长果大头茶的化学成分及生物活性研究&咔唑生物碱Claulansine F的合成及生物活性研究

摘要

长果大头茶是山茶科大头茶属植物,主要分布在我国西南部、缅甸和越南北部。本课题组前期对大头茶属植物黄药大头茶和广西大头茶进行了化学成分和生物活性研究,获得了以三萜皂苷、黄酮为主的化学成分,生物活性研究表明部分化合物具有细胞毒、抗炎、保肝和降血糖等活性。目前尚无有关长果大头茶的化学成分和生物活性的报道。
　　 药理活性筛选发现长果大头茶茎95％乙醇提取物水悬液萃取后的正丁醇部位具有降血糖活性。为寻找有效成分,本论文运用色谱学和波谱学方法,对长果大头茶茎95％乙醇提取物正丁醇部位进行了化学成分研究,从中分离得到20个化合物并鉴定了其化学结构,均为三萜皂苷,依次为3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-葡萄糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-酸(1),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-半乳糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-酸(2),3β-O-β-D-葡萄糖(1→2)-[α-L-阿拉伯糖(1→3)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-葡萄糖酯(3),3β-O-β-D-半乳糖(1→2)-[α-L-阿拉伯糖(1→3)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-葡萄糖酯(4),3β-O-α-L-鼠李糖(1→3)-β-D-葡萄糖(1→2)-[α-L-阿拉伯糖(1→3)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-葡萄糖酯(5),3β-O-β-D-半乳糖(1→2)-[α-L-阿拉伯糖(1→3)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α,28-二羟基-齐墩果-12-烯(6),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-半乳糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α,28-二羟基-齐墩果-12-烯(7),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-葡萄糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-15α,16α,28-三羟基-21β,22α-二当归酰氧基齐墩果-12-烯(8),3β-O-β-D-半乳糖(1→2)-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-葡萄糖酯(9),3β-O-α-L-阿拉伯糖(1→3)-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-葡萄糖酯(10),3β-O-α-L-阿拉伯糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-葡萄糖酯(11),3β-O-α-L-鼠李糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-葡萄糖酯(12),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-半乳糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α-羟基-齐墩果-12-烯-28-葡萄糖酯(13),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-葡萄糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α,28-二羟基-22α-当归酰氧基齐墩果-12-烯(14),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-半乳糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α,28-二羟基-22α-当归酰氧基齐墩果-12-烯(15),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-半乳糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-15α,16α,28-三羟基-22α-当归酰氧基齐墩果-12-烯(16),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-半乳糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-15α,16α,28-三羟基-21β-乙酰氧基-22α-当归酰氧基齐墩果-12-烯(17),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-葡萄糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α,28-二羟基-21β,22α-二当归酰氧基齐墩果-12-烯(18),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-半乳糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-16α,28-二羟基-21β,22α-二当归酰氧基齐墩果-12-烯(19),3β-O-β-D-木糖(1→2)-α-L-阿拉伯糖(1→3)-[β-D-半乳糖(1→2)]-β-D-葡萄糖醛酸-15α,16α,28-二羟基-21β,22α-二当归酰氧基齐墩果-12-烯(20)。其中化合物1-8为新化合物,依次命名为longicarposide A-H。体外降血糖活性筛选表明,化合物1和16对醛糖还原酶抑制率超过50％。在细胞毒活性筛选模型中,化合物8、14、15、16和18对HCT-8、Bel-7402、BGC-823、A549和A2780五种肿瘤细胞株显示出了非选择细胞毒活性,化合物17、19和20表现出了选择性细胞毒性。
　　 本课题组在研究黄皮化学成分和生物活性过程中获得一系列咔唑生物碱,其中部分化合物显示了体外神经细胞保护活性。新化合物Claulansine F在硝普钠诱导的大鼠大脑神经元模型中显示了强于阳性对照药依达拉奉的保护作用。Claulansine F在细胞中显示了与依达拉奉相似的自由基清除作用,对硝普钠诱导的PC12细胞凋亡的保护呈剂量依赖性。为进一步开展动物模型评价和毒性、机制及构效关系研究,我们设计并合成了Claulansine F。
　　 以2-甲基-5硝基苯胺为原料,经过9步反应最终合成了Claulansine F,总收率为3.3％。利用制备的取代苯胺和碘甲醚,在乙酸钯催化下经过Buchwald-Hartwig反应合成了二苯胺型中间体,继而在钯的催化下进行分子内氧化脱氢得到了咔唑。这是首次全合成Claulansine F。所得产物与从天然产物中分离得到的Claulansine F理化数据完全一致。本论文还对中间体和最终产物进行了进一步生物活性研究,Claulansine F在大鼠脑梗塞模型中,有效减少了梗塞面积,与阳性对照药依达拉奉相当,说明Claulansine F在脑中的自由基清除作用仍然有效。

目录

摘要

第一部分 长果大头茶的化学成分及生物活性研究

第一章 大头茶属植物化学成分和生物活性研究概况

1．1 概述

1．2 化学成分研究

1．3 生物活性研究

参考文献

第二章 长果大头茶的化学成分研究

2．1 前言

2．2 研究结果

2．3 新化合物的结构鉴定

2．4 已知化合物的结构鉴定

2．5 实验部分

2．6 新化合物的理化和波谱数据

2．7 小结

参考文献

第三章 长果大头茶的生物活性研究

3．1 细胞毒活性筛选

3．2 醛糖还原酶抑制活性筛选

3．3 小结

第二部分 Claulansine F的合成及生物活性研究

第一章 立题依据和研究背景

1．1 立题依据

1．2 咔唑衍生物的合成方法概述

1．3 咔唑衍生物的生物活性研究概述

参考文献

第二章 Claulansine F的合成研究

2．1 合成路线设计和实施

2．2 实验部分

2．3 小结

第三章 生物活性研究

3．1 神经细胞炎症抑制模型评价

3．2 氧糖剥夺诱导的神经元损伤模型评价

3．3 H2O2诱导的PC12细胞凋亡模型评价

3．4 大鼠脑梗塞模型评价

3．5 小结

已发表的文章和参加会议情况

致谢

缩略语表

附图

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