葱莲、韭莲和长叶野桐的化学成分及生物活性研究

葱莲、韭莲和长叶野桐的化学成分及生物活性研究本文对三种药用植物葱莲(Zephyranthescandida)、韭莲(Zephyranthescarinata)和长叶野桐(Mallotusesquirolii)的化学成分进行了系统的研究。利用各种波谱技术、计算NMR、计算ECD、单晶X-ray衍射分析等技术手段从中共鉴定出171个化合物,其中新骨架6个、新化合物63个、已知化合物102个。同时对部分化合物进行了抗肿瘤活性筛选、乙酰胆碱酯酶抑制活性筛选、抗炎活性筛选,并探究了部分化合物的抗肿瘤作用机制,及与乙酰胆碱酯酶的结合位点。葱莲(Z.candida)又名肝风草、葱兰,为石蒜科(Amaryllidaceae)葱莲属(Zephyranthes)植物。原产于南美洲,在我国南部及长江流域作为观赏性植物广泛引种栽培。民间以全草入药,具有平肝熄风、散热解毒的作用,用于治疗小儿急惊风,癫痫,痈疮红肿。本文对葱莲全草的化学成分进行了系统的研究,共分离鉴定出60个化合物(其中新骨架3个,新化合物30个)。所得的化合物包括56个生物碱,其中新骨架3个(1-3),新化合物27个(4-30),以及4个黄烷,其中新化合物3个(57-59)。化合物1是首个天然存在的咪唑并[1,2-f]菲啶类骨架型生物碱。化合物2是首个7-苯基-六氢吲哚骨架型生物碱。化合物3是首个双苄基胺骨架型生物碱。化合物4是首个石蒜科植物中的C3a-苯基-顺-六氢吲哚骨架型生物碱。化合物36、37、49、51-53、55-56是首次从葱莲属植物中分离得到。化合物31-35、44是首次从葱莲属植物葱莲中分离得到。此外我们对这60个化合物进行了乙酰胆碱酯酶抑制活性筛选并探讨了其构效关系,发现化合物3、28、30具有显著的胆碱酯酶抑制活性(IC50<10μM)。同时对化合物1-4及加兰他敏进行了计算机模拟对接,结果显示化合物与乙酰胆碱酯酶的氨基酸残基W286和Y337结合是其作用位点。同时对新化合物进行了抗肿瘤活性筛选,结果显示新骨架型化合物1对肿瘤细胞HL-60的细胞毒活性优于阳性药顺铂,其选择性指数高达10.1,并发现化合物1能激活caspase-3,上调Bax,下调Bcl-2以及降解PARP来诱导HL-60细胞的凋亡。另外我们也筛选了这60个化合物的抗炎活性,发现新化合物15和18具有显著的抗炎活性(IC50<10μM)。韭莲(Zephyranthescarinata)又名赛番红花、风雨兰,为石蒜科(Amaryllidaceae)葱莲属(Zephy,ranthes)植物。民间以全草入药,具有散热解毒、活血凉血的功能;用于跌伤红肿、毒蛇咬伤、吐血、血崩。前期的研究主要集中在鳞茎中,而韭莲全草的化学成分研究未见报道,并且中国产的韭莲的化学成分也未见报道。因此本文对韭莲全草的化学成分进行了系统深入的研究,从中共分离得到了70个化合物,所得的化合物包括60个生物碱,其中新骨架2个(61-62),新化合物16个(63-78),以及10个非生物碱类化合物(121-130)。新骨架61是首个在典型的二氮型石蒜科生物碱的C-4a处含乙酰基的骨架结构类型生物碱。新骨架62是首个在secoplicamine型生物碱基础上降醛基的骨架结构类型。本文也首次利用单晶确定了lycorine-type生物碱氮氧化合物的绝对构型。同时从葱莲属植物中首次报道了montanine型生物碱。对所分离得到的部分化合物进行了乙酰胆碱酯酶抑制活性筛选、抗肿瘤活性筛选和抗炎活性筛选。发现无手性中心的新化合物76、77具有显著的胆碱酯酶抑制活性(IC50<10μM)。长叶野桐(Mallotusesqurolii)分布于我国云南、贵州、广西和海南。迄今为止,未见任何有关长叶野桐的化学成分的研究报道。本次研究首次对长叶野桐枝叶的化学成分及生物活性进行了系统深入的研究,从中共分离鉴定了41个化合物(其中新骨架3个,新化合物14个)。所得的化合物包括美登木素类生物碱9个,其中新骨架3个(131-133),新化合物3个(134-136),以及32个非生物碱类化合物,包括11个新酚性化合物(137-147)。新骨架化合物mallonoidsA-C(131-133)是首个具有6/6/6/5环系的开环美登木素类骨架,并拥有一个前所未有的2,6-dioxa-4-azabicyclo[3.3.1]nonan片段。同时我们也利用手性拆分得到了一对新的对映异构体的新化合物(137和138),并通过计算ECD法确定了其绝对构型。并且也首次通过铜靶单晶X-ray衍射确定了美登木素类天然产物的绝对构型。对所分离得到的部分化合物进行了抗肿瘤活性筛选和抗炎活性筛选,结果显示化合物131-139、146、148-150对五种