抗阿尔兹海默症二萜生物碱的发现、合成与作用机制研究
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项目结题报告(全文)
1.弯枝乌头中二萜生物碱成分及生物活性研究
- 关键词:
- 弯枝乌头;二萜生物碱;arcutisine;抗炎活性;抗乙酰胆碱酯酶活性
- 覃力力
- 指导老师:西南交通大学 周先礼
- 0年
- 学位论文
弯枝乌头(Aconitum fischeri var.arcuatum)为毛茛科乌头属植物,主要分布于我国东北地区。研究表明,乌头属植物的主要有效成分为二萜生物碱,具有抗癌、镇痛和抗炎等活性作用。本论文首次对东北产弯枝乌头中的二萜生物碱成分进行研究,以期从中发现结构新颖的先导化合物。采用乙醇冷浸提取、酸提碱沉以及溶剂萃取等方法制备总生物碱,并采用多种柱层析方法分离纯化得到单体化合物,结合多种波谱技术鉴定了27个二萜生物碱:其中,新化合物arcutisine系首次从自然界中发现的同时具有C-15酮羰基与16,17-环氧结构的光翠雀碱型C20-二萜生物碱;已知化合物nagadine nitrone(2)为第一次从自然界中分离得到;其余25个已知化合物包括19个乌头碱型C19-二萜生物碱nagadine(3)、piepunensine A(4)、lijiestrandine(5)、talatisamine(7)、14-acetyltalatisamine(8)、aconitine(9)、14-acetyl-8-O-methyltalatisamine(10)、acoforine(11)、14-benzoylaconine(12)、indaconitine(13)、3-deoxyaconitine(14)、columbidine(15)、hemsleyanine C(16)、cammaconine(17)、mesaconitine(18)、14-benzoylmesaconitine(19)、hypaconitine(20)、N-deethyltalatisamine(21)、sachaconitine(22),1个7,17次裂型C19-二萜生物碱hemsleyaconitine G(6),4个高乌宁碱型C18-二萜生物碱aconosine(23)、akiran(24)、dolaconine(25)、vilmorine D(26),以及1个海替生型C20-二萜生物碱anthoroisine G(27)。除7和23外,其余化合物均为首次从弯枝乌头中分离得到。采用MTT法测试化合物1-27在40μM浓度下对小鼠巨噬细胞RAW264.7的毒性作用,结果表明,除3、5、8、13与17之外,其余化合物均无明显毒性。对化合物1-2、4、6-7、9-12、14-16、18-27进行抗炎活性测试。结果显示,与阳性对照塞来昔布相比,化合物7、11、23与25在40μM浓度时,对脂多糖诱导的RAW264.7巨噬细胞炎症反应有微弱的抑制作用,抑制率分别为33.49%、33.78%、32.56%与32.00%。采用分光光度法,测试了化合物1-27在40μM浓度时的乙酰胆碱酯酶抑制活性。结果表明,化合物1-27均无明显抑制活性。
...2.重定位药物氟苯达唑靶向EVA1A调控自噬抑制乳腺癌增殖与转移的分子机制研究
- 关键词:
- 乳腺癌;氟苯达唑;自噬;线粒体自噬;自噬相关性细胞死亡;线粒体功能障碍;EVA1A
- 甄泳棋
- 指导老师:西南交通大学 周先礼
- 0年
- 学位论文
研究背景乳腺癌(Breast cancer)是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,也是女性癌症相关死亡的主要原因,目前治疗手段以手术切除、化疗、放疗和内分泌治疗为主,缺乏有效的靶向治疗导致了严重的不良预后反应,主要包括复发与转移,使乳腺癌患者的临床治疗面临巨大的挑战。因此,寻找与开发新的治疗方法和药物对于改善乳腺癌患者的预后势在必行。自噬是一种真核细胞内高度保守的自我调节过程,基于溶酶体降解细胞内聚集或错误折叠的蛋白质和衰老或受损的细胞器。在癌症进程中,自噬是一把“双刃剑”,一方面可以为癌细胞提供营养物质而延长其生存周期,另一方面自噬可以通过自身作用降解肿瘤细胞而抑制肿瘤的生长与转移。近年来,靶向自噬的一系列小分子在癌症的临床治疗中取得良好的进展。药物重定位是一种在已批准临床使用的药物中探索新机制或新用途的药物研发策略,与开发新药相比,药物重定位可以缩短药物研发的时间与成本,降低药物研发失败的风险。因此,药物重定位成为目前药物开发和研究的热点。作为FDA批准的广谱驱虫药物,氟苯达唑(Flubendazole)被重新定位为一种有效的抗癌药物与自噬诱导剂。然而,在乳腺癌中氟苯达唑诱导自噬的研究非常有限,其调控肿瘤增殖与转移的相关分子机制值得进一步探讨。研究目的本课题以乳腺癌为研究对象,探讨重定位药物氟苯达唑的抗癌作用并阐明氟苯达唑调控自噬及线粒体自噬相关的分子机制,为乳腺癌的临床治疗提供新的见解。研究方法1、通过MTT检测、克隆形成、LDH释放与Ed U检测研究氟苯达唑对乳腺癌细胞增殖的影响;2、通过Annexin V/PI双染与TUNEL检测研究氟苯达唑对乳腺癌细胞凋亡的影响;3、通过划痕与Transwell实验研究氟苯达唑对乳腺癌细胞迁移的影响;4、通过电镜与GFP-m RFP-LC3腺病毒分别观察乳腺癌细胞中自噬与自噬流;5、通过m PTP开放率与JC-1检测研究氟苯达唑对乳腺癌细胞线粒体膜的影响;6、通过流式分析检测Mito SOXTM Red FM研究氟苯达唑对线粒体氧化应激的影响;7、通过蛋白免疫印迹及免疫组化研究氟苯达唑对相关蛋白表达的影响;8、通过免疫荧光研究氟苯达唑对相关蛋白的荧光强度的影响及共定位情况;9、构建异种移植肿瘤模型与转移模型验证氟苯达唑在小鼠体内抑制增殖与转移的作用;10、通过RNAseq检测研究氟苯达唑诱导的乳腺癌细胞中差异表达基因。研究结果1、氟苯达唑诱导自噬相关性细胞死亡抑制乳腺癌增殖与转移在多种肿瘤细胞中评价氟苯达唑的抗癌作用并筛选出乳腺癌作为本研究的候选肿瘤,同时通过细胞水平研究与小鼠模型验证发现氟苯达唑具有抗增殖与抗转移作用。为进一步探究氟苯达唑抑制乳腺癌的分子机制,采用多种方法证明氟苯达唑在乳腺癌中能够诱导凋亡与自噬,并且在自噬缺陷细胞(si-ATG5)中或与自噬抑制剂(3-MA)联用将会降低氟苯达唑的抗增殖与抗转移效果,表明氟苯达唑诱导自噬相关性细胞死亡抑制乳腺癌增殖与转移。2、氟苯达唑靶向EVA1A诱导细胞自噬抑制乳腺癌增殖与转移采用RNAseq检测分析氟苯达唑诱导乳腺癌细胞转录组水平的变化并筛选自噬相关基因,结合细胞水平与小鼠体内验证氟苯达唑上调EVA1A的蛋白水平,而且,氟苯达唑靶向EVA1A调控自噬抑制乳腺癌增殖与转移。此外,结合基因敲除或过表达实验发现EVA1A调控ATG5依赖性自噬。3、氟苯达唑调控DRP1依赖性线粒体自噬诱导线粒体功能障碍研究发现氟苯达唑在乳腺癌细胞中破坏线粒体膜并引起线粒体功能障碍。通过进一步机制研究发现氟苯达唑能够上调DRP1的表达,促进PINK1的积累和Parkin的线粒体转位,激活PINK1/Parkin信号通路而诱导线粒体自噬。此外,抑制DRP1表达将降低氟苯达唑诱导的线粒体自噬,而且线粒体膜损伤和线粒体功能障碍得到缓解,表明氟苯达唑调控DRP1依赖性线粒体自噬并诱导乳腺癌细胞中线粒体功能障碍。4、氟苯达唑靶向EVA1A调控线粒体自噬抑制乳腺癌增殖与转移研究表明DRP1介导的线粒体自噬参与调控氟苯达唑诱导的抗癌作用。此外,本研究证明氟苯达唑在乳腺癌细胞靶向EVA1A调控线粒体自噬并诱导线粒体功能障碍。同时,结合基因敲除和过表达实验证明DRP1介导的线粒体自噬是EVA1A过表达发挥抗癌作用的关键因素之一,表明氟苯达唑靶向EVA1A调控线粒体自噬抑制乳腺癌增殖与转移。此外,初步分析氟苯达唑与EVA1A的结合模式,通过构建EVA1A突变位点并探究其对氟苯达唑诱导自噬与抗乳腺癌作用的影响,预测EVA1A的Thr113位点是其与氟苯达唑相互作用的潜在关键氨基酸位点。结论综上,本论文以乳腺癌为研究对象,探究重定位药物氟苯达唑在乳腺癌细胞与小鼠模型中的抗增殖与抗转移活性,并阐明氟苯达唑作为自噬诱导剂在乳腺癌中诱导自噬与线粒体自噬的相关机制。本研究报道了氟苯达唑在乳腺癌中靶向EVA1A调控自噬与线粒体自噬,诱导自噬相关性细胞死亡发挥抗增殖与抗转移作用。本论文为重定位药物氟苯达唑的抗癌作用提供新的见解,也为新型靶向抗乳腺癌小分子药物的开发提供新的线索。
...3.展喙乌头和土瓜狼毒中化学成分研究
- 关键词:
- 展喙乌头;二萜生物碱;土瓜狼毒;化学成分
- 卢晶
- 指导老师:西南交通大学 高峰
- 0年
- 学位论文
乌头属植物和大戟属植物具有丰富的特征性化学成分及生物活性,本论文在对两个属特征性化学成分进行总结的基础上,以展喙乌头(Aconitum novoluridum)和土瓜狼毒(Euphorbia prolifera)为研究对象,采用硅胶柱层析、中压制备柱色谱以及高效液相柱色谱对两种国产药用植物化学成分进行研究,结合波谱手段以及文献对比法鉴定单体化合物的结构,最终鉴定了31个单体化合物,包括3个新化合物。具体如下:(1)展喙乌头化学成分研究展喙乌头(Aconitum novoluridum)为毛茛科(Ranunculaceae)乌头属(Aconitum)牛扁亚属牛扁组植物,属于喜马拉雅地区特有药用植物。首次对展喙乌头的化学成分及生物活性开展研究,采用冷浸提取和溶剂萃取等方法提取总生物碱。对总生物碱开展系统分离纯化,鉴定了19个单体化合物,包括3个新C19-二萜生物碱,命名为novolunines A-C,其中,novolunines A和B是罕见的含有芳基-喹唑啉酮轴手性侧链的二萜生物碱,阻转异构现象明显。Novolunine C是自然界中较为少见的亚胺类(N=CH-)C19-二萜生物碱。16个已知化合物鉴定为brevicatine A,cammaconine,acobretine C,acobretine D,aconorine,scaconitine,brochyponine A,brevicanine I,N-deacetylscaconitine,excelsine,kirisine A,8-O-acetylexcelsine,leucostonine,neofinaconitine,lepenine和lepetine。为发现潜在的植物源新药,筛选单体化合物的乙酰胆碱酯酶抑制作用和抗炎作用,结果显示均无明显活性。(2)土瓜狼毒化学成分研究土瓜狼毒(Euphorbia prolifera)为大戟科(Euphorbiaceae)大戟属(Euphorbia)植物,有效成分主要为萜类化合物,具有抗炎、抗卵巢癌和抗真菌等多种药理作用。对土瓜狼毒的化学成分进行系统研究,采用95%乙醇冷浸制备总浸膏,对总浸膏进行系统分离,共鉴定了12个单体化合物,包括24-亚甲基环阿尔廷醇,β-谷甾醇,β-香树脂醇,月腺大戟素,jolkinolide A,狼毒乙素,2,4-二羟基-3-醛基-6-甲氧基苯乙酮,2,4-二羟基-3-醛基-6-甲氧基苯丙酮,香草酸,异香草酸,n-tetratriacont-20,23-dienoic acid和cotonoate A。土瓜狼毒的植物化学成分研究对大戟属植物化合物类型的补充具有重要意义,并可能作为土瓜狼毒的化学分类学标记。
...4.白喉乌头中二萜生物碱成分的分离及生物活性筛选
- 关键词:
- 乌头属;白喉乌头;二萜生物碱;生物活性;拒食活性
- 王珏
- 指导老师:西南交通大学 黄帅
- 0年
- 学位论文
全球乌头属植物共有400多种,其中有76种在我国被作为民族药治疗跌打损伤、风寒湿痹、类风湿性关节炎等疾病。白喉乌头为乌头属植物,分布于我国新疆、甘肃西北部,生长于海拔1400-2550米间的山地草坡或山谷沟边,因具有祛风除湿、消肿止痛的功效被哈萨克族作为民族药。国内外对白喉乌头中化学成分已有文献报道,目前已从白喉乌头中分离得到35个二萜生物碱,包括19个C18-二萜生物碱、9个C19-二萜生物碱和7个C20-二萜生物碱。但白喉乌头中活性成分尚不明确,资源尚未得到合理开发,因此本论文选取白喉乌头为研究对象,研究其化学成分及生物活性。本论文通过酸提碱沉法制备白喉乌头根中总生物碱,结合正反相硅胶柱层析对总生物碱中单体化合物进行分离纯化,通过HR-ESI-MS,1D NMR和2D NMR鉴定化合物结构。从白喉乌头中分离共得到19个二萜生物碱和1个香豆素类化合物。其中3个新化合物命名为leucostosine A(1),leucostosine B(2)和leucostosine C(3),化合物1和3为新的高乌宁碱型C18-二萜生物碱,化合物2为新的乌头碱型C19-二萜生物碱。已知化合物包括2个冉乌宁碱型C18-二萜生物碱leuconine(4)和leucostomine C(6),2个高乌宁碱型C18-二萜生物碱delphicrispuline(14)和N-deacetyllappaconitine(17),7个乌头碱型C19-二萜生物碱aconitine(5)、chasmaconitine(7)、14-acetyl-8-methyltalatisamine(10)、brochyponine A(11)、cammaconine(12)、mesaconitine(15)和pseudaconine(16),3个牛扁碱型C19-二萜生物碱delvestidine(13)、dehydroacosanine(18)和delphatine(19),2个纳哌啉型C20-二萜生物碱songoramine(8)和songorine(9),1个香豆素类化合物bergapten(20)。化合物7、8、10、11、12、14、16和19为首次从该植物中分离得到。为寻找具有潜在生物活性的化合物,对分离得到的部分二萜生物碱进行体外抗乙酰胆碱酯酶活性、抗炎活性、抗肿瘤活性及对甜菜夜蛾的拒食活性研究。研究表明,所测二萜生物碱均表现较弱抗乙酰胆碱酯酶活性、抗炎活性、抗肿瘤活性。化合物2和13对甜菜夜蛾具有良好的拒食活性,其EC50分别为1.54 mg/cm~2和2.82 mg/cm~2。
...5.宽叶蔓乌头和高乌头中生物碱成分研究
- 关键词:
- 毛茛科;乌头属;宽叶蔓乌头;高乌头;二萜生物碱;乙酰胆碱酯酶
- 李嘉敏
- 指导老师:西南交通大学 周先礼
- 0年
- 学位论文
本论文以宽叶蔓乌头(Aconitum sczukinii)和高乌头(Aconitum sinomontanum Nakai)为研究对象,对其二萜生物碱成分进行研究。采用传统的乙醇冷浸提取法、酸溶碱沉以及有机溶剂萃取法对这两种植物中的生物碱成分进行提取。综合采用硅胶柱层析(正、反相硅胶)对宽叶蔓乌头和高乌头中的二萜生物碱进行分离纯化。采用高分辨电喷雾质谱HR-ESI-MS、红外光谱IR、核磁光谱NMR等波谱技术以及文献对比法鉴定化合物的结构。最终从宽叶蔓乌头中分离并鉴定出10个二萜生物碱,其中5个为新化合物,命名为sczukiniline A-E。5个新化合物中包括3个海替定型C20-二萜生物碱和2个牛扁碱型C19-二萜生物碱。其中化合物sczukiniline A(45)在C-12和C-14之间连有一个酯基,形成一个含有内酯结构的D环。已知化合物50-53均为首次从宽叶蔓乌头中分离得到。从高乌头中分离并鉴定出6个二萜生物碱,均为已知化合物,其中8-O-methylgigactonine(54)、anhydrolycoctonine(55)和finaconitine(58)为首次从高乌头中发现。为寻找具有潜在抗AD活性的先导化合物,对从宽叶蔓乌头中分离出的新化合物sczukiniline A-E(45-49)进行了乙酰胆碱酯酶(Ach E)抑制活性研究。研究结果显示,这五个化合物对Ach E均无抑制活性。本研究进一步丰富了乌头属植物中二萜生物碱的化学成分研究,同时为乌头属植物的化学分类提供了参考。
...6.吉林乌头中生物碱成分研究
- 关键词:
- 毛茛科;乌头属;吉林乌头;二萜生物碱;乙酰胆碱酯酶
- 蒋光有
- 指导老师:西南交通大学 周先礼
- 0年
- 学位论文
本论文以吉林乌头为研究对象,对其二萜生物碱成分进行系统研究。采用传统的溶剂冷浸提取法、酸提碱沉以及溶剂萃取法对植物中生物碱成分进行提取;综合采用正、反相硅胶和碱性氧化铝柱层析,结合重结晶对吉林乌头中二萜生物碱进行分离纯化;采用HR-ESI-MS,NMR,IR等波谱技术以及文献对比法鉴定化学结构。最终从吉林乌头中分离并鉴定出61个二萜生物碱,其中20个为新化合物,命名为kirisines A-T。新化合物中包括2个高乌宁碱型C18-二萜生物碱,4个冉乌宁碱型C18-二萜生物碱,7个光翠雀碱型C20-二萜生物碱,3个纳哌啉型C20-二萜生物碱,1个乌头碱型C19-二萜生物碱和3个牛扁碱型C19-二萜生物碱。Kirisines A和B是世界上第二个和第三个含9,14-亚甲二氧基的冉乌宁碱型C18-二萜生物碱,且后者是稀有的氯取代化合物,kirisine M是罕见的光翠雀碱型氮氧化物。补充和修正了aconicarmichinium C和吉乌定的核磁数据。化合物21,25-27,30-31,33,35-36,38-51,55和58-61为首次从该植物中分离。为寻找具有潜在抗AD活性的先导化合物,测试了部分化合物的乙酰胆碱酯酶抑制活性和神经保护活性。研究结果显示,仅化合物8、21、24和37,对乙酰胆碱酯酶表现出轻微的抑制活性。本研究进一步丰富了乌头属植物二萜生物碱的化学和药理活性成分研究,为东北药用植物的深入开发和利用提供了依据,同时为乌头属植物化学分类提供了参考。
...7.两种丽江产药用植物中化学成分研究
- 关键词:
- 拟康定乌头;二萜生物碱;叶穗香茶菜;二萜
- 王腾飞
- 指导老师:西南交通大学 黄帅
- 0年
- 学位论文
活性多样的天然产物是新药开发的重要来源。迄今美国FDA批准上市的药物中,60%来源于天然产物。本论文选择两种丽江产药用植物作为研究对象,利用多种分离纯化方法,结合HR-ESI-MS、IR和NMR等现代技术对两种药用植物中化学成分进行研究,共分离鉴定了37个单体化合物,其中新化合物2个。具体如下:(1)拟康定乌头化学成分研究拟康定乌头(Aconitum rockii Fletcher et Lauener)为毛茛科乌头属植物。具有散寒止痛,活血化瘀等功效。本论文首次对拟康定乌头中生物碱成分进行研究,采用酸提碱沉法制备总生物碱。对总生物碱进一步系统分离,分离并鉴定了22个单体化合物,其中1个新的乌头碱型C19-二萜生物碱:Rockiitine A,21个已知化合物包括3个7,17断裂型C19-二萜生物碱:Kongboendine、Franchetine和Vilmorisine,1个少见的双二萜型生物碱Bulleyanine B,17个乌头碱型C19-二萜生物碱:14-Acetytalasamine、Dolichotine A、14-Aceytl-8-O-methyltalatisamine、Anisoezochasmaconitine、Leueantine C、Sachaconitine、Chasmaconitine、Talatisamine、Chasmanine、Acoforesticine、Longtouconitine A、8-O-methyltalatisamine、14-Benzoylneoline、14-Acetoxy-8-O-methylsachaconitine、14-O-acetylsachaconitine、Yunaconitine、Geniculatine A。(2)叶穗香茶菜化学成分研究叶穗香茶菜(Isodon phyllostuchys)为唇形科香茶菜属植物。具有清热利湿、活血散瘀、解毒消肿等功效。本论文对采自丽江的叶穗香茶菜化学成分进行研究,采用95%乙醇冷浸制备总浸膏,对其进行系统研究共分离鉴定了15个化合物,其中1个新isopimarane型二萜化合物:Phyllostachysarin A,该类型化合物为首次从该种植物中分离鉴定。已知化合物包括3个ent-kauranes型二萜:Radboternin C、Oridonin、Phyllostachysin A,6个三萜类化合物:Ursaldehyde、Oleanolic acid、3β,20,23-Trihydroxy-24,25,26,27-tetranordammarane、Euscaphic acid、Epi-oleanolic acid和Isofouquierol。2个酰胺类:N-cis-feruloyloctopamine和N-trans-feruloyloctopamine是首次从叶穗香茶菜中分离鉴定的此类化合物;2个甾体类化合物:β-sitosterol和Helogenin;1个链状二萜:Phytol。对化合物Phyllostachysarin A和Phyllostachysin A测试体外抗肿瘤活性,结果显示无活性,对化合物N-cis-feruloyloctopamine和N-trans-feruloyloctopamine测试其抑制乙酰胆碱酯酶活性,结果显示无活性。
...8.短距乌头中具有阻转异构现象二萜生物碱的分离、半合成及结构鉴定
- 关键词:
- 短距乌头;二萜生物碱;阻转异构;半合成;生物活性
- 王钟生
- 指导老师:西南交通大学 周先礼
- 0年
- 学位论文
乌头始载于《神农本草经》,被列为下品,其性辛,味苦,有毒。我国约有近百种乌头属植物作为中药使用,如川乌、草乌、附子和雪上一枝蒿等,具有消炎止痛、清热解毒等功效。研究表明,二萜生物碱是乌头属植物的主要特征成分和活性成分,具有多种生物活性,尤其在抗炎、镇痛、抗心律失常等方面效果显著。多年来,二萜生物碱一直是寻找药物先导化合物的重要来源,为药物学家开发新药提供灵感,也是植物学分类的研究热点。由此可见,乌头属植物具有重要的药用价值和开发前景,本文对采自云南丽江的短距乌头进行二萜生物碱成分及活性研究,以期挖掘潜在的药用价值,具体工作如下:通过正(反)相硅胶柱色谱、中压制备色谱以及重结晶等多种分离手段,对短距乌头中的二萜生物碱成分进行分离纯化,综合运用UPLC-MS、NMR和IR等多种分析技术对分离得到的化合物进行表征。分离鉴定出4个具有阻转异构现象的新乌头碱型C19二萜生物碱Brevicatines A-D,该结构含有芳基-喹唑啉酮轴手性侧链。利用变温核磁、1D和2D-NMR等技术对化合物Brevicanine A的阻转异构现象进行研究,随着温度的升高,~1H-NMR光谱中的两组信号逐渐靠拢,升温至140℃时表现为单一化合物特性,这是首次对二萜生物碱中的阻转异构现象进行研究。同时,以邻氨基苯甲酸为原料,中间体花葶乌头宁作为二萜生物碱母核,完成化合物Brevicatines A和B的半合成,进一步验证新化合物的结构。此外,为了评估短距乌头中二萜生物碱的生物活性,采用MTT法考察了化合物Brevicatines A-D对体外培养的人结肠癌细胞(HCT-116)、人肝癌细胞(HepG-2)以及人乳腺癌细胞(MCF-7)增殖率的影响,均未表现出较好的抗肿瘤活性(IC50>50μM,n=3)。
...9.乌头中生物碱成分的研究
- 关键词:
- 乌头属;乌头;二萜生物碱;carmichasines A-D
- 李玉
- 指导老师:西南交通大学 周先礼
- 0年
- 学位论文
乌头属是一类重要的药用植物,在我国具有悠久的药用历史,许多药用本草书籍均有相关记载。乌头(Aconitum carmichaelii Debeaux),主要分布于我国四川,云南,陕西等地,其母根为川乌,侧根叫附子,是中药中十分重要的两味药材,常用于治疗神经痛、风湿和心力不足等症。现代药理学研究结果显示,二萜生物碱是其主要活性成分,具有抗炎、镇痛、强心、抗癌等药理作用。因此,为了寻找新的和具有潜在生物活性的二萜生物碱,并为乌头的进一步开发和利用提供依据,对其进行生物碱成分进行研究。利用溶剂提取法、酸提碱沉法以及萃取法提取乌头中的生物碱成分;采用正、反相硅胶和氧化铝柱层析等色谱方法进行分离纯化;采用HR-ESI-MS,NMR,IR等波谱技术鉴定化学结构。最终从乌头中分离鉴定28个二萜生物碱单体,其中有4个为新化合物:carmichasines A-D。Carmichasine A是首次发现的含氰基(-C≡N)的C19-二萜生物碱。24个已知化合物,包括及2个C(8)-C(15)次裂型C19-二萜生物碱:nagarines A和B,3个纳哌啉型C20-二萜生物碱:songorine、songoramine和15-acetylsongoramine,以及19个乌头碱型C19-二萜生物碱:talatisamine、chasmanine、14-acetyltalatisamine、3-deoxyhokbusine A、14-benzoylaconine、hypaconitine、mesaconitine、aconitine、beiwutine、sachaconitine、karacoline、14-benzoylchasmanine、6-epiforsticine、15-β-hydroxyneoline、pengshenine A、8-OEt-14-benzoylmesaconine、neoline、6-epichasmanine和subcusine。其中,nagarines A和B是继从保山乌头(Aconitum nagarum)中以新骨架形式被分离得到之后,第二次在自然界中发现,该发现进一步确证了该类骨架的存在。为了寻找具有潜在生物活性的先导化合物,对carmichasines A-D测试了细胞毒性,但四个化合物均无明显抑制活性。此外,本文第3章还综述了2015-2018年从乌头属植物中分离鉴定的新二萜生物碱的研究进展,包括其来源、骨架类型和生物活性。
...10.翠雀、珠芽乌头、拳距瓜叶乌头及黄花乌头中二萜生物碱的研究
- 关键词:
- 翠雀;珠芽乌头;拳距瓜叶乌头;黄花乌头;化学成分;二萜生物碱;镇痛活性
- 徐巾卜
- 指导老师:西南交通大学 周先礼
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- 学位论文
草乌,即乌头和翠雀属药用植物,在我国传统中医药领域有着十分悠久的药用历史,主治风寒湿痹、关节疼痛等症。草乌中的主要成分二萜生物碱是一类具有复杂稠环结构的天然产物,因其具有镇痛、抗炎、抗心衰等多种药理活性,而广受学者们的关注。故深入细致地研究草乌活性成分,对新药研发具有重要的现实意义。本论文对四种草乌翠雀、珠芽乌头、拳距瓜叶乌头以及黄花乌头中二萜生物碱成分进行研究。利用多种色谱方法对其中生物碱成分进行分离,经多种波谱及化学方法对化合物进行结构鉴定,共分离鉴定96个化合物。其中新化合物26个,包括2个具有同一新骨架结构的化合物。为寻找具有良好生物活性的药理成分以及为药用草乌质量评价奠定基础,根据不同结构特征单元与生物活性间的关系,通过醋酸扭体法、Griess法、MTT法以及Ellman法分别考察部分生物碱的镇痛、抗炎、抗肿瘤以及乙酰胆碱酯酶抑制活性,并从中发现了一种具有良好镇痛活性的先导物deoxylappaconitine。具体内容如下:(1)翠雀中生物碱成分及生物活性研究翠雀(Delphinium grandiflorum L.)为毛茛科翠雀属翠雀组翠雀系多年生草本植物。主要分布在我国云南、四川、陕西、河北、东北等地。本文对采自东北地区的翠雀全草进行系统的二萜生物碱成分研究,共分离鉴定了28个化合物。其中,新化合物11个。Grandiflonines A和B为新骨架化合物,通过Mosher法、X–射线单晶衍射法验证了grandiflonine A的绝对构型。根据生源关系推测此骨架是由海替生型C20–二萜生物碱经E环开环形成,且C(18)–Me为α构型。其余的新化合物中包括2个海替生型C20–二萜生物碱:grandiflonines C和D,以及7个牛扁碱型C19–二萜生物碱:grandiflonine E、grandiflonine F、grandiflonine G、N–(2′′–methylsuccinamide)–delectine、N–(2′′–methylsuccinyl)–delectine、N–(3′′–methylsuccinyl)–delectine和N–(2′′–methylsucc–inamide)–andersonidine。17个已知化合物分别为:umbrosumine C、umbrosumine A、trifoliolasine B、delsemine A、14–O–acetyldelectinine、lycoctonine、delphatine、browniine、14–acetylbrowniine、delectinine、14–dehydrobrowniine、guan fu base A、yunnanensine C、delgrandine、lappaconitine、deoxylappaconitine和predicentrine。运用Griess法,考察除化合物grandiflonine D、grandiflonine E、grandiflonine F、trifoliolasine B和delsemine A外,其余化合物对LPS诱导的RAW 264.7细胞中NO生成的影响。结果表明,所测化合物对NO的生成均无明显的抑制作用。采用小鼠醋酸扭体法,考察化合物grandiflonine G、lycoctonine、browniine、deoxylappaconitine以及两个乙酰化衍生物8–acetyl–deoxylappaconitine、8–acetyl–lappaconitine的镇痛活性。结果表明,deoxylappaconitine具有良好的镇痛活性(ED50=0.35 mg/kg),其治疗指数(TI=46.22)是阳性对照药物高乌甲素的十四倍,有望开发成为镇痛候选药物。(2)珠芽乌头中生物碱成分及生物活性研究珠芽乌头(Aconitum bulbilliferum Hand.–Mazz.)为毛茛科乌头属乌头组蔓乌头系植物。本文首次对其化学成分进行研究,共发现5个新化合物和20个已知化合物。新化合物包括光翠雀碱型C20–二萜生物碱bulbilliferine A,海替生型C20–二萜生物碱bulbilliferine B,以及C19–二萜生物碱bulbillifedines A、B和C。已知化合物分别为8–O–methyl–14–O–anisoylchasmanine、geniculatine B、austroconitine B、14–acetylkaraco–line、aconitramine C、vilmorrianine A、genicunine B、14–O–acetylsachaconitine、14–acetoxy–8–O–methylsachaconitine、geniculatine C、acoforesticine、ezochasmanine、chasmanine、condelphine、columbianine、15–α–hydroxyneoline、anisoylyunaconine、aconitramine A、aconosine和panicutine。通过小鼠醋酸扭体法,考察了部分化合物的镇痛活性。其中,化合物aconitramine C和vilmorrianine A表现出中等程度的镇痛活性,0.1 mg/kg给药浓度下扭体抑制率分别为41.7%、58.8%;8–O–methyl–14–O–anisoylchasmanine和austroconitine B在高浓度给药剂量下表现出较强的镇痛活性,10mg/kg浓度下扭体抑制率分别为83.6%和83.1%。(3)拳距瓜叶乌头中生物碱成分及生物活性研究拳距瓜叶乌头(Aconitum hemsleyanum var.circinatum W.T.Wang)为毛茛科乌头属乌头组蔓乌头系植物。本文对采自四川峨眉的拳距瓜叶乌头进行化学成分进行研究,共分离鉴定22个化合物。包括6个新化合物(circinatines A、B、C、D、E和F)。其中,circinatine A为7,17–次裂型C19–二萜生物碱;circinatine E为含有N–CHO取代的乌头碱型C19–二萜生物碱,并通过X–射线单晶衍射证明了其立体构型;circinatine F为化合物circinatine D的氮氧化物。已知化合物分别为vilmorrianine D、nagadine、14–acetylnagadine、talatisamine、hemsleyanine C、circinasine D、hemsleyanine E、hemsl–eyanine D、hemsleyanisine、hemsleyadine、hemsleyasine、indaconitine、crassicauline A、yunaconitine、anisoylyunaconine和kongboendine。运用MTT法考察以上化合物对人结肠癌细胞(HCT116)、人肾癌细胞(786–0)、人乳腺癌细胞(MCF–7)以及人肺癌细胞(A549)的增殖抑制作用。结果表明,以上化合物均无明显抑制活性(IC50>60μM,n=6)。(4)黄花乌头中生物碱成分及生物活性研究黄花乌头(Aconitum coreanum Levl.)为毛茛科乌头属乌头组短柄乌头系植物。对采自吉林磐石市的黄花乌头进行系统的生物碱成分研究,共分离鉴定了21个化合物。Coreanines A、B、C和D为4个新海替生型C20–二萜生物碱。已知化合物包括:guan fu base A、guan fu base Y、guan fu base F、guan fu base G、guan fu base O、guan fu base P、guan fu base Z、acoridine、trichodelphinine D、triacetylhetisine、hetisine、guan fu base R、anthoroisine F、talatisamine、14–acetyltalatizamine、condelphine和columbi–dine。运用Ellman法考察了除hetisine、anthoroisine F、talatisamine、14–acetyltalatiza–mine、condelphine和columbidine外,其余化合物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性。结果表明,并未发现活性较好的化合物(IC50>50μM,n=6)。
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