冷饭团和川藏香茶菜的化学成分及生物活性研究

摘要

本论文由三章组成。前两章论述了南五味子属药用植物冷饭团（Kadsura coccinea）和香茶菜属植物川藏香茶菜（Isodon pharicus）的化学成分及其生物活性研究。第三章综述了2005–2015年间南五味子属植物中的三萜类化合物及其生物活性的研究进展。
　　通过各种色谱分离技术、波谱解析、量子化学计算以及单晶X-ray衍射等方法，从上述两种药用植物中共分离鉴定了143个化合物，其中81个为新化合物，结构类型涉及三萜、二萜和倍半萜等。
　　从南五味子属重要的药用植物冷饭团中发现的化合物以三萜为主，涉及14(13→12)-6/6/5/6环系重排羊毛甾烷型、18(13→12)-6/6/6/5环系重排羊毛甾烷型，以及6/6/6/5环系羊毛甾烷型三大类；从中首次发现了一个具有6/6/9环系新骨架三萜，其由重排后的C/D环（5/6环系）衍变为氧杂环[4.3.1]癸烷结构单元；同时也首次发现一对具有18(13→12)-26-降-6/6/6/5环系重排羊毛甾烷型三萜类化合物，两者的区别仅为侧链环氧乙烷单元的C-23和C-24位构型相反；除此之外，也首次发现一个具有6/4/6环系的新骨架倍半萜，其可能是由杜松烷型倍半萜衍生而来。
　　从本课题组发现的生长海拔最高（约4200米）的香茶菜属植物—川藏香茶菜中发现了结构类型极其丰富的二萜化合物，以7,20-环氧-对映-贝壳杉烷二萜化合物为主，其中发现了一个可能由7,20-环氧-对映-贝壳杉烷二萜与苯甲醛通过发生亲核加成反应形成的新骨架杂二萜类化合物；同时也首次发现了具有新颖结构的15,16,17-三降-7,20-环氧-对映-贝壳杉烷和7,20-环氧-对映-阿替生烷二萜类化合物，丰富了香茶菜属植物二萜的研究内容。
　　第一章冷饭团的化学成分及其生物活性研究
　　冷饭团[Kadsura coccinea(Lem.) A. C. Smith]为五味子科南五味子属（Kadsura）的木质藤本植物，主要分布于江西、湖南、广东、香港、海南、广西、贵州、云南等地；在我国民间，冷饭团的根和藤茎用药，能行气活血，消肿止疼，主治胃病、风湿骨疼、跌打淤疼，并为妇科常用药。本课题组曾对云南红河州及广西资源县产的冷饭团分别进行了化学成分研究，结果表明两个不同产地的冷饭团在化学成分上存在较大的差异，也进一步验证了天然产物化学研究的普遍规律，即不同生境是同种植物的次生代谢产物结构多样性的重要影响因素之一。故我们对采自云南省西双版纳州勐仑地区冷饭团的藤茎部分进行了化学成分研究，共分离得鉴定了56个化合物，其中新化合物41个；同时对新化合物进行肿瘤细胞毒活性筛选，并初步探讨了其构效关系；此外，还对部分新化合物进行了抗真菌活性的筛选。
　　第二章川藏香茶菜的化学成分及其抗肿瘤活性研究
　　川藏香茶菜[Isodon pharicus(Prain) Hara]为唇形科香茶菜属（Isodon）植物多年生小灌木，产四川西南部、西藏南部；在我国民间，有驱蛔杀虫、明目去翳等功效。本课题组曾对采自西藏拉萨的该植物进行化学成分研究，发现一些活性较好的二萜化合物，如：pharicin A可以干扰多种白血病和实体瘤细胞的有丝分裂进程，诱导其发生有丝分裂阻滞（G2/M）和凋亡；pharicin B能够稳定维甲酸受体α（RAR-α），协同促进全反式维甲酸（ATRA）对急性髓系白血病（AML系），尤其是对一些急性早幼粒细胞白血病（APL）原代细胞的分化。与此同时，一些独特的生境，如高海拔、强紫外线等因素往往可以诱导植物产生结构多样的次生代谢产物。为了寻找结构新颖且生物活性理想的化合物，我们对采自西藏工布江达高海拔地区（约4200米）的该植物地上部分进行系统的化学成分研究，共分离鉴定了87个二萜类化合物，其中新化合物40个；结构类型极其丰富，共计16种，其中以7,20-环氧-对映-贝壳杉烷型二萜类化合物为主。
　　本次研究还对大多数新的二萜化合物进行了初步的肿瘤细胞毒活性筛选。
　　第三章综述：南五味子属植物中三萜及其生物活性研究进展
　　五味子科（Schisandraceae）植物是一类重要的药用植物类群，分为五味子属（Schisandra）和南五味子属（Kadsura），我国均产之，共约30种，其中南五味子属植物有10种，主要分布于东南部至西南部。在我国民间，南五味子属植物的根和藤茎通常具有活血化瘀，行气止疼的功效，因此得到较广泛的应用。通过现代的化学成分及药理研究表明，三萜为该属植物一类重要的活性成分，具有抗肿瘤和抗 HIV等生物活性。为了对南五味子属植物的三萜类化学成分及其生物活性研究有一个较全面的了解，并便于今后进一步的研究，总结了2005–2015年间从南五味子属植物中发现的三萜类化合物（包括羊毛甾烷型、环阿尔廷烷型和五味子降三萜等类型）及其生物活性，提供了有价值的参考资料。

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注释表

第一章 冷饭团的化学成分及其生物活性研究

第一节 研究背景

第二节 分离与鉴定

第三节 结果与讨论

3.1 新化合物结构鉴定

3.2 生物活性测试

3.3 三萜侧链C-23位绝对构型的确证

3.4 具有6/6/9环系新骨架三萜化合物3的生源途径探讨

3.5 具有6/4/6环系新骨架倍半萜化合物41的生源途径探讨

3.6 具有6/4/6环系新骨架倍半萜化合物41的UPLC-MS/MS分析

3.7 总结

第四节 实验部分

4.1 实验仪器与材料

4.2 植物来源

4.3 提取与分离

4.4 ECD计算和MO分析

4.5 化合物的理化数据与波谱常数

第二章 川藏香茶菜的化学成分及其抗肿瘤活性研究

第一节 研究背景

第二节 分离与鉴定

第三节 结果与讨论

3.1 新化合物结构鉴定

3.2 肿瘤细胞毒活性测试

3.3 杂二萜新骨架化合物1的生源途径探讨

3.4 总结

第四节 实验部分

4.1 实验仪器与材料

4.2 植物来源

4.3 提取与分离

4.4化合物的理化数据与波谱常数

参考文献

第三章 综述：南五味子属植物中三萜及其生物活性研究进展

一、前言

二、2005–2015年间新发现的三萜类化合物及其生物活性

三、总结

参考文献

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