论文摘要:铁牛七中生物碱成分研究
生物碱在植物中的分布较广,约100余科的植物中都含有生物碱,其中以双子叶植物类的豆科、茄科、防己科、罂粟科、毛茛科和小蘖科等科属含生物碱较多。迄今为止,报道的天然产二萜类生物碱已逾900个,其中80%以上的来源于毛茛科乌头属、翠雀属和飞燕属植物。乌头属植物大多数为民间药用植物,代表性的药用植物乌头、附子、草乌均为我国药典所收录。而这类药用植物的主要活性成分则为二萜类生物碱。
铁牛七为毛茛科乌头属植物铁棒锤当年生干燥根茎。铁牛七常以根入药,具有活血祛瘀,祛风除湿,消炎镇痛等功效。实验表明,作为铁牛七中的活性成分,3-乙酰乌头碱抗炎、镇痛的功效。而且铁牛七的水提浸膏具有抑瘤作用。本论文将以铁牛七的生物碱成分着眼点,试图对其生物碱组分进行深入研究,以期分离得到新的二萜生物碱和发现二萜生物碱的新的生物活性。
本论文首先由铁牛七中分离得到的二萜生物碱,随后以波谱技术对生物碱的结构进行了表征,随后分析了虽得到的二萜生物碱的单晶结构,最后研究了二萜生物碱的生物活性。
第一章分别首先对二萜生物碱的结构特征、植物分布、波谱特征以及乌头属植物化学成分的分离、分析、化学合成、生物碱活性研究进行了系统的介绍。
第二章对陕西道地药材的太白“七药”的基本概况进行了系统的介绍和铁牛七化学成分及其活性研究进行了总结。
第三章为铁牛七中生物碱的分离、纯化和结构表征。采用10%氨水润湿铁牛七药材粉末后,氯仿回流提取铁牛七的总生物碱,然后依次采用溶剂萃取和中压制备色谱、高压制备色谱分离得到6个二萜类生物碱,采用IR,MS,1H-NMR,13C-NMR,1H-1H COSY,HMBC,HMQC,DEPT谱以及LC-MS和元素分析进行结构表征,确定它们分别为szechenyianine,宋果灵,宋果灵胺,15-乙酰宋果灵,3-乙酰乌头碱和牛七碱,其中szechenyianine即N-去乙基-N-甲酰-3-脱氧乌头碱,是一个新的二萜生物碱,宋果灵胺和15-乙酰宋果灵为首次由该种植物中发现。
第四章为二萜生物碱的晶体结构研究。分离得到的二萜生物碱,采用缓慢挥发溶剂法,共得到8个二萜生物碱的单晶。X-ray单晶衍射分析了晶体结构。
单晶宋果灵(C22H31NO3) Rhombohedral晶系,P212121空间群。晶胞参数分别为:a = 9.7733(7)Å,b = 13.4892(9)Å,c = 14.8097(10)Å,α = β = γ = 90?,V = 1952.4(2)Å3,Dx = 1.216 g/cm3,Z = 4。
三水合宋果灵盐酸盐(C22H32NO3+·Cl-·3H2O) Rhombohedral晶系,R3空间群。晶胞参数分别为:a = 28.293(2)Å,b = 28.293(2)Å,c = 7.4204(7)Å,α = β = 90?,γ =120?,V = 5144.2(7)Å3,Dx = 1.301 g/cm3,Z = 9。
一水合宋果灵苯甲酸盐(C22H31NO3+·C7H5O2-·H2O) Orthorhombic晶系,P2212121空间群。晶胞参数依次为a = 8.2756(7)Å,b = 14.210(1)Å,c = 22.414 (2)Å,α = β = γ = 90?,V = 2635.8 (4)Å3,Dx = 1.254 g/cm3,Z = 4。
二水合乙醇-宋果灵(C22H31NO3·C2H6O·2H2O) Monoclinic晶系,P21空间群。晶胞参数依次为a = 7.3856(8)Å,b = 8.2123(9)Å,c = 20.076(2)Å,α= γ = 90?,β = 90.190(1)?,V = 1217.7(2)Å3,Dx = 1.199 g/cm3,Z = 2。
15-乙酰宋果灵(C24H33NO4) Triclinic晶系,P1空间群。晶胞参数依次为:a = 9.360(8)Å,b = 11.593(9)Å,c= 11.830(16)Å,α = 113.223(15)?,β = 105.950(16)?,γ = 101.296(12)?,V = 1064.9(19)Å3,Dx =1.246 g/cm3,Z = 2。
宋果灵胺(C22H29NO3) Orthorhombic晶系,P212121空间群。晶胞参数为:a= 8.950(2)Å,b= 13.272(3)Å,c= 15.454(4)Å,α = β = γ = 90?,V = 1835.8(8)Å3,Dx = 1.286 g/cm3,Z = 4。
3-乙酰乌头碱(C36H49NO12) Orthorhombic晶系,P212121空间群。晶胞参数为:a = 9.2002(8)Å,b = 11.6454(9)Å,c = 33.072(3)Å,α = β = γ = 90?,V = 3543.3(5)Å3,Dx = 1.289 g/cm3,Z = 4。
牛七碱(C36H51NO11) Orthorhombic晶系,P212121空间群。晶胞参数为a = 12.447(3)Å,b = 16.082(4)Å,c = 17.584(4)Å,α = β = γ = 90?,V = 3519.6(15)Å3, Dx = 1.271 g/cm3,Z = 4。
第五章为铁牛七生物碱的生物活性研究。研究发现,宋果灵和3-乙酰乌头碱具有抑制人肺癌细胞A549生长的活性,在200 μg/mL时,二者对A549细胞的抑制生长率分别为63.0%和58.9%。宋果灵、15-乙酰宋果灵、宋果灵胺和3-乙酰乌头碱在一定的浓度范围对H2O2损伤内皮细胞ECV-304具有保护作用,且可以提高损伤ECV-304细胞的NOS活性。