亮叶围涎树根中具细胞毒活性的三萜苷成分研究少药八角根的化学成分及其生物活性研究

摘要

本论文包括亮叶围涎根中具细胞毒活性的三萜苷成分研究和少药八角根中具有结构多样性的天然产物的发现及其生物活性研究两个部分。 亮叶围涎树(Pithecellobium lucidum Benth.)，为豆科猴耳环属植物，分布于我国浙江、福建、台湾、广东、四川、云南等地。枝叶入药，有小毒，主治烫伤、风湿痛、跌打损伤。迄今为止，对其化学成分和生物活性未见研究报道。我们对亮叶围涎树根的95％乙醇提取物进行了活性筛选，发现其具有明显的细胞毒活性，通过活性追踪的方法从95％乙醇提取物的正丁醇部位分离得到7个三萜苷类化合物(1-7)，通过波谱方法和化学方法确定了它们的结构，发现3个新的具有单萜烯酸取代的齐墩果烷型三萜苷pithelucoside A-C(1-3)，以及4个已知化合物prosapogenin-10(4)，julibroside J29(5)，julibroside A2(6)和3-[(2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranosyl)oxy]-16α-hydroxyolean-12-en-28-oic acid(7)，并初步总结了这些三萜苷抗肿瘤活性的构效关系，并进一步评价了它们的溶血活性。 少药八角(Illicium parvifolium subsp.oligandrum(Merr.et chun)Q.Lin)为木兰科(Magnoliaceae)八角属小叶八角(I.parvifolium Merr.et chun)的亚种，中国特有，主要分布于我国的广西和海南两省。树皮、叶和果实入药，有毒。主治风湿痹痛，跌打损伤。本课题组首次开展对少药八角的化学成分和生物活性的研究。前期从少药八角的果实和茎皮中共分离得到51个化合物，主要包括6个倍半萜内酯、13个木脂素(苷)及苯丙素(苷)、11个黄酮(苷)、9个异戊烯基取代的C6-C3类化合物(植物醌类)，其中新化合物11个，包括3个为新骨架化合物。活性筛选发现：一些木脂素苷具有较强的抗炎活性；一些植物醌类化合物和倍半萜内酯具有潜在的阻滞特异性钾通道的作用。为了进一步寻找结构新颖的活性化合物，本论文作者对少药八角的另一组织部位——少药八角根，进行了较为系统的化学成分研究，从根的95％乙醇提取物中分离得到38个化合物。 通过波谱学方法，确定了上述38个化合物的结构分别为illoliganpyranone A-B(1-2)，illoliganfunone A-C(3-5)，illoliganone D-M(4-14，17)，3a-allyl-5-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-6a-methyl-tetrahydro-furo[2,3-b]furan-2-one(15)，2-epi-methylene-di-illifunone D(16)，2,2-dimethyl-6-allyl-7,8-methylene-dioxylchroman-3-ol(18)，illioliganoside A(19)，4-epi-illioliganoside A(20)，2,5-二甲基-4-甲氧基-苯基α-L-阿拉伯呋喃糖基-(1-→6)β-D-葡萄糖苷(21)，2,5-二甲基-4-甲氧基-苯基α-L-吡喃鼠李糖基-(1-→6)β-D-吡哺葡萄糖苷(22)，5-烯丙基-2-羟基-3-甲氧基-苯基α-L-吡喃鼠李糖基-(1→6)β-D-吡喃葡萄糖苷(23)，3,5-二甲氧基-4-羟基-苯甲酸甲酯4-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→6)-βD-吡喃葡萄糖苷(24)，methylene-di-illifunone D(25)，4-allyl-4-(3-methylbut-2-enyl)-1，2-methylene-dioxycyclohexa-2，6-dien-5-one(26)，4S-illicinone C(27)，4S-illicinone B(28)，11-epi-illicinone E(29)，illifunone C(30)，2.3-dehydroillifunone C(31)，11-O-debenzoyl-11α-O-2-methylcyclopent-1-enecarboxyltashironin(32)，tashironin(33)，oplodiol(34)，3-甲氧基-4-羟基-苯甲醛(35)，benzyl 6-O-β-apiofuranosyl-β-D-glucopyranoside(36)，8-acetyl harpagide(37)，(-)-seco-isolariciresinol-9’-O-β-D-glucopyranoside(38)。这些化合物包括23个植物醌类化合物、3个倍半萜、2个倍半萜苷、4个酚苷和6个其它结构类型化合物。 从少药八角根中一共发现24个新化合物：包括16个植物醌类化合物(1-14，16-17)、1个具缩酮结构的内酯(15)、1个芳香化的植物醌(18)、2个倍半萜苷(19-20)和4个酚苷类化合物(21-24)。其中化合物1为新骨架化合物，化合物16为一对差向异构体的植物醌类化合物的二聚体。按异戊烯基与C6-C3基本骨架结合方式不同，将少药八角根中23个植物醌类化合物分为四类：①链状异戊烯基取代的C6-C3类化合物(6、7、8、9、10、11、26、27、28)；②四氢呋喃型异戊烯基取代C6-C3类化合物(3、4、5、16、17、25、29、30、31)；③四氢毗喃型异戊烯基取代的C6-C3类化合物(1、2)；④桥型异戊烯基取代的C6-C3类化合物(12、13、14)，其中第③和④类为两种新的结构类型。对上述4种结构类型的植物醌类化合物的生源途经进行了较深入的分析，提出了以5-烯丙基-1，2，4-苯三酚为前体的生源假说，为结构多样性的植物醌类化合物的形成以及仿生合成提供了理论依据。 活性筛选结果表明，少药八角根中植物醌类化合物(1，2，3，6，7，8，14，26，28，31)对脑内MAO酶具有较弱的抑制活性(抑制率，<30.3％)，而对脑内AchE活力无明显影响。采用MTT法的细胞毒活性筛选表明，植物醌类化合物(27、28，29)具有较强的细胞毒活性(IC50，0.30～3.02 μM)。

目录

声明

第一章猴儿环属植物化学成分和生物活性研究概况(综述)

一、概述

二、化学成分

三、生物活性

参考文献

第二章亮叶围涎树三萜苷成分及其生物活性研究

一、前言

二、研究结果

三、新化合物的结构测定

化合物1 pithelucoside A的结构测定

化合物2 pitbelucoside B的结构测定

化合物3 pithelucoside C的结构测定

四、已知化合物结构鉴定(化合物4-7)

五、实验部分

1、植物来源

2、仪器与试剂

3、提取与分离

4、三萜苷(化合物1)的酸、碱水解反应

5、糖的衍生化产物气相色谱分析

6、新化合物的波谱实验数据

六、药理活性筛选

1、抗肿瘤活性筛选

2、单体化合物（1-5，Ⅱ)的溶血活性测定结果

3、抗炎活性筛选

参考文献

第三章少药八角根的化学成分及其生物活性的研究

一、前言

二、研究结果

三、新化合物的结构测定(化合物1-24)

化合物1 illoliganpyranone A的结构测定

化合物2 illoliganpyranone B的结构测定

化合物3 illoliganfunone A的结构测定

化合物4 illoliganfunone B的结构测定

化合物5 illoliganfunone C的结构测定

化合物6 illoliganone D的结构测定

化合物7 illoliganone E的结构测定

化合物8 illoliganone F的结构测定

化合物9 illoliganone G的结构测定

化合物10 illoliganone H的结构测定

化合物11 illoliganone I的结构测定

化合物12 illoliganone J的结构测定

化合物13 illoliganone K的结构测定

化合物14 illoliganone L的结构测定

化合物15 3a-allyl-5-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-6a-methyl-tetrahydro-furo[2,3-b]furan-2-one的结构测定

化合物16 2-epi-methylene-di-illifunone D的结构测定

化合物17 illoljganone M的结构测定

化合物18 2,2-dimethyl-6-aUyl-7,8-methylenedioxylchroman-3-ol的结构测定

化合物19 illioliganoside A的结构测定

化合物20 4-epi-illioliganoside A的结构测定

化合物21 2,5-二甲基-4-甲氧基-苯基α-L-呋喃阿拉伯糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷的结构测定

化合物22 2,5-二甲基-4-甲氧基-苯基 α-L-吡哺鼠李糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷的结构测定

化合物23 5-烯丙基-2-羟基-3-甲氧基-苯基α-L-吡喃鼠李糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷的结构测定

化合物24 3,5-二甲氧基-4-羟基-苯甲酸甲酯4-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷的结构测定

四、已知化合物结构鉴定(化合物25-38)

五、实验部分

1、植物来源

2、仪器与试剂

3、提取与分离

4、糖的衍生化产物气相色谱分析

5、新化合物的波谱实验数据

六、药理活性筛选

1、抗肿瘤活性筛选(MTT法)

2、对脑内AchE抑制活性筛选(试剂盒 测定)

3、对脑内MAO抑制活性筛选(试剂盒 测定)

参考文献

第四章总结与讨论

1、亮叶围涎树三萜苷的构效关系

2、少药八角中异戊烯基取代的C6-C3类化合物——植物醌的分类

3、少药八角中植物醌类成分生源途径推测

4、苯甲酰基取代的异戊烯基双键顺、反异构时甲基和羟甲基的13C-NMR化学位移规律总结

附图

1、亮叶围涎树新三萜苷波谱图

2、少药八角根中新化合物波谱图1

2、少药八角根中新化合物波谱图2

2、少药八角根中新化合物波谱图3

3、植物醌类已知化合物的UV和CD图

在读期间发表文章和参加学术会议情况

致谢