extract.
추출이 완료된 후에 추출물을 여과하여 헥산 추출물은 버리고 잔류물(추출엑기스 A)은 제 3 단계로 물, 바람직하게는 증류수로 추출하고 여과하여 불용성 부분만을 취한다. 이때 물로는 온수, 바람직하게는 30 내지 50℃ 로 가온된 물을 추출엑기스 A 1 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 5 내지 15 중량부의 비로 사용하는 것이 적합하다. 또한, 이 과정에서 물에 의한 추출효율을 극대화시키기 위하여 온수에 의한 추출물을 여과하여 분리되는 잔류물에 대하여 동일한 추출과정을 바람직하게는 1 내지 3 회 반복하여 수행할 수도 있다.After the extraction is completed, the extract is filtered to discard the hexane extract and the residue (extraction extract A) is extracted with water, preferably distilled water, in a third step and filtered to take only the insoluble portion. At this time, it is suitable to use hot water, preferably water heated to 30 to 50 ℃ in a ratio of 1 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 1 part by weight of the extraction extract A. In addition, in order to maximize the extraction efficiency by water in this process, the same extraction process may be preferably performed one to three times with respect to the residue separated by filtering the extract by hot water.
물에 의한 추출물을 여과하여 분리된 수불용성 잔류물(추출엑기스 B)을 건고시킨 후, 제 4 단계에서는 물포화 에틸아세테이트를 용출제로 사용하여 실리카겔 컬럼크로마토그라피시켜 실리카겔 박층크로마토그라피에 의해 Rf 값이 0.63 인 것으로 확인된 분획을 분리하여 추출엑기스 C 를 수득하고, 이것을 메탄올로 부터 재결정화시킨다. 이때 화학식 2 의 화합물이 결정으로 분리, 석출된다.After filtering the extract with water, the separated water-insoluble residue (extract extract B) was dried, and in the fourth step, silica gel column chromatography was performed using water-saturated ethyl acetate as an eluent, and the Rf value was decreased by silica gel thin layer chromatography. The fraction found to be 0.63 is separated to give an extract extract C which is recrystallized from methanol. At this time, the compound of formula 2 is separated and precipitated as crystals.
제 5 단계에서는, 제 4 단계에서 화학식 2 의 화합물을 재결정화시킨 후에 잔류하는 메탄올 재결정화 모액을 분취용 HPLC 에 의해 처리함으로써 목적하는 화학식 1 의 화합물을 수득한다. 이때 용출제로는 메탄올, 바람직하게는 76% 메탄올을 사용하는 것이 적합하다. 또한, 이 과정에서 추출효율을 극대화시키고 생성물의 순도를 증가시키기 위하여 동일한 HPLC 조작을 바람직하게는 1 내지 3 회 반복하여 수행할 수도 있다. 추출되는 분획은 메탄올로 부터 재결정화시켜 목적하는 화학식 1 의 화합물을 결정성 고체물질로 수득할 수 있다.In the fifth step, the desired compound of formula 1 is obtained by subjecting the methanol recrystallization mother liquor remaining after the recrystallization of the compound of formula 2 in the fourth step by preparative HPLC. At this time, it is suitable to use methanol, preferably 76% methanol as eluent. In addition, the same HPLC operation may be preferably performed one to three times in order to maximize the extraction efficiency and increase the purity of the product. The extracted fraction can be recrystallized from methanol to obtain the desired compound of formula 1 as a crystalline solid.
이렇게 하여 분리된 화학식 1 의 신규한 트리테르펜 글리코사이드 화합물은 후술하는 실험결과에 의해 입증되는 바와 같이 암, 특히 고형암에 대하여 강력한 항암효과를 나타낸다. 따라서, 본 발명은 화학식 1 의 화합물을 활성성분으로 함유하는 항암제 조성물에 관한 것이다.The novel triterpene glycoside compounds of formula (1) thus separated exhibit potent anticancer effects against cancer, in particular solid cancer, as evidenced by the experimental results described below. Accordingly, the present invention relates to an anticancer composition containing the compound of formula 1 as an active ingredient.
본 발명의 화합물을 활성성분으로서 함유하는 항암제 조성물은 임상적으로 이용시에 약제학적 분야에서 통상적인 담체와 함께 배합하여 약제학적 분야에서 통상적인 제제, 예를들면 정제, 캅셀제, 트로키제, 액제, 현탁제 등의 경구투여용 제제, 주사용 용액 또는 현탁액, 또는 주사시에 주사용 증류수로 제조하여 사용할 수 있는 즉시 사용형 주사용 건조분말 등의 형태인 주사용 제제, 연고제, 크림제, 액제 등의 국소적용형 제제 등의 다양한 제제로 제형화시킬 수 있다.An anticancer composition containing the compound of the present invention as an active ingredient may be combined with a conventional carrier in the pharmaceutical field when used clinically, such as tablets, capsules, troches, liquids, suspensions, etc. Injectable preparations, ointments, creams, liquids, etc., in the form of preparations for oral administration such as preparations, injectable solutions or suspensions, or ready-to-use injectable dry powders which can be prepared and used as injectable distilled water at the time of injection. It may be formulated into a variety of formulations, such as topical formulations.
본 발명의 조성물에서 사용될 수 있는 담체는 약제학적 분야에서 통상적인 것으로, 예를들어 경구투여용 제제의 경우에는 결합제, 활탁제, 붕해제, 부형제, 가용화제, 분산제, 안정화제, 현탁화제, 색소, 향료 등이 있으며, 주사제의 경우에는 보존제, 무통화제, 가용화제, 안정화제 등이 있고, 국소투여용 제제의 경우에는 기제, 부형제, 윤활제, 보존제 등이 있다. 이렇게 제조된 약제학적 제제는 경구적으로 투여하거나, 비경구적으로, 예를들면 정맥내, 피하, 복강내 또는 국소적용할 수 있다. 또한 경구투여시에 약제가 위산에 의해 분해되는 것을 방지하기 위하여 제산제를 병용하거나, 정제 등의 경구투여용 고형제제를 장용피로 피복된 제제로 제형화하여 투여할 수도 있다.Carriers that can be used in the compositions of the present invention are conventional in the pharmaceutical field, for example in the case of oral preparations, binders, suspending agents, disintegrants, excipients, solubilizers, dispersants, stabilizers, suspending agents, pigments And fragrances. In the case of injectables, there are preservatives, analgesics, solubilizers, stabilizers, and the like, and in the case of topical administration, there are bases, excipients, lubricants, and preservatives. Pharmaceutical preparations thus prepared can be administered orally or parenterally, eg, intravenously, subcutaneously, intraperitoneally or topically. In addition, in order to prevent the decomposition of the drug by gastric acid during oral administration, antacids may be used in combination, or solid dosage forms for oral administration such as tablets may be formulated into a formulation coated with enteric skin.
본 발명에 따르는 화학식 1 의 신규한 트리테르펜 글리코사이드 화합물의 인체에 대한 투여량은 체내에서 활성성분의 흡수도, 불활성화율 및 배설속도, 환자의 연령, 성별 및 상태, 암의 발병부위 및 암의 진행정도 및 중증도 등에 따라 적절히 선택되나, 동물실험 결과로 미루어 볼때 일반적으로 성인에게 1 일에 1 내지 60㎎ 의 양이 투여되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나, 필요에 따라 약제의 투여를 감시하거나 관찰하는 전문가의 판단과 개인의 요구에 따라 화학식 1 의 활성화합물을 상기 언급된 용량범위를 벗어나는 용량으로 투여할 수도 있으며, 또한 본 발명의 조성물은 암 화학요법 분야에서 전문화된 투약법을 사용하거나, 일정시간 간격으로 수회, 바람직하게는 1 회 내지 6 회 투여할 수 있다.The dosage of the novel triterpene glycoside compound of formula 1 according to the present invention to the human body is determined by the absorption rate, inactivation rate and excretion rate of the active ingredient in the body, the age, sex and condition of the patient, Although appropriately selected depending on the progress and severity, etc., it is generally desirable to allow an adult to administer an amount of 1 to 60 mg per day. However, if desired, the active compound of formula 1 may be administered at a dose outside the above-mentioned dosage range, according to the judgment of the expert and the individual's request for monitoring or observing the administration of the medicament. Specialized dosing in the field of therapy may be used, or may be administered several times, preferably from one to six times, at regular time intervals.
본 발명은 하기의 실시예에 의해 더욱 상세히 설명된다. 다음의 실시예는 본 발명을 예시한 것으로 본 발명이 다음의 실시예에 국한되는 것은 아니다.The invention is illustrated in more detail by the following examples. The following examples illustrate the present invention and the present invention is not limited to the following examples.
실시예 1Example 1
건조된 할미꽃(Pulsatilla koreanaNakai) 뿌리 200g 을 1000㎖ 용적의 절삭추출기에 넣고 여기에 약 4℃ 의 아세톤 또는 에탄올 700g 을 가하고 절삭기의 회전속도를 2000rpm 으로 조절하여 약 10 분 동안 절삭 추출하였다. 추출물을 여과하고 잔류물을 다시 동일한 과정에 따라 아세톤 또는 에탄올로 추출여과한 다음 여액을 합하여 건조시켜 추출엑기스 분말을 수득하였다. 수득된 분말에 헥산 50㎖ 를 가하여 추출하고 여과하여 여액을 제거하고 남은 불용성 잔류물을 건조하여 추출엑기스 분말 1.2g 을 수득하였다(추출엑기스 A). 여기에 물 30㎖ 를 가하고 40℃ 에서 10 분 동안 교반한 후에 실온으로 냉각시켜 여과하여 불용성 잔류물을 수득하고 건조시켜 추출엑기스 540㎎ 을 수득하였다(추출엑기스 B).200 g of dried Pulsatilla koreana Nakai roots were put in a 1000 ml volume cutting extractor, and 700 g of acetone or ethanol at about 4 ° C. was added thereto, and the cutting speed was adjusted to about 2000 rpm for 10 minutes. The extract was filtered and the residue was extracted and filtered again with acetone or ethanol according to the same procedure, and the filtrates were combined and dried to obtain an extract extract powder. 50 ml of hexane was added to the obtained powder, followed by filtration to remove the filtrate. The remaining insoluble residue was dried to obtain 1.2 g of extract extract powder (extract A). 30 ml of water was added thereto, stirred at 40 ° C for 10 minutes, cooled to room temperature, filtered to obtain an insoluble residue, and dried to obtain 540 mg of extracted extract (extract B).
실시예 2Example 2
실리카겔(70-250 메쉬) 100g 을 250㎖ 용적의 삼각플라스크에 넣고, 여기에 물 20g 을 서서히 가하면서 혼화하였다. 이것을 물포화 에틸아세테이트와 다시 혼화시킨 다음 직경 1.5㎝ 의 컬럼에 부어 넣고 물포화 에틸아세테이트를 가하여 물포화 에틸아세테이트의 면이 실리카겔의 면과 일치하게 하여 안정화시켰다.100 g of silica gel (70-250 mesh) was put into a 250 ml volumetric flask, and 20 g of water was slowly added thereto to mix. This was again mixed with water-saturated ethyl acetate, poured into a column of 1.5 cm in diameter, and water-saturated ethyl acetate was added to stabilize the water-saturated ethyl acetate so that its surface coincided with that of silica gel.
이 컬럼에 실시예 1 에서 수득한 추출엑기스 B 500㎎ 을 20% 의 물을 함유하는 실리카겔(70-270 메쉬) 3g 과 혼화하여 가하였고, 물포화 에틸아세테이트를 용출제로 사용하여 계속해서 크로마토그라피를 수행하였다. 각각 3㎖ 씩의 분획을 취하여, 각 분획을 실리카겔 박층크로마토그라피[전개용매 : 부탄올/물/아세트산=4/5/1, 머크(Merck)사의 인스탄트 키에젤겔 플레이트(instant Kieselgel plate)]에 의해 전개시켜 Rf 치에 따라 구분하였다. 이러한 조건하에서 Rf 치가 0.63 인 분획을 모아 건고시키고 메탄올로 부터 재결정화시켜 화학식 2 의 화합물의 결정 132㎎ 을 수득하였다.500 mg of the extract extract B obtained in Example 1 was mixed with 3 g of silica gel (70-270 mesh) containing 20% of water, and water-saturated ethyl acetate was used as the eluent. Was performed. 3 ml of each was taken, and each fraction was subjected to silica gel thin layer chromatography (developing solvent: butanol / water / acetic acid = 4/5/1, Instant Kieselgel plate from Merck). It was developed according to the Rf value. Under these conditions, the fractions with an Rf value of 0.63 were collected, dried and recrystallized from methanol to give 132 mg of the crystal of the compound of formula (2).
분리한 화학식 2 의 화합물의 물성은 다음과 같았다.Physical properties of the separated compound of Formula 2 were as follows.
융점 : 226.2-228.1℃Melting Point: 226.2-228.1 ℃
자외선분광스펙트럼(메탄올 용액): 200㎚ 이상에서 흡수대 없음.UV spectrum (methanol solution): No absorption band above 200 nm.
적외선분광스펙트럼(KBr) : 3400㎝-1(br, OH), 2940(br, C-H), 1630(C=C), 1000-1100(C-O)Infrared spectroscopy spectrum (KBr): 3400cm -1 (br, OH), 2940 (br, CH), 1630 (C = C), 1000-1100 (CO)
수소핵자기공명스펙트럼(피리딘-d5, ppm) : 6.215(1H, s, 아노머 양자(anomeric proton) H-1), 5.108(1H, d, J=6.4Hz, 아노머 양자 H-1'), 4.5-4.7 (CH-O, m), 4.24-4.27(2H, m, CH2O-C), 3.58 및 3.74(2H, dd, CH2OH), 1.73(3H, s, 5. CH3-C=C), 1.51(3H, d, J=6.1Hz), 0.99-1.16(4xCH3), 0.85(1xCH3)Hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum (pyridine-d 5 , ppm): 6.215 (1H, s, annomeric proton H-1), 5.108 (1H, d, J = 6.4 Hz, anomer proton H-1 ' ), 4.5-4.7 (CH-O, m), 4.24-4.27 (2H, m, CH 2 OC), 3.58 and 3.74 (2H, dd, CH 2 OH), 1.73 (3H, s, 5.CH 3- C = C), 1.51 (3H, d, J = 6.1 Hz), 0.99-1.16 (4xCH 3 ), 0.85 (1xCH 3 )
질량분광분석 : 분자량(M) 750, 604=[M-146]Mass spectrometry: molecular weight (M) 750, 604 = [M-146]
실시예 3Example 3
실시예 2 에서 화학식 2 의 화합물을 분리한 후에 잔류하는 메탄올 재결정화 모액을 건고시켜 고형물 98㎎ 을 수득하였다. 이 고형물을 76% 메탄올 1㎖ 에 용해시키고, 생성된 용액 50㎕ 를 컬럼(μ-bondapak C18-column)에 주입한 다음 용매의 유속을 1.5㎖/분으로 조정하여 30-35 분 사이에 용출되는 분획을 수집하였다. 동일한 용출과정을 20 회 반복 수행하여 용출된 분획을 모아 메탄올로 부터 재결정화시켜 화학식 1 로 표시되는 화합물 63㎎ 을 수득하였다.After separating the compound of Formula 2 in Example 2, the methanol recrystallization mother liquor remaining was dried to give 98 mg of solid. This solid was dissolved in 1 ml of 76% methanol, 50 μl of the resulting solution was poured into a column (μ-bondapak C18-column), and the solvent was eluted between 30 and 35 minutes by adjusting the flow rate to 1.5 ml / min. Fractions were collected. The same elution process was repeated 20 times to collect the eluted fractions and recrystallized from methanol to obtain 63 mg of the compound represented by Chemical Formula 1.
수득된 화학식 1 의 화합물의 물성은 다음과 같다.Physical properties of the obtained compound of formula 1 are as follows.
융점 : 231-235℃Melting Point: 231-235 ℃
리버만-부챠드(Liebermann-Burchard) 반응 : 양성Liebermann-Burchard reaction: positive
적외선분광스펙트럼(KBr) : 3410(-OH), 1070, 1010(글리코사이드 C-O), 1640(-C=C)Infrared spectroscopy spectrum (KBr): 3410 (-OH), 1070, 1010 (glycoside C-O), 1640 (-C = C)
질량분광분석(FAB mass) : 분자량 737Mass spectrometry (FAB mass): Molecular weight 737
1H-NMR (ppm) : 0.86, 0.99, 1.03, 1.04, 1.05(4CH3), 1.74(3H, s), 4.72(1H, s), 4.90(1H, s), 6.22(1H, s), 5.11(1H, d, J=6.147Hz), 1.61(3H, d, J=6.17Hz) 1 H-NMR (ppm): 0.86, 0.99, 1.03, 1.04, 1.05 (4CH 3 ), 1.74 (3H, s), 4.72 (1H, s), 4.90 (1H, s), 6.22 (1H, s), 5.11 (1H, d, J = 6.147 Hz), 1.61 (3H, d, J = 6.17 Hz)
13C-NMR : 표 1 13 C-NMR: Table 1
상기 표 1 의 문헌기재 데이타는 문헌[도재철 등; J. Natural Products Chem. 56, 1912-1916 (1993), 이유희 등; 생약학회지 27, 389-396 (1996)]에 기재된 데이타이며, a 로 표시된 괄호안의 수치는 아라비노즈 자체의 값이다.Document-based data in the above Table 1 is described in the literature [Cho Jae-cheol et al .; J. Natural Products Chem. 56, 1912-1916 (1993), Yoo Hee et al; 27, 389-396 (1996)], and the numerical values in parentheses indicated by a are the values of arabinose itself.
실시예 4 : 화학식 1 화합물의 부분가수분해Example 4 Partial Hydrolysis of Compound 1
실시예 3 에서 수득한 화학식 1 의 화합물의 구조를 확인하기 위하여 다음과 같이 부분가수분해를 수행하였다.In order to confirm the structure of the compound of Formula 1 obtained in Example 3, partial hydrolysis was performed as follows.
실시예 3 에서 수득한 화학식 1 의 화합물 9.0㎎ 을 50% 에탄올중의 0.2N 황산 5㎖ 에 용해시키고 2 시간 동안 환류시켰다. 가수분해의 정도는 일정시간마다 화학식 1 의 화합물을 비교물질로 하여 실리카겔 박층크로마토그라피로 추적하였다. 반응이 끝난 후, 탄산칼륨으로 중화시키고 에틸아세테이트로 추출한 후 추출물을 무수망초로 탈수시키고 건고하였다. 실리카겔 박층상에는 출발물질인 화학식 1 의 화합물 및 아글리콘(aglycon)과 이들의 중간 Rf 를 갖는 물질에 상응하는 3 개의 반점이 뚜렷이 나타났다. 이들중에서 중간물질을 분리하기 위하여 분해산물을 20% 물을 함유한 실리카겔 컬럼에서 물포화 에틸아세테이트로 용출시켰다. 분리된 물질을 건고한 후 질량분광분석을 행한 바 분자량이 574 이었다. 화학식 1 의 화합물의 완전가수분해물질이 3-에피-베투린, L-아라비노즈 및 L-람노즈로 구성되어 있기 때문에, 이 배당체 부분은 3-에피-베투린-O-L-아라비노사이드(물질 1-1)에 해당하며, 따라서 화학식 1 의 물질은 3-에피-베투린-O-L-람노피라노실-L-아라비노피라노사이드임은 자명하다.9.0 mg of the compound of formula 1 obtained in Example 3 was dissolved in 5 ml of 0.2 N sulfuric acid in 50% ethanol and refluxed for 2 hours. The degree of hydrolysis was tracked by silica gel thin layer chromatography using the compound of formula 1 as a comparative substance at regular intervals. After the reaction was neutralized with potassium carbonate and extracted with ethyl acetate, the extract was dehydrated with anhydrous forget-me-not and dried. On the silica gel thin layer, three spots were clearly identified, corresponding to the compound of the formula (1) and aglycon as the starting material and the material having their intermediate Rf. In order to separate intermediates among them, the degradation product was eluted with water-saturated ethyl acetate on a silica gel column containing 20% water. After mass separation of the separated substance, a mass spectrometric analysis was performed to find the molecular weight was 574. Since the complete hydrolyzate of the compound of formula 1 consists of 3-epi-veterin, L-arabinose and L-rhamnose, this glycoside moiety consists of 3-epi-veterin-OL-arabinoside (substance 1-1), and therefore it is apparent that the substance of formula 1 is 3-epi-beturin-OL-ramnopyranosyl-L-arabinopyranoside.
또한, 상기 실시예 3 에 기재된 화학식 1 화합물의1H-NMR 데이타에서 3-번 위치의 수소가 아글리콘의 79.1ppm 에 비하여 2.1ppm 낮은 자장인 81.2ppm 에 나타나는 것으로 부터 당의 결합위치는 아글리콘의 3-번 위치임을 알 수 있다. 또한, 당부분에는 5.11ppm 및 6.22ppm 에서 2 개의 아노머 수소가 나타나는데, 문헌에 기재된 데이타와 비교하여 보면 5.11ppm 의 것이 아글리콘에 직접 결합된 아라비노즈로 판단되고, 이 수소의 커플링 상수가 6.14Hz 이므로 이는 α-결합을 하고 있는 것으로 보인다. 따라서 상기에서 분리된 부분가수분해 배당체인 물질 1-1 은 3-에피-베투린-3-O-α-L-아라비노피라노사이드이다. 화학식 1 화합물의 아라비노피라노실 부분과 L-아라비노즈 자체의 C-13 화학적 이동(chemical shift)을 비교하여 볼때 화학식 1 의 화합물의 C-2' 가 2.7ppm 저자장으로 이동한 것으로 부터 이 위치에 람노즈가 결합된 것임을 알 수 있다. 이들 결과를 종합하고 람노피라노즈는 안정한 α-형으로 존재하다는 점을 고려할 때 실시예 3 에서 수득된 화합물은 화학식 1 에 상응하는 3-에피-베투린-3-O-α-L-람노피라노실(1→2)-α-L-아라비노피라노사이드인 것으로 판단된다.In addition, in the 1 H-NMR data of the compound of Formula 1 described in Example 3, the hydrogen at the 3-position appears at 81.2 ppm, which is 2.1 ppm lower than 79.1 ppm of the aglycone, and thus the sugar binding position is It can be seen that the position three. In addition, two anomeric hydrogens appear at 5.11 ppm and 6.22 ppm in the portion, and when compared with the data described in the literature, 5.11 ppm is determined to be arabinose directly bonded to aglycone, and the coupling constant of this hydrogen is Since it is 6.14 Hz, it appears to be α-bonded. Thus, substance 1-1, which is a partially hydrolyzed glycoside isolated above, is 3-epi-veturin-3-O-α-L-arabinofyranoside. Comparing the C-13 chemical shift of the arabinopyranosyl moiety of the compound of Formula 1 with the L-arabinose itself, the position of C-2 ′ of the compound of Formula 1 shifted to the 2.7 ppm low field. It can be seen that the rhamnose is combined. To summarize these results and considering that rhamnopyranose is present in the stable α-form, the compound obtained in Example 3 is 3-epi-beturin-3-O-α-L-lamnopyra corresponding to formula (1). It is judged that it is nosil (1 → 2)-(alpha) -L-arabinofyranoside.
실험예 1 : S-180 고형암에 대한 화학식 1 화합물의 항암력 실험Experimental Example 1 Anticancer Activity Test of Compound of Formula 1 for S-180 Solid Cancer
실험에 사용한 마우스종은 대한실험동물센터에서 구입한 ICR 마우스로 수컷을 사용하고 체중 18-22g 에 속하는 건강한 것을 택하였다. 선택된 실험동물을 23-24℃ 로 온도조절이 된 곳에서 물과 먹이를 제한없이 공급하면서 사료로서 항생제 무첨가 마우스용 시판사료를 사용하여 사육하였다.The mouse species used in the experiment were ICR mice purchased from the Korean Experimental Animal Center, and males were selected and healthy ones belonging to a weight of 18-22 g were selected. The selected experimental animals were reared using commercial feed for antibiotic-free mice as feed, with unlimited supply of water and food at a temperature controlled at 23-24 ° C.
S-180 세포의 배양 및 공급용 마우스인 ICR 마우스의 복강내에서 7 일간 배양한 S-180 암세포를 복수와 함께 취하여 멸균된 냉생리식염수를 가해 400×g 으로 2 분간 원심분리하여 세포침전물을 분리했다. 분리된 세포침전물을 다시 냉생리식염수에 부유시켜 다시 원심분리하여 상등액을 제거하여 혼재된 적혈구를 피해 S-180 세포만을 취하였다. 동일한 방법으로 3 회 세척한 후 혈구계(hemacyto- meter)를 사용하여 107세포/㎖ 세포농도의 부유액을 만들었다. 대한실험동물센터에서 구입한 실험용 ICR 마우스를 30 초간 에테르 증기에 노출시켜 마취시킨 다음 양어깨 사이에 상기에서 제조된 S-180 암세포의 부유액 0.1㎖ 씩을 피하주사하였다. 암세포를 이식한 지 5 일이 지난 후 암이 생성된 마우스를 골라서 1 군당 실험동물이 10 마리 씩 포함되도록 분류하였다. 대조군에게는 PEG200(폴리에틸렌글리콜 200) 0.1㎖ 씩을, 실험군에게는 실시예 3 에서 수득한 화학식 1 의 화합물 0.01㎎/㎏ 을 PEG200 에 용해시킨 용액 0.1㎖ 를 5 일간 연속으로 복강주사하였다.Seven-day S-180 cancer cells cultured in the abdominal cavity of ICR mouse, a mouse for culturing and supplying S-180 cells, were taken together with plural sterile cold saline solution and centrifuged at 400 × g for 2 minutes to separate cell precipitates. did. The isolated cell precipitate was suspended in cold physiological saline again and centrifuged again to remove the supernatant, taking only S-180 cells to avoid mixed red blood cells. After washing three times in the same manner, hemocytometer was used to make a suspension of 10 7 cells / ml cell concentration. Experimental ICR mice purchased from the Korea Experimental Animal Center were anesthetized by exposure to ether vapor for 30 seconds and then subcutaneously injected with 0.1 ml of suspension of S-180 cancer cells prepared above between shoulders. Five days after cancer cell transplantation, cancer-producing mice were selected and classified to include 10 experimental animals per group. The control group was intraperitoneally injected with 0.1 ml of PEG200 (polyethylene glycol 200) for 0.1 days, and 0.1 ml of the solution of 0.01 mg / kg of the compound of Formula 1 obtained in Example 3 in PEG200 for 5 consecutive days.
투약이 끝난지 10 일후, 즉 암을 이식한 지 20 일후에 실험동물로 부터 암괴를 분리하여 그의 무게를 측정하고 다음 식에 의하여 저지율을 계산하였다.Ten days after the end of the dosing, that is, 20 days after the transplantation of the cancer, the masses were separated from the experimental animals, their weight was measured, and the inhibition rate was calculated by the following equation.
저지율(%)=(C-T)×100/CBlocking rate (%) = (C-T) × 100 / C
상기 식에서 C 는 대조군의 암괴의 무게(g)이고, T 는 실험군의 암괴의 무게(g)이다.Where C is the weight of the control group in grams and T is the weight of the experimental group in grams.
상기 식에 따르면, 본 발명에 따르는 화학식 1 의 화합물은 0.01㎎/㎏ 투여군에서는 92% 의 저지율(T/C)을 나타내는 것으로 계산되었다.According to the above formula, the compound of formula 1 according to the present invention was calculated to exhibit a 92% inhibition rate (T / C) in the 0.01 mg / kg administration group.
상기의 결과로 부터, 본 발명에 따르는 화학식 1 의 화합물은 고형암인 S-180 암세포에 대하여 강력한 증식저지율을 나타내며, 따라서 항암제로서의 매우 유용하게 사용할 수 있는 것으로 판단되었다.From the above results, it was determined that the compound of formula 1 according to the present invention exhibits a strong proliferation inhibition rate against S-180 cancer cells which are solid cancers, and thus can be very useful as an anticancer agent.
실험예 2 : 급성독성실험Experimental Example 2: Acute Toxicity Test
실험동물로서 체중 20 내지 25g 의 마우스를 각각의 시험화합물당 암수 각각 5 마리씩을 사용하여 본 발명에 따르는 화학식 1 의 트리테르펜 글리코사이드의 급성독성을 측정하였다.As a test animal, acute toxicity of triterpene glycoside of formula 1 according to the present invention was measured using 5 males and 20 females per each test compound.
실험동물에게 본 발명에 따르는 화학식 1 의 화합물을 최대 500㎎/㎏ 까지 생리식염수 1㎖ 에 현탁시켜 경구투여한 후 14 일간 관찰한 결과, 사망예를 발견할 수 없었다. 따라서, 본 발명에 따르는 화학식 1 의 신규한 트리테르펜 글리코사이드는 약효용량에서는 실질적으로 독성을 나타내지 않음을 알 수 있었다.As a result of suspending oral administration of the compound of Formula 1 according to the present invention to 1 ml of physiological saline up to 500 mg / kg, the experimental animals were observed for 14 days, and no death was found. Therefore, it was found that the novel triterpene glycosides of the general formula (1) according to the present invention are not substantially toxic at the effective dose.
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