两种西藏产唇形科植物的次生代谢产物及生物活性研究

	两种西藏产唇形科植物的次生代谢产物及生物活性研究
	冯玲
导师	黎胜红
学位专业	药物化学
关键词	唇形科米团花鸡骨柴次生代谢产物生物活性
摘要	植物次生代谢产物的产生是植物在长期进化过程中为了应对周围环境因素影响所做出的反应结果，萜类是其中数量较多且结构类型和生物功能最为广泛的一类。陆地植物是萜类化合物的重要来源，尤其唇形科植物提供了数量众多结构多样的各种类型萜类化合物。但就二倍半萜类而言，其主要来源却是海洋生物，之前仅在为数不多的高等植物中有发现。近年来从唇形科米团花属植物米团花（Leucosceptrum canum）中分离得到了多个具有新奇骨架的二倍半萜化合物，并发现从云南和尼泊尔两个产地的米团花中分离得到的该类化合物碳骨架存在显著差异，说明这种植物中二倍半萜化合物的生物合成途径因产地的不同发生了明显变化，这种情况在植物中并不普遍。为进一步研究不同产地米团花中二倍半萜次生代谢产物的变化，我们从西藏错那县采集了米团花进行了系统的植物化学研究。同时为考察与之生长于同一地点的另一唇形科植物鸡骨柴（Elsholtzia fruticosa）是否会因自然杂交影响彼此的次生代谢产物合成，对鸡骨柴也进行了系统的植物化学研究，并对分离得到的大部分二倍半萜化合物和其它新合物进行了生物活性测试。本论文共由三章组成：第一章详细论述了西藏产唇形科植物米团花（L. canum）的次生代谢产物及其生物活性研究。利用各种分离材料和色谱技术，从该植物中分离并鉴定了76个化合物，其中26个为新化合物，结构类型涵盖二倍半萜，二萜，倍半萜，单萜，三萜、黄酮等酚类化合物以及脂肪族化合物，并对新化合物进行了相关活性测试。研究进一步证实了产地对米团花植物次生代谢产物的合成具有显著影响，揭示了西藏产地米团花植物的二倍半萜合成与积累特点，并发现了该类二倍半萜化合物中C-16位末端基团的结构与其细胞毒活性和免疫抑制活性的关系。第二章详细论述了西藏产唇形科植物鸡骨柴（E. fruticosa）的次生代谢产物及其生物活性研究，从该植物中分离并鉴定了化合物23个，其中有5个新的单萜化合物，并对新化合物进行了拒食活性、细胞毒活性以及抗炎免疫抑制活性测试。第三章综述了含有6/5环系的二倍半萜化合物及其生物活性的研究进展。第一章西藏产米团花的次生代谢产物及其生物活性研究利用各种分离材料和色谱技术，从采集自西藏的米团花叶中分离并鉴定了76个化合物，其中26个为新化合物。包括22个结构变化多样的二倍半萜化合物，其中17个为新化合物，首次发现了含吡啶环的植物二倍半萜、二降米团花烷二倍半萜以及C-4侧链中双键被还原的米团花烷二倍半萜；9个二萜类化合物，其中3个为新化合物；6个倍半萜类化合物和1个新的单萜类化合物；8个三萜类化合物，其中2个为新化合物；2个甾体化合物；19个黄酮化合物，其中有两对新的黄酮衍生物外消旋体，利用手性HPLC拆分得到一对黄酮生物碱对映异构体，并通过计算ORD的方法确定了其绝对构型；7个酚类化合物，其中有一个新的苯乙酮苷衍生物，以及脂肪族化合物2个，并对大部分新化合物进行了细胞毒活性和抗炎免疫抑制活性测试，对黄酮生物碱类化合物进行了乙酰胆碱酯酶抑制活性测试。结果发现西藏产米团花中主要二倍半萜次生代谢产物在结构和组成上与云南和尼泊尔产米团花植物均存在明显差异，说明生长环境对米团花植物次生代谢产物的合成与分布具有显著影响；活性筛选结果表明，C-16位末端基团为呋喃环和不饱和环戊酮的二倍半萜化合物对受试肿瘤细胞株均表现有一定程度的细胞毒活性，但仅有C-16位末端基团为呋喃环的二倍半萜化合物表现出体外免疫抑制活性。首次发现黄酮生物碱类成分对乙酰胆碱酯酶具有显著抑制活性，并表现出立体光学异构体选择性。第二章西藏产鸡骨柴的次生代谢产物及其生物活性研究唇形科植物鸡骨柴在西藏错那县与米团花同时采集，因其与米团花混杂生长，而且花期相同，二者是否可能产生相似的次生代谢产物不得而知。本研究利用各种分离材料和色谱技术，采用现代波谱学方法从鸡骨柴中分离并鉴定了化合物23个，包括单萜化合物6个，其中5个为新化合物，三萜化合物3个，甾体化合物2个，植醇和二十六碳烷醇，黄酮类化合物6个，苯丙素类衍生物3个和苯乙酮化合物1个。从鸡骨柴中分离得到的化合物有四个在米团花叶中也分离得到，皆为在高等植物中分布广泛的常见化合物，说明具有相同花期的的两种同科植物并未在次生代谢产物方面表现出明显的相似性。对新化合物进行了拒食活性、细胞毒活性以及抗炎免疫抑制活性测试，仅有化合物4对TNF-a显示了微弱的抑制作用，其它均未表现出明显活性。第三章含有6/5稠合环系的天然二倍半萜研究进展萜类化合物是天然产物中数量最多，结构最为复杂的一类，二倍半萜是其中数量较少的一类，其来源广泛，生物活性十分丰富。但天然二倍半萜化合物有限的数量，以及因化学结构中手性中心较多而导致有机合成难度的增加，致使目前对其构效关系的研究并不多，限制了二倍半萜类化合物的利用。为探讨论文中得到的二倍半萜类化合物的生物活性，本章综述了自1972年以来报道的具有6/5稠合环系结构的二倍半萜类天然化合物的化学结构及其来源和生物活性，涉及文献76篇，化合物124个。关键词：米团花，鸡骨柴，萜类化合物，二倍半萜，单萜，黄酮生物碱，细胞毒活性，免疫抑制活性，乙酰胆碱酯酶抑制活性
	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/151853/74079
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	冯玲. 两种西藏产唇形科植物的次生代谢产物及生物活性研究[D]. 中国科学院昆明植物研究所,2019.

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201318010642036.pdf（3319KB）	学位论文		限制开放	CC BY-NC-ND	请求全文