способ получения лавандозида

Формула изобретения

Способ получения лавандозида из цветков лаванды колосовой (Lavandula spica L., сем. Яснотковых - Lamiaceae), включающий экстракцию цветков лаванды 70-90%-ным этиловым спиртом, сгущение полученного экстракта, высушивание, нанесение на силикагель, элюирование хлороформом и смесью хлороформ-этанол, объединение фракций, содержащих лавандозид, нанесение сухого экстракта на полиамид, элюирование лавандозида водой, нанесение на сефадекс, элюирование хлороформом и смесью хлороформ-этанол.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности, в частности к производству лекарственных средств в виде субстанций и индивидуальных биологически активных соединений (БАС), и касается способа получения лавандозида из цветков лаванды колосовой (Lavandula spica L., сем. Яснотковых - Lamiaceae).

Лавандозид

Цветки лаванды колосовой (Lavandula spica L., сем. Lamiaceae) используются в Российской Федерации для производства бактерицидных препаратов «Ливиан» и «Лавандовый спирт» на основе эфирного масла, получаемого из свежих цветков лаванды [1, 2]. За рубежом это растение широко применяется в виде препаратов, обладающих седативными свойствами [3-6], среди которых «Нервофлюкс» зарегистрирован в РФ [2]. Для создания препаратов на основе цветков лаванды имеются объективные предпосылки в плане сырьевой базы, так как данное средиземноморское растение широко культивируется во многих странах мира, в том числе в Российской Федерации, в республиках бывшего СССР и в Марокко.

С использованием колоночной хроматографии на силикагеле, полиамиде и сефадексе марки LH-20 из цветков лаванды колосовой выделено новое природное соединение, названное нами лавандозидом.

Для установления химического строения данного соединения нами использованы методы ¹Н-ЯМР-спектроскопии, УФ-спектроскопии и масс-спектрометрии, а также результаты химических превращений.

Лавандозид расщепляется под воздействием -глюкозидазы («Fluka», Венгрия) на глюкозу и агликон, идентифицированный сравнением с достоверно известным образцом феруловой кислотой по некоторым физико-химическим и спектральным характеристикам, а также методом TCX.

В ЯМР ¹Н-спектре (фиг.1) при 8.08 и 6.44 м.д. присутствуют два однопротонных дублетных сигнала с константой спин-спинового взаимодействия (J) 16.05 Гц, отнесенные соответственно к протонам Н-7 и Н-8, что свидетельствует о наличии в молекуле фрагмента транскоричной кислоты (фенилпропаноид). Ароматическое кольцо лавандозида имеет характерное 3,4-замещение, так как в ЯМР ¹Н-спектре (фиг.1) обнаружены характерные сигналы ароматических протонов при 7.60 (1Н, д, J=8.61, Н-5), 6.88 (1Н, J=2.33, Н-2) и 6.67 (1Н, дд, J=2.33 и J=8.61, Н-6). Наличие в молекуле ароматической метоксигруппы подтверждается трехпротонным синглетным сигналом при 3.86 м.д. (фиг.1).

Сигналы углеводного фрагмента (глюкоза) обнаруживаются в ЯМР ¹Н-спектре в виде мультиплета (6Н) и дублетного сигнала аномерного протона при 5.00 м.д. и при 4.98 м.д. с J=7.21, характерного для Н-1¹ -D-глюкопиранозы (фиг.1, 2).

Отнесение глюкозы к 4-ОН-группе сделано на основании химического сдвига сигнала аномерного протона при 5.00 м.д., наблюдаемого в случае гликозилирования фенольной группы. Гликозилирование карбоксильной группы, т.е. образование ацилгликозидной связи, привело бы к смещению сигнала аномерного протона в более слабое поле - примерно до 6.0 м.д. [7].

Следует отметить, что ранее близкое по строение к лавандозиду было выделено из суспензионной культуры Chenopodium rubrum, однако, в данном фенилпропаноиде глюкоза присоединена к карбоксилу [8].

Таким образом, лавандозид, выделенный из цветков Lavandula spica, является новым природным соединением и имеет структуру 4-O- -D-глюкопиранозида 4-гидрокси-3-метоксикоричной кислоты.

Известен способ получения вещества, обладающего нейротропной активностью [8, 9] - гиперфорина, выделенного из ацетонового экстракта зверобоя продырявленного. Полученный в виде масла гиперфорин ацилируют в бензоле и 3,5-динитробензоилхлорида пиридина 12 ч при 20°С и 1 ч при 80°С. Раствор промывают 5% НСl и 5% NаНСО₃, концентрируют в вакууме и хроматографируют на колонке с силикагелем в течение 2 сут, вымывая бензолом и кристаллизуя 3,5-динитробензоат гиперфорина из смеси спирт-эфир (95:5) и из спирта. Далее полученную соль смешивают с 1 н. KOH, через 1,5 ч нейтрализуют 10% Н₂SO₄. Остаток растворяют в бензоле, промывают насыщенным раствором NаНСО ₃ и фильтруют через слой кремниевой кислоты. Полученный маслянистое вещество кристаллизуют из гексана, содержащего 0,05% ионола [8].

Однако выделение этого вещества осуществляется с использованием громоздкой и длительной (60 ч) технологии, заключающейся в использовании целого ряда реактивов (5% НСl, 5% NaHCO₃ , 1 н. KОН, 10% Н₂SO₄, ионол и др.).

Данный способ взят за прототип изобретения.

Целью изобретения является разработка способа получения лавандозида из цветков лаванды колосовой.

Заявляемый способ получения реализуется следующим образом. В качестве экстрагента используют 70 90% этиловый спирт, далее проводят хроматографическое разделение на силикагеле, полиамиде и сефадексе марки LH-20.

В ходе эксперимента использованы физико-химические методы анализа, такие как адсорбционная жидкостная колоночная хроматография, тонкослойная хроматография (хроматографические пластинки «Сорбфил ПТСХ-А-А-УФ»), а также сочетание экстракционных методов и перекристаллизации.

Нейротропную (седативную активность) активность лавандозида исследовали на модели хлоралгидратного сна: в опыте на мышах выявлено, что лавандозид в дозе 20 мг/кг увеличивает продолжительность хлоралгидратного сна с 21,6±1,1 мин до 32,3±1,5 (р<0,05) мин (на 49,5%).

Проведенный заявителем поиск по научно-техническим и патентным источникам информации и выбранный из перечня аналогов прототип [8] позволили выявить отличительные признаки в заявленном техническом решении. Следовательно, заявляемый способ получения удовлетворяет критерию изобретения "новизна" (табл.1).

Таблица 1
Отличительные признаки получения лавандозида
№ п/п	Параметры способа	Заявляемый способ	Прототип	Преимущества заявляемого способа
1.	Экстрагент	Этиловый спирт (70% 90%)	Ацетон	Исключение из способа опасного растворителя
2.	Выход целевого вещества, %	1,06	0,02	Более высокий выход (в 50 раз)
3.	Продолжительность технологического процесса	34 ч	60 ч	В 1,8 раз менее продолжителен
4.	Использование реактивов		5% НСl, 5% NaHCO3, 1 н. KОН, 10% Н2SO4, ионол	Исключение из способа целого ряда реактивов

Проведенный заявителем дополнительный поиск известных технических решений [8] с целью обнаружения в них признаков, сходных с признаками заявляемого способа получения, показал, что эти признаки отсутствуют, следовательно, заявляемое техническое решение удовлетворяет критерию "изобретательский уровень".

Заявляемый способ иллюстрируется следующим примером.

В качестве объекта исследования использовали цветки лаванды колосовой, собранные в Марокко, в долине Атласских гор (2006 г.).

Пример 1. Цветки лаванды колосовой подвергают исчерпывающему экстрагированию 70% этиловым спиртом, сочетая при этом способ мацерации (24 ч) с последующей термической экстракцией при температуре 65-70°С. Водно-спиртовые экстракты упаривают под вакуумом до густого остатка (около 50 мл). Сгущенный экстракт высушивают на силикагеле L 40/100 и полученный порошок (экстракт + силикагель) наносят на слой силикагеля, сформированный в хлороформе. Хроматографическую колонку элюируют хлороформом и смесью хлороформ-этанол в различных соотношениях (97:3; 95:5; 93:7; 90:10; 88:12; 85:15; 80:20; 70:30). Контроль за разделением осуществляют с помощью ТСХ-анализа.

Фракции, содержащие лавандозид, объединяют и наносят на полиамид «Wolem» с целью дальнейшей очистки. Сухой порошок (экстракт + полиамид) переносят в хроматографическую колонку (высота сорбента - 4,0 см, диаметр - 5 см). Хроматографическую колонку элюируют водой и водным раствором спирта этилового (20%; 40%; 70%; 96%). В результате проведенной очистки на колонках с полиамидом получают лавандозид (элюент - вода), дополнительную очистку которого осуществляют рехроматографией на сефадексе марки LH-20. При этом хроматографическую колонку элюируют хлороформом и смесью хлороформ-этанол в различных соотношениях (95:5; 93:7; 90:10; 88:12; 85:15; 80:20; 70:30). Выход лавандозида как целевого вещества составляет 0,95% от массы воздушно-сухого сырья.

УФ-спектры лавандозида регистрируют на спектрофотометре «Specord 40» (Analytik Jena). ЯМР ¹Н-спектры лавандозида записывают на спектрометре «Bruker 250». Масс-спектры получают на спектрометре «Finnigan LXQ LC-MS/MS». Ферментативный гидролиз данного вещества осуществляют с использованием -глюкозидазы («Fluka», Венгрия) при температуре 38°С в течение 12 ч.

Лавандозид, аморфное вещество светло-желтого цвета, С₂₁H₂₀О ₁₀, масс-спектр (m/z, %): 195,01 (М агликона +H)⁺ (24.71%), 176.98 (М агликона - Н₂О+Н)⁺ (100.00), 152.97 (М агликона - COO+Н)⁺ (28.60). УФ-спектр (EtOH, _max, нм): 281, 313. ЯМР ¹Н-спектр (250 МГц, CD₃OD, , м.д, J/Гц): 3.3-4.0 (6Н глюкозы), 3.86 (3Н, с, ОСН ₃), 5.00 (1Н, д, J=7.0, Н-1¹ глюкопиранозы), 6.44 (1Н, д, J=16.05, Н-8), 6.67 (1Н, дд, J=2.33 и J=8.61, Н-6), 6.88 (1Н, J=2.33, Н-2), 7.60 (1Н, д, J=8.61, Н-5), 8.08 (1Н, д, J=16.05, Н-7).

ЯМР ¹Н-спектр (250 МГц, смесь ацетонитрила и С₆D₆, , м.д., J/Гц): 3.20-3.60 (4Н глюкозы), 3.64 (1Н, дд, J -5 и J=12, Н-6¹), 3.76 (ЗН, с, ОСН₃), 3.84 (1Н, дд, J-1.86 и J=12.10, Н-6¹). 4.98 (1Н, д, J=7.21, Н-1¹ глюкопиранозы), 6.43 (1Н, д, J=16.05, Н-8), 6.57 (1Н, дд, J=2.33 и J=8.61, Н-6), 6.80 (1Н, J=2.33, Н-2), 7.52 (1Н, д, J-8.61, Н-5), 8.04 (1Н, д, J=16.05, Н-7).

Заявляемый способ позволяет в 50 раз увеличить выход целевого продукта из цветков лаванды колосовой по сравнению с прототипом (табл.2).

Кроме того, заявляемый способ позволяет в 1,8 раза сократить продолжительность технологического процесса, исключить из технологической схемы использование большого количества реактивов (5% НСl, 5% NаНСО₃, 1 н. KОН, 10% Н ₃SO₄, ионол и др.).

Таблица 2
Выход целевого вещества в зависимости от значений параметров технологического процесса
№ п/п	Существенные признаки	Оптимальные параметры	Запредельные параметры	Выход вещества, в % от массы воздушно-сухого сырья
	Экстракция сырья спиртами C1-C2		Ацетон (прототип)	0,02
1.	То же	80% этиловый спирт		1,06
2.	То же	90% этиловый спирт		0,87
3.	То же	70% этиловый спирт		0,95
4.	То же		96% этиловый спирт	0,50
5.	То же		60% этиловый спирт	0,61
	Хроматографическая очистка		Прототип (силикагель)	0,02
1.	Тоже	Силикагель Полиамид Сефадекс		1,06

Таким образом, использование заявляемого способа получения лавандозида дает следующие преимущества:

1. Использование в заявляемом способе 70% 90% этилового спирта позволяет исчерпывающе извлекать целевой продукт из цветков лаванды колосовой.

2. Заявляемый способ позволяет в 50 раз увеличить выход целевого продукта из цветков лаванды колосовой по сравнению с прототипом.

3. Заявляемый способ позволяет в 1,8 раз сократить продолжительность технологического процесса.

4. Заявляемый способ позволяет получить вещество, обладающее в дозе 20 мг/кг выраженной седативной активностью.

Источники информации

1. Куркин В.А. Фармакогнозия: Учебник для студентов фармацевтических вузов/В.А.Куркин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Самара: ООО «Офорт», ГОУВПО «СамГМУ», 2007. - 1239 с.

2. Государственный реестр лекарственных средств. - T.1 (официальное издание по состоянию на 1 февраля 2003 г.). - М.: Минздрав РФ, 2004. - 1404 с.

3. А.Сежильмасси. Лекарственные растения в Марокко. - Касабланка. - 1995. - 145 с.

4. Nafysi, A.T. Review of Traditional Medicine in Iran, Isfahan University Publications, Isfahan. - 1989. - 122 p.

5. H. Wagner, Pharmazeutische Biologie. Drogen und ihre Inhaltsstoffe, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart-New York. 1993. - 522 s.

6. J.B.Harborne. Comparative biochemistry of the flavonoids - phytochemical unit, the Hartley botanical laboratories, The University of Liverpool, England. - 1967. - 217 p.

7. Strack D., Bokem М. Metabolic activity of hydroxycinnamic acid glucose esters in cell suspension cultures of Chenipodium rubrum // Z.Naturforschung. - 1984. - Vol. 39 С. - № .9/10. - S.902-907.

8. Быстров Н.С. Химия гиперфорина VI. Общая химическая характеристика / Н.С.Быстров, В.Н.Добрынин, М.Н.Колосов, М.Н.Поправко, Б.К.Чернов // Биоорганическая химия. - 1978. - Т.4 - № 6. - С.791-805.

9. Куркин, В.А. Исследование сырья и препаратов зверобоя // В.А.Куркин, О.Е.Правдивцева, А.В.Дубищев, Д.В.Кадацкая, Г.Г.Запесочная, И.П.Жданов // Фармация. - 2005. - Т. 53, № 3. - С.23-25.