黄独和腺梗豨莶内生真菌芸薹生链格孢化学成分及药理活性研究

摘要

本论文由两章组成。第一章详细论述了薯蓣科（Dioscoreaceae）植物黄独（Dioscorea bulbifera L.）的化学成分及药理活性研究。第二章详细论述了菊科植物腺梗豨莶（Siegesbeckia pubescens）的内生真菌芸薹生链格孢（Alternaria brassicicola）的次生代谢产物及药理活性研究，并对brassicicene C型骨架化合物进行量子化学理论计算研究。
　　一、黄独（Dioscorea bulbifera L.）植物化学成分及药理活性研究
　　黄独（Dioscorea bulbifera L.）为薯蓣科（Dioscoreaceae）多年生草质藤本植物，其药用部位为黄独的地下块茎，具有祛痰散结、清热解毒、消肿止疼、凉血止血之功效。临床主要用于治疗甲状腺肿、抗肿瘤、炎症等疾病治疗。
　　本文通过系统溶剂提取法，采用正相硅胶色谱柱、ODS反相柱色谱、Sephadex LH-20、半制备HPLC等分离手段和方法对湖北蕲春产黄独地下块茎进行化学成分分离与纯化，并综合利用理化鉴别、IR、UV、HRESIMS、1D&2D NMR、X-ray单晶衍射、Mosher’s method等现代波谱技术与方法鉴定了其中的41个化合物的结构，分别是：Diosbulbin N（1）、Diosbulbin O（2）、Diosbulbin P（3）、12-epidiosbulbin B（4）、Diosbulbin A（5）、Diosbulbin B（6）、Diosbulbin C（7）、Diosbulbin D（8）、Diosbulbin F（9）、Diosbulbin G（10）、Doisbulbinoside G（11）、?-谷甾醇（12）、豆甾醇（13）、薯蓣皂苷元（14）、Diosbulbisin A（15）、Diosbulbisin B（16）、Diosbulbisin C（17）、Diosbulbisin D（18）、胡萝卜苷（19）、薯蓣次苷甲（20）、Diosbulbiside A（21）、Diosbulbiside B（22）、槲皮素（23）、7,3’,4’-三羟基-3,5-二甲氧基黄酮（24）、3,5,3’-三甲氧基槲皮素（25）、山奈酚（26）、7,4’-二羟基-3,5-二甲氧基黄酮（27）、3,7-二甲氧基-5,4’-二羟基黄酮（28）、3,7-二甲氧基-5,3’,4’-三羟基黄酮（29）、5,7,3’,4’-四羟基黄烷-3-醇（30）、2,5,2’,3’-tetrahydroxy-3-methoxybibenzyl（31）、batatasin III（32）、thunalbene（33）、大黄素（34）Diobulbinone A（35）、异香草酸（36）、methyl eucomate（37）、n-butyl eucomate（38）、planchol A（39）、1-Linolenoylglycerol（40）、1-Linoleoylglycerol（41）。其中1-11为新克罗烷型二萜类化合物，12-22为甾体及甾体皂苷类化合物，23-30为黄酮类化合物，31-33为联苄类化合物，34-41为其他类化合物。其中化合物1、3为新化合物，2、4为首次报道核磁数据的新天然产物，37、38、39、40、41为首次从该种植物中分离得到化合物。
　　对分离得到的天然产物1-4进行HL-60，SMMC-7721，A-549，MCF-7，SW-480五种肿瘤细胞株细胞毒测试，结果显示均无明显细胞毒活性。
　　二、腺梗豨莶（Siegesbeckia pubescens）共生真菌芸薹生链格孢（Alternaria brassicicola）的次生代谢产物及药理活性研究
　　芸薹生链格孢（Alternaria brassicicola）为链格孢属真菌的一个种。我们通过组织分离法，经过不断分离纯化从腺梗豨莶中分离得到其内生真菌芸薹生链格孢，经过大米发酵培养，然后用乙酸乙酯提取得到总膏。采用正相硅胶色谱柱、ODS反相柱色谱、Sephadex LH-20、半制备HPLC等分离手段，并综合利用IR、UV、HRESIMS、1D&2D NMR、X-ray单晶衍射、Mosher’s method、ECD计算等现代波谱技术、物理化学及化学合成等方法鉴定了其中的21个化合物的结构，分别是：tarassicene A（1）、tarassicene B（2）、harassicene A（3）、brassicicene A（4）、brassicicene L（5）、brassicicene B（6）、tricycloalternarene K（7）、cinnacidin B（8）、cinnacidin C（9）、cinnacidin D（10）、cinnacidin E（11）、N-[9,10-Dihydrojasmonoyl]-isoleucine（12）、(3S,7S)-N-jasmonoyl-D-isoleucine（13）、N-[9,10-Dihydrojasmonoyl]-valine（14）、infectopyrone（15）、4Z-infectopyrone（16）、novae-zelandin A（17）、novae-zelandin B（18）、3,5-dihydroxyacetophenone（19）、alternarienonic acid（20）、desmethylaltenusin（21）。其中化合物1-7为萜类化合物（1-6为壳梭菌素fusicoccane型二萜，7为杂萜），8-14为酰胺类化合物（8-11为cinnacidin型异亮氨酸共轭物，12-14为茉莉酸氨基酸共轭物），15-21为其他类化合物。其中化合物1-2为具有5-9-5全新环系的fusicoccane型新骨架，3为一具有5-7-6-5全新四环系统fusicoccane型新骨架，并运用X-ray单晶衍射和ECD计算确定三个新骨架化合物的绝对构型，同时对两类新骨架生源合成途径进行探讨。化合物4、5、7、8、9、10、11为新化合物，12-21为首次从该真菌中分离得到的化合物。
　　采用MTT法，对分离得到的天然产物1-14进行HL-60，SMMC-7721，A-549，MCF-7，SW-480五种肿瘤细胞株细胞毒测试，结果显示均无明显细胞毒活性。
　　采用微量肉汤稀释法，选取大肠埃希菌(Escherichia coli)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、酪黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermis)、奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)作为受试菌株对化合物1-5和7-14最低抑菌浓度（MIC）进行了测试。实验结果表明，化合物1-5、7-14对所有测试菌株在测试浓度范围内未表现出明显抑菌活性，MIC＞256μg/mL。
　　通过量子化学理论计算研究，对芸薹生链格孢文献中曾报道的brassicicenes C-H六个化合物的结构解析提出了质疑，然后采用GIAO规范不变原子轨道方法，在B3LYP/6-31G*水平上对这六种化合物及相应的预测结构的13C NMR化学位移进行计算，并且利用统计误差分析有力的推翻了brassicicenes C-H的原始结构，提出了相应的正确化学结构。

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华中科技大学博士学位论文创新点概述

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中文摘要

英文摘要

第一章 黄独的化学成分及生物活性研究

前言

第一节 化学成分提取分离结果

第二节 化合物结构鉴定

第三节 实验部分

第四节 药理活性研究

第五节 小结与讨论

参考文献

第二章 腺梗豨莶内生真菌芸薹生链格孢化学成分及药理活性研究

前言

第一节 化学成分提取分离结果

第二节 化合物结构鉴定

第三节 实验部分

第四节 药理活性研究

第五节 brassicicene C型骨架化合物的量子化学计算研究

第六节 本章小结与讨论

参考文献

第三章 综述

第一节 黄独的化学成分及药理作用研究进展

第二节 壳梭菌素类(fusicoccane)二萜化合物的化学分类及药理活性研究

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致谢