化合物aszonalenin和acetylaszonalenin在制備抗糖尿病藥物中的應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開了化合物aszonalenin和acetylaszonalenin在制備糖苷酶抑制劑藥物中的應(yīng)用，尤其是制備抗糖尿病藥物的應(yīng)用。aszonalenin和acetylaszonalenin單體化合物穩(wěn)定、易存放，能夠顯著的抑制α-糖苷酶，且發(fā)明人經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)其活性明顯優(yōu)于上市藥物阿卡波糖，效果顯著；此外，化合物aszonalenin和acetylaszonalenin的分子量均小于阿卡波糖，具有服用量少的優(yōu)點(diǎn)；綜上，化合物aszonalenin和acetylaszonalenin具有開發(fā)成抗糖尿病候選藥物的潛在價(jià)值。
【專利說(shuō)明】
化合物aszona I en i η和acety I aszona I en i η在制備抗糖尿 病藥物中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于天然藥物化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及化合物aszonalenin和 acetylaszonalenin在制備抗糖尿病藥物中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 糖尿病是一種臨床常見(jiàn)的由于胰島素分泌缺陷或其生物作用障礙引起的以高血 糖為特征的代謝性疾病，是人類健康的重要?dú)⑹?，隨著社會(huì)的進(jìn)步和人們生活水平的提高， 在全球范圍內(nèi)糖尿病的發(fā)病率正在提高，根據(jù)世界著名醫(yī)學(xué)雜志Lancet統(tǒng)計(jì)，全球糖尿病 人數(shù)目前有近4億，在我國(guó)更是有近1億人的患病率，并呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)。糖尿病正給 我國(guó)任命健康和國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成越來(lái)越大的損失。糖尿病在目前的醫(yī)療水平下尚無(wú)法根治， 但是控制血糖在一個(gè)良好的水平可以有效的減少糖尿病患者的并發(fā)癥。
[0003] α -葡萄糖苷酶存在于小腸粘膜絨毛的刷裝緣。食物中的碳水化合物進(jìn)入小腸后， 在該酶的作用下水解為單糖后被吸收，繼而表現(xiàn)為餐后血糖的一個(gè)上升峰值。糖尿病患者 機(jī)體糖代謝紊亂，餐后血糖的異常升高不能迅速被胰島素作用進(jìn)行消除，長(zhǎng)此以往會(huì)給機(jī) 體帶來(lái)一些列嚴(yán)重的后果。α -糖苷酶抑制劑可以抑制碳水化合物的水解，降低糖尿病患者 在進(jìn)食后的血糖水平，是目前比較公認(rèn)的一種糖尿病治療手段。
[0004]目前，市場(chǎng)上以α -糖苷酶為靶點(diǎn)的糖尿病治療藥物主要有阿卡波糖、米格列醇、 伏格列波糖等。阿卡波糖是第一個(gè)上市的α-糖苷酶抑制劑，但活性不強(qiáng)，日服用量大。米 格列醇的α-糖苷酶抑制活性較阿卡波糖強(qiáng)，但胃腸道不良反應(yīng)發(fā)生率較高。目前國(guó)內(nèi)應(yīng) 用的α -糖苷酶抑制劑主要是進(jìn)口或?qū)＠谒?，價(jià)格相對(duì)較高，對(duì)多數(shù)長(zhǎng)期服藥的糖尿病 患者經(jīng)濟(jì)壓力較大。
[0005] 化合物aszonalenin (1)和acetylaszonalenin (2)同為異戊烯基化的二肽類生物 堿，該類化合物主要來(lái)自費(fèi)希新薩托菌的代謝產(chǎn)物，兩者的分子結(jié)構(gòu)頗為相似，存在如下共 性特征：即一分子色氨酸與一分子鄰氨基苯甲酸，脫去兩分子水，縮合成環(huán)后，在色氨酸分 子上對(duì)2-methylbut-3-en-2_yl取代基進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾。兩個(gè)化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式分別如下 所示：
[0006]
[0007] 目前，關(guān)十前述購(gòu)個(gè)化合物是貪具有α -糖苷酶抑制沽性的研％，尚禾見(jiàn)相關(guān)文 獻(xiàn)報(bào)道；也就是說(shuō)，能否將這兩個(gè)化合物開發(fā)成糖苷酶抑制劑藥物（重點(diǎn)是抗糖尿病藥 物），在本領(lǐng)域中尚屬研究空白地帶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明旨在提供化合物aszonalenin (1)和acetylaszonalenin (2)在制備糖苷酶 抑制劑藥物（尤其是抗糖尿病藥物）中的應(yīng)用。
[0009] 本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：
[0010] 化合物aszonalenin和acetylaszonalenin在制備糖苷酶抑制劑藥物中的應(yīng)用， 所述化合物aszonalenin的結(jié)構(gòu)式如式1所示，化合物acetylaszonalenin的結(jié)構(gòu)式如式 2所示：
[0011]
[0012] 優(yōu)選的，前述的糖苷酶抑制劑藥物為抗糖尿病藥物。
[0013] 藥物組合物在制備糖苷酶抑制劑藥物中的應(yīng)用，所述藥物組合物中含有有效量的 如前所述的化合物或其藥用鹽（即含有式1和/或式2的化合物或其藥用鹽）。本發(fā)明所 指的藥用鹽，是指具有藥學(xué)上可接受的鹽，有一定的藥用價(jià)值。
[0014] 優(yōu)選的，前述的糖苷酶抑制劑藥物為抗糖尿病藥物。
[0015] 優(yōu)選的，藥物組合物的劑型包括片劑、粉劑、混懸劑、膠囊劑、丸劑或糖漿。
[0016] 本發(fā)明的有益效果如下：
[0017] 本發(fā)明提供的化合物aszonalenin(l)和acetylaszonalenin(2)，屬于異戊稀 基化的二肽類化合物，能夠顯著的抑制α -糖苷酶，且發(fā)明人經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)其活性明 顯優(yōu)于上市藥物阿卡波糖，效果顯著；此外，化合物aszonalenin和acetylaszonalenin 的分子量均小于阿卡波糖，具有服用量少的優(yōu)點(diǎn)；綜上，化合物aszonalenin和 acetylaszonalenin具有開發(fā)成抗糖尿病候選藥物的潛在價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但不限定本發(fā)明。下列實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)方 法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的實(shí)驗(yàn)材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為自常 規(guī)生化試劑商店購(gòu)買得到。
[0019] 實(shí)施例1 :化合物1和2的制備方法
[0020] I. 1發(fā)酵培養(yǎng)制備費(fèi)希新薩托菌發(fā)酵物
[0021] 1)、菌種：費(fèi)希新薩托菌購(gòu)自德國(guó)生物資源保藏中心（DSMZ)，菌株編號(hào)為DSM 3700〇
[0022] 2)、菌種保存及活化
[0023] 斜面菌種制備：蔗糖 30. 0g，NaN033. 0g，MgSO4 · 7H20 0· 5g，KCl 0· 5g，F(xiàn)eSO4 · 7H20 10.0 mg，K2HPO4L Og，瓊脂13. Og，蒸餾水lOOOmL，調(diào)節(jié)pH至7. 2。高溫滅菌后制成斜面，將 所購(gòu)買的菌種接入固體培養(yǎng)基斜面上，28°C下培養(yǎng)2-5天.結(jié)束后放置4°C冷藏備用。
[0024] 平板活化：馬鈴薯200g，葡萄糖（或蔗糖）20g，瓊脂15-20g，自來(lái)水1000mL，pH值 自然，滅菌后制作平板。將斜面中的費(fèi)希新薩托菌接入平板中，放置28°C下培養(yǎng)2-4天，待 用。
[0025] 3)、種子液制作及大規(guī)模發(fā)酵
[0026] 種子液制作：葡萄糖20g、麥芽提取物10g、酵母提取物4g、蒸餾水加至1L，以HCl 和NaOH調(diào)整培養(yǎng)基的酸堿值為pH 5. 5,分裝于500ml的錐形瓶中，每瓶150ml，121°C高溫 滅菌20min，冷卻后接入上述平板中的費(fèi)希新薩托菌，于28°C、150rpm條件下?lián)u床震動(dòng)培養(yǎng) 2-3天，作為種子液待用。
[0027] 大規(guī)模發(fā)酵培養(yǎng)基為潮濕的小麥麩，按重量比小麥麩：水1:0. 8-1:1.5,溫度 25-30 °C，培養(yǎng) 15-30 天。
[0028] 接種量：小麥麩培養(yǎng)基體積的1 % -4 %。
[0029] 1. 2化合物1和2的提取分離方法
[0030] 將Neosartorya fischeri NRRL 181小麥鼓固體發(fā)酵后的80瓶培養(yǎng)基合并，搗碎 倒入滲漉桶內(nèi)，95%乙醇滲漉7天，共收集提取液50L，50°C加熱減壓濃縮后得油狀深黃色 浸膏（432. Og)。加蒸餾水溶解至3L，用1.0 L氯仿萃取，重復(fù)5次，有機(jī)相濃縮得到油狀浸 膏（95. Og)。油狀浸膏（95. Og)加適量氯仿和甲醇混合溶液溶解，加入柱層析硅膠混勻， 減壓濃縮至干粉狀，經(jīng)硅膠柱層析粗分以石油醚：丙酮=20:1-1:1梯度洗脫得11個(gè)部位 Fr. I-Fr. 11。Fr. 8經(jīng)MCI柱層析以甲醇：水=50:50-100:0梯度洗脫分離，得到7個(gè)部位 8A-8G。8E經(jīng)硅膠柱回收氯仿：甲醇=500:2-500:5分離得到8E1-8E6,8E3經(jīng)制備液相分 離（液相條件為頭3011^11內(nèi)甲醇的比例維持60%不變，30-601^11內(nèi)甲醇比例從60%慢慢提 高到100%，流速為17ml/min，檢測(cè)波長(zhǎng)293nm)，45min出來(lái)的峰即化合物I (34mg)。Fr9經(jīng) MCI柱層析以甲醇：水=50:50-100:0梯度洗脫分離后，得到9個(gè)部分9A-9I。對(duì)9G用制 備液相進(jìn)行分離得到832 1^化合物2(液相條件為2〇1^11內(nèi)甲醇的比例從60%到63.3%， 流速為17ml/min，檢測(cè)波長(zhǎng)254nm，化合物2在18min出峰）。
[0031] 實(shí)施例2 :化合物1的理化性質(zhì)和波譜數(shù)據(jù)
[0032] 化合物1 :無(wú)色透明結(jié)晶；分子式為C23H23N3O2，旋光[a ]2°D= +41. 538 (c =0. 26, CHCl3),其1H-匪R 和 13C-匪R 數(shù)據(jù)如下：?-匪R (500MHz, DMS〇-d6) δ H 10. 62(1H, s),7. 67(1H, dd, 7. 9, 1.4),7.45 - 7. 54 (1H, m), 7. 19 (1H, dd, 11.2,4.0),7. 13 (1H, d, 7. 4), 7. 08 (1H, d, 7. 8), 6. 95 - 7. 00 (1H, m), 6. 68 (1H, s), 6. 63 (2H, dd, 16. 0, 7. 9-),6. 11 (1H, dd, 17. 3, 10. 8), 5. 47 (1H, s), 4. 99 - 5. 18 (2H, m), 3. 99 (1H, dd, 8. 8, 7. 4), 3. 31 (1H, dd, 13. 9, 7. 2), 2. 30 (1H, dd, 13. 9, 9. I), I. 06 (3H, s), 0. 96 (3H, s) ； 1H 匪R (500MHz, CDCl3) δ η 7. 92 (1H, s)，7. 84 (1H, d, 7. 8)，7. 45 (1H, m)，7. 22 (1H, t, 7. 6)， 7. 16 (1H, d, 7. 5), 7. 09 (1H, t, 7. 4), 6. 90 (1H, d, 8. 2), 6. 72 (1H, t, 7. 4), 6. 62 (1H, d, 7. 9 ),6. 12 (1H, dd, 17. 6, 10. 6), 5. 59 (1H, s), 5. 14 (1H, d, 10. 5), 5. 11 (1H, d, 17. 6), 3. 99 (I H, t, 8. I), 3. 47 (1H, dd, 14. 2, 7. 6), 2. 42 (1H, dd, 14. 0, 9. 0), I. 13 (3H, s), I. 06 (3H, s)； 13C-匪R(125MHz, DMS0-d6) δ c 169. 3, 165. 9, 149. 2, 144. 2, 135. 4，132. 3, 131. I, 130.1 ,128. I, 126. 3, 124. 7, 124. 0, 121. 0, 117. 5, 113. 7, 108. 8, 80. 7, 60. 0, 56. 6, 41. 2, 33. 0, 22. 4,22. 3.以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道[1]的化合物aszonalenin數(shù)據(jù)一致，為此化合 物 1 被確定為是 aszonalenin，參考文獻(xiàn)為：[l]Yin W.B·，Grundmann A·, Cheng J·，Li S.M. :Acetylaszonalenin biosynthesis in Neosartorya fischeri. Identification of the biosynthetic gene cluster by genomic mining and functional proof of the genes by biochemical investigation.The Journal of biological chemistry 2009, 284(1) :100-109.
[0033] 結(jié)構(gòu)式如下式所示：
[0034]
[0035] 實(shí)施例3 :化合物2的理化性質(zhì)和波譜數(shù)據(jù)
[0036] 化合物2 :無(wú)色透明結(jié)晶；分子式為C25H25N3O3,旋光[a] 2°D= -335.71 ° (c = 0· 28, MeOH)，其1H-NMR 和 13C-NMR 數(shù)據(jù)如下,H-NMR (500MHz, DMS0-d6) δ η 10. 68 (1H, s) ,7. 81 (1Η, d, 7. 9), 7. 45 (2H, m), 7. 35 (1H, d, 7. 4), 7. 23 (1H, t, 7. 5), 7. 09 (3H, m), 6. 06 ( 1H, s), 5. 87(1H, dd, 17. 3, 10. 8), 5. 06 (2H, m), 3. 84(1H, t, 8. 3), 3. 20(1H, dd, 13. 7, 8. 3 ),2. 47 (3H, s), 2. 42 (1H, dd, 13. 7, 8. 4), I. 25 (1H, d, 12. 2), I. 10 (3H, s), 0. 92 (3H, s) !1H NMR (500MHz, CDCl3) δ η 8. 02 (1H, d, 7. 9)，7. 72 (1H, d, 7. 8)，7. 64 (1H, s)，7. 41 (1H, t, 7. 5), 7. 28 (1H, t, 7. 6), 7. 24 (1H, d, 7. 6), 7. 19 (1H, t, 7. 6), 7. 07 (1H, t, 7. 5), 6. 86 (1H, d, 8. 2), 5. 93 (1H, s), 5. 89 (1H, dd, 17. 5, 10. 4), 5. 15 (1H, d, 10. 4), 5. 12 (1H, d, 17. 5), 3. 90 (t, 8. 4), 3 .37 (1H, dd, 13. 9, 8. 5), 2. 59 (3H, s), 2. 45 (1H, dd, 13. 9, 8. 2), I. 20 (3H, s), 0. 99 (3H, s) ；13C NMR(125MHz, DMS〇-d6) δ c 169. 7, 168. 7, 165. 9, 143. 7, 141. 6, 135. I, 134. I, 132. I, 130. 0, 128. 3, 126. 9, 125. I, 124. 2, 123. 6, 120. 9, 117. 7, 113. 7, 81. 3, 59. 9, 56. 2, 40. 4, 29. 4, 24. 2 ，23. 0, 21. 9.以上波譜數(shù)據(jù)與前述的參考文獻(xiàn)[1]報(bào)道的化合物acetylaszonalenin數(shù)據(jù) 一致，為此化合物2被確定為是acetylaszonalenin，結(jié)構(gòu)式如下式所示：
[0037]
[0038] 實(shí)施例4 :化合物1和2的α -糖苷酶抑制活性
[0039] 4. 1儀器與試劑
[0040] 實(shí)驗(yàn)儀器：酶標(biāo)儀（BIO-RAD iMark)。
[0041] 試劑樣品：α -葡萄糖苷酶（sigma) ;PNPG(阿拉丁）；阿卡波糖（阿拉?。?；樣品 aszonalenin 和 acetylaszonalenin 由實(shí)驗(yàn)室自制。
[0042] 4. 2測(cè)試方法：將25 μ 1糖苷酶的磷酸鉀緩沖溶液（ρΗ6. 8)及100 μ 1含有不同濃 度化合物的磷酸鉀緩沖溶液（PH6.8)加入96孔板中，混合均勻后在37°C孵育15min后，再 加入25 μ 1含有底物pNPG的磷酸緩沖溶液（pH6. 8)。在37°C下反應(yīng)30min后加入1.0 M的 碳酸鈉水溶液80 μ 1終止反應(yīng)，用酶標(biāo)儀讀出405nm下的吸光度并計(jì)算抑制率。同時(shí)設(shè)置 空白組和陽(yáng)性對(duì)照組，陽(yáng)性對(duì)照藥為阿卡波糖。根據(jù)不同濃度下抑制率計(jì)算出半數(shù)抑制濃 度（IC 5。)?；衔锏腎C5。值和陽(yáng)性對(duì)照藥阿卡波糖的IC5。值見(jiàn)下表。
[0043] 表1化合物1和2的α -糖苷酶抑制活性
[0046] 從表中數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明涉及的化合物1和2屬于異戊烯基化的二肽類生物堿，具 有很強(qiáng)的α-糖苷酶抑制活性，明顯優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥阿卡波糖。如化合物1的活性為阿卡 波糖的11倍多，化合物2的活性為阿卡波糖的2倍多。
[0047] 實(shí)施例5 :化合物2的體內(nèi)降血糖（四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠）作用
[0048] 取健康昆明小鼠若干，適應(yīng)性培養(yǎng)一周，隨機(jī)取8只作為空白對(duì)照，即空白組。其 余小鼠在禁食12小時(shí)后注射200mg/kg的四氧嘧啶，72小時(shí)后尾巴取血，測(cè)空腹12小時(shí)的 血糖，血糖值大于15mmol/L的小鼠被確定為成功建模鼠。將建模成功的小鼠隨機(jī)分成4組， 每組8只。統(tǒng)一于每天上午8:00-9:00給藥一次，連續(xù)給藥14天。第14天尾靜脈取血測(cè) 定空腹12h血糖值。
[0049] 表2實(shí)驗(yàn)分組及測(cè)定結(jié)果
[0051] 注：相對(duì)于模型組，"*"p < 0· 05
[0052] 從統(tǒng)計(jì)結(jié)果我們可以看出，模型組、陽(yáng)性組、高劑量組、低劑量組的血糖水平都顯 著高于正常組。陽(yáng)性組和高劑量組在兩周的給藥后血糖水平均有明顯下降，低劑量組也有 一定的下降。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 化合物aszonalenin和acet^aszonalenin在制備糖巧酶抑制劑藥物中的應(yīng)用，所 述化合物aszonalenin的結(jié)構(gòu)式如式1所示，化合物acet^aszonalenin的結(jié)構(gòu)式如式2 所示：2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物aszonalenin和acet^aszonalenin在制備糖巧酶抑 制劑藥物中的應(yīng)用，其特征在于，所述糖巧酶抑制劑藥物為抗糖尿病藥物。3. 藥物組合物在制備糖巧酶抑制劑藥物中的應(yīng)用，所述藥物組合物中含有有效量的如 權(quán)利要求1所述的化合物或其藥用鹽。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的藥物組合物在制備糖巧酶抑制劑藥物中的應(yīng)用，其特征在 于，所述糖巧酶抑制劑藥物為抗糖尿病藥物。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的藥物組合物在制備糖巧酶抑制劑藥物中的應(yīng)用，其特征在 于，所述藥物組合物的劑型包括片劑、粉劑、混懸劑、膠囊劑、丸劑或糖漿。
【文檔編號(hào)】A61K31/5517GK105982902SQ201510096374
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月5日
【發(fā)明人】單偉光, 王石磊, 占扎君, 應(yīng)優(yōu)敏, 馬列峰, 陳艷, 吳睿, 唐嵐
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)