植物咔唑类生物碱在制备铁死亡抑制剂中的应用

本发明涉及医药领域，具体地，本发明涉及一种植物咔唑类生物碱在制备铁死亡抑制剂中的应用。

背景技术：

1、咔巴唑生物碱(carbazole alkaloids)，简称咔唑，属于吲哚生物碱中的一类含氮杂环化合物，其基本母核是由两个苯环中间骈合一个含氮五元环。1965年，chakraborty等从调料九里香murraya koenigii中分离得到了第一个天然的咔唑生物碱——九里香碱(murrayanine)。自此之后，咔唑生物碱由于其独特的结构特征和潜在的生物活性而受到广泛关注。基于其生物合成途径，从高等植物中分离得到的咔唑生物碱以c-3的取代基为特征，通常为甲基或其氧化物(羟甲基、甲酰基、羧基等)。一些微生物和低等植物中亦分离得到咔唑生物碱，如链霉菌属、曲霉菌属、马杜拉放线菌属及蓝绿藻等，这类咔唑生物碱无c-3取代基。植物咔唑生物碱(phytocarbazoles)的基本母核为3-甲基咔唑(3-methylcarbazole)，国际上比较公认的编号方式如下所示。

2、3-甲基咔唑

3、目前发现的植物咔唑生物碱类成分全部来源于芸香科柑橘亚科的四个近缘属，即九里香属、山小橘属、黄皮属和小芸木属中，其中九里香属的棕茎组植物含有最为丰富的咔唑生物碱类成分。植物咔唑类成分结构新颖而多样，类型变化较大，根据其取代基不同可将植物咔唑生物碱分为简单咔唑生物碱、吡喃咔唑生物碱、呋喃咔唑生物碱、1,4-醌-咔唑生物碱及咔唑生物碱多聚体等五大类；依据母核碳个数的不同，又可将其分为c-13、c-18、c-23型以及咔唑多聚体。

4、植物咔唑生物碱具有广泛的生物活性。根据前期文献报道，植物咔唑类成分具有抗病原微生物、抗炎、抗肿瘤、抗血小板聚集、舒张血管、抗氧化、抗hiv病毒、降血糖、降血脂、保肝以及神经保护等作用和活性。以下将各举几例加以说明。

5、黄皮属植物clausena anisata中分离得到的clausenol具有广谱的抑菌作用，对多种革兰氏阴性菌具有显著的抑制活性，最低抑制浓度为7-14μg/ml；从豆叶九里香中分得的murrayafoline a可以明显抑制植物病原真菌，ec50为2μg/ml，ec90为32μg/ml。

6、咔唑生物碱对多种肿瘤细胞具有明显的细胞毒活性，比如7-methoxy-heptaphylline对9kb、kbmri、a-549、ht-29等肿瘤细胞系具有抑制作用，ic50值为1.36-3.01μm；黄皮属植物中的clausenaquinone a对hct-8、rpmi-7951、te671等细胞系具有抑制活性，ic50值为0.92-3.82μm。咔唑磺酰胺类化合物具有显著的抗肿瘤活性，作为一种抗肿瘤候选药物，其制剂工艺已有专利获批。

7、咔唑生物碱主要通过抑制超氧化阴离子、细胞内一氧化氮(no)的生成以及细胞炎症因子的释放，从而发挥抗炎活性。例如从植物黄皮中分离得到的四个咔唑生物碱：o-demethylmurrayanine、3-carboxylate、murrayanine以及glycozolidal对超氧化阴离子具有明显的抑制活性，ic50值为3.5-4.6μm；植物小黄皮中的clausine k和clausine o对细胞内no具有生成抑制活性，ic50值为4.61μm和3.82μm；调料九里香中的murrayakoninea、o-methylmurrayamine a和murrayanine对肿瘤坏死因子(tnf-α)和白细胞介素-6(il-6)具有显著的抑制活性，ic50值为7-10μm。

8、咔唑生物碱具有抑制血小板聚集的作用，例如从豆叶九里香中分离得到的girinimbine可抑制由aa、collagen、u46619等血小板激活因子诱导的家兔血小板聚集及atp的释放，且该作用呈现出剂量依赖性，ic50值为9.1-71.9μm。

9、咔唑生物碱具有hiv病毒抑制活性，山小橘植物海南山小橘中的glybomine b和glycoborinine可显著抑制c8166淋巴细胞中hiv病毒的复制，ic50值为9.73μg/ml和4.47μg/ml；九里香属植物murraya siamensis中的siamenol也具有显著的hiv抑制活性，ic50值为2.6μg/ml。

10、咔唑生物碱具有显著的神经保护活性，例如植物黄皮中分离得到的吡喃咔唑生物碱claulansine f可抑制h2o2诱导的pc12神经细胞凋亡，显著提高细胞存活率，进一步的作用机制研究发现提示claulansine f通过akt/gsk-3β/β-联蛋白信号通路途促进神经元细胞的分化，从而起到神经细胞保护活性，初步药代动力学研究表明claulansine f易穿过血脑屏障，且未见急毒性等毒副作用，可作为候选药物深入开发研究。

11、咔唑生物碱mahanimbin、koenimbin、koenigicine和clausazoline-k有胰脂肪酶抑制活性，其ic50值为17.9–428.6μm，这对减少人体对饮食中脂肪的水解和吸收,对治疗肥胖症及预防其并发症有重要的作用。生物碱o-methylmurrayaminea、koenigicine、mahanimbine和koenigicine可明显降低链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠的餐后血糖，胰岛素敏感性也得到改善。

12、但是，咔唑生物碱在抗铁死亡方面的活性鲜有报道。铁死亡(ferroptosis)是一种新发现的不同于凋亡和坏死的细胞死亡方式，由铁依赖的脂质过氧化积累所引发，最早被用来描述小分子erastin诱导的细胞死亡形式，主要表现为细胞体积收缩，线粒体膜密度增加，并且无典型的凋亡和坏死表现。据报道，铁死亡与多种疾病有关，在癌症、炎症性疾病、神经退行性疾病以及糖尿病等疾病中都发挥着重要作用。

13、中国专利申请202310327797.5公开了三种从链霉菌streptomyces sp.hs-nf-1322中得到的咔唑生物碱具有在ht22和pc12细胞中抑制铁死亡的活性。而至今未见有植物咔唑生物碱在抗铁死亡方面的报道。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述问题，本发明以光滑黄皮(clausena lenisdrake)、海南黄皮(clausenahainanensis huangexxing)、豆叶九里香(murrayaeuchrestifoliahayata)为例，说明从植物中提取分离的多种咔唑生物碱，并发现其在抗铁死亡方面的活性。

2、因此，本发明的目的之一在于提供植物咔唑生物碱或其药学上可接受的盐、酯、糖苷在制备铁死亡抑制剂中的应用。

3、本发明中，所述植物咔唑生物碱选自以下中的一种或更多种：

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7、在一个实施方案中，所述植物咔唑生物碱选自以下中的一种或更多种：

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9、本发明的目的还在于提供所述植物咔唑生物碱或其药学上可接受的盐、酯、糖苷在制备预防和/或治疗铁死亡相关疾病的药物中的应用。

10、在一个实施方案中，所述铁死亡相关疾病包括神经退行性疾病、脑卒中、心血管疾病、帕金森综合征、肾衰竭、糖尿病并发症和/或癌症。

11、在另一方面，本发明提供了一种新颖的植物咔唑生物碱或其药学上可接受的盐、酯、糖苷，所述植物咔唑生物碱选自以下中的一种或更多种：

12、

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14、在一个实施方案中，所述植物咔唑生物碱选自以下中的一种或更多种：

15、

16、在又一方面，本发明提供了一种药物组合物，其包含本发明所述的植物咔唑生物碱或其药学上可接受的盐、酯、糖苷。

17、本发明中，所述铁死亡抑制剂、所述预防和/或治疗铁死亡相关疾病的药物、所述药物组合物还包含药学上可接受的辅料。

18、优选地，所述药学上可接受的辅料为缓释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂和润滑剂中的至少一种。

19、本发明中，所述植物咔唑生物碱的药学上可接受的盐包括其酸加成盐。适当的酸加成盐由形成无毒盐的酸形成。所述盐的实例包括乙酸盐，天冬氨酸盐，苯甲酸盐，苯磺酸盐，碳酸氢盐/碳酸盐，硫酸氢盐/硫酸盐，硼酸盐，右旋樟脑磺酸盐，柠檬酸盐，乙二磺酸盐，乙磺酸盐，甲酸盐，富马酸盐，葡庚糖酸盐，葡糖酸盐，葡糖醛酸盐，六氟磷酸盐，盐酸盐/氯化物，氢溴酸盐/溴化物，氢碘酸盐/碘化物，羟乙基磺酸盐，乳酸盐，苹果酸盐，马来酸盐，丙二酸盐，甲磺酸盐，甲基硫酸盐，2-萘磺酸盐，烟酸盐，硝酸盐，乳清酸盐，草酸盐，棕榈酸盐，双羟萘酸盐，磷酸盐/磷酸氢盐/磷酸二氢盐，糖二酸盐，硬脂酸盐，琥珀酸盐，酒石酸盐，甲苯磺酸盐和三氟乙酸盐。

20、本发明还提供了所述植物咔唑生物碱的提取方法，包括以下步骤：

21、1)提取：取一定量的黄皮属、九里香属、小芸木属或山小橘属的植物，用醇进行提取，减压回收溶剂，得到总浸膏；

22、2)分离：将总浸膏悬浮于水中，分别用极性不同的有机溶剂进行萃取，得到各有机溶剂的萃取液，减压回收溶剂，得到不同溶剂的萃取物；将所述不同溶剂的萃取物，采用大孔树脂、硅胶、反相硅胶柱、sephadex lh-20柱色谱、制备薄层色谱和制备液相色谱中的至少一种进行化合物的分离，得到咔唑生物碱单体化合物。

23、优选的，所述黄皮属、九里香属、小芸木属或山小橘属的植物选自光滑黄皮(clausena lenis drake)、海南黄皮(clausenahainanensis huang exxing)、豆叶九里香(murraya euchrestifolia hayata)中的至少一种。

24、优选的，当所述植物为光滑黄皮(clausena lenis drake)时，得到的咔唑生物碱单体化合物选自以上化合物1、3-19、21-23、25、26、29、34-38、40-42、47、63-67中的一种或多种。

25、优选的，当所述植物为海南黄皮(clausenahainanensis huang ex xing)时，得到的咔唑生物碱单体化合物选自以上化合物2、20、24、27、30、31、33、39、50、54-58的一种或多种。

26、优选的，当所述植物为豆叶九里香(murraya euchrestifolia hayata)时，得到的咔唑生物碱单体化合物选自以上化合物28、32、43-46、48、49、51-53、59-62、68-73的一种或多种。

27、优选的，步骤1)中的醇选自甲醇、乙醇中的至少一种，优选为乙醇；醇的浓度可以是30-100％。

28、优选的，步骤1)中的提取可以采用加热回流、渗漉、冷浸等方法中的一种；提取的次数可以是1-5次。

29、优选的，步骤2)中的有机溶剂选自石油醚、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇等中的一种或多种。

30、优选的，步骤2)中在采用大孔树脂、硅胶、反相硅胶柱、sephadex lh-20柱色谱中的至少一种进行分离后，可以采用制备薄层色谱或制备液相色谱进一步分离纯化，直至拿到单体化合物。

31、本发明的有益效果：

32、本发明提供了一种植物咔唑生物碱在制备铁死亡抑制剂中的应用。本发明从黄皮属、九里香属、小芸木属或山小橘属的植物中提取分离了多种咔唑生物碱，并发现其在抗铁死亡方面具有优异的活性，其中，化合物5、7、9、25、26、36、43、44、46、47、51、52、53、59、61、63、64、70、71、73、74、75等对于铁死亡的抑制作用效果显著。本发明的植物咔唑生物碱能够作为铁死亡抑制剂，治疗与铁死亡相关疾病。同时，本发明化合物均为植物提取物，来源丰富，便于产业化生产，具有广阔的市场前景。