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TW201427935A - 毒殺癌細胞之榼藤醯胺類化合物及其製備方法 - Google Patents

毒殺癌細胞之榼藤醯胺類化合物及其製備方法 Download PDF

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TW201427935A
TW201427935A TW102101197A TW102101197A TW201427935A TW 201427935 A TW201427935 A TW 201427935A TW 102101197 A TW102101197 A TW 102101197A TW 102101197 A TW102101197 A TW 102101197A TW 201427935 A TW201427935 A TW 201427935A
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TW102101197A
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TWI526422B (zh
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Yang-Chang Wu
Fang-Rong Chang
Rosa Liuhuang
Ying-Chi Du
Shu-Fen Tu
Juan-Cheng Yang
Original Assignee
Univ Kaohsiung Medical
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Abstract

本發明涉及從青箭(也稱優遁草和沙巴蛇草)萃取的萃取物、榼藤醯胺類化合物以及式I化合物及其製備方法，其中該式I化合物之R1及R2基團如說明書所述。前述萃取物、榼藤醯胺類化合物或式I化合物具有毒殺癌細胞、抗發炎、調節免疫力之潛力。□

Description

毒殺癌細胞之榼藤醯胺類化合物及其製備方法
本發明涉及從青箭(Clinacanthus nutans)萃取的榼藤醯胺類新穎化合物，式I化合物、包含該式I化合物的醫藥組合物以及使用該式I化合物及該醫藥組合來毒殺癌細胞之方法。
爵床科(Acanthaceae)植物，全世界約有346屬，4300多種，主要分佈於世界溫暖地區。其中，鱷嘴花屬(Clinacanthus)植物長久以來在亞洲等地被用於傳統醫療，特別在泰國及中國大陸等地皆為常用的民間用藥，用於治療皮疹、昆蟲和蛇咬傷、單純皰疹病毒和水痘帶狀皰疹病毒。然而，該屬植物的植物化學與藥理學研究並未完善，僅青箭(Clinacanthus nutans)與泰國扭序花(C.siamensis)具活性與成分的文獻報導。
青箭，也稱為優遁草和沙巴蛇草，係一種小灌木，原產於熱帶亞洲地區。傳統上，該植物被作為外用藥物，用於治療皮疹、昆蟲和蛇咬傷、單純皰疹病毒和水痘帶狀皰疹病毒。青箭粗萃物已被報導具抗單純疱疹病毒活性，且證實青箭粗萃物可用於治療生殖器皰疹和水痘帶狀皰疹。青箭粗萃物也具抗氧化活性，保護自由基誘導的氧化性溶血。青箭被報導所含的成分包括固醇類、葉綠素、醣原神經脂質(glycosphingolipids)、碳水化合物、三萜類、單醯基單半乳糖苷基甘油(monoacylmonogalactosylglycerol)及黃酮類。
過去青箭的醫藥研究，多依循鱷嘴花屬植物的傳統使用方法，鮮少有用於其他適應證的研究。青箭過去被報導的成分，也未能切確 代表其活性來源。本案申請人鑑於習知技術中的不足，經過悉心試驗與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案，能夠克服先前技術的不足，以下為本案之簡要說明。
本發明提供一種用於毒殺癌症細胞之如式I所示之榼藤醯胺類化合物： 其中R2為-SCH3、-SOCH3或-SOOCH3，當R2為-SCH3時，R1為-CH2CH2OCOCH3或-CH2CH2OC(SCH3)HCH2CON(CH2CH2OH)H，當R2為-SOCH3時，R1為-CH2CH2OCOCH3或-CH2CH2OC(SCH3)HCH2CON(CH2CH2OH)H，當R2為-SOOCH3時，R1為-CH2CH2OH、-CH2CH2OCOCH3或-CH2CH2OC(SCH3)HCH2CON(CH2CH2OH)H。
此外，本發明進一步提供一種將上述榼藤醯胺類化合物製備用於抗癌、抗發炎或調節免疫力的藥物的用途。
本發明進一步提供一種用於毒殺癌症細胞的青箭萃取物的製備方法，包括下列步驟：提供青箭的地上部；以乙醇溶液萃取該地上部，以獲得乙醇萃取物；以乙酸乙酯及水對乙醇萃取物進行第一分配萃取，以獲得乙酸乙酯層萃取物；以及以水摻乙醇及正己烷對該乙酸乙酯層萃取物進行第二分配萃取，獲得水摻乙醇層，作為該青箭萃取物。在上述製備方法中，水摻乙醇之水：乙醇體積比為1：4，且水摻乙醇與正己烷之體積比為1：1，亦即，水摻乙醇：乙醇：正己烷之體積比為1：4：5。其中該青箭萃取物包含如式I所示的一第一成分： 當R2為-SCH3時，R1為-CH2CH2OH或-CH2CH2OC(SCH3)HCH2 CON(CH2CH2OH)H，當R2為-SOCH3時，R1為-CH2CH2OCOCH3或-CH2CH2OH，且當R2為-SOOCH3時，R1為-CH2CH2OH。該第一成分亦為一含硫化合物，且是藉由將青箭萃取物進行一色層層析而獲得。
此外，青箭萃取物還包括第二成分，第二成分為含硫化合物、megastigmane類化合物、苯類化合物及/或生物鹼。該含硫化合物可為反式-3-甲基亞硫醯基-2-丙烯醇。該megastigmane類化合物可為3β-羥基-5α,6α-環氧基-7-巨豆烯-9-酮、黑麥草內酯及/或3α-羥基-4,7-巨豆二烯-9-酮。該苯類化合物可為反式-3-(4-羥苯基)-2-丙烯酸乙酯、順式-3-(4-羥苯基)-2-丙烯酸乙酯、4-羥基苯乙酮、4-羥基苯甲醛及/或4-羥基苯甲酸。該生物鹼包括吲哚-3-甲醛。
10‧‧‧經乾燥的青箭地上部
12‧‧‧乙醇萃取物
14‧‧‧乙酸乙酯層
16‧‧‧正己烷層
18‧‧‧水摻乙醇層
20‧‧‧劃分層1
22‧‧‧劃分層8.9
24‧‧‧劃分層13
26‧‧‧劃分層15
28‧‧‧劃分層20
30‧‧‧化合物8~16
32‧‧‧化合物1、2、3、6
34‧‧‧化合物4、5、7
36‧‧‧水層
38‧‧‧正丁醇
40‧‧‧水層
S1‧‧‧95%乙醇萃取
S2‧‧‧乙酸乙酯及水分配萃取
S3‧‧‧水摻乙醇及正己烷分配萃取
S4‧‧‧矽膠管柱層析
S5‧‧‧水及正丁醇分配萃取
第1圖為本發明之青箭萃取物之製備流程圖。
第2圖為由劃分層13獲得化合物1、2、3及6之流程圖。
第3圖為由劃分層15獲得化合物4、5及7之流程圖。
第4圖為由劃分層8.9獲得化合物8~16之流程圖。
第5圖為式I化合物的化學反應機制合成路徑。
第6圖(a)為水摻乙醇層毒殺大腸癌細胞株HCT116活性結果。
第6圖(b)為水摻乙醇層毒殺前列腺癌細胞株DU145活性結果。
第6圖(c)為化合物1毒殺前列腺癌細胞株DU145活性結果。
第7圖為水摻乙醇層之免疫調節活性結果柱狀圖。
本發明可由以下的實施例說明而得到，然而本發明之實施並非可由下列實施例而被限制其實施型態，熟習本技藝之人士仍可依據除既揭露之實施例的精神推演出其他實施例，該等實施例皆當屬於本發明之範圍。
1.本發明之青箭萃取物製備：
請參閱第1圖，為本發明之青箭萃取物之製備流程圖。將2.3公斤之經乾燥的青箭(Clinacanthus nutans)地上部(方塊10)在室溫下以10公升之95%乙醇連續抽取三次(步驟S1)，獲得的乙醇萃取物(方塊12)經減壓濃縮後得到283.28公克。青箭為多年生草本植物，其乙醇萃取物為深墨綠色膏狀物，除了一般的青草味外，具有微微的有機硫化物的味道。由正相矽膠薄層色層分析法(NP-TLC)結果得知乙醇萃取物的成分極性由低至高分佈極廣，主量成分為高極性的醣類、低極性的葉綠素與脂肪酸。
根據上述乙醇萃取物的物化特性，進一步再以水和乙酸乙酯對乙醇萃取物進行分配萃取(步驟S2)，分別收集到乙酸乙酯層(方塊14)以及水層(方塊36)。將乙酸乙酯層進行減壓濃縮，發現有機硫化物的味道存在於乙酸乙酯層。水層的外觀為棕褐色，且具有皂素易起泡的特性。
由正相矽膠薄層色層分析法結果得知乙酸乙酯層的主量成分為葉綠素與脂肪酸，為了去除葉綠素與脂肪酸等一般常見成分，選擇符合食品法規的正己烷、乙醇和水為溶媒，進行分配萃取。經測試不同溶媒比例(正己烷：乙醇：水=10：8：2，10：6：4，10：4：6，10：2：8)後，選擇以正己烷：乙醇：水=10：8：2進行乙酸乙酯層的分配萃取(步驟S3)，得到正己烷層(方塊16)以及水摻乙醇層(方塊18)，此分配萃取條件能將葉綠素與脂肪酸去除而集中在正己烷層，水摻乙醇層則具有強烈的有機硫化物味道。另外，以水及正丁醇對水層(方塊36)進行分配萃取(步驟S5)，獲得到正丁醇層(方塊38)及水層(方塊40)。值得注意的是，熟習本技藝之人士能依照上述正己烷：乙醇：水的比例而任意地調整，但任意的正己烷：乙醇：水的比例均在本案請求的申請專利範圍之內。
將正己烷層、水摻乙醇層、正丁醇層、水層進行毒殺癌細胞活性、抗發炎活性及免疫調節活性試驗，結果顯示水摻乙醇層皆具有較佳的活性，而與其他三層有所區別。
2.青箭萃取物的第一成分與第二成分製備：
將水摻乙醇層進行減壓濃縮乾燥後得到14.6公克，利用本 領域的技術人士所熟習的管柱色層層析法(簡稱C.C.法，矽膠，230~400篩孔，11 cm×29 cm，步驟S4)，以梯度溶媒系統(CH2Cl2→MeOH)進行沖提，並以正相矽膠薄層色層分析法判斷，分成20個劃分層，編號為劃分層1、2、3、...、19及20。為了說明方便，第1圖僅示出劃分層1、8.9、13、15及20(分別為方塊20、22、24、26及28)。接著，由劃分層8.9(方塊22)獲得化合物8~16，由劃分層13(方塊24)獲得化合物1、2、3及6，由劃分層15(方塊24)獲得化合物4、5及7(方塊34)。下文將詳細說明獲得化合物1~16的實施方式。
請參閱第2圖，其為由劃分層13獲得化合物1、2、3及6之流程圖。在第2圖中，利用薄層色層分析法(TLC)篩選出含有明顯主點且重量足夠之劃分層13(方塊24)進行分子篩管柱分離(Sephadex® LH-20，5 cm×55 cm)，以EtOAc：CH2Cl2：MeOH=1：1：6作為沖提溶媒，細分為9個子劃分層13-1、13-2、...及13-9。為了說明方便，第2圖僅示出子劃分層13-1、13-5及13-9。其中，子劃分層13-5經TLC法確認含有深黃色主點，再利用C.C.法(矽膠，70~230篩孔，3 cm×25 cm)，以CH2Cl2：MeOH=20：1作為沖提溶媒，再細分得到10個子劃分層13-5-1、13-5-2、...至13-5-10。為了說明方便，第2圖僅示出子劃分層13-5-1、13-5-4、13-5-8、13-5-9及13-5-10。其中，子劃分層13-5-8以及13-5-9經TLC法確認了其顯示出強紫外光吸收的無色主點，透過NP-TLC法確認此二個子劃分層13-5-8以及13-5-9為相同化合物。因此，將子劃分層13-5-8以及13-5-9合併並以20 cm×20 cm製備型薄層層析片(PTLC)進行純化，以CH2Cl2：MeOH=6：1之混合溶媒作為展開液，獲得化合物6(16.0毫克)，其命名為榼藤醯胺C(entadamide C)。
接著，子劃分層13-5-4透過TLC法確認其含有深黃色主點，採用正相製備型薄層層析法(NP-PTLC)進行分離，以CH2Cl2：MeOH=8：1為展開液，將此子劃分層13-5-4分為6個子劃分層，依序編號為13-5-4-1、13-5-4-2、13-5-4-3、...及13-5-4-6。為了說明方便，第2圖僅示出子劃分層13-5-4-1、13-5-4-2、13-5-4-3及13-5-4-6。其中子劃分層 13-5-4-2、13-5-4-3具有深黃色主點。將子劃分層13-5-4-2及13-5-4-3分別以紫外線-高效能液相層析儀(UV-HPLC，Shimadzu LC-10AT；偵測器：SPD-M10A二極體陣列，Waters 5C-18 250 mm×10 mm)再純化。由子劃分層13-5-4-2獲得化合物3(3.8 mg，35% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=11.5分鐘)，其命名為反式-N-(2-(3-(2-羥乙基胺基)-1-(甲基硫代)-3-氧代丙氧基)乙基)-3-甲基硫丙烯胺(trans-N-(2-(3-(2-hydroxyethylamino)-1-(methylthio)-3-oxopropoxy)ethyl)-3-methylthiopropenamide)。而由子劃分層13-5-4-3獲得化合物2(6.8 mg，40% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=8分鐘)及化合物1(99.9 mg，40% MeOHaq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=10分鐘)。化合物2命名為2-順式-榼藤醯胺A(2-cis-entadamide A)，化合物1為榼藤醯胺A(entadamide A)，為最主量成分。
請參閱第3圖，其為由劃分層15獲得化合物4、5及7之流程圖。在第3圖中，利用分子篩管柱(Sephadex® LH-20，5 cm×55 cm)，以EtOAc：CH2Cl2：MeOH=1：1：6作為沖提溶媒，將劃分層15(方塊26)細分為9個子劃分層15-1、15-2、...及15-9。為了說明方便，第3圖僅示出子劃分層15-1、15-5及15-9。經1H核磁共振(1H-NMR)圖譜分析選擇出重量足夠的子劃分層15-5進行後續分離。將子劃分層15-5利用C.C.法(矽膠，70~230篩孔，3 cm×25 cm)，以CH2Cl2：MeOH=30：1作為沖提溶媒，細分得到10個子劃分層，依序編號為15-5-1、15-5-2、...及15-5-10。為了說明方便，第3圖僅示出子劃分層15-5-1、15-5-4、15-5-7及15-5-10。
接著，利用NP-PTLC法及以CH2Cl2：MeOH=10：1為展開液，將子劃分層15-5-4分為5個子劃分層，依序編號為15-5-4-1、15-5-4-2、...及15-5-4-5。為了說明方便，第3圖僅示出子劃分15-5-4-1及15-5-4-5。其中，子劃分層15-5-4-5再以UV-HPLC純化，獲得化合物5(0.8 mg，43% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=7.5分鐘)，其命名為反式-2-(3-(甲基亞硫醯基)丙烯胺)乙酸乙酯 (trans-2-(3-(methylsulfinyl)acrylamido)ethyl acetate)。
再者，利用NP-PTLC法及以CH2Cl2：MeOH=15：1為展開液，將子劃分層15-5-7分為3個子劃分層，依序編號為15-5-7-1、15-5-7-2及15-5-7-3。其中，子劃分層15-5-7-1再以UV-HPLC純化，獲得化合物7(14.2 mg，25% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=9分鐘)，其命名為反式-3-甲基亞硫醯基-2-丙烯醇(trans-3-methylsulfinyl-2-propenol)。子劃分層15-5-7-2再以UV-HPLC純化，獲得化合物4(2.2 mg，15% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=11分鐘)，其命名為反式-N-(2-羥乙基)-3-甲基磺醯基丙烯胺(trans-N-(2-hydroxyethyl)-3-methylsulfonyl-propenamide)。
請參閱第4圖，其為由劃分層8.9獲得化合物8~16之流程圖。在第4圖中，利用分子篩管柱(Sephadex® LH-20，5 cm×55 cm)，以EtOAc：CH2Cl2：MeOH=1：1：6為沖提溶媒，將劃分層8.9細分為8個子劃分層，依序編號為8.9-1、8.9-2、...及8.9-8。其中，子劃分層8.9-4、8.9-7及8.9-8在NP-TLC法之分析得到明顯的主點且重量足夠(結果未示出)。為了說明方便，第4圖僅示出子劃分層8.9-1、8.9-4、8.9-7及8.9-8。
接著，將子劃分層8.9-4利用NP-PTLC法，以CH2Cl2：MeOH=25：1為展開液，細分為11個子劃分層，依序編號為8.9-4-1、8.9-4-2、...及8.9-4-11。為了說明方便，第4圖僅示出子劃分層8.9-4-1、8.9-4-5、8.9-4-7及8.9-4-11。其中子劃分層8.9-4-5再以UV-HPLC純化，獲得化合物10(2.1 mg，70% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=10分鐘)，其命名為3α-羥基-4,7-巨豆二烯-9-酮(3α-hydroxy-4,7-megastigmadien-9-one)。子劃分層8.9-4-7以UV-HPLC純化，獲得化合物9(3.4 mg，55% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=11.5分鐘)及另一化合物8(4.4 mg，55% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=12.5分鐘)。化合物9命名為黑麥草內酯(loliolide)，化合物8命名為3β-羥基-5α,6α-環氧基-7-巨豆烯-9-酮(3β-hydroxy-5α,6α-epoxy-7-megastimen-9-one)。
接著，利用C.C.法(矽膠，70~230篩孔，2 cm×20 cm)， 以CH2Cl2：MeOH=50：1作為沖提溶媒，將子劃分層8.9-7細分得到6個子劃分層，依序編號為8.9-7-1、8.9-7-2、...及8.9-7-6。為了說明方便，第4圖僅示出子劃分層8.9-7-1、8.9-7-2、8.9-7-3及8.9-7-6。其中，將子劃分層8.9-7-2以及8.9-7-3合併並利用NP-PTLC法進行分離，以CH2Cl2：MeOH=15：1為展開液，將此合併的子劃分層分為9個子劃分層，依序編號為8.9-7-2-1、8.9-7-2-2、...及8.9-7-2-9。為了說明方便，第4圖僅示出子劃分層8.9-7-2-1、8.9-7-2-5、8.9-7-2-6及8.9-7-2-9。
接著，子劃分層8.9-7-2-5再以UV-HPLC純化，獲得化合物15(0.3 mg，60% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=13分鐘)以及化合物11及12(2.8 mg，60% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=17分鐘)。化合物15命名為4-羥基苯甲酸(4-hydroxybenzoic acid)，化合物11命名為反式-3-(4-羥苯基)-2-丙烯酸乙酯(ethyl-trans-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enoate)、順式-3-(4-羥苯基)-2-丙烯酸乙酯(ethyl-cis-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enoate)。
接著，子劃分層8.9-7-2-6再以UV-HPLC純化，獲得化合物14(1.0 mg，40% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=17分鐘)及化合物13(1.8 mg，40% MeOH aq.，流速2 mL/min，延遲時間Rt=19.5分鐘)。化合物14命名為4-羥基苯甲醛(4-hydroxybenzaldehyde)，化合物13命名為4-羥基苯乙酮(4-hydroxyacetophenone)。
接著，子劃分層8.9-8以CH2Cl2：MeOH=20：1為展開液於NP-TLC上展開，經噴酸呈色後顯現一粉紅色主點，加熱後主點由粉紅色轉為桃紅色，再利用NP-PTLC法進行分離，獲得化合物16，其命名為吲哚-3-甲醛(indole-3-aldehyde)。
綜合上述，本發明由青箭之地上部分離純化得到16個化合物，依骨架分類為7種含硫化合物(化合物1~7)、3種megastigmanes(化合物8~10)、5種苯類化合物(benzenoids，化合物11~15)以及1種生物鹼(alkaloid，化合物16)。其中化合物2~5為新穎化合物，化合物2~5及7~16為首次由鱷嘴花屬分離而得之化合物。綜合上述資訊，含硫化合 物1~7為青箭乙醇萃取物之有機硫化物的味道來源，且藉由毒殺癌細胞活性試驗結果確認為活性成分。
雖然上述化合物1~16由水摻乙醇層以不同的層析法進行，並且由不同的劃分層、子劃分層加以分離，但熟習本技術領域之人士均可適當地調整劃分層、子劃分層之數量以及沖提溶媒或展開液之有機溶劑比例，而獲得本發明之化合物。
3.青箭萃取物第一成分的物理化學資料：
所有分離出之化合物皆經由光譜分析及化學方法確認其結構，說明如下。
一、化合物1(entadamide A)：
化合物1：淡黃色油狀物質。分子式C6H11NO2S。UV(MeOH)λmax(log ε)：227(2.47),269(2.94)nm。IR(neat)v max：3306(-OH),2924(-NH),1633(NH-C=O),1582,1574(C=C)cm-1。ESI-MS m/z 161[M]+。EI-MS m/z(%)：161[M]+(3),146(14),130(2),116(5),114(53),101(100),73(31)。1H NMR(CD3OD,200 MHz)：δH 5.85(1H,d,J=14.8 Hz,H-2),7.56(1H,d,J=14.8 Hz,H-3),2.34(3H,s,SCH 3 ),3.36(2H,dd,J=5.9,5.6 Hz,NHCH 2 ),3.62(2H,dd,J=5.9,5.6 Hz,CH 2 OH)。13C NMR(CD3OD,50 MHz)：δC 167.5(C-1),116.6(CH-2),143.5(CH-3),14.3(SCH 3 ),42.9(NHCH 2 ),61.7(CH 2 OH)。
二、化合物2(2-cis-entadamide A)：
化合物2：淡黃色油狀物質。分子式C6H11NO2S。UV(MeOH)λmax(log ε)：225(1.55),280(2.08)nm。IR(neat)v max：3306(-OH),2924(-NH),1644(NH-C=O),1583(C=C)cm-1。ESI-MS m/z 161[M]+。1H NMR(CDCl3, 200 MHz)：δH 5.80(1H,d,J=10.0 Hz,H-2),6.83(1H,d,J=10.0 Hz,H-3),2.35(3H,s,SCH 3 ),3.46(2H,dd,J=5.2,4.8 Hz,NHCH 2 ),3.73(2H,dd,J=5.2,4.8 Hz,CH 2 OH)。13C NMR(CDCl3,50MHz)：δC 167.4(C-1),114.9(CH-2),147.8(CH-3),19.4(SCH 3 ),42.3(NHCH 2 ),62.4(CH 2 OH)。
三、化合物3(trans-N-(2-hydroxyethyl)-3-methylsulfonyl-propenamide)：
化合物3：淡黃色油狀物質。分子式C12H22N2O4S2Na。[α]28.8 D-10.7°(c 1.0,MeOH)。UV(MeOH)λmax(log ε)：228(1.37),270(1.70)nm。IR(neat)v max：3296(-OH),2924(-NH),1644(NH-C=O),1582(C=C)cm-1。HRESI-MS m/z 345.0903[M+Na]+。ESI-MS m/z 345[M+Na]+。1H NMR(CDCl3,400 MHz)：δH 5.78(1H,d,J=14.8 Hz,H-2),7.62(1H,d,J=14.8 Hz,H-3),2.33(3H,s,3-SCH 3 ),2.70(1H,dd,J=15.0,3.2 Hz,H-2' ),2.80(1H,dd,J=15.0,9.8 Hz,H-2' ),4.87(1H,dd,J=9.8,3.2 Hz,H-3' ),3.52(1H,m,H-4' ),3.88(1H,m,H-4' ),3.38(1H,m,H-5' ),3.65(1H,m,H-5' ),2.06(3H,s,3'-SCH 3 ),3.38(1H,m,NHCH 2 ),3.52(1H,m,NHCH 2 ),3.74(2H,m,CH 2 OH)。13C NMR(CDCl3,100 MHz)：δC 165.1(C-1),115.9(CH-2),142.6(CH-3),14.5(3-SCH 3 ),171.0(C-1' ),43.3(CH 2 -2' ),81.4(CH-3' ),67.5(CH 2 -4' ),38.9(CH 2 -5' ),10.2(3'-SCH 3 ),42.2(NHCH 2 ),62.1(CH 2 OH)。
四、化合物4(trans-N-(2-hydroxyethyl)-3-methylsulfonyl-propenamide)：
化合物4：淡黃色油狀物質。分子式C6H11NO4SNa。IR(neat)v max：3380(-OH),2927(-NH),1668(NH-C=O),1555(C=C),1302,1135(SO2) cm-1。HRESI-MS m/z 216.0308[M+Na]+。ESI-MS m/z 216[M+Na]+。1H NMR(CD3OD,600 MHz)：δH 7.01(1H,d,J=15.0 Hz,H-2),7.43(1H,d,J=15.0 Hz,H-3),3.08(3H,s,SOOCH 3 ),3.41(2H,dd,J=6.0,5.4 Hz,NHCH 2 ),3.65(2H,dd,J=6.0,5.4 Hz,CH 2 OH)。13C NMR(CD3OD,150 MHz)：δC 164.6(C-1),136.3(CH-2),140.1(CH-3),42.4(SOOCH 3 ),43.4(NHCH 2 ),61.2(CH 2 OH)。
五、化合物5(trans-2-(3-(methylsulfinyl)acrylamido)ethylacetate)：
化合物5：白色非晶相粉末。分子式C8H13NO4SNa。UV(MeOH)λmax(log ε)：247(1.49)nm。IR(neat)v max：2918(-NH),1732(C=O),1031(S=O)cm-1。HRESI-MS m/z 242.0461[M+Na]+。ESI-MS m/z 242[M+Na]+。1H NMR(CD3OD,600 MHz)：δH 6.68(1H,d,J=15.0 Hz,H-2),7.63(1H,d,J=15.0 Hz,H-3),2.76(3H,s,SOCH 3 ),2.05(3H,s,H-2' ),3.54(2H,td,J=6.0,4.8 Hz,NHCH 2 ),4.17(2H,t,J=5.4 Hz,OCH 2 )。13C NMR(CD3OD,150 MHz)：δC 165.2(C-1),129.0(CH-2),147.9(CH-3),39.9(SOCH 3 ),172.7(C-1' ),20.7(CH 3 -2' ),39.8.(NHCH 2 ),63.8(OCH 2 )。
六、化合物6(entadamide C)：
化合物6：白色非晶相粉末。分子式C6H11NO3S。UV(MeOH)λmax(log ε)：251(1.56)nm。IR(neat)v max：3521(-OH),2833(-NH),1650(NH-C=O),1614(C=C),1018(S=O)cm-1。ESI-MS m/z 177[M]+。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 6.71(1H,d,J=14.8 Hz,H-2),7.62(1H,d,J=14.8 Hz,H-3),2.80(3H,s,SOCH 3 ),3.40(2H,dd,J=6.0,5.6 Hz,NHCH 2 ),3.65(2H,dd,J=6.0,5.6 Hz,CH 2 OH)。13C NMR(CD3OD,100 MHz)：δC 165.2(C-1),129.3 (CH-2),147.5(CH-3),39.9(SOCH 3 ),43.3(NHCH 2 ),61.3(CH 2 OH)。
4.青箭萃取物第二成分的物理化學資料：
七、化合物7(trans-3-methylsulfinyl-2-propenol)：
化合物7：淡黃色油狀物質。分子式C4H8O2S。UV(MeOH)λmax(log ε)：225(1.48)nm。IR(neat)v max：3152(-OH),1667(C=C),1000(S=O)cm-1。ESI-MS m/z 121[M+H]+。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 4.28(2H,dd,J=3.6,2.0 Hz,H-1),6.58(1H,dt,J=15.0,3.6 Hz,H-2),6.69(1H,dt,J=15.0,2.0 Hz,H-3),2.67(3H,s,SOCH 3 )。13C NMR(CD3OD,100 MHz)：δC 61.9(CH 2 -1),141.1(CH-2),133.4(CH-3),40.5(SOCH 3 )。
八、化合物8(3β-hydroxy-5α,6α-epoxy-7-megastimen-9-one)：
化合物8：淡黃色油狀物質。分子式C13H20O3。[α]28.8 D-95.1°(c 1.1,MeOH)。UV(MeOH)λmax(log ε)：232(2.26)nm。IR(neat)v max：3440(-OH),1678(C=O)cm-1。ESI-MS m/z 225[M+H]+。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 1.27(1H,dd,J=12.0,11.2 Hz,H-2β),1.58(1H,dq,J=12.0,1.6 Hz,H-2α ),3.76(1H,m,H-3),1.66(1H,dd,J=12.0,9.2 Hz,H-4),2.30(1H,m,H-4),7.17(1H,d,J=15.8 Hz,H-7),6.18(1H,d,J=15.8 Hz,H-8),2.29(3H,s,H-10),0.96(3H,s,H-11),1.18(3H,s,H-12),1.19(3H,s,H-13)。13C NMR(CD3OD,100 MHz)：δC 36.1(C-1),47.6(CH 2 -2),64.4(CH-3),41.3(CH 2 -4),68.8(C-5),70.8(C-6),145.4(CH-7),133.8(CH-8),200.2(C-9),27.4(CH 3 -10),25.1(CH 3 -11),29.8(CH 3 -12),20.0(CH 3 -13)。
九、化合物9(loliolide)：
化合物9：白色非晶相粉末。分子式C11H16O3。[α]28.8 D-21.1°(c 0.9,MeOH)。UV(MeOH)λmax(log ε)：214(1.84)nm。IR(neat)v max：3435(-OH),1731(C=O)cm-1。ESI-MS m/z 197[M+H]+。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 1.53(1H,dd,J=14.4,3.6 Hz,H-2α ),1.99(1H,m,H-2β),4.22(1H,m,H-3),2.42(1H,dt,J=13.6,3.6 Hz,H-4),1.75(1H,m,H-4),5.75(1H,s,H-7),1.28(3H,s,H-9),1.47(3H,s,H-10),1.76(3H,s,H-11)。13C NMR(CD3OD,100 MHz)：δC 37.2(C-1),48.0(CH 2 -2),67.2(CH-3),46.4(CH 2 -4),89.0(C-5),185.7(C-6),113.3(CH-7),174.4(C-8),31.0(CH 3 -9),27.0(CH 3 -10),27.4(CH 3 -11)。
十、化合物10(3α-hydroxy-4,7-megastigmadien-9-one)：
化合物10：淡黃色油狀物質。分子式C13H20O2。[α]28.8 D+123.5°(c 0.5,MeOH)。UV(MeOH)λmax(log ε)：227(1.08)nm。IR(neat)v max：1673(C=O)cm-1。ESI-MS m/z 209[M+H]+。1H NMR(CD3OD,600 MHz)：δH 1.39(1H,dd,J=18.0,7.2 Hz,H-2α ),1.81(1H,dd,J=12.0,7.2 Hz,H-2β),4.22(1H,br m,H-3),5.60(1H,br m,H-4),2.59(1H,dt,J=12.0,0.6 Hz,H-6),6.67(1H,dd,J=15.9,12.0 Hz,H-7),6.14(1H,dd,J=15.9,0.6 Hz,H-8),2.27(3H,s,H-10),1.01(3H,s,H-11),0.90(3H,s,H-12),1.63(3H,s,H-13)。13C NMR(CD3OD,150 MHz)：δC 35.0(C-1),45.0(CH 2 -2),65.9(CH-3),127.3(CH-4),135.9(C-5),55.6(CH-6),149.8(CH-7),134.7(CH-8),200.8(C-9),27.1(CH 3 -10),29.8(CH 3 -11),24.5(CH 3 -12),22.8(CH 3 -13)。
十一、化合物11(ethyl-trans-3-(4-hydroxyphenyl)-prop-2- enoate)：
化合物11：白色非晶相粉末。分子式C11H12O3。UV(MeOH)λmax(log ε)：227(2.31),311(2.57)nm。IR(neat)v max：3324(-OH),1693(C=O),1605,1515(芳香環C=C鍵結)cm-1。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 7.46(1H,d,J=8.8 Hz,H-2 H-6),6.80(1H,d,J=8.8 Hz,H-3 H-5),7.61(1H,d,J=15.8 Hz,H-7),6.32(1H,d,J=15.8 Hz,H-8),4.19(2H,m,H-1' ),1.31(3H,t,J=7.2,6.8H,H-2' )。
十二、化合物12(ethyl-cis-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enoate)：
化合物12：白色非晶相粉末。分子式C11H12O3。UV(MeOH)λmax(log ε)：227(2.31),311(2.57)nm。IR(neat)v max：3324(-OH),1693(C=O),1605,1515(芳香環C=C鍵結)cm-1。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 7.61(1H,d,J=8.8 Hz,H-2 H-6),6.75(1H,d,J=8.8 Hz,H-3 H-5),6.85(1H,d,J=12.8 Hz,H-7),5.76(1H,d,J=12.8 Hz,H-8),4.19(2H,m,H-1' ),1.26(3H,t,J=7.6,6.8H,H-2' )。
十三、化合物13(4-hydroxyacetophenone)：
化合物13：白色非晶相粉末。分子式C8H8O2。UV(MeOH) λmax(log ε)：219(2.24),275(2.38)nm。IR(neat)v max：3167(-OH),1661(C=O),1604,1514(芳香環C=C鍵結)cm-1。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 7.89(1H,d,J=8.8 Hz,H-2 H-6),6.84(1H,d,J=8.8 Hz,H-3 H-5),2.52(3H,s,7-CH 3 )。
十四、化合物14(4-hydroxybenzaldehyde)：
化合物14：白色非晶相粉末。分子式C7H6O2。UV(MeOH)λmax(log ε)：220(2.32),282(2.42)nm。IR(neat)v max：3169(-OH),1676(C=O)cm-1。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 7.77(1H,d,J=8.4 Hz,H-2 H-6),6.91(1H,d,J=8.4 Hz,H-3 H-5),9.76(1H,s)。
十五、化合物15(4-hydroxybenzoic acid)：
化合物15：白色非晶相粉末。分子式C7H6O3。UV(MeOH)λmax(log ε)：224(1.68),311(1.71)nm。IR(neat)v max：3440(-OH),1668(C=O)cm-1。1H NMR(CD3OD,400 MHz)：δH 8.05(1H,d,J=9.2 Hz,H-2 H-6),6.70(1H,d,J=9.2 Hz,H-3 H-5)。
十六、化合物16(indole-3-aldehyde)：
化合物16：淡黃色油狀物質。分子式C9H7NO。UV(MeOH)λmax(log ε)：242(1.98),259(1.92),295(1.95)nm。IR(neat)v max：2925(-NH),1644(C=O)cm-1。1H NMR(CD3OD,600 MHz)：δH 8.10(H,s,H-2),8.16(1H, dt,J=7.8,1.2 Hz,H-5),7.24(1H,td,J=7.8,1.2 Hz,H-6),7.28(1H,td,J=7.8,1.2 Hz,H-7),7.48(1H,dt,J=7.8,1.2 Hz,H-8),9.89(H,S)。13C NMR(CD3OD,150 MHz)：δC 139.7(CH-2),120.1(C-3),122.4(C-4),123.6(CH-5),125.0(CH-6),113.1(CH-7),125.7(CH-8),138.9(C-9),187.4(C-10)。
5.榼藤醯胺類化合物的化學合成製備：
根據本發明，式I化合物可透過以下的反應機制合成產生，請參閱第5圖。當起始物丙炔酸(propiolic acid)加入R2SH後加熱至100℃反應12小時，之後再加入鹽酸，產生R2SCHCHCOOH順式和反式異構物。而順式異構物可藉由加入二甲苯(xylene)做迴流反應轉換為反式異構物。之後反式的R2SCHCHCOOH加入R1NH2、HONSu和DCC反應，即產生R1NHCOCHCHSR2。此外，R1NHCOCHCHSR2可藉由方法A~F產生R1NHCOCHCHSOR2。R1NHCOCHCHSR2可藉由方法G~M產生R1NHCOCHCHSOOR2。R1NHCOCHCHSOR2可藉由加入H2O2和TAPC，產生R1NHCOCHCHSOOR2。
6.生物活性試驗：
毒殺癌細胞試驗：
將青箭乙醇萃取物、正己烷層、水摻乙醇層、正丁醇層、水層及化合物1、化合物6、化合物7加入經培養的癌細胞，以本領域技術人士所熟知的MTT檢測法試驗其毒殺癌細胞活性。本發明所使用的癌細胞包括前列腺癌(DU145細胞株)、肺癌(A549細胞株)、大腸癌(HCT116細胞株)、膀胱癌(T24細胞株)、肝癌(HepG2、Hep3B細胞株)、乳癌(MCF-7、MDA-MB-231細胞株)。
請參閱第6圖(a)，毒殺大腸癌細胞株HCT116活性結果顯示，水摻乙醇層的活性最佳，給藥濃度200 μg/ml，投藥三天後，癌細胞存活率在38.70%，其他試驗樣品癌細胞存活率大於80%。請參閱第6圖(b)和(c)，毒殺前列腺癌細胞株DU145活性結果顯示，水摻乙醇層的活性最佳，給藥濃度200 μg/ml，投藥三天後，癌細胞存活率在69.26%。此外，化合物1在給藥濃度200 μM，投藥三天後，癌細胞存活率在54.56%。毒殺肺癌細 胞株A549活性結果顯示，水摻乙醇層的活性最佳，給藥濃度200 μg/ml，投藥三天後，癌細胞存活率在50.43%，其他試驗樣品癌細胞存活率大於80%。
抗發炎活性試驗：
將青箭乙酸乙酯層、正己烷層、水摻乙醇層及正丁醇層化合物1、化合物6加入人類嗜中性白血球(Human neutrophil)，再以fMLP(0.1 μm)/cytochalasin B(CB,0.5 μg/mL)反應，於波長405 nm之下，測量吸光值變化。結果顯示，水摻乙醇層能有效抑制彈性蛋白酶(elastase)釋出，給藥濃度10 μg/ml，抑制彈性蛋白酶釋出的百分比為68.33%。
結果以mean±S.E.M.(n=2)表示。與控制組數值相比：* P<0.05，** P<0.01，*** P<0.001。
免疫調節活性試驗：
將青箭乙醇萃取物、正己烷層、水摻乙醇層、正丁醇層、水層加入經培養的脾臟細胞培養24小時後，離心10分鐘收集培養液，用酵素免疫分析法(ELISA)進行IFN-γ的含量分析。請參閱第7圖，水摻乙醇層在低劑量(例如0.1μg/ml及1μg/ml)時可增加IFN-γ的含量，而在高劑量(例如10μg/ml及100μg/ml)時可降低IFN-γ的含量。由於本發明之化合物係由水摻乙醇層萃取得到，表示水摻乙醇層的免疫調節活性係由本發明之化合物所調控。
綜合上述，本發明揭示了由青箭地上部萃取得到的水摻乙醇 層，以及由水摻乙醇層進一步層析得到化合物1~16。此外，由上述實驗證實，本發明的水摻乙醇層能抑制癌細胞生長，且具有免疫系統的抗發炎活性及免疫調節活性。研究已發現免疫系統中的免疫細胞及調節分子在抑制癌細胞發展中扮演重要的調控角色(Shiao et al.,Genes Dev.2011.25(24)：2559-2572)，因此本發明的青箭水摻乙醇層及從中萃取的化合物能具有免疫系統的抗發炎活性及免疫調節活性，進而有效抑制癌細胞進展、生長、促進細胞凋亡，且能以化學合成方法進行製備。
本發明實屬難能的創新發明，深具產業價值，援依法提出申請。此外，本發明可以由本領域技術人員做任何修改，但不脫離如所附權利要求所要保護的範圍。
10‧‧‧經乾燥的青箭地上部
12‧‧‧乙醇萃取物
14‧‧‧乙酸乙酯層
16‧‧‧正己烷層
18‧‧‧水摻乙醇層
20‧‧‧劃分層1
22‧‧‧劃分層8.9
24‧‧‧劃分層13
26‧‧‧劃分層15
28‧‧‧劃分層20
30‧‧‧化合物8~16
32‧‧‧化合物1、2、3、6
34‧‧‧化合物4、5、7
36‧‧‧水層
38‧‧‧正丁醇
40‧‧‧水層
S1‧‧‧95%乙醇萃取
S2‧‧‧乙酸乙酯及水分配萃取
S3‧‧‧水摻乙醇及正己烷分配萃取
S4‧‧‧矽膠管柱層析
S5‧‧‧水及正丁醇分配萃取

Claims (12)

  1. 一種用於毒殺癌症細胞之如式I所示之榼藤醯胺類化合物： R2係選自由-SCH3、-SOCH3及-SOOCH3所組成的群組其中之一，其中，當R2為-SCH3時，R1為-CH2CH2OCOCH3、-CH2CH2OC(SCH3)HCH2CON(CH2CH2OH)H所組成的群組其中之一，當R2為-SOCH3時，R1為-CH2CH2OCOCH3、-CH2CH2OC(SCH3)HCH2CON(CH2CH2OH)H其中之一，當R2為-SOOCH3時，R1係選自由-CH2CH2OH、-CH2CH2OCOCH3及-CH2CH2OC(SCH3)HCH2CON(CH2CH2OH)H所組成的群組其中之一。
  2. 一種將申請專利範圍第1項所述之榼藤醯胺類化合物製備用於抗癌、抗發炎或調節免疫力的藥物的用途。
  3. 一種用於毒殺癌症細胞的青箭萃取物的製備方法，包括下列步驟：提供一青箭的一地上部；以一乙醇溶液萃取該地上部，以獲得一乙醇萃取物；以乙酸乙酯及水對該乙醇萃取物進行一第一分配萃取，以獲得一乙酸乙酯層萃取物；以及以一水摻乙醇及正己烷對該乙酸乙酯層萃取物進行一第二分配萃取，獲得一水摻乙醇層，作為該青箭萃取物。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的製備方法，其中該水摻乙醇具有水：乙醇為1：4之體積比，且該水摻乙醇與該正己烷之體積比為1：1。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的製備方法，其中該第一成分係藉由將該青箭萃取物進行一色層層析而獲得。
  6. 一種將申請專利範圍第3項所述的製備方法所獲得的青箭萃取物製備用於抗癌、抗發炎或調節免疫力的藥物的用途。
  7. 一種根據申請專利範圍第3項所述之製備方法所獲得的青箭萃取物，包括如式I所示的一第一成分： 當R2為-SCH3時，R1為-CH2CH2OH及-CH2CH2OC(SCH3)HCH2CON(CH2CH2OH)H其中之一，當R2為-SOCH3時，R1分別為-CH2CH2OCOCH3及-CH2CH2OH其中之一，且當R2為-SOOCH3時，R1為-CH2CH2OH。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的青箭萃取物，還包括一第二成分，該第二成分係選自由一含硫化合物、一megastigmane類化合物、一苯類化合物及一生物鹼所組成的群組其中之一。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的青箭萃取物，其中該含硫化合物為反式-3-甲基亞硫醯基-2-丙烯醇。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的青箭萃取物，其中該megastigmane類化合物係選自由3β-羥基-5α,6α-環氧基-7-巨豆烯-9-酮(3β-hydroxy-5α,6α-epoxy-7-megastimen-9-one)、黑麥草內酯(loliolide)及3α-羥基-4,7-巨豆二烯-9-酮(3α-hydroxy-4,7-megastigmadien-9-one)所組成的群組至少其中之一。
  11. 如申請專利範圍第7項所述的青箭萃取物，其中該苯類化合物係選自由反式-3-(4-羥苯基)-2-丙烯酸乙酯、順式-3-(4-羥苯基)-2-丙烯酸乙酯、4-羥基苯乙酮、4-羥基苯甲醛及4-羥基苯甲酸所組 成的群組至少其中之一。
  12. 如申請專利範圍第7項所述的青箭萃取物，其中該生物鹼包括吲哚-3-甲醛。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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TWI779941B (zh) * 2021-11-30 2022-10-01 衛生福利部國家中醫藥研究所 沙巴蛇草之萃取方法及其萃取物用於治療骨質疏鬆、神經退化性疾病、骨骼肌萎縮及促進傷口癒合之用途

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