三种冷杉属植物的化学成分与生物活性研究

论文摘要

冷杉属植物的次生代谢产物中富含萜类化合物,这些萜类成分具有结构类型多、取代位置多、手性中心多、重排异构多的特点；同时本属植物的化学成分表现出多种生物活性,包括昆虫保幼活性、抗肿瘤、抗炎、抗菌、抗溃疡及中枢神经系统方面的活性等。为了从冷杉属植物中寻找更多的活性成分或先导化合物,我们选取中国特有的三种冷杉属植物冷杉（Abies fabri （Mast.） Craib）、紫果冷杉（Abies recurvata Mast.）、怒江冷杉（Abies nukiangensis C.Y.Cheng et L.K.Fu）的枝叶作为研究对象,首次进行化学成分和生物活性研究。本文采用各种现代分离纯化技术和波谱方法,对冷杉、紫果冷杉、怒江冷杉枝叶的95%乙醇粗提物进行系统的化学成分研究。我们分别从冷杉、紫果冷杉、怒江冷杉中分离鉴定了109,82,44个化合物。这些化合物除去共有成分,一共为185个化合物,含新化合物50个。这些化合物以萜类为主,其中三萜45个,二萜48个,倍半萜17个,单萜11个,四萜8个,五萜2个在本课题研究中,我们从冷杉（Abies fabri）中得到了8个四萜类化合物（AF-73-AF-80）,结构很新颖,我们推测它们是以结构重排的羊毛脂甾烷型三萜（24E）-lanosta-8,24-diene-3,23-dion-26-oic acid和链状单萜为前体经Diels-Alder反应形成的,我们通过电子圆二色光谱（ECD）计算的方法确定了其绝对立体构型。此外,我们首次从冷杉属植物中分离、鉴定了2个五萜类化合物（AF-81-AF-82）,这两个化合物的结构类型也很新颖,我们推测是由三萜和松香烷型二萜（abietane）为前体经Diels-Alder反应形成的,因为我们得到了其三萜前体化合物和许多结构相似的松香型二萜化合物。我们分别从冷杉（Abies fabri）和怒江冷杉（Abies nukiangensis）中发现了一个结构新颖的松香烷型降二萜（AF-26）和一个罕见的降三萜（AN-1）,这个降二萜的特征在于C-8与C-14形成含氧三元环,这个降三萜的特征在于三萜骨架8（14→13R）abeo-17,13-friedo-lanostane中侧链的C-24,C-25,C-26,C-27丢失,C-23形成羧基,这是第一次发现这种重排的羊毛脂甾烷型降三萜,这两个化合物都通过单晶衍射（X-ray）确定了其结构和绝对构型；我们还从冷杉（Abies fabri）中发现了一个为十分少见的的9,10裂环的松香烷型二萜（AF-27）和两个具有螺环结构的三萜（AF-1, AF-2）,螺环结构的立体构型也通过单晶衍射和核磁方法确定。我们对冷杉属的羊毛脂甾烷型和环阿尔廷烷型三萜化合物的NMR规律进行了初步总结,主要归纳不同类型的羊毛脂甾烷型三萜的区分方法和这两类化合物的常见的结构片段的NMR特征。生物活性方面,在LPS诱导的巨噬细胞RAW264.7模型中,对分离得到的二萜类化合物进行筛选,发现AF-43抑制NO生成的作用最显著,IC5o为24.2μM。运用MTT法对三萜、四萜和五萜类化合物进行了肿瘤细胞毒的活性筛选,AF-81肿瘤细胞毒活性最强,尤其对细胞株HCT116和ZR-75-30,IC50分别达到1.12μM和1.30μM。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语说明
• Compounds isolated from Abies fabri
• Compounds isolated from Abies recurvata
• Compounds isolated from Abies nukiangensis
• 第一章 冷杉属植物的化学成分与生物活性研究概况
• 1.1 前言
• 1.2 冷杉属植物的化学成分
• 1.2.1 三萜类化合物
• 1.2.2 二萜类化合物
• 1.2.3 倍半萜类化合物
• 1.2.4 单萜类化合物
• 1.2.5 四萜类化合物
• 1.2.6 黄酮类
• 1.2.7 木脂素类化合物
• 1.2.8 香豆素
• 1.2.9 其他类
• 1.3 生物活性
• 1.3.1 昆虫保幼活性
• 1.3.2 抗肿瘤活性
• 1.3.3 抑菌活性
• 1.3.4 抗炎活性
• 1.3.5 抗溃疡活性
• 1.3.6 镇咳作用
• 1.3.7 其他活性
• 1.4 小结
• 第二章 三种冷杉属植物的化学成分研究
• 2.1 前言
• 2.3 课题的研究思路、方法
• 2.3.1 羊毛脂甾烷型三萜类化合物的结构解析
• 2.3.2 环阿尔廷烷型三萜类化合物的结构解析
• 2.3.3 二萜类化合物解析
• 2.3.4 倍半萜类化合物的结构解析
• 2.3.5 单萜类化合物的结构解析
• 2.3.6 四萜类化合物
• 2.3.7 五萜类化合物的结构鉴定
• 2.3.8 木脂素类化合物的结构解析
• 2.3.9 苯丙素类化合物的结构鉴定
• 2.3.10 黄酮类化合物
• 2.3.11 其他类
• 2.4 实验部分
• 2.4.1 仪器与材料
• 2.4.2 植物样品的来源、提取与分离
• 2.4.3 化合物AR-43中糖的鉴定
• 2.4.4 化合物的理化常数及波谱数据
• 第三章 冷杉属中三萜类化合物NMR谱规律探讨
• 3.1 前言
• 3.2 羊毛脂甾烷和环阿尔廷烷型三萜的NMR谱的基本特征
• 3.3 不同类型羊毛脂甾烷型三萜的区分方法与讨论
• 3.3.1. 9β氢-7-烯-羊毛脂甾烷型化合物的NMR特征
• 3.3.2. 9（11）-烯-羊毛脂甾烷型三萜的NMR特征
• 3.3.3. 8-烯-羊毛脂甾烷型三萜的NMR特征
• 3.3.4. 8（14→13）abeo-17,13-friedo-9-lanost-8,14（30）-diene三萜的NMR特征
• 3.3.5. 13,17-friedo-9β-lanost-7,12-diene三萜的NMR特征
• 3.3.6. 7,14-mariesadiene三萜的NMR特征
• 3.3.7. 3,4-seco-lanost三萜的NMR特征
• 3.4 羊毛脂甾烷和环阿尔廷烷三萜侧链结构片段在NMR谱中的特征
• 3.4.1 侧链中含有24-烯-26-羧酸的NMR特征
• 3.4.2 侧链中含有23-羰基-26-羧酸的NMR特征
• 3.4.3 侧链中含有γ内酯结构片段的NMR特征
• 3.4.4 侧链中含有α,β-不饱和γ内酯结构片段的NMR特征
• 3.4.5 当侧链中存在24,25-邻二醇结构片段的NMR特征
• 3.5 本章小结
• 第四章 单体化合物的生物活性研究
• 4.1 前言
• 4.2 单体化合物对巨噬细胞RAW264.7NO生成的抑制作用
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.3 统计方法
• 4.2.4 结果与讨论
• 4.3 部分化合物对四种人体肿瘤细胞的生长抑制实验
• 4.3.1 实验材料
• 4.3.2 实验方法
• 4.3.3 统计方法
• 4.3.4 实验结果
• 4.4 本章小结
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 附录