昆明山海棠化学成分、生物活性及相关指纹图谱初探

  本论文共分为五章：第一章综述雷公藤属植物的化学成分与生物活性研究进展；第二章详细叙述雷公藤属植物昆明山海棠的化学成分研究：第三章对分离的化学成分进行生物活性评价；第四章对雷公藤属药物的色谱指纹图谱进行了初步研究；第五章对本论文所做工作进行总结和讨论。植物毒素是一种重要的生命现象,蕴涵着大量奥妙复杂的重要生物学信息。在许多传统的有毒药用植物中,毒性成分即其活性成分,只要控制好用法和用量,能在一些疑难杂症如癌症中起到很好的治疗作用。因此,我们对传统有毒药用植物昆明山海棠的化学成分及生物活性进行研究,配合其毒性找出活性成分,以期获得具有显著生物活性的先导化合物。卫矛科(Celastraceae)雷公藤属(Tripterygium)植物为有毒木质藤本植物。该属植物在我国共有三种：雷公藤(Tripterygium wilfordii),昆明山海棠(T.hypoglaucum)和东北雷公藤(T. regelii),分别分布于长江流域、西南及东北地区。该属植物民间应用历史悠久,用于治疗各种肿胀、风湿性关节炎及其它炎症、肿瘤、各种皮肤病等,还可用作植物杀虫剂。昆明山海棠与雷公藤的化学成分十分相似,但毒性略低于雷公藤,相较于后者的大量研究,前者研究相对较少,故实验选取昆明山海棠为研究对象,进一步研究其化学成分及活性。本论文对采自云南大理苍山的昆明山海棠的化学成分与生物活性进行了较为系统的研究。综合利用各种色谱分离材料,如硅胶、凝胶LH-20、反相键合材料RP-18、Toyopear1、ODS等对昆明山海棠茎叶进行化学成分的分离纯化,并应用现代波谱学手段,包括核磁共振技术(NMR)、质谱(MS)、紫外(UV)等对分离得到的化合物进行结构鉴定。共分离鉴定了45个化合物。包括5个新化合物,分别命名为：19-O-β-D-glucopyranosyl-labda-8(17),14-dien-13-ol (1), 3-oxo-14,15-dihydroxy-abieta-8,11,13-trien-19-ol (2), isopimara-8(14),15-diene-11β,19-diol (3), isopimara-8(14),15-diene-12α,19-diol (4), 和 2α,16α-hydroxy-ent-kauran-19,20-olide (5);2个新天然产物,分别鉴定为：20β-β-D-glucopregn-4-en-3-one (32),20α-β-D-glucopregn-4-en-3-one (33),为两个甾体糖苷类化合物；此外还包括已知二萜7个,分别鉴定为：雷公藤甲素(triptolide) (6),2-表雷公藤乙素(2-epitripdiolide) (7), wilforol F (8), triptobenzene A (9), isopimara-8(14),15-diene-17,19-diol (10), tripterinin (11)和 tripterifordin (12);三萜类12个,均为齐嫩果烷型三萜：木脂素类7个,为双四氢呋喃型木脂素和倍半木脂素；甾体3个；其它类型化合物9个,含芳香小分子、脂肪酸甘油酯等。化合物1为一半日花烷型二萜苷,C-19位上的甲基被β-D-葡萄糖取代；化合物2是雷公藤属植物中较常见的松香烷型二萜,该类型二萜约占所有二萜类成分的三分之二,2的C-15位发生羟基取代；化合物3和4属异海松烷型二萜,分别在C环上C-11和12位有羟基取代,且两者A环上的19位甲基也被羟基取代；化合物5为贝壳杉烷型二萜,与己知二萜不同的是A环上C-2位的羟基取代。我们对从昆明山海棠中分离得到的化合物进行了体外抗肿瘤活性与抗炎活性评价。抗肿瘤活性试验采用5种人肿瘤细胞模型,分别为A549(肺癌细胞)、DU145(前列腺癌细胞)、KB(口腔表皮样癌细胞)、KBvin(口腔上表皮细胞癌耐药株)和MDA-MB-231 (乳腺癌细胞),使用临床抗肿瘤药物紫杉醇作为阳性对照品。试验结果提示,化合物6和7对多种肿瘤细胞具有显著的抗肿瘤活性,IC50值为0.0012-0.1306 μM,对KB肿瘤耐药细胞株KBvin也有良好的细胞毒活性,而紫杉醇则完全失效,IC50值分别为0.1306和0.0044μM。抗炎活性主要通过自由基清除率和弹性蛋白酶释放抑制率来进行评价。实验结果显示,三个齐墩果烷型三萜酸类化合物13、14、15具有较好的抗炎活性。结合文献,提示昆明山海棠中的齐墩果烷型三萜酸在植物的整体抗炎活性中具有重要作用。以上活性评价结果表明,萜类成分是昆明山海棠的主要活性成分,其它类型成分也起到一定的协同作用。论文第四章对三种雷公藤属药材木质部和三种雷公藤制剂进行了初步指纹图谱研究,并对几种实验分离得到的单体成分在原药材图谱中进行指认。采用液相色谱系统,配合二极管阵列检测器(DAD)和蒸发光检测器(ELSD)两种检测方式,Kromasil C18色谱柱(4.6 mm × 25 cm,5μm),以乙腈：水为流动相梯度洗脱,流速为1 mL/min。方法学考察表明,该色谱系统具有良好的精密度、重现性和稳定性。通过指纹图谱对比,发现三种药材中产地同为云南的昆明山海棠和雷公藤的化学成分更加接近,只是含量有所差异,而东北雷公藤的化学成分与前两者区别相对较大。三种片剂的化学成分相似度较高,可能与其药材来源、部位相似以及使用相似的生产工艺有关。最后,用HPLC法对三种药材中的主要活性成分雷公藤甲素进行了含量测定,分别为7.38、7.16和9.15μg/g。通过对昆明山海棠茎叶的研究结果及与文献的对比发现：昆明山海棠根皮、木质部、茎叶的化学成分差异较大,茎叶部分所含的雷公藤甲素及萜类成分较木质部和根皮少,在根皮中含有的生物碱类成分在茎叶中含量也很少,而茎叶中木脂素、酚性成分等极性较大的成分以及三萜含量相对较多,这与文献报道结果一致；昆明山海棠中的二萜类型非常丰富,抗肿瘤等药理活性也主要分布在此类成分中,三萜为主要的抗炎活性成分。

【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R284;R285;S567.19
【目录】：

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