三種桑屬植物生物活性成分的研究.pdf

1、桑屬（Morus）是?？疲∕oraceae）中重要的屬之一，物種資源十分豐富，在我國共有11種和12個(gè)變種，分布于全國各地。該屬植物具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在植桑養(yǎng)蠶的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)上創(chuàng)造了燦爛的東方絲綢文明。同時(shí)，桑屬植物還具有非常重要的藥用價(jià)值。桑(Mulberry)作為傳統(tǒng)中藥始載于《神農(nóng)草經(jīng)》，其根皮、枝葉、果實(shí)均可藥用，具有清肝明目、瀉肺利水、祛風(fēng)濕、利關(guān)節(jié)、補(bǔ)肝益腎、補(bǔ)血生津等功效?，F(xiàn)代研究表明該屬植物富含異戊烯基黃酮類化合物，主要包

2、括桑根酮型（sanggenon）二氫黃酮、Diels-Alder加合物、黃酮等類型。該類成分是桑屬植物的主要生物活性成分，其化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性的多樣性為藥物先導(dǎo)化合物結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　脂肪組織是機(jī)體能量貯存的重要場所，對于維持機(jī)體的能量代謝平衡、脂質(zhì)代謝和胰島素平衡有著重要作用。脂肪細(xì)胞已成為研究肥胖和2-型糖尿病的潛在靶點(diǎn)。從天然產(chǎn)物中尋找干預(yù)脂肪細(xì)胞分化的活性化合物，檢測對相關(guān)基因表達(dá)的作用，對于新一代抗糖尿病

3、藥物的發(fā)現(xiàn)具有重要意義。
　　酪氨酸酶是黑色素生物合成過程中必不可少的關(guān)鍵酶。通過抑制酪氨酸酶的活性可以限制黑色素生成，改善皮膚的色素沉著。從植物中尋找安全、有效的天然酪氨酸酶抑制劑在皮膚美白類化妝品市場具有良好的應(yīng)用前景。
　　黑桑（Morus nigra Linn.）、川桑（Morus notabilis Schneid.）和滇桑（Morusyunnanensis koidz.）是3種物種資源豐富、分布具有特異性的桑屬植

4、物。有文獻(xiàn)報(bào)道了黑桑和滇桑中抗氧化活性成分，而川桑的化學(xué)成分和生物活性均未見報(bào)道。我們以這3種桑屬植物為研究對象，對黑桑莖枝、川桑莖枝和滇桑葉的化學(xué)成分進(jìn)行了分離、結(jié)構(gòu)鑒定，對所得化合物進(jìn)行干預(yù)脂肪細(xì)胞分化和抑制酪氨酸酶兩個(gè)方面的生物活性篩選。
　　從黑桑乙醇提取物的氯仿部位中分離鑒定了13個(gè)化合物:7個(gè)新的桑根酮型二氫黃酮，命名為黑桑素A--G（nigrasins A--G，Ⅰ-1-Ⅰ-7）;2個(gè)新的異戊烯基黃酮，命名為黑桑素H

5、-I（nigrasins H-I，Ⅰ-8-Ⅰ-9）;1個(gè)新的異戊烯基黃酮醇，命名為黑桑素J（nigrasin J，Ⅰ-10）;3個(gè)已知的異戊烯基黃酮cudraflavone C(Ⅰ-11)，macaranone B(Ⅰ-12)和sanggenol H(Ⅰ-13)。從黑桑乙醇提取物的石油醚部位分離得到19個(gè)化合物:1個(gè)新的桑根酮型二氫黃酮，命名為黑桑素K(nigrasin K，Ⅰ-14);1個(gè)新的異戊烯基黃酮醇，命名為黑桑素L(nigra

6、sin L，Ⅰ-15);17個(gè)已知化合物，分別為sorocein H(Ⅰ-16)，kuwanon J(Ⅰ-17)，chalcomoracin(Ⅰ-18), sanggeon C(Ⅰ-19), sanggeon O(Ⅰ-20), sanggenonA(Ⅰ-21), sanggeonM(Ⅰ-22)，sanggenol F(Ⅰ-23)， morachalcone A(Ⅰ-24)，2，4，2'，4'-四羥基-查耳酮(Ⅰ-25),isobacac

7、halcone(Ⅰ-26), oxyresveratrol(Ⅰ-27), moracinC(Ⅰ-28),moracin M(Ⅰ-29)，2-(3-羥基-5-甲氧基苯基)-6-甲氧基苯并呋喃(Ⅰ-30)，moracinB(Ⅰ-31)，7-羥基-6-甲氧基香豆素(Ⅰ-32)。
　　從川桑乙醇提取物的石油醚和氯仿部位中分離鑒定了24個(gè)化合物:5個(gè)新的異戊烯基黃酮類化合物，命名為川桑素A-E（notabilisins A-E，Ⅱ-1-Ⅱ-

8、5），3個(gè)新的2-芳基苯并呋喃，命名為川桑素F-H（notabilisins F-H，Ⅱ-6-Ⅱ-8）;16個(gè)已知化合物，moracin D(Ⅱ-9)，sanggenofuranB（Ⅱ-10），moracin B(Ⅱ-11)，2-(3-羥基-5-甲氧基苯基)-6-苯并呋喃醇(Ⅱ-12)，moracin C(Ⅱ-13)，moracinM(Ⅱ-14)，moracin R(Ⅱ-15), moracin O(Ⅱ-16), morusin(Ⅱ-1

9、7), cudraflavone C(Ⅱ-18),macaranone B(Ⅱ-19), kuwanon J(Ⅱ-20), chalcomoracin(Ⅱ-21), oxyresveratrol(Ⅱ-22)，4-prenyloxyresveratrol(Ⅱ-23)和2'，4'，5，7-四羥基二氫黃酮(Ⅱ-24)。
　　從滇桑乙醇提取物的石油醚和氯仿部位中分離鑒定了27個(gè)化合物:6個(gè)新的黃烷類化合物及其二聚體，命名為滇桑素A-E和H

10、(yunnanensisins A-E and H，Ⅲ-1-Ⅲ-5，Ⅲ-8)，2個(gè)新的異戊烯基2-芳基苯并呋喃二聚體，命名為滇桑素F-G(yunnanensisins F-G，ⅢⅡ-6-Ⅲ-7)，1個(gè)新的異戊烯基查耳酮，命名為滇桑素Ⅰ（yunnanensisinⅠ，Ⅲ-9）;18個(gè)已知化合物，cudraxanthone M（Ⅲ-10），cudraxanthone D(Ⅲ-11)，4-[(2S)-3，4-二氫-7-甲氧基-8-(3-甲基-

11、2-丁烯-1-基)-2H-2-苯并吡喃基]-1，3-苯二醇(Ⅲ-12)，(2S)-3，4-二氫-2-（2-羥基-4-甲氧基苯基）-8-(3-甲基-2-丁烯-1-基)-2H-1-苯并吡喃-7-醇(Ⅲ-13)，brosimine B（Ⅲ-14），sanggenofuranB(Ⅲ-15),moracin D(Ⅲ-16),moracin C(Ⅲ-17),2-(3-羥基-5-甲氧基苯基)-6-甲氧基苯并呋喃（Ⅲ-18），notabilisin H

12、（Ⅲ-19），moracinⅠ（Ⅲ-20）和demethylmoracinⅠ(Ⅲ-21),morachalconeA(Ⅲ-22)和isobacachalcone(Ⅲ-23),kuwanon J(Ⅲ-24)，(2E)-3-(3，4-二羥基苯基)-2-丙烯酸乙酯(Ⅲ-25)，dehydrovomifoliol(Ⅲ-26)和2-oxiranemethanol(Ⅲ-27)。
　　分離得到的29個(gè)新化合物主要為桑根酮型二氫黃酮、異戊烯基黃酮

13、、異戊烯基黃酮醇、異戊烯基黃烷及其二聚體和異戊烯基2-芳基苯并呋喃及其二聚體。有趣的是，其中有5對端基異構(gòu)體，分別是Ⅰ-1與Ⅰ-2，Ⅰ-3與Ⅰ-4，Ⅰ-5與Ⅰ-6，Ⅱ-4與Ⅱ-5和Ⅲ-1與Ⅲ-2，它們均是通過制備HPLC得到成對分離，利用各種波譜手段鑒定區(qū)分?；衔铫?1-Ⅰ-6中異戊烯基的三種環(huán)化形式盡管在口山酮中常見，但卻是首次出現(xiàn)在桑根酮型二氫黃酮中。化合物Ⅱ-4與Ⅱ-5具有新穎的兩個(gè)駢合吡喃環(huán)，在黃酮醇類化合物是首次發(fā)現(xiàn)，另外我

14、們還得到了這兩個(gè)化合物的生源前體化合物Ⅱ-3。Ⅲ-1與Ⅲ-2是黃烷二聚體，一個(gè)單元體是異戊烯基黃烷，另一單元體是由黃烷C環(huán)開環(huán)形成的1，3-二苯丙烷，已報(bào)道的這類化合物均是通過黃烷的A環(huán)碳原子與1，3-二苯丙烷的γ位碳原子連接而成，化合物Ⅲ-1與Ⅲ-2是首次發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)通過黃烷B環(huán)碳原子與1，3-二苯丙烷的γ位碳原子連接而成的二聚體?；衔铫?6和Ⅲ-7結(jié)構(gòu)具有一定新穎性，是首次發(fā)現(xiàn)的通過異戊烯基連接而成的2-芳基苯并呋喃二聚體?；衔铫?/p>

15、-8是首個(gè)從天然產(chǎn)物中分離得到的由異戊烯基黃烷C環(huán)開環(huán)而形成異戊烯基1，3-二苯丙烷類化合物。
　　我們對從3種植物乙醇提取物的氯仿和石油醚部位分離得到的部分化合物進(jìn)行了干預(yù)脂肪細(xì)胞分化和抑制酪氨酸酶兩個(gè)方面的活性篩選，結(jié)果顯示化合物Ⅰ-8，Ⅰ-9，Ⅱ-1，Ⅱ-2，Ⅱ-3和Ⅱ-20具有促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化的作用，并增強(qiáng)脂肪細(xì)胞分化基因aP2、GLUT4的表達(dá)，其中化合物Ⅱ-1和Ⅱ-3具有顯著活性;此外發(fā)現(xiàn)了17個(gè)具酪氨酸酶抑制作用的活

16、性化合物，其中11個(gè)化合物（Ⅰ-16-Ⅰ-21，H-15，Ⅲ-3-Ⅲ-5和Ⅲ-12）的酪氨酸酶抑制活性未見有文獻(xiàn)報(bào)道，并且化合物Ⅰ-18，Ⅲ-3，Ⅲ-4和Ⅲ-12活性顯著，IC50分別為0.12±0。02至0。81±0。17μM不等。
　　本文對黑桑、川桑以及滇桑進(jìn)行了化學(xué)成分及其生物活性的研究，闡明了3種植物中主要單體化合物的結(jié)構(gòu):黑桑莖枝中主要成分為桑根酮二氫黃酮和Diels-Alder加合物等戊烯基黃酮類化合物，川桑莖枝中主

17、要含有異戊烯基黃酮醇和2-芳基苯并呋喃，而滇桑葉中富含黃烷和2-芳基苯并呋喃類化合物，體現(xiàn)了桑屬植物化學(xué)成分的多樣性。從3種桑屬植物中發(fā)現(xiàn)了具有促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化、增強(qiáng)aP2與GLUT4基因表達(dá)的活性化合物，并篩選出一系列具有顯著抑制酪氨酸酶活性的單體化合物，初步探討了具有該活性化合物的構(gòu)效關(guān)系。上述研究工作對天然先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)和植物資源的保護(hù)利用具有重要意義。
　　最后，本文對近8年來桑屬植物的化學(xué)成分與藥理活性的研究進(jìn)展進(jìn)行了