虎皮楠生物碱研究进展
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2007年第27卷第5期。565~575有机化学C随ne∞J伽rnalofOrg龇icChemisⅡyVbl.”.2007No.5.565~575
·综述与进展·
虎皮楠生物碱研究进展
李震宇郭跃伟水(中国科学院上海药物研究所新药研究国家重点实验室上海201203)
摘要虎皮楠生物碱结构多变且具有复杂的多环骨架,该类生物碱奇特的多环结构使其成为化学和生物合成研究的热点之一.最近的关于虎皮楠生物碱的综述是由K‘)bayaslli和M嘶ta等于2003年报道的,文章对1987到2002年间虎皮楠生物碱的研究进行了概括。其后又有从11种虎皮楠植物中分离到的60多个新的虎皮楠生物碱报道,其中三分之二是由中国学者从分布于中国的虎皮楠植物中分离得到.这些新生物碱有的骨架类型已知,有的骨架新颖.故对这些新生物碱的结构分类、可能的生物合成途径和生物活性进行了综述.对生物碱的分类基本按照以前提出的方法,但增加了7种新的骨架类型.对各种骨架的结构特点及在生物合成中的相互关系也进行了讨论.关键词虎皮楠科;生物碱;结构分类:生物活性;生物合成
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虎皮楠科(daphIliphyllaceae)系被子植物金缕梅纲(h锄锄elidopsida),只有交让木属(脚愚咒咖砂砌m)l属,
约30种,分布于亚洲东南部,我国有10种,主要分布于长江以南的四川、云南、贵州、广西、广东等省区(表1p.虎皮楠科植物的主要特征化学成分是生物碱类口 ̄4】,其多变的骨架和复杂的多环结构吸引了天然产物化学家对其深入的研究,目前从该科植物中分离到的生物碱已超过120种.此外该科植物还含有黄酮‘51和三萜嘲等成分.
E·mail:yw皇mo@mail.shcnc.ac.饥劂vedApdl26,2006;mvis甜october15,2006:a。ccpted№vembcr17,2006.
国家自然科学基金∞o.20572116)资助项目.
万方数据566有机化学、bL27。2007
交让木虎皮楠脉叶虎皮楠大叶虎皮楠西藏虎皮楠长序虎皮楠狭叶虎皮楠牛耳枫长柱虎皮楠假轮叶虎皮楠D.,,l口c唧D如,,lMfq.D.o胁妇mf(日em吐)R∞已,l胁.D.p烈伽“mR∞Pn玩D.y姗以册饥馏CC强把甥D.砌懈跆珊g(&,l胁.)肘He髓_Arg.D-正D增PmcPm椰堋lR∞所咖.及册苫“s琏向Z扭m硒z自娩.D.c口砂c加埘挖曰e,lf反D.如,曙妇秒mm&&Ch把nD.s睡的enic诖18舡lmMerL云南、四川、贵州、广西、广东、台湾等长江以南各省四川、贵州、云南、广西、广东等云南东南部云南、西藏云南东南部、广西湖北、四川广西、广东、福建、江西等广西北部广东东部
对虎皮楠科植物化学成分的研究始于1909年,日本学者Yagi等【71从日本的交让木CD.m以c,印D如m)中分离得到一个生物碱成分,命名为daphIlimac由e,测定了其熔点并给出了分子式.真正开仓Ij、了虎皮楠生物碱化学成分研究的是日本名古屋大学的Sakabe等[8一,他们在1966年从交让木中分离出三个生物碱成分,通过单晶x射线衍射首先确定了dapllIliphyⅡine的结构,daphIli.phymne是第一个结构明确的虎皮楠生物碱.此后十几年,虎皮楠科植物(主要是对交让木)生物碱成分的研究成为天然产物化学研究的热点之一,这期间共报道虎皮楠生物碱34个【2~,这些结构多通过单晶x射线衍射实验、化学转化和1H.№根比较的方法确定.20世纪90年代以后,高效液相色谱、二维核磁共振和质谱电离技术的迅猛发展和运用,极大地促进了天然产物化学的发展.1999年,日本北海道大学的Morita等【lo】对日本D.^“m泷进行化学成分研究后得到两个具有新颖氮杂金刚烷骨架的生物碱daphnezo疵nesA和B,标志着虎皮楠生物碱成分的深入研究有一个新的开始.Y锄跚m等【2'3】曾于1975和1986年两次对虎皮楠
生物碱的研究进行了综述,Kobayaslli等【4】于2003年对1987至2002年间虎皮楠生物碱的研究进展进行了综述,2003年以来又有66个新生物碱被发现和报道,其中有三分之二是从中国的虎皮楠植物中分离得到的.本文对2003年以来虎皮楠生物碱的研究进行了综述.
1化学结构
2003年以来,植物化学研究者共对11种虎皮楠科植物进行了生物碱成分研究,包括A|ji姗£如,n纪秘m口,lfi,D.m口crop谢“m,上).c以咖c切“m,D.g缸McPscg,ls,D.p锻玩,l“m,D.s“易vP以fcfZ肠mm,Z).如,lgfs砂Z姗,上).D胁托胁f,A勿噌已凇c例Ds跏2和ny醒狞疗册积韶,其中后7种分布于中国的虎皮楠植物是首次进行研究.Yam锄ura等【2,3’4,111提出1986年以前分离得到的34种虎皮楠生物碱按照骨架分为六类,1999年后报道的虎皮楠生物碱多数具有新颖骨架,难以归入这六类骨架,笔者根据化学结构特征将这些新颖骨架生物碱分为7种类型,分别是DaphnezoIIlineA,Dapb_1licyclidin,Daph—maIlidinA,Iso”z嘶miIle,CalyciphylhneB,DaphIliglau—cinC和Daphm强idinC型(图1),并对各类生物碱的结构特征作了简要的归纳.近年来报道的新化合物1~66的植物来源、研究部位及参考文献列于表2,结构式按照骨架分类列于图2.
1.1Daphnane骨架这种骨架的生物碱由两个结构单元组成:含有22个碳原子的基本母核和含有8个碳原子的亚结构单元(以下简称C8),按照是否具有C8结构单元又可分为两类.DaphIliphylline是第一个Dapllll趾e骨架的虎皮楠生物碱,其结构通过单晶x衍射实验确定【8,91.2003年至今有两个这种骨架的生物碱报道,分别是17-hydroxy—homodaphniphymcacid(1)㈦和daphnilonge姗inD(2)【13】.1.2Secodaphnane骨架同D枷alle骨架一样,这类生物碱也由含22个碳
原子的基本母核和C8亚结构单元组成,也可以按照是否具有C8亚结构单元分为两类.Secodaphnane与Dapllnalle骨架结构类似,区别在于C(10)的成键方式不同【Daphnalle:C(10)—-N键;Secodapllnane:C(10)—C(7)键】,在碳谱中这两种骨架有明显区别,尤以C(1),C(7)和C(10)的化学位移差别最大.SecodaphIliphyⅡine【14 ̄16】是第一个Secodaplln锄e骨架的生物碱,其结构也是通过单晶x衍射实验确定.2003年以来有两个SecodapllllaIle骨架的虎皮楠生物碱报道,即caldaphllidines
D(3)和E
万方数据No.5李震宇等:虎皮楠生物碱研究进展567
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表2虎皮楠科植物中分到的虎皮楠生物碱(2003年到2006年9月)髓Me2D础岫哟他册all【aloidsis01ated鼢lⅡleD印^,l咖砂ff“mspedes(be锕een2003蛐dSeptember2006)种名采集地研究部位分到的化合物参考文献D._}lHm泷日本札幌果实21,27~2928日本广岛叶加,4141D.地洳m册村日本广岛叶65,6652日本冲绳叶10,23,24,4222中国台湾叶5,6,44~钙21D.g缸“c黜P,ls中国台湾叶16,1726中国台湾叶“47无叶43,5942越南茎1324越南种子14,15,3025D.叩fyc执“m越南种子1,7,8,4912中国广东叶9,1917中国广东果实2629中国广西种子3,4,20,3l17中国广东茎和叶18,2227npn瓢口nMm中国海南茎3638D.s“6vP梳f妇mm中国海南茎砷,6145D.fDn譬如州切l中国广东茎和叶32,50,6232n。~t宰昌:翥‰部位‰笛
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