文冠果果壳化学成分及其生物活性研究

论文摘要

文冠果（Xanthoceras sorbifolia Bunge.）为无患子科（Sapindaceae）文冠果属植物，灌木或乔木，分布于我国辽宁、河北、陕西等省。文冠果茎枝干燥木部称“文冠木”，味甘、微苦，性凉，能祛风除湿、消肿止痛、敛干黄水，主要用于治疗风湿性关节炎。文冠果种仁民间多用于治疗小儿遗尿症。从文冠果果壳70％乙醇提取物和总皂苷酸水解产物中，利用系统溶剂萃取法、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、制备型TLC等手段分离得到41个化合物。通过理化性质和波谱数据分析鉴定了他们的结构。分别属于三萜类：21，22-二-O-当归酰基-24-羟基-R1-barrigenol（1），3-O-（3-O-α-L-呋喃阿拉伯糖基-2-O-β-D-吡喃半乳糖基）-β-D-吡喃葡萄糖醛酸基-21，22-二-O-当归酰基-R1-barrigenol（2），21，22-二-O-当归酰基-R1-barrigenol（3），21-O-当归酰基-R1-barrigenol（4），22-O-当归酰基-R1-barrigenol（5），R1-barrigenol（6），16-O-乙酰基-21-O-（4-O-当归酰基-α-L-吡喃鼠李糖基）-barringtogenol C（7），22-O-当归酰基-21-O-环氧化当归酰基-barringtogenol C（8），21-O-（3，4-二-O-当归酰基-β-D-吡喃夫糖基）-barringtogenol C（9），21，22-二-O-当归酰基-barringtogenol C（10），barringtogenol C（11），28-O-β-D-吡喃葡萄糖基-16-deoxybarringtogenol C（12），16-deoxybarringtogenol C（13）；黄酮类：柚皮素（14），圣草素（15），山柰酚（16），槲皮素（17），芦丁（18），5，7-二羟基色原酮（19）；香豆素类：异秦皮亭-6-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（20），醉蝶花素D（21），东莨菪素（22），异秦皮啶（23）；甾醇类：过氧化麦角甾醇（24），9（11）脱氢过氧化麦角甾醇（25），β-谷甾醇（26），胡萝卜苷（27），α-菠菜甾醇（28），α-菠菜甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（29）；生物碱类：2-甲基-6-（2′，3′，4′-三羟基丁基）吡嗪（30）；有机酸和酚类：原儿茶酸（31），原儿茶酸乙酯（32），香草酸（33），4-羟基苯甲醛（34），3，4，5-三甲氧基苯甲酸（35），4-羟基苯乙酸（36），2-羟基-6-甲基苯甲酸（37），丁二酸（38），酪醇（39）；其他类：1，4-二[2-氰基（E）苯乙烯基]苯（40），1-O-甲基-肌-肌醇（41）。其中，化合物1，2，7，8，12，20，30为未见文献报道的新化合物；化合物40为一新天然产物；化合物4-6，10-13，15，16，18，19，22-27，29，32-39，41为首次从文冠果属植物中分离得到。采用MTT法和SRB法，对文冠果果壳中三萜类成分的体外肿瘤抑制活性进行了初步研究。发现化合物2对人宫颈癌（HeLa）、人神经胶质癌（U87、SF-188）等多种人癌细胞株具有中等强度的抑制活性：化合物1对人黑色素细胞瘤（A375-S2）、人宫颈癌（HeLa）细胞株具有强的抑制活性，其IC50值分别为4.2μg/ml和0.2μg/ml；化合物13对A375-S2和HeLa细胞株具有中等强度的抑制活性，IC50值分别为23.5μg／ml和20.6μg／ml；而以R1-barrigenol为母核的苷元类化合物3-6则未表现出肿瘤抑制活性。通过体外PC12D细胞活性筛选体系，测定了文冠果果壳乙醇提取物、各部分萃取物以及1-O-甲基-肌-肌醇（41）和八种三萜类化合物单体促进NGF介导的神经突触生长的活性。文冠果果壳总提取物及各组分均未表现出明显的活性，且在60μg/ml浓度下对PC12D细胞具有一定的细胞毒作用。化合物41未表现出活性；以R1-barringenol为母核的三萜苷元类成分表现出弱的或中等强度的活性，其中化合物6活性最强，在20μg／ml浓度下形成突触细胞百分率达到46％，化合物5和化合物3在20μg／ml浓度下的形成突触细胞百分率分别29％和24％；而其他母核类型的三萜类化合物均未表现出明显的活性。本文利用文献，从结构类型、植物分布、生物活性、生合成途径及人工合成方法、结构研究方法等方面对目前研究较少的香豆素并木脂素类化合物（coumarinolignoid）的研究进展进行了综述。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文冠果化学成分及药理活性研究进展
• 第一节 文冠果化学成分研究进展
• 1.1.1 三萜类
• 1.1.2 黄酮类
• 1.1.3 香豆素类
• 1.1.4 其他类
• 第二节 文冠果药理作用研究进展
• 1.2.1 抗炎
• 1.2.2 抑制HIV蛋白酶
• 1.2.3 改善学习记忆功能
• 第三节 立题依据与研究展望
• 第二章 文冠果果壳化学成分的研究
• 第一节 文冠果果壳中分离得到的化合物简介
• 第二节 文冠果果壳中分离得到的化合物的结构解析
• 2.2.1 三萜类化合物
• 1-barrigenol为母核的化合物'>2.2.1.1 以24-hydroxy-R₁-barrigenol为母核的化合物
• 1-barrigenol为母核的化合物'>2.2.1.2 以R₁-barrigenol为母核的化合物
• 2.2.1.3 以barringtogenol C为母核的化合物
• 2.2.1.4 以16-deoxybarringtogenol C为母核的化合物
• 2.2.2 黄酮类化合物
• 2.2.2.1 二氢黄酮类化合物
• 2.2.2.2 黄酮醇及其苷类化合物
• 2.2.2.3 色原酮类化合物
• 2.2.3 香豆素类化合物
• 2.2.4 甾醇类化合物
• 2.2.5 生物碱类化合物
• 2.2.6 有机酸和芳香类化合物
• 2.2.7 其它类化合物
• 第三章 文冠果果壳生物活性的研究
• 第一节 文冠果果壳中三萜类成分体外抗肿瘤活性的研究
• 3.1.1 试验原理
• 3.1.1.1 MTT法
• 3.1.1.2 SRB法
• 3.1.2 试验操作
• 3.1.2.1 细胞培养
• 3.1.2.2 添加试药
• 3.1.2.3 结果测定
• 3.1.3 试验结果
• 1-barrigenol为母核的三萜类化合物体外细胞毒活性初筛'>3.1.3.1 以R₁-barrigenol为母核的三萜类化合物体外细胞毒活性初筛
• 3.1.3.2 化合物2对人乳腺癌、肺癌和神经胶质癌细胞株的抑制作用
• 3.1.3.3 四种结构类型三萜类化合物及次生苷元和次生苷体外细胞毒活性
• 第二节 文冠果果壳提取物及部分三萜类成分促进NGF介导的神经突触生长活性的研究
• 3.2.1 试验原理
• 3.2.2 试验操作
• 3.2.2.1 细胞培养
• 3.2.2.2 添加试药
• 3.2.2.3 结果测定
• 3.2.3 试验结果
• 第三节 小节
• 第四章 Coumarinolignoid类化合物的研究进展
• 4.1 Coumarinolignoid类化合物的结构类型
• 6-C₃片段8,9位发生骈和'>4.1.1 香豆素母体与C₆-C₃片段8,9位发生骈和
• 6-C₃或C₆-C₅片段7,8位发生骈和'>4.1.2 香豆素母体与C₆-C₃或C₆-C₅片段7,8位发生骈和
• 4.1.2.1 香豆素母体5,6位发生骈和
• 4.1.2.2 香豆素母体6,7位发生骈和
• 4.1.2.3 香豆素母体7,8位发生骈和
• 6-C₇结构'>4.1.2.3.1 木脂素片段为C₆-C₇结构
• 6-C₃结构且侧链末段为甲基'>4.1.2.3.2 木脂素片段为C₆-C₃结构且侧链末段为甲基
• 6-C₃结构且侧链末段为羟甲基'>4.1.2.3.3 木脂素片段为C₆-C₃结构且侧链末段为羟甲基
• 6-C₃结构且末端存在酰基取代'>4.1.2.3.4 木脂素片段为C₆-C₃结构且末端存在酰基取代
• 4.2 Coumarinolignoid类化合物的植物分布
• 4.3 Coumarinolignoid类化合物的生物活性
• 4.3.1 肿瘤抑制活性
• 4.3.2 抑菌活性
• 4.3.3 肝保护作用
• 4.3.4 磷酸二酯酶抑制活性
• 4.3.5 抗氧化活性
• 4.4 Coumarinolignoid类化合物的生物合成途径及人工合成方法研究
• 4.4.1 Coumarinolignoid类化合物生物合成途径研究
• 4.4.2 Coumarinolignoid类化合物人工合成方法研究
• 4.4.2.1 仿生方法合成coumarinolignanoid类化合物
• 4.4.2.2 区域选择性方法合成coumarinolignoid类化合物
• 4.4.2.3 对映选择性方法合成coumarinolignoid类化合物
• 4.5 Coumarinolignoid类化合物的结构研究方法
• 4.5.1 香豆素母体与木脂素骈和方式的确定
• 4.5.2 二噁烷结构中芳香基团和烷基的相对构型
• 4.5.3 木脂素片段C-7'和C-8'的绝对构型
• 第四章 实验部分
• 第一节 文冠果果壳化学成分的提取、分离和结构鉴定
• 5.1.1 实验材料与仪器
• 5.1.2 化学成分的提取与分离
• 5.1.2.1 文冠果果壳化学成分的提取与分离
• 5.1.2.2 文冠果果壳总皂苷的富集和总皂苷酸水解产物的分离
• 5.1.3 化学成分的结构鉴定
• 第二节 文冠果果壳生物活性测定
• 5.2.1 三萜类化合物体外肿瘤抑制活性测试
• 5.2.2 文冠果果壳提取物及部分单体促进NGF介导的神经突触生长活性的研究
• 第六章 总结与讨论
• 致谢
• 作者简历及发表文章
• 附图