背景及概述[1-2]
櫻花素(櫻花亭)5,7-二羥基-4′-芐氧基黃烷酮,最初是由Asahinab從櫻花樹皮中分離的黃烷酮類物質(zhì)。日本學(xué)者KodamaO,etal(1989年)從稻瘟菌侵染的水稻葉病斑中分離出SA,視為水稻植保素(phytoalexin:PA)。SA對稻瘟菌的孢子萌發(fā)(ED50=15)與菌絲生長(ED50=5)均有較強(qiáng)的抑制活性。有報(bào)導(dǎo)人工合成SA或SA衍生物制備醫(yī)藥或農(nóng)藥。櫻花素(櫻花亭)主要存在于楊柳科植物毛白楊、山楊的樹皮,樺科植物岳樺Betulaermanii的樹皮,無患子科植物車桑子Dodonaeaviscose的葉中,為二氫黃酮類化合物。具有抗炎活性,干擾平滑肌細(xì)胞的鈣代謝而使平滑肌松弛,對小鼠耐藥腫瘤細(xì)胞表達(dá)p-糖蛋白或MRP1具有有效的調(diào)節(jié)作用,對哮喘有治療作用,因其較高的抗氧化活性,能有效對抗黑色素沉積,改善膚色暗沉,起到美白嫩膚的作用,在化妝品市場上備受青睞。目前,櫻花素(櫻花亭)在國內(nèi)外市場未見銷售,不能進(jìn)行相關(guān)檢測。為了滿足市場需求,為國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)開展校準(zhǔn)、分析評價(jià)、仲裁、產(chǎn)品質(zhì)量控制、實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可、能力驗(yàn)證等工作提供準(zhǔn)確、及時(shí)、可靠、可溯源的技術(shù)保障,國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)了櫻花素(櫻花亭)國家標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制。同時(shí),作為手性異構(gòu)體的標(biāo)準(zhǔn)樣品示范性研制,得到了質(zhì)檢總局的行業(yè)專項(xiàng)資助。
性質(zhì)[1]
1)物理性質(zhì):熔點(diǎn)為mp151~153℃(甲醇)。旋光度[α]25D=-2.4°(c0.5,甲醇)。分子式C16H1405,理論值為C,67.13%;H,4.90%;測定值為C,67.00%;H,5.01%,測定值與理論值一致。2.2.2UV,IRUVλmax(甲醇):288,330nm。IR(KBr)解析結(jié)果見表1。
2)HRESI-MSm/z285.0764[M-H]-,與C16H13O5,的理論值(285.0763)一致。
3)NMR測定了1H-NMR,1H-1HCOSY,13CNMR,DEPT,HMQC,HMBC等數(shù)據(jù),與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)一致。
4)RD甲醇/甲苯室溫中獲得了0.60mm×0.80mm×0.60mm無色針狀晶體,經(jīng)X-單晶衍射測定認(rèn)為,該晶體屬于單斜晶系,空間群為P21/c,晶胞參數(shù)為a=12.8531(12),b=5.7141(3),c=18.0355(12),β=97.333(8)°,V=1313.77(16)3,Z=4,Mr=286.27,μ(MoKα)=0.108mm-1,Dc=1.447g·cm-3,F(xiàn)(000)=600,最終的偏離因子為R=0.0350,wR=0.0859,分子內(nèi)和分子間存在氫鍵,D構(gòu)型與L構(gòu)型通過分子間較強(qiáng)的π-π作用形成了外消旋。結(jié)構(gòu)鑒定表明櫻花素(櫻花亭)樣品的結(jié)構(gòu)為DL-5,4'-二羥基-7-甲氧基二氫黃酮。
應(yīng)用[3]
過體外實(shí)驗(yàn)證明,櫻花素(櫻花亭)對犬腎細(xì)胞(MDCK)的毒性較低,半數(shù)中毒濃度TC50為1709.9mg/L。櫻花素(櫻花亭)對犬腎細(xì)胞感染H5N1病毒具有較明顯的抑制作用,半數(shù)抑制濃度IC50為10.19,治療指數(shù)TI為(167.8),明顯高于陽性對照組金剛胺烷的TI(11.02)。表明體外櫻花素(櫻花亭)對H5N1病毒有明顯抑制作用,且毒性較低。體內(nèi)櫻花素(櫻花亭)對H5N1感染小鼠的治療結(jié)果表明,櫻花素(櫻花亭)可以延長H5N1病毒感染小鼠的生命率,特別是高、中劑量組,死亡保護(hù)率顯著高于對照組;H5N1病毒感染可引起小鼠病毒性肺炎,炎性滲出使小鼠肺重量增加,肺指數(shù)值的大小可表示肺病變的嚴(yán)重程度。實(shí)驗(yàn)中櫻花素(櫻花亭)各劑量組均可不同程度的降低小鼠肺指數(shù),其中高、中劑量組實(shí)驗(yàn)結(jié)果與對照組比較差異均有顯著性。表明各劑量組對小鼠流感肺炎均有抑制作用,其200mg/kg劑量組對感染小鼠的肺炎抑制率為98.05%,死亡保護(hù)率為86.00%,優(yōu)于陽性對照組金剛胺烷;小鼠的死亡保護(hù)率、延長生命率和平均肺指數(shù)與病毒對照組比較差異有顯著性(P<0.05)。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,櫻花素(櫻花亭)對H5N1病毒有明顯的抑制作用,其作用效果高于陽性對照金剛烷胺,毒性低于金剛烷胺。
制備[1,3]
方法1:制備取藥材4.8kg粉碎,乙醚脫脂,甲醇回流提取物以蒸餾水懸浮,石油醚脫脂后以乙酸乙酯萃取,硅膠柱色譜分離,石油醚-乙酸乙酯(5∶1)洗脫,甲醇重結(jié)晶,減壓干燥,即得到高純度的櫻花素(櫻花亭)2332mg。每瓶5mg密封于2mL棕色玻璃瓶中,共400瓶。
方法2:櫻花素(櫻花亭)5,7-二羥基-4′-芐氧基黃烷酮生物全合成方法,其合成步驟順序?yàn)椋?/p>
一、按如下順序建立非親和水稻無性細(xì)胞系;
(1)通過接種水稻幼穗和種胚篩選出愈傷組織出愈率高的水稻細(xì)胞系;
(2)篩選出的水稻細(xì)胞系轉(zhuǎn)移到固體繼代培養(yǎng)基增殖繼代,第二輪篩選出優(yōu)質(zhì)無性細(xì)胞系;
(3)應(yīng)用AA培養(yǎng)基逐漸擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)無性細(xì)胞系液體培養(yǎng)量;
二、按如下順序進(jìn)行細(xì)胞系櫻花素(櫻花亭)誘導(dǎo)合成,
(1)選擇櫻花素(櫻花亭)合成誘導(dǎo)子;
(2)將櫻花素(櫻花亭)合成誘導(dǎo)子投放入步驟二的第(3)步細(xì)胞系液體培養(yǎng)液中誘導(dǎo)合成培養(yǎng)不少于72小時(shí),得含櫻花素(櫻花亭)細(xì)胞系粗培養(yǎng)液;
三、水稻無性細(xì)胞系誘導(dǎo)合成櫻花素(櫻花亭)分離純化,
(1)將含櫻花素(櫻花亭)誘導(dǎo)合成細(xì)胞系粗培養(yǎng)液機(jī)械破碎;
(2)加70%甲醇提取,甲醇提取液蒸餾去甲醇,得含櫻花素(櫻花亭)細(xì)胞系培養(yǎng)液提取液;
(3)用乙醇萃取步驟三的第(2)步所得含櫻花素(櫻花亭)細(xì)胞系培養(yǎng)液提取液后,蒸餾去乙醇,濃縮得含誘導(dǎo)合成櫻花素(櫻花亭)細(xì)胞系純化培養(yǎng)液。
主要參考資料
[1] 櫻花素(櫻花亭)標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制
[2] CN200310111564.4櫻花素(櫻花亭)的生物合成及應(yīng)用
[3] CN201310111699.4櫻花素(櫻花亭)及其衍生物用于制備抗H5N1病毒藥物的用途