一種具有抗菌功效的茶皂苷元衍生物及其製備方法與應用的製作方法

2023-10-07 19:13:54

專利名稱：一種具有抗菌功效的茶皂苷元衍生物及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及衛生和醫藥領域，具體涉及一種具有抗菌功效的茶皂苷元衍生物 28- (4- 二氧戊環-1-乙基氧丁氧基)-茶皂草精醇及其製備方法，以及其用於製備抗菌藥物 的應用。
背景技術：
抗菌藥是指具有殺菌和抑菌活性的藥物，是目前臨床上應用最廣泛的一類藥物。 然而隨著抗菌劑的普遍使用甚至濫用，細菌耐藥性逐年增加，耐藥性細菌感染不僅嚴重危 害人類健康，而且已成為世界範圍的棘手問題。面臨對人類健康危害日益嚴重的耐藥性細 菌感染，加快研發安全有效的新抗菌藥物至關重要。但是令人遺憾的是，自20世紀80年代 以來，獲準上市的新抗菌藥物數量卻在逐年減少，如1998-2002年間僅有6種新抗菌藥物獲 得上市許可，而在隨後的4年間更是減至3種。而且目前大多數抗菌藥研發是基於傳統藥 物的結構修飾。
天然產物中含有許多抗菌成分，它們不易產生耐藥性，對人體安全，毒副作用小， 如中藥抗菌劑越來越多地應用於臨床。但是相比於抗生素、合成抗菌藥，天然產物抗菌成分 的有效抑菌濃度高，需要與其它抗菌藥配合使用才能達到良好的效果，而且資源少也限制 了許多天然抗菌藥物的使用。
茶皂苷是存在於茶籽或油茶籽中一種主要的五環三萜化合物，由皂苷元、糖體和 有機酸三部分組成。我國是油茶高產的國家，油茶籽中皂素的含量為12%，具有較大的開發 價值。
茶皂苷具有抗菌活性。黃文衛等(油茶皂素抑菌效果研究，經濟林研究， 2002,20(1) :17 19)發現，油茶皂素對黑黴菌、桔青菌、大腸桿菌、117假絲酵母菌抑 菌作用明顯，但對金黃色葡萄球菌作用較弱。Mgesaka Y M等(Antimicrobial and anti-inflammatory actions of tea-leaf saponin, Yakugaku Zassi,1996,116 (3) 238 對幻對從茶樹中提取的混合茶葉皂苷抗微生物和炎症作用作了研究，證明茶葉皂 甙混合物對皮膚致病真菌表現出良好的抑制活性，其對小孢黴屬病菌的MIC值為IOug/ mLo Yuji Yamauchi 等(Development of a simple preparation method for tea-seed saponins and investigation on their antiyeast activity, JARQ，2001，35(3) :185 188)試驗了茶皂甙對六種不同種酵母的抑菌作用，證明了茶皂甙有很強的抑制酵母生長的 舌t生。Tomita M ^ (Theasaponin E-Idestroys the salt tolerance of yeast, Journal of Bioscience and Bioengineering, 2000,90 (6) :637 642)發現，在低濃度下茶皂甙能 殺死嗜鹽接合酵母菌，且隨NaCl濃度升高，抑制作用增強，而在高糖滲透壓的基本培養基 中，觀察不到明顯的抑制作用。以上報導表明，茶皂苷具有抑制一些細菌和黴菌的生物學活 性。
茶皂苷的糖體部分是由半乳糖、阿拉伯糖、木糖等組成的多糖結構，分子量結構 大，不利於其進入細菌和真菌細胞，因此其抑菌濃度高，達不到直接殺菌的目的。
發明內容
本發明的首要目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種高抗菌活性的茶皂 苷元衍生物。
本發明的另一目的在於提供上述茶皂苷元衍生物的製備方法。
本發明的再一目的在於提供上述茶皂苷元衍生物的應用。
本發明的目的通過下述技術方案實現
一種茶皂苷元衍生物，是28- (4- 二氧戊環-1-乙基氧丁氧基)-茶皂草精醇，具有 如式I所示的結構，
(式I)
上述茶皂苷元衍生物的製備方法，其特徵在於包括以下步驟
取三苯基氯甲烷與茶皂苷元進行反應，其結果是將茶皂苷元以8上的伯羥基保護 起來；再用乙酸酐與茶皂苷元反應，將茶皂苷元上的仲羥基保護起來；加入三苯甲基脫保 護劑，脫去三苯甲基，使茶皂苷元以8上的伯羥基去保護；再加入4- 二氧戊環-1，1- 二乙基 氧丁烷與茶皂苷元反應、連接；最後加入乙醯基脫保護劑，脫去茶皂苷元上的乙醯基，經結 晶獲得如式I所示的茶皂苷元衍生物。
所述茶皂苷元可以是從茶葉、茶籽或油茶籽中分離獲得的茶皂苷元中的任何一 種。
所述三苯基氯甲烷的用量是茶皂苷元的1 1. 5倍摩爾質量，其與茶皂苷元的反 應溫度為25 50°C，反應時間為8 16h。
所述乙酸酐的用量是茶皂苷元的2 4倍摩爾質量，其與茶皂苷元的反應溫度為 50 80°C，反應時間為8 15h。
所述三苯甲基脫保護劑為甲酸，其用量為與三苯基氯甲烷等摩爾質量，其與茶皂 苷元的反應溫度是100 110°C，反應時間為lh。
所述4- 二氧戊環-1，1- 二乙基氧丁烷的用量與茶皂苷元等摩爾質量，其與茶皂苷 元的反應溫度為70 80°C，連接反應時間為3 9h。
所述乙醯基脫保護劑為碳酸鉀，其用量為乙酸酐的等摩爾質量；反應溫度是20 30°C，反應時間為Ih。
上述茶皂苷元衍生物的應用，其特徵在於所述茶皂苷元衍生物用於製備抗菌藥 物製劑。
所述茶皂苷元衍生物可與藥用輔料或藥學上可配伍的藥物製成抗菌藥物製劑。
所述藥物製劑為外用、口服或注射用藥劑型的任何一種。
所述藥物製劑為含有茶皂苷元衍生物的單方或複方製劑。
本發明相對於現有技術具有如下的優點及效果
(1)本發明以茶皂苷元為原料藥經過衍生化處理後，獲得的茶皂苷元衍生物結構 小，抗菌活性顯著提高。
(2)本發明茶皂苷元衍生物的製備，採用伯羥基和仲羥基分別保護，實現活性基團 的定向連接，保證了結構的一致性。
(3)本發明製備工藝簡單，並採用全羥基保護，中間體無需精製，反應條件溫和，產 品純度高，可用於工業化生產。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。
實施例1
將茶皂苷元(C3tlH5tlO5)固體100g，加入到300mL的吡啶中，加熱至50°C使之溶解，按 與茶皂苷元等摩爾質量加入三苯基氯甲烷(56. 7g)，保溫(50°C)攪拌反應他；加入茶皂苷 元2倍摩爾質量的乙酸酐Gl.6g)，50°C攪拌反應15h;加入甲酸9.4mL，反應溫度100°C， 回流Ih ；再加入4- 二氧戊環-1，1- 二乙基氧丁烷45g，反應溫度70°C，攪拌反應9h ；冷卻至 20°C後，加入碳酸鉀56g，攪拌lh，減壓蒸去吡啶後，加入IOOOmL水洗滌，水不溶物加入甲醇 中結晶，真空乾燥，製得34g的茶皂苷元衍生物。
對產物的結構分析顯示，MS :m/z 662 ；元素組成為C70. 66 %，H10. 03 %， 019. 31%，其分子式為C39H66O8ZH-NMR與13C-NMR的氫和碳信號顯示比茶皂苷元增加了 2個 次亞甲基、6個亞甲基和1個甲基。證明產物是28- (4- 二氧戊環-1-乙基氧丁氧基)-茶皂草精醇。
實施例2
將茶皂苷元(C3tlH5tlO5)固體100g，加入到300mL的吡啶中，室溫(25°C )使之溶解， 按茶皂苷元1. 5倍摩爾質量加入三苯基氯甲烷(85g)，保溫攪拌反應12h ；加入茶皂苷元3 倍摩爾質量的乙酸酐(83. 2g)，70°C攪拌反應IOh ；加入甲酸14mL，反應溫度105°C，回流 Ih ；再加入4- 二氧戊環-1，1- 二乙基氧丁烷45g，反應溫度75°C，攪拌反應6h ；冷卻至30°C 後，加入碳酸鉀112g，攪拌lh，減壓蒸去吡啶後，加入IOOOmL水洗滌，水不溶物加入甲醇中 結晶，真空乾燥，製得49g的茶皂苷元衍生物。
產物的結構分析數據同實施例1。證明產物是觀_(4_ 二氧戊環-1-乙基氧丁氧 基)_茶皂草精醇。
實施例3
將茶皂苷元(C3tlH5tlO5)固體100g，加入到300mL的吡啶中，加熱到40°C使之溶解， 按茶皂苷元1. 2倍摩爾質量加入三苯基氯甲烷(68g)，保溫攪拌反應16h ；加入茶皂苷元4 倍摩爾量的乙酸酐(62. 4g)，80°C攪拌反應他；加入甲酸11. 3mL，反應溫度110°C，回流Ih ； 再加入4- 二氧戊環-1，1- 二乙基氧丁烷45g，反應溫度80°C，攪拌反應汕；冷卻至25°C後， 加入碳酸鉀84g，攪拌lh，減壓蒸去吡啶後，加入IOOOmL水洗滌，水不溶物加入甲醇中結晶， 真空乾燥，製得43g的茶皂苷元衍生物。
產物的結構分析數據同實施例1。證明產物是觀_(4_ 二氧戊環-1-乙基氧丁氧 基)_茶皂草精醇。
實施例4
實施例1-3製備的茶皂苷元衍生物的體外抗菌性實驗
方法將大腸桿菌(Escherichia coli)、金黃色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus Rosenbach)、銅綠假單胞菌(P. Aeruginosa)的實驗菌液，分別加入到MH肉湯培養 基中，配製成108Cfu/mL的濃度，於37°C培養6 8h，備用。
採用試管內藥液稀釋法，將茶皂苷元衍生物溶液2. 0mL(濃度為lmg/mL，溶劑是乙 醇溶液)用肉湯稀釋成 1 2，1 4，1 8，1 16. 1 32，1 64. 1 128，1 256.1 512 共9個梯度濃度的溶液，其中第10管不加藥物而加實驗菌液作為陽性對照，第11管只加藥 物而不加細菌作陰性對照。分別與上述3種試驗菌液0. ImL混勻後一起放入37°C孵箱中 培育16 Mh。將茶皂苷元衍生物濃度最低的一管清亮未生長細菌的肉湯轉種到瓊脂平板 上，仍無細菌生長，即表示該管的藥量就是茶皂苷元衍生物的最小抑菌濃度(MIC)。
結果茶皂苷元衍生物對三種致病細菌均有良好的抑制作用，對金黃色葡萄球菌、 大腸桿菌、銅綠假單孢菌的最低抑菌濃度分別為0. 015,0. 008和0. 125mg/mL。與茶皂苷相 比，本衍生物對該三種致病菌的抑菌作用顯著提高。結果見表1。
表1茶皂苷元衍生物對致病菌的抑菌實驗
權利要求
1. 一種茶皂苷元衍生物，其特徵在於所述茶皂苷元衍生物是觀-(4-二氧戊環-1-乙 基氧丁氧基)-茶皂草精醇，具有如式I所示的結構
2.權利要求1所述茶皂苷元衍生物的製備方法，其特徵在於包括以下步驟取三苯基氯甲烷與茶皂苷元進行反應，其結果是將茶皂苷元以8上的伯羥基保護起 來；再用乙酸酐與茶皂苷元反應，將茶皂苷元上的仲羥基保護起來；加入三苯甲基脫保護 劑，脫去三苯甲基，使茶皂苷元以8上的伯羥基去保護；再加入4- 二氧戊環-1，1- 二乙基氧 丁烷與茶皂苷元反應、連接；最後加入乙醯基脫保護劑，脫去茶皂苷元上的乙醯基，經結晶 獲得如式I所示的茶皂苷元衍生物；所述茶皂苷元是從茶葉、茶籽或油茶籽中分離獲得的茶皂苷元中的任何一種。
3.根據權利要求2所述茶皂苷元衍生物的製備方法，其特徵在於所述三苯基氯甲烷 的用量是茶皂苷元的1 1. 5倍摩爾質量，其與茶皂苷元的反應溫度為25 50°C，反應時 間為8 16h。
4.根據權利要求2所述茶皂苷元衍生物的製備方法，其特徵在於所述乙酸酐的用量 是茶皂苷元的2 4倍摩爾質量，其與茶皂苷元的反應溫度為50 80°C，反應時間為8 15h。
5.根據權利要求2所述茶皂苷元衍生物的製備方法，其特徵在於所述三苯甲基脫 保護劑為甲酸，其用量為與三苯基氯甲烷等摩爾質量，其與茶皂苷元的反應溫度是100 110°c，反應時間為Ih0
6.根據權利要求2所述茶皂苷元衍生物的製備方法，其特徵在於所述4-二氧戊 環-1，1- 二乙基氧丁烷的用量與茶皂苷元等摩爾質量，其與茶皂苷元的反應溫度為70 80°C，連接反應時間為3 9h。
7.根據權利要求2所述茶皂苷元衍生物的製備方法，其特徵在於所述乙醯基脫保護 劑為碳酸鉀，其用量為乙酸酐的等摩爾質量，其與茶皂苷元的反應溫度是20 30°C，反應 時間為lh。
8.權利要求1所述茶皂苷元衍生物的應用，其特徵在於所述茶皂苷元衍生物用於制 備抗菌藥物製劑。
9.根據權利要求8所述茶皂苷元衍生物的應用，其特徵在於所述茶皂苷元衍生物與 藥用輔料或藥學上可配伍的藥物製成抗菌藥物製劑。
10.根據權利要求8或9所述茶皂苷元衍生物的應用，其特徵在於所述藥物製劑為外 用、口服或注射用藥劑型的任何一種。
全文摘要
本發明公開了一種具有抗菌功效的茶皂苷元衍生物及其製備方法與應用。一種具有抗菌功效的茶皂苷元衍生物，是28-(4-二氧戊環-1-乙基氧丁氧基)-茶皂草精醇，由以下步驟製備得到取三苯基氯甲烷與茶皂苷元進行反應，其結果是將茶皂苷元C28上的伯羥基保護起來；再用乙酸酐與茶皂苷元反應，將茶皂苷元上的仲羥基保護起來；加入三苯甲基脫保護劑，脫去三苯甲基，使茶皂苷元C28上的伯羥基去保護；再加入4-二氧戊環-1，1-二乙基氧丁烷與茶皂苷元反應、連接；最後加入乙醯基脫保護劑，脫去茶皂苷元上的乙醯基，經結晶獲得如式I所示的茶皂苷元衍生物。本發明茶皂苷元衍生物的抗菌活性顯著提高，克服了現有茶皂苷抑菌能力不強的缺陷。
文檔編號A61K31/58GK102030809SQ20101051595
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者葉勇, 羅月婷 申請人:華南理工大學