摘要
恶性肿瘤和病毒感染性疾病是两种严重威胁人类健康的疾病,从药用植物中发现具有抗病毒和抗肿瘤活性的结构新颖的先导化合物,是研发抗病毒和抗肿瘤药物的重要方向之一。本论文对四种药用植物,余甘子(Phyllanthus emblica Linn),西印度醋栗(Phyllanthusacidus Skeels),地不容(Stephania epigaea Lo),和地涌金莲(Musella lasiocarpa)进行了化学成分及其抗病毒和抗肿瘤生物活性研究。运用多种现代分离和分析手段,共分离纯化并鉴定了141个化合物。运用高分辨质谱、核磁共振、异核耦合常数测定、结合量子计算化学、手性拆分、化学反应以及各种光谱手段,确证了平面结构及立体结构。其中新化合物69个,化合物的结构类型主要涉及高度氧化的没药烷型和降没药烷型倍半萜及其配糖体、闭花木烷型二萜配糖体、愈创木烷型倍半萜配糖体、降单环倍半萜配糖体、双苄基异喹啉类生物碱等。此外,以乙肝病毒(HBV)、流感病毒(N3H2)、手口足病毒(EV71)、Ⅰ型单纯疱疹病毒(HSV-1)及柯萨奇病毒B3(CVB3)等5种病毒株为靶病毒以及6株人类肿瘤细胞,对上述部分化合物进行体外抗病毒及细胞毒活性筛选。结果表明,含有氨基糖的倍半萜配糖体和倍半萜配糖体二聚体选择性的对乙肝病毒有显著的抑制活性,2位去甲基oxyacanthine型双苄基异喹啉对肿瘤细胞表现出与顺铂相当的活性。 余甘子为大戟科叶下珠属植物。从余甘子根中共分离鉴定了84个化合物,新化合物36个。其中高度氧化的没药烷型倍半萜配糖体,具有通过缩酮形成的螺环没药烷型或降没药烷型骨架,为自然界中少见的化合物类型。从中还发现了通过缩酮形成的复杂桥环系统的没药烷倍半萜骨架,以及倍半萜配糖体的二聚体,都为结构比较新颖的化合物。这些配糖体化合物连接的糖基种类多达15种,涉及D-葡萄糖、D-木糖、L-可拉伯糖,和6-去氧葡萄糖4种单糖类型。抗病毒活性测试表明,连有二糖的倍半萜配糖体对流感病毒AH3N2表现出明显的抑制活性,IC50分别为2.6和4.5μg/ml,倍半萜配糖体二聚体化合物对乙肝病毒表现出明显的抑制活性,而糖基乙酰化的倍半萜配糖体对肿瘤细胞表现出明显的细胞毒活性。 针对闭花木烷型二萜手性中心附近具有苯环发色团的特点,建立了通过量子化学计算模拟圆二色谱(ECD)曲线与实验CD谱图进行对照来确定这类二萜配糖体绝对构型的方法,发现糖基的存在能够影响二萜骨架的构象,进而影响CD曲线的形状。 针对没药烷型倍半萜配糖体糖基复杂多变的特点,建立了快速、高效的柱前衍生/液相色谱手性拆分/紫外检测的分析方法来确定单糖的类型及绝对构型,该方法操作简单,灵敏度高,对该类化合物涉及到的D-和L-单糖可以实现完全分离。 西印度醋栗为大戟科叶下珠属植物,其根提取物在泰国作为重要的解酒药使用。从其根茎的甲醇提取物中分离鉴定了22个新化合物。主要结构类型为含氨基糖的高度氧化的没药烷型倍半萜配糖体,从中发现的含有复杂氧桥环系统的降没药烷型倍半萜骨架,为结构比较新颖的化合物类型。该植物中倍半萜配糖体糖基的变化不大,主要结构变化表现在骨架的氧化度,以及缩酮碳的立体构型。连有氨基糖的没药烷型倍半萜配糖体选择性的对乙肝病毒表现出明显的抑制活性,对乙肝表面抗原HBsAg和HBeAg的IC50分别可以达到16.5和16.8μg/mL。 对于含有甲基和氧取代的1,2-二次甲基脂肪链的没药烷型倍半萜配糖体,本论文通过测定异核耦合常数的方法确定了其相对构型。通过计算ECD的方法确定了分离到的所有没药烷型倍半萜苷的绝对构型,发现CD曲线对该类倍半萜8位碳的立体构型非常敏感,通过计算化学可以毫不含糊的确定该类化合物苷元的绝对构型。 地不容为防己科千金藤属植物,从其块根中分离鉴定了15个双苄基异喹啉类生物碱,6个为新化合物。一个由苄基异喹啉和一个裂环马兜铃酰胺(seco-aristolactam)形成的二聚体,是一新类型的双苄基异喹啉类生物碱。其中2-N去甲基的千金藤素衍生物对6株肿瘤细胞株均显示出与顺铂相当的细胞毒活性。 对地涌金莲花的化学成分研究,共分离鉴定了20个化合物,其中5个新的糖脂类化合物。 最后,针对配糖体类化合物结构的特殊性,对该类化合物绝对构型确定的方法学研究进展进行了综述。