三种石松类植物和珊瑚树的化学成分及生物活性研究

	三种石松类植物和珊瑚树的化学成分及生物活性研究
	朱勤凤
导师	赵勤实
学位专业	药物化学
关键词	卷柏成层石松多穗石松珊瑚树化学成分
摘要	本论文由五章组成，第一章至第三章分别详细论述了三种石松类植物：卷柏(Selaginella tamariscina)，多穗石松(Lycopodium annotinum)，成层石松(Lycopodium zonatum)，的化学成分及其生物活性研究。第四章详细论述了珊瑚树(Viburnum odoratissimum)化学成分及生物活性研究。第五章为卷柏属selaginellin类化合物的研究进展综述。利用各种色谱技术，波谱分析，单晶X射线衍射和化学衍生化等手段，从上述四种植物中共分离鉴定化合物109个/次，其中新化合物14个，新天然产物2个，化合物类型包括炔酚类、生物碱、二萜和黄酮类等。从卷柏中分离到首个C-34与C-27环化形成苯并吡喃酮和首个C-15与C-27形成四元呋喃环的selaginellin衍生物，并完成了这两个新颖化合物的仿生半合成。从多穗石松中分离到首个9位被3碳单元取代的C19N石松生物碱，并通过单晶X射线衍射确定其绝对构型。对分离到的新化合物和部分已知化合物分别进行了β分泌酶(BACE1)抑制活性、细胞毒活性、HSP 90抑制活性及NMDA受体拮抗活性筛选，从中发现了3个具有β分泌酶(BACE1)抑制活性的炔酚类化合物，2个具有NMDA受体拮抗活性的石松生物碱，11个具有显著的细胞毒活性的vibsane-type型二萜化合物以及1个具有显著HSP 90抑制活性的二萜化合物。第1章卷柏的化学成分及生物活性研究卷柏科卷柏属植物卷柏(Selaginella tamariscina)，呈垫状，靠孢子繁殖，土生或石生复苏植物。该植物为观赏植物，同时也是药用植物，2015版药典论述其具有活血通经的功效，用于治疗经闭痛经，癓瘕痞块，跌扑损伤。我们对购自昆明菊花园中药材市场的的卷柏进行了系统的化学成分研究，从70%乙醇提取物中共分离鉴定了31个化合物，包括3个新化合物。Selaginellin U (1)和isoselagintamarlin A (2)为两个新颖selaginellin类化合物，分别为C-34与C-27环化形成苯并吡喃酮及C-15与C-27形成四元呋喃环的衍生物，进一步完成了化合物1和2的仿生半合成研究，佐证了新化合物结构，阐明了其可能的生源合成途径。完成了化合物1和2的半合成研究，佐证新化合物结构，阐明了新化合物可能的生源途径，也为后续的活性筛选提供了物质基础。对分离到的炔酚类化合物进行了β分泌酶(BACE1)抑制活性筛选，活性结果显示化合物9，10，12具有一定的β分泌酶(BACE1)抑制活性。第2章多穗石松的化学成分及生物活性研究多穗石松(Lycopodium annotinum)，又名杉叶蔓石松，属石松科石松属植物。生于山坡阔叶林下岩石上，海拔700-3700米处，分布于重庆、甘肃、黑龙江、湖北、吉林、辽宁、内蒙古、陕西、四川等地，为石松属中常见的种类。该植物具有良好的药用价值，有祛风除湿、舒筋活血之效，可治关节痛、跌打损伤、风湿麻木等。从采自四川甘孜州的多穗石松中共分离并鉴定出43个石松生物碱，化合物主要类型为lycopodine型，包括7个新化合物和1个新天然产物。其中化合物5为首个C-9位被3碳单元取代的C19N石松生物碱，化合物2和化合物6为罕见的C-8/C-15断键且C-15/C-12相连形成新的四元环生物碱，化合物4为少有的C-7/C-8断键的石松生物碱。NMDA受体拮抗活性筛选结果显示，化合物10，13具有一定的NMDA受体抑制活性。第3章成层石松的化学成分及生物活性研究成层石松(Lycopodium zonatum)为石松科石松属植物，生于海拔3600-4000米的冷杉疏林下或者高山灌丛中，仅在四川、云南以及西藏有分布。目前为止，相关化学成分及生物活性未见报道。从采自四川甘孜州的成层石松中分离鉴定了17个石松生物碱，化合物主要类型为lycopodine型，均为已知化合物。第4章珊瑚树的化学成分及生物活性研究珊瑚树(Viburnum odoratissimum)，为忍冬科荚蒾属植物，是常见的栽培绿化树种，全国均有栽培。根和叶入药，广东民间以鲜叶捣烂外敷治跌打肿痛和骨折；亦可作兽药，治牛、猪感冒发热和跌打损伤。从珊瑚树枝叶的丙酮提取物中共分离得到18个化合物，包括4个新的vibsane-type的二萜。部分大环二萜类化合物由于构象变化谱图呈现两组信号，为结构鉴定带来了极大的挑战。采用化学衍生物的方法改善NMR谱图，鉴定部分难以鉴定的二萜化合物，对分离到的以及衍生化的二萜类化合物进行细胞毒活性筛选，结果显示大部分化合物具有显著的细胞毒活性，HSP 90抑制活性筛选实验发现了一个具有HSP 90抑制活性的vibsane-type二萜化合物。第5章卷柏属selaginellin类化合物的研究进展本章综述了卷柏属特有selaginellin类化合物的化学成分、药理活性及全合成研究工作。2007年，兰州大学的程东亮等从中华卷柏（Selaginella sinensis）中分离得到第一个该类化合物selaginellin。截止到2019年3月，已报道50个selaginellin类化合物。对该类化合物的生物活性研究发现，selaginellin类化合物具有良好的生物活性，如磷酸二酯酶（PDE4）抑制活性，蛋白酪氨酸磷酸酶1B（PTP-1B）抑制活性和抗肿瘤抗菌活性等，后期也有关于此类化合物的全合成研究工作报道。
	2019-06
学位授予单位	中国科学院昆明植物研究所
学位名称	博士
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/74006
专题	昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	朱勤凤. 三种石松类植物和珊瑚树的化学成分及生物活性研究[D]. 中国科学院昆明植物研究所,2019.

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三种石松类植物和珊瑚树的化学成分及生物活（6113KB）	学位论文		限制开放	CC BY-NC-ND	请求全文