α-倒捻子素的应用与制备

背景及概述^[1]

α-倒捻子素是从植物山竹子中提取的一种氧杂蒽酮类化合物。此外，α-倒捻子素来源于天然山竹子的有效成分，具有安全无毒及悠久食用历史等特点，对α-倒捻子素作为药物的深入研究提供了理论和应用基础。目前，α-倒捻子素主要是从山竹子果壳中提取得到，但粗品中含有与其性质相近的β-倒捻子素、γ-倒捻子素等，通过单纯的重结晶方式，较难达到纯度很高的α-倒捻子素。工业方面，通过天然提取，重结晶等方式，能够得到纯度>70%、甚至>90%的α-倒捻子素，但成本高，而且无法得到满足医药原料药的高纯度α-倒捻子素（95%～99.9%）产品。

应用^[2-5]

有文献报道α-倒捻子素具有抗老年痴呆、抗痢疾等药理作用，具有一定的药用应用价值。其应用举例如下：

1）α-倒捻子素可以缓解脂多糖(LPS)诱导的IEC-6细胞的炎症。

有研究在体外培养的IEC-6细胞中构建LPS诱导的炎症模型，并通过流式细胞术、酶联免疫吸附测定(ELISA)、定量PCR(Q-PCR)、蛋白印迹(Westernblot)的方法检测α-倒捻子素对LPS诱导的炎症是否有缓解作用。结果表明，5μmol·L-1的α-倒捻子素预处理可以显著降低LPS诱导的前列腺素E2(PGE2)、白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-6和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)在IEC-6细胞中的分泌，以及环氧合酶2(COX-2)、IL-6、TNF-α、IL-1βmRNA的表达(P<0.05)。通过对炎症相关信号通路NF-κB的探究可见，α-倒捻子素能显著抑制Toll样受体4(TLR4)mRNA和NF-κB相关蛋白磷酸化IκBα(pIκBα)和磷酸化p65(pp65)的激活(P<0.05)。综上所述，α-倒捻子素可以通过TLR4/NF-κB信号通路来抑制LPS诱导的IEC-6细胞的炎症，并且可能是治疗炎症疾病的潜在选择。

2）α-倒捻子素(alpha-mangostin，α-MG)治疗对阿霉素诱导的局灶节段性肾小球硬化(FSGS)的肾脏保护作用。

采用模型后分为两组：

1)AN+生理盐水组，用生理盐水灌胃；2)AN+α-MG组，用α-MG(12.5mg/kg)灌胃。灌胃每日1次，从阿霉素注射当日开始。另取10只小鼠作为对照组。6周后处死小鼠，在光学显微镜下观察肾组织病理学改变；检测血肌酐(SCr)、血尿素氮(BUN)、血胆固醇等肾功能相关生化指标水平；检测肾组织中超氧阴离子，丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)水平以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性；检测血清中IL-1β，IL-18，IL-10，脂联素水平；用免疫组织化学、RT-PCR和Western印迹检测肾组织中TGF-β1，I型胶原蛋白(collagenI，ColI)，α-SMA，沉默信息调控因子1(silentinformationregulator1，Sirt1)，核苷酸结合结构域样受体蛋白3(NLRP3)水平。

结果：α-MG治疗可降低AN小鼠血肌酐、蛋白尿、尿蛋白/尿肌酐、血胆固醇，增加肌酐清除率、血浆白蛋白(P<0.05)；缓解肾小球硬化和间质纤维化；下调纤维化指标ColI和α-SMA的表达(P<0.05)；减少肾组织超氧阴离子的产生，降低MDA和GSH水平以及增加CAT和SOD活性(P<0.05)；降低血清炎性因子IL-1β和IL-18水平，升高抗炎因子IL-10和脂联素水平(P<0.05)；促进肾组织中Sirt1表达，抑制NLRP3的表达(P<0.05)。因此α-MG治疗能够改善阿霉素诱导的FSGS小鼠肾功能，延缓肾小球硬化和间质纤维化进程。α-MG通过促进肾脏Sirt1表达和抑制NLRP3表达而发挥抗炎和抗氧化作用。

3）α-倒捻子素对人胃癌细胞增殖和凋亡的影响。

CCK8法检测α-倒捻子素对SGC7901细胞活力的影响，免疫荧光和流式细胞术检测α-倒捻子素对SGC7901细胞凋亡及细胞周期的影响，Westernblot法检测细胞凋亡及自噬相关蛋白的表达情况。统计分析的正态性检验采用Shapir-Wilk；服从正态分布的多组间比较采用单因素方差分析；方差不齐时，采用Welch矫正检验，两两间比较采用Games-Howell检验。结果CCK8法结果显示，不同浓度的α-倒捻子素(10、15、20、25、30μmol/L)处理后组间细胞活力的差异有统计学意义(P<0.05)。qPCR结果表明，LC3而非Caspase蛋白的mRNA水平与α-倒捻子素浓度呈正相关(r=0.976，P<0.05)。在15μmol/L而非10μmol/L的α-倒捻子素处理系统中，6-氨基-3-甲基嘌呤(3-MA，10μmol/L)、巴弗洛霉素A(10μmol/L)、LY294002(10μmol/L)等自噬抑制剂均能显著缓解α-倒捻子素对SGC7901细胞的杀伤作用(P<0.05)。因此α-倒捻子素可能主要通过诱导自噬性死亡而影响人胃癌细胞的活力。

4）α-倒捻子素对骨关节炎(osteoarthritis，OA)软骨细胞增殖和凋亡的影响。

先分离培养人原代OA软骨细胞，分别给予5、10、20μmol/L的α-倒捻子素处理后24、48、72h运用MTT法检测细胞增殖情况；流式细胞仪检测细胞凋亡情况；Westernblot法检测基质金属蛋白酶1(MMP-1)、MMP-3、MMP-13、过氧化物酶体增殖激活物受体γ(PPARγ)、PPARδ、过氧化物酶增殖激活受体γ共激活子-1α(PGC-1α)及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达；ELISA法检测细胞培养上清中的Ⅱ型胶原蛋白(collagen-Ⅱ)、蛋白多糖(proteoglycans，PG)、白细胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)及IL-6含有量。

结果α-倒捻子素可显著促进细胞增殖，抑制细胞凋亡；显著促进Collagen-Ⅱ和PG的产生；显著抑制MMP-1、MMP-3、MMP-13的表达；显著促进PPARγ、PPARδ、PGC-1α的表达，抑制TNF-α的表达。此外，α-倒捻子素还可显著抑制IL-1β和IL-6的产生。结论α-倒捻子素可通过增加PPARδ、PPARγ的表达，促进OA软骨细胞增殖，抑制细胞凋亡和炎性反应，从而延缓关节软骨的破坏和退变。

制备^[1]

高纯度天然产物α-倒捻子素的合成工艺方法的合成路线如下所示：

1)上乙酰基：

称取α-倒捻子素粗品SM_1（纯度>70%）250g投入5L三口瓶中，在冰浴搅拌的条件下加入1L吡啶，慢慢滴加乙酸酐（1.25L），控制釜内温度在10度以下。滴毕，加热回流3h。浓缩过量的吡啶，向浓缩液中加1.2L二氯甲烷，有机相用5%的稀盐酸600mL×2洗两次，稀盐酸层用300mL×2二氯甲烷回萃，合并有机相。有机相用饱和食盐水300mL洗，无水硫酸钠干燥，旋干得棕色油状物326g，室温冷却后变为固体。粗品用二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶两次，干燥，得淡黄色固体SM_2220g，收率为67.2%。

2）脱乙酰基：

称取三乙酰化的α-倒捻子素SM_2200g，加乙醇2L，搅拌。然后称取149.3g氢氧化钠配成2mol/L加到三口瓶中，加热回流，1h反应毕，用二氯甲烷洗水相（600mL×2）后，调酸，二氯甲烷萃取（600mL×2），浓缩，干燥，得150g粗品。将粗品150g，加600mL二氯甲烷使之全溶，活性碳脱色，过滤，浓缩，得黄色固体。二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶三次得大量黄色固体析出，减压抽滤，干燥，得黄色固体96g，收率为57.1%。纯度>99.9%。

主要参考资料

[1] CN201410098847.8高纯度α-倒捻子素的合成工艺

[2] α-倒捻子素通过抑制TLR4/NF-κB信号通路缓解LPS诱导IEC-6细胞的炎症

[3] α-倒捻子素抑制阿霉素诱导的小鼠局灶节段性肾小球硬化

[4] α-倒捻子素通过加剧自噬影响胃癌细胞的增殖和凋亡

[5] α-倒捻子素调节骨关节炎软骨细胞的增殖和凋亡