説明

石豆蘭抽出物およびその調製方法と用途

本発明は、薬用植物である石豆蘭からNO産生抑制活性を有する化合物を抽出単離する方法を開示する。本方法は、石豆蘭の抽出物を調製するステップと、上記抽出物に対しカラムクロマトグラフィにより単離を行い、溶出画分を回収するステップと、回収した溶出画分を減圧濃縮し、さらに単離精製を行うステップと、精製により得られた化合物に対し理化学的特性の分析を行い、その構造を決定するステップと、NO産生抑制活性および毒性試験を行うステップとを含む。精製により得られた化合物はNOの産生を抑制する活性を有することが明らかになった。そのうち、化合物1〜3の構造は次のように決定される。
【化1】


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、NOの産生を抑制する活性を有する石豆蘭からの抽出物およびその調製方法に関する。
【背景技術】
【0002】
多くの人を悩ませている日常的な炎症性の疾患としては、骨関節炎、リウマチ性関節炎、リウマチ性脊髄炎、痛風関節炎などの関節炎;湿疹、乾癬、皮膚炎などの炎症性皮膚病;ブドウ膜炎、結膜炎などの炎症性眼疾;喘息、気管支炎、急性呼吸促迫症候群などの肺疾患;菌血症、内毒素血症、潰瘍性口内炎、歯茎炎、膵臓炎など;限局性回腸炎、萎縮性胃炎、潰瘍性結腸炎、腹膜炎、消化性潰瘍、およびピロリ菌感染による粘膜炎症あるいは非ステロイド系抗炎症薬による胃腸病などの過敏性腸管症候群などがある。
【0003】
各種の炎症の発症メカニズムとしては、体内の一酸化窒素(NO)が細胞の免疫および炎症を導く毒性物質であることが知られている。その前駆物質はL−アルギニンであり、L−アルギニンの末端にあるグアニジン基の2個の同じ窒素原子のうち1個がNO合成酵素(NOS)の働きによりNOを産生する。現在、内皮型NO合成酵素(eNOS)、神経型NO合成酵素(nNOS)、誘導型NO合成酵素(iNOS)の3つの異なるタイプのNOSがすでに単離されている。また、マクロファージ細胞、肝細胞、平滑筋細胞、腺癌細胞および上皮細胞がいずれもiNOSを発現し得ることが知られている。一部の炎症性細胞因子および例えばリポ多糖(LPS)のような微生物生成物はiNOSの発現を誘導する。iNOSは、誘導されると直ちに高度の活性を発現し、大量のNOを産生する。
【0004】
このため長期にわたり、NO合成酵素の抑制剤により上記に関連する炎症性疾病を治療することに力が注がれてきた。しかしこれらの抑制剤はその大部分が化学的に合成された物質であり、副作用が比較的大きい。従来技術においては、民間薬として使われている天然の植物からの抗炎症活性物質の抽出に関してはいまだ報告されていない。
【0005】
石豆蘭(Bulbophyllum radiatum Lindl.)は、ラン科の植物であり、主に中国の長江以南の地域に分布している。中国では民間薬としてその生の植物が使用されており(通常の使用量8〜20g)、喘息の鎮静、血行促進、消炎鎮痛、四肢の麻痺などの抗炎症作用を有する。
【0006】
しかし今日まで、石豆蘭の化学成分および生物的活性に関する研究についてはあまり報告されていない。中国特許公開番号CN1458154A号の「新たな抗腫瘍化合物−バルボフィロールA」には、化合物バルボフィロールA(bulbophylol A)の構造式が次のように開示されている。
【化1】

【0007】
中国特許公開番号CN1458155A号の「新たな抗腫瘍化合物−バルボフィロールB」には、化合物バルボフィロールB(bulbophylol B)の構造式が次のように開示されている。
【化2】

【0008】
以上2つの特許文献の明細書では、核磁気共鳴法により、開示する化合物の物理化学的分析を行い、かつ体外培養した子宮頚癌HeLa細胞を用いて、開示する化合物の抗腫瘍活性に関する検討を行っている。いずれにおいても石豆蘭中の抗炎症活性成分の単離、決定への言及はない。
【0009】
このため本発明では、石豆蘭から、毒性がなく安全でかつNO産生を効果的に抑制し抗炎症の働きをする明確な抗炎症活性を有する成分を抽出する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の目的は、薬用植物である石豆蘭から、NO産生を効果的に抑制し抗炎症の働きをする明確な抗炎症活性を有する成分を抽出することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、次の構造式を有する石豆蘭抽出物1を提供する。
【化3】

石豆蘭抽出物1は、NOの産生を抑制する活性を有する。
【0012】
本発明は、次の構造式を有する石豆蘭抽出物2をさらに提供する。
【化4】

石豆蘭抽出物2は、NOの産生を抑制する活性を有する。
【0013】
本発明は、次の構造式を有する石豆蘭抽出物3をさらに提供する。
【化5】

石豆蘭抽出物3は、NOの産生を抑制する活性を有する。
【0014】
本発明は、薬用植物である石豆蘭(Bulbophyllum radiatum Lindl.)から活性化合物を単離する方法にも関するが、該方法は下記のステップを含むことを特徴とする。
1)石豆蘭のエタノール抽出物を調製する、すなわち、エタノール冷浸による抽出を2回繰り返し行い、これらの抽出液を合わせ、減圧濃縮することにより褐色の粉末状の抽出物を得る。
2)上記粉末状抽出物を水に溶解し、石油エーテル、酢酸エチルおよびn−ブタノールを抽出溶媒としてこの順にそれぞれ抽出を行う。
3)ステップ2)の酢酸エチルおよび石油エーテルの抽出液に対し、カラムクロマトグラフィにより単離を行う。
4)ステップ3)にて回収した溶出液に対して減圧濃縮を行い、さらに単離精製する。
ステップ4)にて単離した化合物に対し、物理化学的特性の分析を行い、その構造を決定する。
石豆蘭抽出物に対し、NO産生抑制活性および毒性の試験を行う。
【0015】
前記石豆蘭のエタノール抽出液の濃度は好ましくは60%である。
前記クロマトグラフ用カラムはシリカゲルカラムまたはセファデックス(Sephadex)LH−20カラムから選択してもよく、溶出剤はクロロホルム:メタノール(体積比100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100)またはn−ヘキサン:酢酸エチル(体積比100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100)またはn−ヘキサン:アセトン(体積比100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100)から選択してもよい。
前記減圧濃縮は好ましくは40℃の温度条件で行う。
前記精製の方法としてはHPLCを用い、移動相をメタノール−H2O=1:1、流速4ml/分として室温で分取するか、またはHPLC(AQVSAIL SS 4251 (株)センシュー科学、10×250mm)を用い、移動相はn−ヘキサン:アセトン=7:3、流速4ml/分として室温で分取する。
【0016】
前記物理化学的特性の分析には核磁気共鳴が含まれる。
前記NO産生抑制活性の測定には、マウスのマクロファージRAW264.7を用い、グリース法により測定を行う。
前記毒性作用についてはMMT細胞毒性試験により行う。
【0017】
下記の物理化学的特性値を有することを特徴とする石豆蘭抽出物6




【0018】
【表1】

【0019】
化合物6は、石豆蘭から上記の方法にしたがい単離することにより得られる。
【0020】
下記の物理化学的特性値を有することを特徴とする石豆蘭抽出物7
【0021】
【表2】

【0022】
化合物7は、石豆蘭から上記の方法にしたがい単離することにより得られる。
【0023】
本発明は、NOの産生と関わる炎症に対する治療薬への上記石豆蘭抽出物1、2、3の応用にも関する。
【0024】
本発明により得られた有益な技術的効果は、初めて石豆蘭から明確な抗炎症活性を有する抽出物を単離して得たことであり、これは天然のNO産生抑制剤であり、化学合成物質のもつ有害な副作用の問題を克服することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
実施例1 抽出物の調製および構造の決定
1、石豆蘭抽出物の調製:
石豆蘭の全植物体9.5kgを粉砕し、60%のエタノール(エタノール:水=6:4)を加えて55Lにし、室温にて12時間浸漬した後、さらに1時間加熱還流を行い、浸出液を得る。その濾過残渣に対し再度60%エタノール55Lを用いて上記の方法で抽出を行い、前回の抽出液と合わせ、40℃にて減圧濃縮し、260.3gの褐色の粉末を得た。粉末状抽出物の全量を2Lの水に溶解し、石油エーテル、酢酸エチル、n−ブタノール各2Lをそれぞれ用い、この操作を3回行い、これらの抽出液のうちの酢酸エチル抽出物に対し40℃にて減圧濃縮を行い、32.6gの褐色の粉末を得た。
【0026】
酢酸エチル抽出物32.6gをシリカゲルカラムに付し単離を行う。溶出剤はクロロホルム:メタノール[体積比(以下同じ)]=100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100をそれぞれ用い、各溶出液を2Lずつ分画した。
【0027】
クロロホルム:メタノール=100:0による溶出画分を回収し、40℃にて減圧濃縮し、濃縮物4.7314gを得た。得られた濃縮物に対しシリカゲルカラムにてクロマトグラフを行い、クロロホルム:メタノール=90:10の画分を回収し、40℃にて減圧濃縮し、n−ヘキサン:酢酸エチル=90:10により再結晶させ、無色の針状結晶の化合物、構造式1(490mg)を得た。この化合物について記載した先行文献はない。
【0028】
クロロホルム:メタノール=90:10による溶出画分を回収し、40℃にて減圧濃縮する。セファデックスLH−20を用い、濃縮物8.1625gに対し単離を行い、クロロホルム:メタノール=7:3を溶出剤として、40mlを1画分とし、18番目から25番目までの画分を分画し、40℃にて減圧濃縮し、0.9056gの濃縮物を得た。次いで分取HPLCに付し、移動相はメタノール:H2O=1:1、流速4ml/分として、室温にて分取を行う。紫外線検出波長は254nmとする。保持時間16分42秒および23分11秒におけるピークをそれぞれ分取し、分取した画分を各フラスコに5mlずつ取り、40℃にて減圧濃縮し、それぞれ無色の針状結晶の化合物2(21.8mg)および化合物3(22.1mg)を得た。いずれの化合物もこれまで文献に公表されていない。
【0029】
酢酸エチル抽出物のクロロホルム:メタノール=90:10による溶出画分を回収し、40℃にて減圧濃縮し、得られた濃縮物8.1625gをセファデックスLH−20(Pharmacia Biochem、7×15cm)に付しカラムクロマトグラフィを行い、クロロホルム:メタノール=1:1を溶出剤として、40mlを1画分とし、21番目から42番目までの画分を回収し、40℃にて減圧濃縮する。得られた濃縮物1.0832gをHPLC(AQVSAIL SS 4251 (株)センシュー科学、10×250mm)に付し、移動相はn−ヘキサン:アセトン=7:3、流速4ml/分、室温にて分取、紫外線検出波長254nmにて、保持時間8分15秒、13分24秒、18分14秒における画分をそれぞれ回収する。回収した液を40℃にて減圧濃縮し、白色の固体の化合物4(11.6mg)、無色のオイル状の化合物5(12.1mg)および無色のオイル状の化合物6(18.5mg)を得た。化合物4[Majumder,P.L. and Basak,M.,Two bibenzyl derivatives from the orchid Cirrhopetalum andersonii,Phytochemistry,30(1),321−324(1991)]および化合物5[Asahina,Hiroshi;Yoshikawa,Hiromichi;Shuto,Yoshihiro,Effects of batatasin III and its analogs on gibberellic acid−dependent α−amylase induction in embryoless barley seeds and on cress growth,Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry,62(8),1619−1620,(1998)]は既知の化合物であり、化合物6はこれまで文献に公表されていない。
【0030】
石油エーテルの溶出液を濃縮して褐色の粉末29.3gを得、シリカゲル(青島海洋化工廠)によるカラムクロマトグラフィを行った。溶出剤はn−ヘキサン:酢酸エチル=100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100とし、それぞれ2Lずつ回収した。95:5による溶出液を40℃にて減圧濃縮し、濃縮物1.2411gに対しシリカゲル(青島海洋化工廠)によるカラムクロマトグラフィを行った。溶出剤はn−ヘキサン:アセトン=100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100とし、それぞれ300mlずつ回収し、90:10による溶出分の23番目から29番目までの画分を40℃にて減圧濃縮した。得られた濃縮物0.2101gをn−ヘキサンとアセトンとの混合溶剤中で再結晶させ、白色結晶の化合物7(21.4mg)を得た。化合物7はこれまで文献に公表されていない。
【0031】
2.構造式の決定:
化合物1〜7の性状は表1のとおりであり、13C−NMRおよび1H−NMRのデータは表2のとおりである。以上のデータより、化合物の構造式を最終的に決定した。
【0032】
【表3】





【0033】
【表4】

【0034】
【表5】

s:一重線、d: 二重線、t : 三重線、m: 多重線




【0035】
【表6】

【0036】
【表7】




【0037】
【表8】

【0038】
このうち化合物1〜3の構造を次のように決定した。
【化6】

【0039】
実施例2 NO産生を抑制する活性
インターフェロンγおよびリポ多糖の刺激を受けて発生したマクロファージ細胞によるNOの産生を阻害する効果(NO産生抑制効果)は下記の試験方法により求めた。そして、この阻害効果のIC50(μg)値にもとづきNO産生の抑制効果を評価した。
【0040】
使用材料:
RAW 264.7細胞(大日本製薬)
N−1−ナフチルエチレンジアミン二塩酸塩(1g 和光純薬)
スルファニルアミド(500g 和光純薬)
ハムF12 培地(Sigma N488 500ml)
IFN−γ(Geneyme/Techne 100μg)
リポ多糖(LPS、0.55: B5 10mg、Sigma)
リン酸(500ml 和光純薬)
DMSO(500ml 和光純薬)
96ウェル・マイクロ滴定プレート[50/ケース 住友ベークライト、商品名(8096R)]
マイクロプレートリーダー(BIO−RAD 3550)
【0041】
NO産生抑制活性の試験方法:
RAW264.7細胞の濃度を1−5×105個/mlに調整し、96ウェルプレートの各穴に200μlずつ分注し、CO2インキュベータに入れ、1時間継代培養する。検体を入れた後、リポ多糖2μlを添加し、COインキュベータ内で16時間培養する。終濃度がインターフェロンγ(IFN−γ)0.33ng/ml、LPS100ng/mlとなるように調整する。検体をDMSOに溶解し、含量を0.2%に調整する。顕微鏡で細胞を観察し、かつMTT試験を行う。
【0042】
細胞の毒性はMTT法により、顕微鏡検査で決定する。MTT法は公知の一般的な方法である。すなわち、96ウェル・マイクロプレート上の各穴に濃度が1.0×105細胞/mlの細胞を200μlずつ分注し、各濃度の抽出物または単離した成分を添加し、細胞を16時間培養し、MTT試薬を加え、さらに4時間培養する。上清を捨て、DMSO150μlを添加し、生成したフォルマザンを完全に溶解させ、570nmにおける吸光度を測定する。
【0043】
グリース法によりNO産生の評価を行う。
上清100μlを取り、0.1%のN−1−ナフチルエチレンジアミン二塩酸塩溶液50μl、スルファニルアミド溶液50μlを添加し、室温で10分間放置する。分光光度計にて570nmのO.D.値を測定する。STDには、亜硝酸ナトリウム溶液(100、50、20、10、5、2、1、0μm)を使用する。供試薬は注射用水で溶解する。
【0044】
活性の評価
NO2-の量を算出し、下記の公式に代入して抑制効果を求める。
抑制効果(%)={1−(X−Y)/(Z−Y)}×100
X:試験化合物の存在下で、IFN−γおよびLPSに誘導されて産生したNO2-の量
Y:試験化合物、IFN−γおよびLPSがいずれも存在しない状態で、誘導されて産生したNO2-の量
Z:IFN−γおよびLPSに誘導されて産生したNO2-の量
【0045】
NO産生抑制効果のIC50値は下記のとおりである。
【0046】
【表9】

−:IC50 >100μL、水層エキス100μg/mLの時の抑制率は40.3%





【0047】
【表10】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の構造式を有することを特徴とする石豆蘭抽出物1。
【化1】

【請求項2】
NOの産生を抑制する活性を有することを特徴とする請求項1に記載の化合物。
【請求項3】
下記の構造式を有することを特徴とする石豆蘭抽出物2。
【化2】

【請求項4】
NOの産生を抑制する活性を有することを特徴とする請求項3に記載の化合物。
【請求項5】
下記の構造式を有することを特徴とする石豆蘭抽出物3。
【化3】

【請求項6】
NOの産生を抑制する活性を有することを特徴とする請求項5に記載の化合物。
【請求項7】
薬用植物である石豆蘭から活性化合物を単離する方法であって、
1)石豆蘭のエタノール抽出物を調製する、すなわち、エタノールによる冷浸出抽出を2回繰り返し行い、これらの抽出液を合わせ、減圧濃縮することにより粉末状の抽出物を得るステップと、
2)前記粉末状抽出物を水に溶解し、石油エーテル、酢酸エチルおよびn−ブタノールを抽出溶媒としてこの順にそれぞれ抽出を行うステップと、
3)ステップ2)の酢酸エチルおよび石油エーテルの抽出溶媒に対し、カラムクロマトグラフィにより単離を行うステップと、
4)ステップ3)にて回収した酢酸エチルおよび石油エーテル抽出液に対し減圧濃縮を行い、さらにHPLCを用いて単離精製するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項8】
前記石豆蘭のエタノール抽出液の濃度は好ましくは60%であることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項9】
前記クロマトグラフ用カラムがシリカゲルカラムまたはセファデックスLH−20カラムから選択されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項10】
前記溶出剤がクロロホルム:メタノール、またはn−ヘキサン:酢酸エチル、またはn−ヘキサン:アセトンから選択されることを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項11】
前記溶出剤の配合比が、クロロホルム:メタノール(体積比100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100)、n−ヘキサン:酢酸エチル(体積比100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100)、n−ヘキサン:アセトン(体積比100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、70:30、60:40、50:50、0:100)であることを特徴とする請求項10に記載の方法。
【請求項12】
前記減圧濃縮は好ましくは40℃の温度条件で行うことを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項13】
前記精製の方法が、HPLCを用い、移動相をメタノール−H2O=1:1、流速4ml/分として室温にて分取するか、またはHPLCを用い、移動相はn−ヘキサン:アセトン=7:3、流速4ml/分として行うことを特徴とする請求項7に記載の方法。
【請求項14】
下記の理化学的特性値を有することを特徴とする石豆蘭抽出物6。
【表1】

【請求項15】
下記の理化学的特性値を有することを特徴とする石豆蘭抽出物7。
【表2】

【請求項16】
NOの産生と関わる炎症の治療薬の調製に応用されることを特徴とする請求項1、3または5のいずれかに記載の石豆蘭抽出物。

【公表番号】特表2007−526259(P2007−526259A)
【公表日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−501093(P2007−501093)
【出願日】平成16年3月4日(2004.3.4)
【国際出願番号】PCT/CN2004/000171
【国際公開番号】WO2005/085255
【国際公開日】平成17年9月15日(2005.9.15)
【出願人】(899000057)学校法人日本大学 (650)
【出願人】(506300187)
【Fターム(参考)】