一种异喹啉生物碱化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了选自如下结构式所示的化合物的异喹啉生物碱化合物及其制备方法和应用。本发明专利技术首次证实此异喹啉生物碱化合物是神经系统、心血管系统、胰脏中I

【技术实现步骤摘要】
一种异喹啉生物碱化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于植物有效成分分离领域和医药保健领域，具体而言，涉及一种花椒活性成分及其分离和应用，尤其涉及一种异喹啉生物碱化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]生物碱是花椒属植物中一类主要的活性物质，具有镇痛、抗炎活性，被认为是造成独特刺痛感的特征成分。这些生物碱按其母核可分为四大类：喹啉衍生物类、异喹啉衍生物类、苯并菲啶衍生物类和喹诺酮衍生物类，其中，异喹啉生物碱因其显著的药理活性而成为特征性成分。
[0003]电压门控钾离子通道(Voltage
‑
gated potassium channels,Kv)目前已发现12个亚家族，Kv1.x～Kv12.x，近80个家族成员。其中，Kv5、Kv6、Kv8、Kv9亚家族成员单独不能形成有功能的通道，称为沉默亚基(Silent Kv subunits,KvS)。KvS通道可与Kv2.1通道形成有功能的异聚体通道，调节Kv2.1通道的电流幅度、激活和失活电压、动力学特征等。目前的研究认为，Kv2.1通道是介导背根神经节(Dorsal ganglion neuron,DRG)、三叉神经节(Trigeminal ganglion neuron，TRG)、胰岛、海马、心血管系统等原代组织和细胞中延迟整流钾电流(Delayed inward rectifier potassium currents，I
K
)的主要分子基础，例如在培养的小直径DRG神经元中，Kv2.1和Kv2.1/KvS通道占比约60％，而Kv1.x和Kv3.x占比约40％(Bocksteins,E.et al.Am J Physiol Cell Physiol.296(6):C1271
‑
8,2009)。
[0004]I
K
钾电流及其主要的分子基础Kv2.1通道在人体的正常生理功能和疾病状态中发挥重要功能。中枢Zn
2+
诱导的中风后促神经死亡途径中，神经元膜表面Kv2.1的过表达导致K
+
外排，加重了神经元的死亡，抑制Kv2.1可发挥神经保护和治疗中风的效应(Int J Mol Sci.21(17):6107,2020)。在心血管系统中，I
K
电流介导心肌动作电位的复极化，参与心律和血压的调节(Madeja,M.et al.J Biol Chem.285(44):33898
‑
905,2010)。在胰岛中，升高的血糖水平刺激胰岛β细胞膜电位去极化，被激活Kv2.1通道超级化膜电位降低神经兴奋性，减少胰岛素的分泌。抑制Kv2.1可增加胰岛β细胞的动作电位的时程和幅度，进而增加胰岛素分泌，降低血糖水平(Jacobson,D.A.et al.Cell Metab.6(3):229
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35,2007)。IB4阴性的小直径DRG神经元主要是I
K
电流，该电流超级化静息膜电位，增大后超级化电位(After hyperpolarization potential,AHP)的幅度和时程，升高放电阈值，延长动作电位时程(Vydyanathan,A.et al.J Neurophysiol.93(6):3401
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9,2005)。中枢海马神经元和三叉神经节神经元的连续刺激放电过程中，Kv2.1对神经兴奋的调节作用依赖于刺激时程，抑制Kv2.1通道增强前半程发放频率，抑制后半程发放频率(Liu PW et al.J Neurosci.34(14):4991
‑
5002,2014)。因此，抑制Kv2.1或I
K
电流可诱发类似辣椒素诱导的神经兴奋性脱敏效应，发挥镇痛效应(Arora,V.et al.Pharmacol Ther.220:107743,2021)。基于此，抑制I
K
电流或Kv2.1通道可缓解或治疗中风、心律失常、糖尿病和疼痛等疾病。
[0005]双孔钾通道(Two
‑
pore domain potassium channels,K2P)介导背景钾离子漏电流，对细胞的静息膜电位的维持起关键作用，调经动作电位的形成和发放。目前哺乳动物中
已克隆出15个K2P通道，分为6个亚家族：TWIK、TREK、TASK、TALK、THIK、TRESK。从花椒中分离的α
‑
羟基花椒素分别抑制双孔钾通道DRG和TRG神经元中的TRSK(KCNK18)和TASK1/TASK3(KCNK3/KCNK9)通道，促进小直径和大直径的神经元发放，产生麻刺感(Bautista DM,et al.Nat Neurosci.11(7):772
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9,2008)。此外，TRSK和TASK1/TASK3通道的拮抗剂被认为具有治疗房颤、呼吸抑制和抑郁的作用(Mathie,A.et al.,Annu Rev Pharmacol Toxicol.61:401
‑
420,2021)。
[0006]花椒中已分离出包括异喹啉衍生物类等在内的多种活性成分，但这些活性成分的作用机制一般不清楚。本领域还需要一些结构新颖、机制清晰、应用疾病类型具体的活性分子。

技术实现思路

[0007]本专利技术首次发现并公开从花椒中提取的3个未见文献报道的异喹啉生物碱化合物。经过深入研究，首次证实此异喹啉生物碱化合物是神经系统、心血管系统、胰脏中I
K
钾电流的抑制剂，特别是Kv2.1通道的抑制剂。此外，此异喹啉生物碱化合物对TRSK钾通道也存在抑制作用，活性强于已报道的α
‑
羟基花椒素。基于此，本专利技术利用经典的炎性痛动物模型证实，此异喹啉生物碱衍生物具有镇痛的体内活性。
[0008]因此，本专利技术的一个目的是提供一种异喹啉生物碱化合物。
[0009]本专利技术的另一个目的是提供上述异喹啉生物碱化合物的制备方法。
[0010]本专利技术的再一个目的是提供上述异喹啉生物碱化合物的用途。
[0011]一方面，本专利技术提供了一种异喹啉生物碱化合物，其选自如下结构式所示的化合物：
[0012][0013]另一方面，本专利技术提供了上述异喹啉生物碱化合物的制备方法，其包括：
[0014](1)将干燥花椒粉碎，用溶剂浸提，提取液浓缩得到花椒浓缩提取物；
[0015](2)将花椒浓缩提取物溶解在水中，分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取，得到石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相；
[0016](3)乙酸乙酯相在200
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300目硅胶柱上用石油醚
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丙酮混合液作为洗脱液进行梯度洗脱，石油醚:丙酮体积比分别为50:1、30:1、20:1、10:1、8:1、5:1、2:1、1:1，依次得到6个组分Fr.1～Fr.6；其中Fr.4在反相硅胶C18色谱柱上用水
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甲醇混合液为洗脱液进行梯度洗脱，水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异喹啉生物碱化合物，其选自如下结构式所示的化合物：2.如权利要求1所述的异喹啉生物碱化合物的制备方法，其包括：(1)将干燥花椒粉碎，用溶剂浸提，提取液浓缩得到花椒浓缩提取物；(2)将花椒浓缩提取物溶解在水中，分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取，得到石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相；(3)乙酸乙酯相在200
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300目硅胶柱上用石油醚
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丙酮混合液作为洗脱液进行梯度洗脱，石油醚:丙酮体积比分别为50:1、30:1、20:1、10:1、8:1、5:1、2:1、1:1，依次得到6个组分Fr.1～Fr.6；其中Fr.4在反相硅胶C18色谱柱上用水
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甲醇混合液为洗脱液进行梯度洗脱，水:甲醇体积比依次为1:1、1:2、1:4，依次得到8个组分Fr.4
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1～Fr.4
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8；组分Fr.4
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6用Megres C18色谱柱，以水
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甲醇混合液为洗脱液进行洗脱，其中以体积分数90％的甲醇/水洗脱得到化合物HJ
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68；以体积分数80％的甲醇/水洗脱分别得到HJ
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69和HJ
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70。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，步骤(1)中，所述溶剂是选自水、甲醇、乙醇、丙酮、二氯甲烷中的一种或两种以上混合溶剂，优选选自体积分数70％乙醇水溶液，乙醇，体积分数70％甲醇水溶液，甲醇，丙酮，二氯甲烷，或其组合；其中，步骤(1)中，浸提是室温浸泡，或者是加热回流提取，优选地，浸提进行一次...

【专利技术属性】
技术研发人员：高召兵，杨军丽，孟宪华，郑月明，柴甜，张尹，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：