一种糠酸酯苷类似物1及其作为Α糖苷酶抑制剂的用途.pdf

本发明涉中药领域，特别涉及一种糠酸酯苷类似物1的制备α-葡萄糖苷酶抑制剂用途。该糠酸酯苷类似物1的结构为3-(呋喃-2-甲羰基)氧基吡喃葡萄糖醛酸-1α→4-D-吡喃葡萄糖-1α→4-D-吡喃葡萄糖，其对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制能力，可进一步开发为用于治疗及辅助治疗2型糖尿病的药品。

权利要求书1.  一种如下式的糠酸酯苷类似物1：其化学名称为3-(呋喃-2-甲羰基)氧基吡喃葡萄糖醛酸-1α→4-D-吡喃葡萄糖-1α→4-D-吡喃葡萄糖。2.  一种如权利要求1所述的糠酸酯苷类似物1的制备方法，其特征在于包括下列步骤：（1）取红参5份、茯苓8份、白术8份、黄芪6份、葛根6份、黄精10份、大黄2份、黄连2份、枸杞子4份、五味子2份、甘草1份，粉碎，混匀，加10倍量（w/w）水煎煮2次，每次1小时，滤过，合并滤液；（2）步骤（1）中滤液浓缩至相对密度1.15~1.30（30℃测），加入95%乙醇，使乙醇浓度达到50%~75%，室温静止12小时至24小时，过滤，收集滤液，滤液蒸干，以水混悬；（3）步骤（2）中水混悬液以等体积乙酸乙酯萃取3次，弃去乙酸乙酯层，水层再以等体积水饱和正丁醇萃取，合并正丁醇萃取液，蒸干正丁醇，残留物加水复溶，得水提液；（4）步骤（3）中水提液以羟丙基葡聚糖凝胶色谱分离，甲醇水洗脱，收集富含糠酸酯苷类似物I的洗脱液，浓缩，结晶；（5）步骤（4）中的结晶以甲醇水溶解，重结晶，过滤，得糠酸酯苷类似物I。3.  如权利要求1所述的糠酸酯苷类似物I在制备α-葡萄糖苷酶抑制剂中的应用。

说明书一种糠酸酯苷类似物1及其作为α-糖苷酶抑制剂的用途
技术领域
本发明涉及中药领域，特别涉及α-葡萄糖苷酶抑制剂。
背景技术
糖尿病(diabetes mellitus) 是一种体内胰岛素相对或绝对不足或靶细胞对胰岛素敏感性降低，或胰岛素本身存在结构上的缺陷而引起的碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢紊乱的一种慢性疾病。其主要特点是高血糖、糖尿。临床上表现为多饮、多食、多尿和体重减少(即“三多一少”)，可使一些组织或器官发生形态结构改变和功能障碍，并发酮症酸中毒、肢体坏疽、多发性神经炎、失明和肾功能衰竭等。本病发病率日益增高，已成为世界性的常见病、多发病。
亚洲糖尿病学会透露，截至2012年中国患糖尿病的总人数已达到9240万。中国的糖尿病现状非常严峻。中国是世界人口大国，因为人口所占比例大，同时中国人也为了糖尿病的好发人群，而且研究显示富裕国家华人患病率多在10%以上。而且近20年来中国糖尿病发病上升迅速，人们不得不引起重视。
糖尿病(Diabetes)分1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠糖尿病及其他特殊类型的糖尿病。在糖尿病患者中，2型糖尿病所占的比例约为95%。
2型糖尿病主要病因为胰岛素抵抗（主要表现为高胰岛素血症，葡萄糖利用率降低）和胰岛素分泌不足的合并存在，其表现是不均一的，有的以胰岛素抵抗为主伴有胰岛素分泌不足，有的则是以胰岛素分泌不足伴有或不伴有胰岛素抵抗。其主要治疗方式为口服非胰岛素类药物，以西药为主，其副作用明显，如低血糖、强烈空腹感、出冷汗、全身无力等；且多为国外医药公司生产，价格高昂，病患负担较重。
口服非胰岛素降糖药物主要包括：双胍类药物、磺脲类药物、噻唑烷二酮类药物、格列奈类药物、α-糖苷酶抑制剂、二肽基肽酶-4（DPP-4）抑制剂等。以化学药物为主。
现在比较常见降糖中药有恒济悦泰胶囊、消渴丸等。目前国内医药产业急需疗效确切、副作用小的中药成方制剂。
α-葡萄糖苷酶位于肠绒毛膜上，能将碳水化合物降解，从而使餐后血糖升高，而α-葡萄糖苷酶抑制剂能够竞争性地减缓碳水化合物的降解和被吸收。目前已有α-葡萄糖苷酶抑制剂如阿卡波糖和伏格列多糖作为口服降糖药被应用于糖尿病的临床治疗，其能有效的控制餐后血糖水平，但这类α-葡萄糖苷酶抑制剂在市售方面毕竟只是少数，而且其大都含有糖基，合成步骤也及其繁琐，此外，在临床方面其具有一定的副作用如会引起胃肠胀气及腹泻等。因此，越来越多的学者开始青睐于从食物或药用植物中寻找天然产物代替人工合成的α-葡萄糖苷酶抑制剂，以保证其安全行和有效性。
项目组在降糖中药复方的组方、化学成分、药理活性研究过程中，分离得到了一具有α-葡萄糖苷酶抑制作用的糠酸酯苷类似物I，通过质谱、核磁共振等数据分析，鉴定其结构——3-(呋喃-2-甲羰基)氧基吡喃葡萄糖醛酸-1α→4-D-吡喃葡萄糖-1α→4-D-吡喃葡萄糖，其结构如下。
发明内容
基于以上研究基础，本发明的目的之一是提供糠酸酯苷类似物I的制备工艺。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
（1）取红参5份、茯苓8份、白术8份、黄芪6份、葛根6份、黄精10份、大黄2份、黄连2份、枸杞子4份、五味子2份、甘草1份，粉碎，混匀，加10倍量（w/w）水煎煮2次，每次1小时，滤过，合并滤液；
（2）步骤（1）中滤液浓缩至相对密度1.15~1.30（30摄氏度测），加入95%乙醇，使乙醇浓度达到50%~75%，室温静止12小时至24小时，过滤，收集滤液，滤液蒸干，以水混悬；
（3）步骤（2）中水混悬液以等体积乙酸乙酯萃取3次，弃去乙酸乙酯层，水层再以等体积水饱和正丁醇萃取，合并正丁醇萃取液，蒸干正丁醇，残留物加水复溶，得水提液；
（4）步骤（3）中水提液以羟丙基葡聚糖凝胶色谱分离，甲醇水洗脱，收集富含糠酸酯苷类似物I的洗脱液，浓缩，结晶；
（5）步骤（4）中的结晶以甲醇水溶解，重结晶，过滤，得糠酸酯苷类似物I。
本发明的目的之二是提供糠酸酯苷类似物I的一种应用，该应用为治疗2型糖尿病提供一种新的药品。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
糠酸酯苷类似物I用于制备治疗2型糖尿病的药品的应用。
所述的糠酸酯苷类似物I用于制备α-葡萄糖苷酶抑制剂治疗2型糖尿病的药品的应用，可以通过下述方法制备：
取糠酸酯苷类似物I，附加药学可以接受的辅料，制成片剂、胶囊剂、散剂、丸剂、软胶囊等药学上可以接受的剂型。
具体实施方式
为了更详细的说明本发明，给出下述制备实例。但本发明的范围并不局限于此。
实施例1：α-葡萄糖苷酶抑制剂糠酸酯苷类似物I的制备
1. 糠酸酯苷类似物I的制备
（1）取红参500g、茯苓800g、白术800g、黄芪600g、葛根600g、黄精1000g、大黄200g、黄连200g、枸杞子400g、五味子200g、甘草100g，粉碎，混匀，加50 L水煎煮2次，每次1小时，滤过，合并滤液；
（2）步骤（1）中滤液浓缩至相对密度1.25，加入95%乙醇，使乙醇浓度达到60%，室温静止18小时，过滤，收集滤液，滤液蒸干，以水混悬；
（3）步骤（2）中水混悬液以等体积乙酸乙酯萃取3次，弃去乙酸乙酯层，水层再以等体积水饱和正丁醇萃取，合并正丁醇萃取液，蒸干正丁醇，残留物加水复溶，得水提液；
（4）步骤（3）中水提液以羟丙基葡聚糖凝胶色谱分离，甲醇水洗脱，收集富含糠酸酯苷类似物I的洗脱液，浓缩，结晶；
（5）步骤（4）中的结晶以甲醇水溶解，重结晶，过滤，得糠酸酯苷类似物I。
2. 糠酸酯苷类似物I的结构研究
糠酸酯苷类似物I，白色结晶（甲醇水），Molish反应呈阳性，说明该化合物中含有糖。ESI-MS m/z：611.3[M-H]+，结合NMR谱推断分子式为C23H32O19，分子量为612。经水解，PMP衍生化HPLC-UV检测，结果表明该分子中含有2分子D-葡萄糖和1分子D-葡萄糖醛酸。
1HNMR(300MHz，MeOD+D2O)谱中δppm：低场中给出3组质子信号，7.50 (dd, 1H, J=0.9,1.8Hz, H-5’’’’)为呋喃-2-甲酸基团5位烯氢信号，7.11 (dd, 1H, J=0.9,3.6Hz, H-3’’’’)为呋喃-2-甲酸基团3位烯氢信号，6.44 (dd, 1H, J=1.8,3.6Hz, H-4’’’’)为呋喃-2-甲酸基团4位烯氢信号，共同构成了呋喃-2-甲酸基团；中场在3.5~5.5给出3个糖分子中连羟基碳上氢信号，其中5.32(d, 1H, J = 3.4Hz, H-1’’)、5.12(d, 1H, J = 3.6Hz, H-1’)、5.06(d, 1H, J = 3.2Hz, H-1)分别为两个D-葡萄糖和一个D-葡萄糖醛酸端基碳氢信号，耦合常数显示3个糖均为α-糖。
13CNMR(75MHz，MeOD+D2O)谱中δppm：低场给出9个信号，包括168.5（C6）、162.3（C1’’’）、145.1（C5’’’’）、144.1（C2’’’’）、116.7（C3’’’’）、110.7（C4’’’’）、107.5（C1）、107.5（C1’）、98.6（C1’’）；其中162.3（C1’’’）、145.1（C5’’’’）、144.1（C2’’’’）、116.7（C3’’’’）共同了呋喃-2-甲酸基团；168.5（C6）为α-D-葡萄糖醛酸羧基碳信号，107.5（C1）、107.5（C1’）、98.6（C1’’）为三个糖端机碳信号，其中107.5（C1）、107.5（C1’）为成苷键端机碳信号。中场83.1（C4’）、82.9（C4’’）、80.6（C5）、79.4（C5’）、79.2（C5’’）、74.2（C2’）、74.0（C3’）、73.7（C3’’）、72.3（C2’’）、70.8（C3）、70.1（C2）、68.6（C4）、62.6（C6’）、62.4（C6’’）给出了3个糖的其它碳信号。
通过HMQC进一步验证了各碳、氢信号的归属。通过HMBC谱确定了呋喃-2-甲酸与α-D-葡萄糖醛酸C3位羟基脱水后相连，α-D-葡萄糖醛酸与α-D-葡萄糖1-4相连，α-D-葡萄糖与另一个α-D-葡萄糖1-4相连。相关性信息如下所示。

综合以上，确定糠酸酯苷类似物I的结构为3-(呋喃-2-甲羰基)氧基吡喃葡萄糖醛酸-1α→4-D-吡喃葡萄糖-1α→4-D-吡喃葡萄糖。
2. 糠酸酯苷类似物I的α-葡萄糖苷酶抑制活性研究
2.1 材料和方法
2.1.1 实验材料
样品：糠酸酯苷类似物I。
试剂：阿卡波糖；α-葡萄糖苷酶（≧5000u/g）；磷酸氢二钠、磷酸二氢钾等试剂均为分析纯。
仪器：电子天平，旋涡混合仪，数控超声波清洗器，自动酶标仪。
2.1.2 实验方法
2.1.2.1供试品溶液的制备
取糠酸酯苷类似物I 5 mg，精密称定，加水溶解，配制成浓度为20 mg·mL-1的溶液，备用。
2.1.2.2 α-葡萄糖苷酶抑制活性测定
蔗糖在α-葡萄糖苷酶的作用下分解为葡萄糖，通过葡萄糖氧化酶法测定反应体系中葡萄糖的生成量，计算供试品对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用。取供试品溶液，稀释成系列浓度。试验时，分别取系列浓度的供试品溶液10 μL，加入0.5 u·mL-1 α-葡萄糖苷酶溶液10 μL，再加入25 mmol·L-1 蔗糖10 μL，在37 ℃温育15 分钟，该反应于96 孔培养板上完成，采用葡萄糖氧化酶法，用酶标仪，在490 nm 波长下测定吸光度值（A），以葡萄糖的生成量作为指标计算抑制率；选取阿卡波糖作为阳性对照药，同时设定空白对照，阴性对照及样品对照。酶活性抑制率（%）计算如下：
酶活性抑制率% = [A阴性- (A样品 - A样品对照)] / (A阴性- A空白)×100%
式中：A阴性为不加入样品溶液反应体系的吸光度；A样品为加入样品溶液反应体系的吸光度；A样品对照为加入样品溶液但不加入α-葡萄糖苷酶反应体系的吸光度；A空白为缓冲溶液的吸光度。
样品的α-葡萄糖苷酶抑制活性用IC50表示，IC50 为对α-葡萄糖苷酶抑制率达到50%时供试品溶液的浓度。
2.1.2.3 数据统计分析
运用ORIGIN软件计算IC50值，IC50值越小，表示其对α-葡萄糖苷酶的抑制能力越强。
2.2 结果与分析
通过以上实验，测定的糠酸酯苷类似物I对α-葡萄糖苷酶抑制率的IC50为0.51 mg·mL-1，而相同条件下阿卡波糖对α-葡萄糖苷酶抑制率的IC50仅为1.07 mg·mL-1，糠酸酯苷类似物I对α-葡萄糖苷酶的抑制能力是阿卡波糖的2倍多。
2.3 结论
糠酸酯苷类似物I对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制能力，以糠酸酯苷类似物I为原料可进一步开发用于治疗2型糖尿病的药品，其对α-葡萄糖苷酶的抑制能力超过了阿卡波糖。
实施例2：糠酸酯苷类似物I软胶囊的制备
取糠酸酯苷类似物I，以大豆油、蜂蜡作为溶剂混悬，制成软胶囊。
实施例3：糠酸酯苷类似物I片剂的制备
取糠酸酯苷类似物I，加糊精制粒，干燥，整粒，压片，制成片剂。