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异土木香内酯及土木香内酯的结构修饰研究



全 文 :天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2013,25:156-160
文章编号:1001-6880(2013)2-0156-05
收稿日期:2012-03-26 接受日期:2012-08-26
基金项目:国家科技重大专项“重大新药创制”项目(2009ZX09502-
013,2012ZX09103201-038);上海交通大学“晨星青年学者
奖励计划”(A10CX60)
* 通讯作者 Tel:86-21-34204806;E-mail:xbli@ sjtu. edu. cn
异土木香内酯及土木香内酯的结构修饰研究
杜会静,史海明,王梦月,彭崇胜,李晓波*
上海交通大学药学院,上海 200240
摘 要:对土木香根中两个主要倍半萜内酯-异土木香内酯 (1)和土木香内酯 (2)进行结构修饰,研究结构修饰
产物的体外抑制人肝癌细胞(HepG2)增殖的活性,并进行构效关系的研究。经结构修饰得到 4,15β-环氧异土木
香内酯 (1b)、5α,6α-环氧土木香内酯 (2b)、13α-甲氧基甲基土木香内酯(2d)等 11 个化合物,其中产物 2d 未
见有文献报道。产物 1b、2b对 HepG2 细胞的抑制作用均强于母体化合物,其他化合物的抑制活性均弱于母体
化合物。推断 11,13-去氢内酯基团是该类倍半萜内酯体外抑制 HepG2 肿瘤细胞增殖活性必需的活性基团,环
氧基团的引入对化合物的抑制 HepG2 肿瘤细胞增殖活性具有促进作用。
关键词:土木香;异土木香内酯;土木香内酯;结构修饰;抗增殖活性
中图分类号:R284. 3 文献标识码:A
Structural Modification of Isoalantolactone and
Alantolactone Isolated from Inula helenium
DU Hui-jing,SHI Hai-ming,WANG Meng-yue,PENG Chong-sheng,LI Xiao-bo*
School of Pharmacy,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai,200240,China
Abstract:The objective of this study was to modify the structures of isoalantolactone (1)and alantolactone (2). All the
derivatives were screened for antiproliferative activity against HepG2 cell line in vitro to explore the structure-antiprolif-
erative activity relationship. In total,11 compounds were obtained,of which 13α-methoxymethyl-alanlactone (2d)was
reported for the first time. The results showed that epoxyisoalantolactone (1b)and 5α,6α-epoxyalantolactone (2b)per-
formed higher antiproliferative activity against HepG2 than compounds 1 and 2 while others performed weaker. Hence it
was speculated that the 11,13-dehydrolactone fraction played a key role in keeping the antiproliferative activity against
HepG2 cancer cells and the addition of an oxygen atom to form an epoxy group on the skeleton of isoalantolactone (1)
and alantolactone (2)could further stimulate the antiproliferative activity.
Key words:Inula helenium;isoalantolactone;alantolactone;structural modification;antiproliferative activity
土木香(Inula helenium L.)系菊科旋覆花属多
年生草本植物,主产于我国河北,浙江、山西、陕西、
甘肃、河南、四川及新疆等地亦产[1],目前也有人工
栽培;土木香根(Radix Inulae L.)供药用,具有健脾
和胃,行气止痛之功效,用于治疗胸肋及脘腹胀痛、
呕吐泻痢、胸肋挫伤、岔气作痛、胎动不安等症[2]。
从 20 世纪 60 年代开始,国内外学者对土木香
进行的化学成分研究结果表明,其主要含倍半萜类
成分;现代药理学研究发现其提取物以及部分化合
物具有治疗心血管、糖尿病以及抗过敏和抗真菌等
多种活性[3]。Konishi 等人在对从土木香中分离得
到的 7 个倍半萜类化合物进行体外抑制细胞增殖实
验发现,这些化合物可以显著抑制 MK-1、HeLa 和
B16F10 细胞株的增殖,并推测 11,13-去氢内酯基团
与其抗肿瘤活性有关系[4]。Spiridonov 等人在研究
俄罗斯民族药用植物和植物提取物时发现,土木香
根的乙醇提取物及土木香内酯和异土木香内酯对淋
巴瘤细胞 Raji增殖有显著的抑制作用[5]。于峰、李
勇等人在研究土木香中不同结构的倍半萜类化合物
抑制肿瘤细胞增殖活性发现,异土木香内酯对
U251SP细胞、HLE 细胞和 MM1-CB 等肿瘤细胞增
殖显示较强的抑制活性[6,7]。
基于此,本文以从土木香根中分离得到的异土
木香内酯和土木香内酯为原料进行结构修饰,采用
体外抑制人肝癌细胞(HepG2 细胞)增殖实验对得
DOI:10.16333/j.1001-6880.2013.02.011
到的结构修饰产物进行活性研究,初步探讨这些衍
生物结构与活性之间的关系,为进一步研究开发土
木香提供理论指导。
1 化学实验部分
1. 1 仪器和试剂
Waters Q-TOF MS Premier 型质谱仪;Bruker
AM-400 型核磁共振仪测定,TMS为内标;XT显微熔
点仪测定,温度未经校正。
青岛海洋化工公司 GF254薄层色谱硅胶;所用试
剂及溶剂均为分析纯或化学纯。
1. 2 原料的制备
在实验室前期研究基础上[8,9]得到土木香内酯
和异土木香内酯的混合物粗品 60 g,经 10%硝酸银
硅胶柱层析,石油醚:丙酮 (100 ∶ 3 ~ 100 ∶ 10)溶剂
系统梯度洗脱,得化合物 1 (白色固体,35 g)和化
合物 2 (白色固体,20 g)。
化合物 1:1H NMR (CDCl3)δ:6. 13 (1H,d,J
= 2. 0 Hz,H-13) ,5. 58 (1H,d,J = 2. 0 Hz,H-13) ,
4. 76 (1H,d,J = 1. 6 Hz,H-15) ,4. 49 (1H,m,H-
8) ,4. 44 (1H,d,J = 1. 6 Hz,H-15) ,2. 97 (1H,m,
H-7) ,2. 34 (1H,m,H-5) ,2. 20 (1H,m,H-9) ,2. 00
(1H,m,H-6) ,1. 48 ~ 1. 62 (6H,m,H-1,H-2,H-3) ,
1. 39 (1H,m,H-9) ,1. 25 (1H,m,H-6) ,0. 83 (3H,
s,14-CH3) ,以上数据与文献
[10]一致,故化合物 1 鉴
定为异土木香内酯。
化合物 2:1H NMR (CDCl3)δ:6. 20 (d,1H,J
= 2. 0 Hz,H-13) ,5. 61 (d,1H,J = 2. 0 Hz,H-13) ,
5. 15 (d,1H,J = 4. 4 Hz,H-6) ,4. 82 (m,1H,H-
8) ,3. 58 (m,1H,H-7) ,2. 45 (m,1H,H-4) ,2. 11
(dd,1H,J = 2. 8,2. 8 Hz,H-9) ,1. 54 (m,1H,H-
9) ,1. 41 ~ 1. 42 (m,6H,H-1,H-2,H-3) ,1. 20 (s,
3H,14-CH3) ,1. 09 (d,3H,J = 7. 6 Hz,15-CH3) ,以
上数据与文献[10]一致,故化合物 2 鉴定为土木香内
酯。
1. 3 结构修饰路线
以从土木香根中分离得到两个化合物异土木香
内酯(1)和土木香内酯(2)作为起始化合物,分别经
还原、环氧化、加成、双键转移反应,合成得到 11 个
倍半萜内酯类衍生物。结构修饰路线见图 1。
1. 4 各衍生物的制备
1. 4. 1 11α,13-二氢异土木香内酯 (1a)和 11α,13-
二氢土木香内酯 (2a)的制备
试剂及反应条件: (1)NiCl2·6H2O,NaBH4, r. t; (2)m-CPBA,
CHCl3,r. t; (3) NaOMe,MeOH,r. t; (4) Trifluoroacetic acid,
CHCl3,r. t;(5)Oxalic acid,reflux
图 1 结构修饰路线
Fig. 1 Synthetic routes of structural modification
异土木香内酯 232 mg (1 mmol) ,NiCl2·6H2O
48 mg (0. 15 mmol) ,NaBH475 mg (2 mmol)和无水
甲醇 5 mL 加至 10 mL 两口瓶中,搅拌,室温反应。
TLC跟踪反应进程。反应结束后反应液以饱和碳酸
氢钠溶液调至中性,以乙酸乙酯萃取三次,合并有机
相。有机相经水洗、干燥后,除去溶剂,残余物经
10%AgNO3 硅胶柱层析分离得到白色固体 (1a)
198 mg,收率 85. 3%,Rf = 0. 48,展开剂:石油醚-丙
酮 (3∶ 1)。
以土木香内酯为原料,采用相同的方法合成
11α,13-二氢土木香内酯 (2a)189 mg,收率 81.
5%,Rf = 0. 48,展开剂:石油醚-丙酮 (3∶ 1)。
1. 4. 2 4,15β-环氧异土木香内酯 (1b)和 5α,6α-环
氧土木香内酯(2b)的制备
异土木香内酯 60 mg (0. 25 mmol) ,m-CPBA
115 mg (0. 66 mmol)和三氯甲烷 5 mL至 10 mL两
口瓶中,搅拌,室温反应。TLC跟踪反应进程。反应
结束后反应液分别以 5%NaHCO3 溶液、饱和氯化钠
溶液各洗三次,水洗,无水硫酸钠干燥,除去溶剂,残
751Vol. 25 杜会静等:异土木香内酯及土木香内酯的结构修饰研究
余物经柱层析分离得到白色固体(1b)43 mg,收率
71. 6%,Rf = 0. 52,展开剂:石油醚-丙酮 (3∶ 1)。
以土木香内酯为原料,采用相同的方法合成
5α,6α-环氧土木香内酯 (2b)169. 3 mg,收率 83.
2%,Rf = 0. 54,展开剂:石油醚-丙酮 (3∶ 1)。
1. 4. 3 13β甲氧基甲基异土木香内酯 (1c)和 13α
甲氧基甲基异土木香内酯 (1d)的制备
异土木香内酯 58 mg (0. 25 mmol) ,NaOMe 27
mg (0. 50 mmol) ,甲醇 5 mL至 10 mL两口瓶中,搅
拌,室温反应。TLC 跟踪反应进程。反应结束后减
压蒸去反应液中甲醇,以乙酸乙酯萃取三次,合并有
机相。有机相水洗,无水硫酸钠干燥后,除去溶剂,
残余物以薄层制备板分离,得到白色固体 (1c)21
mg和白色固体 (1d)18 mg,收率分别为 36. 2%和
31. 0%,Rf(1c) = 0. 65,Rf(1d) = 0. 60,展开剂:
石油醚-丙酮 (3∶ 1)。
化合物 1c 和 1d 仅从1H NMR 中难以区别 11
位氢的空间立体结构,本文又分别对两个化合物进
行了 NOE测试加以区分。通过照射 13 位氢信号,
化合物 1c中 14 位甲基有增益,确定其 11 位氢为 α
构型;化合物 1d 中 14 位甲基未见增益,故确定其
11 位氢为 β构型 (构型见图 1)。
以土木香内酯为原料,采用相同的方法合成
13β甲氧基甲基土木香内酯 (2c)19 mg 和 13α 甲
氧基基土木香内酯 (2d)9 mg,收率分别为 32. 8%
和 17. 2%,Rf(2c) = 0. 65,Rf(2d) = 0. 60,展开
剂:石油醚-丙酮 (3∶ 1)。NOE测试方法确定两者立
体结构,确定化合物 2c的 11 位氢为 α构型,确定化
合物 2d的 11 位氢为 β构型(构型见图 1)。其中化
合物 2d未见有文献报道。
1. 4. 4 Alloalantolactone (2e)的制备
土木香内酯 50 mg (0. 22 mmol) ,三氟醋酸 5
mL,三氯甲烷 5 mL 至 20 mL 两口瓶中,室温搅拌反
应。TLC跟踪反应进程。反应结束后向体系中加适
量水,以饱和碳酸氢钠溶液中和,三氯甲烷萃取三
次,合并有机相,水洗,无水硫酸钠干燥,除去溶剂,
薄层制备板分离得到无色油状物 (2e)15 mg,收率
20%,Rf = 0. 65,展开剂:石油醚-丙酮 (3∶ 1)。
1. 4. 5 5,8a-dimethyl-3-methylene-3a,7,8,8a,9,9a-
hexahydro-3H Naphtho[2,3-b]furan-2-one(2f)和 4-
Hydroxy-4a,5-dimethyl-3-methylene-3a,4,4a,5,6,7,
9,9a-octahydro-3H Naphtho[2,3-b]furan-2- one(2g)
的制备
5α,6α-环氧土木香内酯 (2b)45 mg,20%草酸
10 mL至于 20 mL 两口瓶中,回流搅拌反应。TLC
跟踪反应进程。反应结束后反应液冷却至室温,以
饱和碳酸氢钠溶液中和,三氯甲烷萃取三次,合并有
机相,水洗,无水硫酸钠干燥,除去溶计算值剂,残余
物以薄层制备板分离得到白色固体 (2f)10 mg 和
无色晶体 (2g)9 mg,收率分别为 22. 2% 和 20.
0%,Rf(2f) = 0. 65,Rf(2g) = 0. 60,展开剂:石油
醚-丙酮 (3∶ 1)。
1. 5 理化常数及波谱数据
化合物 1a mp /℃:134. 0 ~ 136. 5;HRESI-MS
m/z[M + H]+:235. 1702(理论值:235. 1698) ;1H
NMR (400 MHz,CDCl3)δ:4. 78 (1H,d,J = 1. 5
Hz,H-15a) ,4. 48 (2H,d,J = 1. 5 Hz,H-15b,H-8) ,
2. 79 (1H,m,H-11) ,2. 39 (1H,m,H-7) ,2. 38 (1H,
m,H-5) ,2. 17 (1H,dd,J = 16,16 Hz,H-9) ,1. 99
(1H,m,H-6) ,1. 44 (1H,dd,J = 4. 5,4. 5 Hz,H-
9) ,1. 09 ~ 1. 63 (6H,m,H-1,H-2,H-3) ,1. 21 (3H,
d,J = 7. 2 Hz,13-CH3) ,1. 13 (1H,m,H-6) ,0. 80
(3H,s,14-CH3)。
化合物 1b mp /℃:126. 0 ~ 128. 5;HRESI-MS
m/z[M + H]+:249. 1488(理论值:249. 1491) ;1H
NMR (400 MHz,CDCl3)δ:6. 06 (1H,d,J = 4. 6
Hz,H-13) ,5. 52 (1H,d,J = 4. 6 Hz,H-13) ,4. 44
(1H,m,H-8) ,2. 87 (1H,m,H-7) ,2. 63 (1H,dd,J
= 1. 2,1. 6 Hz,H-15) ,2. 51 (1H,d,J = 3. 6 Hz,H-
5) ,2. 16 (1H,m,H-15) ,1. 85 (1H,m,H-9) ,1. 66
(1H,m,H-6) ,1. 09 ~ 1. 69 (6H,m,H-1,H-2,H-3) ,
1. 31 (1H,m,H-9) ,1. 17 (1H,m,H-6) ,0. 87 (3H,
s,14-CH3)。
化合物 1c mp /℃:97. 0 ~ 98. 0;HRESI-MS m/
z [M + H]+:265. 1800 (理论值:265. 1804) ;1H
NMR (400 MHz,CDCl3)δ:4. 76 (1H,d,J = 1. 2
Hz,H-15) ,4. 74 (1H,m,H-8) ,4. 45 (1H,d,J =
1. 2 Hz,H-15) ,3. 70 (1H,m,H-13) ,3. 62(1H,m,H-
13) ,3. 35 (3H,s,13-OCH3) ,2. 55 (1H,m,H-7 ) ,
2. 42 (1H,m,H-11) ,2. 33 (1H,m,H-5) ,1. 99 (1H,
m,H-9) ,1. 81 (1H,m,H-6) ,1. 30 ~ 1. 61 (6H,m,
H-1,H-2,H-3) ,1. 26 (1H,m,H-9) ,1. 21 (1H,m,
H-6) ,0. 82 (3H,s,14-CH3)。
化合物 1d mp /℃:120. 0 ~ 124. 5;HRESI-MS
m/z[M + H]+:265. 1794(理论值:265. 1804) ;1H
NMR (400 MHz,CDCl3)δ:4. 78 (1H,d,J = 1. 2
Hz,H-15) ,4. 48 (2H,m,H-8,H-15) ,3. 77 (1H,m,
851 天然产物研究与开发 Vol. 25
H-13) ,3. 60 (1H,m,H-13) ,3. 39 (3H,s,13-
OCH3) ,3. 07 (1H,m,H-7 ) ,2. 55 (1H,m,H-11) ,
2. 34 (1H,m,H-5) ,2. 17 (1H,m,H-9) ,1. 81 (1H,
m,H-6) ,1. 30 ~ 1. 61 (6H,m,H-1,H-2,H-3) ,1. 27
(1H,m,H-9) ,1. 22 (1H,m,H-6) ,0. 81 (3H,s,14-
CH3)。
化合物 2a mp /℃:120. 0 ~ 122. 5;HRESI-MS
m/z [M + K]+:273. 1461(理论值:273. 1467) ;1H
NMR (400 MHz,CDCl3)δ:5. 17 (1H,d,J = 3. 0
Hz,H-6) ,4. 74 (1H,m,H-8) ,3. 02 (1H,m,H-7) ,
2. 87 (1H,m,H-11) ,2. 49 (1H,m,H-4) ,2. 10 (1H,
dd,J = 3. 0,3. 0 Hz,H-9) ,1. 54-1. 58 (4H,m,H-2,
H-3) ,1. 24 (3H,s,14-CH3) ,1. 22 (3H,d,J = 6. 9
Hz,13-CH3) ,1. 20-1. 50 (3H,m,H-1,H-9) ,1. 13
(3H,d,J = 7. 5 Hz,15-CH3)。
化合物 2b mp /℃:150. 5 ~ 154. 0;HRESI-MS
m/z[M + H]+:249. 1493(理论值:249. 1491) ;1H
NMR (400 MHz,CDCl3)δ:6. 42 (1H,d,J = 1. 0
Hz,H-13) ,5. 79 (1H,d,J = 1. 0 Hz,H-13) ,4. 69
(1H,m,H-8) ,3. 69 (1H,m,H-7) ,2. 91 (1H,d,J =
1. 0 Hz,H-6) ,1. 91 (1H,m,H-9) ,1. 60 (1H,m,H-
9) ,1. 35 ~ 1. 83 (7H,m,H-1,H-2,H-3,H-4) ,1. 14
(3H,s,14-CH3) ,1. 09 (1H,d,J = 5. 0 Hz,H-15)。
化合物 2c oil;HRESI-MS m/z [M + H]+:
265. 1784(理论值:265. 1804) ;1H NMR (400 MHz,
CDCl3)δ:5. 18 (1H,d,J = 3. 6 Hz,H-6) ,4. 87
(1H,m,H-8) ,3. 73 (1H,m,H-13) ,3. 64 (1H,m,H-
13) ,3. 36 (3H,s,13-OCH3) ,3. 00 (1H,m,H-7) ,
2. 51 (1H,m,H-11) ,2. 45 (1H,m,H-4) ,2. 06 (1H,
dd,J = 3. 2,3. 2 Hz,H-9) ,1. 41 ~ 1. 87 (6H,m,H-
1,H-2,H-3) ,1. 22 (3H,s,14-CH3) ,1. 12 (1H,m,
H-9) ,1. 12 (3H,d,J = 7. 6 Hz,15-CH3)。
化合物 2d oil;HRESI-MS m/z [M + H]+:
265. 1795(理论值:265. 1804) ;1H NMR (400 MHz,
CDCl3)δ:5. 23 (1H,d,J = 2. 4 Hz,H-6) ,4. 76
(1H,m,H-8) ,3. 75 (1H,m,H-13a) ,3. 52 (1H,m,
H-13b) ,3. 40 (3H,s,13-OCH3) ,3. 17 (2H,m,H-7,
H-11) ,2. 51 (1H,m,H-4) ,2. 11 (1H,dd,J = 3. 2,
3. 2 Hz,H-9) ,1. 41 ~ 1. 86 (6H,m,H-1,H-2,H-3) ,
1. 13 (1H,m,H-9) ,1. 23 (3H,s,14-CH3) ,1. 14
(3H,d,J = 7. 6 Hz,15-CH3)。
化合物 2e oil;HRESI-MS m/z [M + H]+:
233. 1536(理论值:233. 1542) ;1H NMR (400 MHz,
CDCl3)δ:6. 24 (1H,d,J = 2. 4 Hz,H-13a) ,5. 60
(1H,d,J = 1. 6 Hz,H-13b) ,4. 49 (1H,m,H-8) ,
3. 05 (1H,m,H-7) ,2. 80 (1H,m,H-6) ,1. 96 (3H,
m,H-6,H-3) ,1. 74 (2H,d,J = 6. 8 Hz,H-9) ,1. 66
(3H,s,15-CH3) ,1. 61-1. 66 (2H,m,H-2) ,1. 47
(2H,m,H-1) ,1. 08 (3H,s,14-CH3)。
化合物 2f mp /℃:108. 5 ~ 110. 5;HRESI-MS
m/z[M + H]+:231. 1377(理论值:231. 1385) ;1H
NMR (400 MHz,CDCl3)δ:6. 25 (1H,d,J = 1. 6
Hz,H-13) ,5. 69 (1H,d,J = 1. 6 Hz,H-13) ,5. 64
(1H,m,H-3) ,5. 34 (1H,d,J = 4. 8 Hz,H-6) ,4. 88
(1H,m,H-8) ,3. 76 (m,1H,H-7) ,2. 22 (1H,dd,J
= 1. 6,2. 4 Hz,H-9) ,2. 05 (1H,m,H-1) ,1. 60
(1H,m,H-9) ,1. 52 (1H,d,J = 6. 4 Hz,H-1) ,1. 37
(2H,m,H-2) ,1. 26 (3H,s,15-CH3) ,1. 04 (3H,s,
14-CH3)。
化合物 2g mp /℃:100. 5 ~ 102. 5;HRESI-MS
m/z[M + H]+:249. 1503(理论值:249. 1491) ;1H
NMR (400 MHz,CDCl3)δ:6. 35 (1H,d,J = 3. 2
Hz,H-13) ,5. 71 (1H,d,J = 2. 4 Hz,H-13) ,5. 64
(1H,m,H-1) ,4. 70 (1H,m,H-8) ,4. 00 (1H,d,J =
6. 4 Hz,H-6) ,3. 27 (1H,m,H-7) ,2. 64 (1H,dd,J
= 7. 6,7. 6 Hz,H-9) ,2. 27 (1H,m,H-9) ,1. 95 ~
2. 01 (3H,m,H-4,H-2) ,1. 49 (2H,m,H-3) ,1. 02
(3H,d,J = 7. 8 Hz,15-CH3) ,0. 98 (3H,s,14-
CH3)。
2 抗增殖活性实验
以 HepG2 细胞(人肝癌细胞)为测试细胞株,采
用 MTT法[11],以异土木香内酯 (1)和土木香内酯
(2)为对照组,对 11 个目标化合物进行抗肿瘤活性
测定,结果见表 1。化合物 1b、2b 对 HepG2 细胞增
殖的抑制活性分别大于起始化合物异土木香内酯和
土木香内酯,其余结构修饰产物抑制 HepG2 细胞增
殖活性均小于起始化合物,抑制作用大小依次为 1b
>1 >1a >1c,1d;2b >2 >2f >2g >2e >2a,2c,2d。
951Vol. 25 杜会静等:异土木香内酯及土木香内酯的结构修饰研究
表 1 结构修饰物对 HepG2 细胞的抑制增殖活性
Table 1 Inhibitory activities of derivatives of compounds 1 and 2 against HepG2 cancer cells
化合物
Compound 1 1a 1b 1c 1d 2 2a 2b 2c 2d 2f 2g
IC50(μg /mL) 16. 9 92. 9 12. 7 > 100 > 100 5. 1 > 100 3. 1 > 100 > 100 11. 6 35. 2
3 讨论
结合活性测试结果,对异土木香内酯(1)的修
饰可以得出以下结论:1)11,13-去氢五元内酯环基
团是抑制肿瘤增殖活性的必需基团,还原 11 位双键
为单键或甲氧甲基均会导致活性的大幅下降;2)4,
15 位的双键经结构修饰为环氧基团后抑制肿瘤增
殖活性有所增加。对土木香内酯(2)的修饰可以得
出以下结论:1)11,13-去氢五元内酯环基团是抑制
肿瘤增殖活性的必需基团,任何的改动都会导致活
性的大幅降低,这给我们提示此类化合物修饰的过
程中五元不饱和内酯环是不可改变的;2)4,5 位的
双键变为环氧基团后活性有所增加,但是任何影响
双键电子排布的因素都会导致活性的下降(例如在
3 位形成与其共轭结构) ,改变双键为单键或双键打
开形成 6 位羟基也会导致活性大幅下降。
从以上分析可以看出,对于土木香内酯类化合
物的结构修饰,应保留 11,13-去氢内酯的结构,通过
修饰 3 位以及 5 位的双键使其形成环氧键来增加其
抑制肿瘤细胞增殖活性。这将对今后该类化合物的
结构修饰具有一定的指导意义。
从天然产物中寻找生物活性成分并开发成新
药,或以其为先导化合物经过半合成或结构修饰得
到更有效的药物,是新药研发的切实可行的途
径[12]。4,15β-环氧异土木香内酯 (1b)和 5α,6α-环
氧土木香内酯 (2b)在土木香药材中含量很低,但
具有较好的抗肿瘤细胞增殖活性,通过本研究可以
方便快捷的得到这两个化合物,这将为土木香药材
的应用开发提供指导方向。
参考文献
1 Institue of Botany,The Chinese Academy of Sciences. Flora
of China (中国植物志). Beijing:Science Press,1979,75:
248-254.
2 Chinese Pharmacopoeia Commission (国家药典委员会).
Pharmacopoeia of the People’s Republic of China (中华人
民共和国药典). Beijing:China Medical Science Press,
2010,I:15.
3 Huo Y,Shi HM,Wang MY,et al. Chemical constituents and
pharmacological properties of Radix Inulae. Pharmazie,
2008,63:699-703.
4 Konishi T,Shimada Y,Nagao T,et al. Antiproliferative ses-
quiterpene lactones from the roots of Inula helenium. Biol
Pharm Bull,2002,25:1370-1372.
5 Spiridonov NA,Konovalov DA,Arkhipov VV. Cytotoxicity of
some Russian ethnomedicinal plants and plant compounds.
Phytother Res,2005,19:428-432.
6 Yu F (于峰) ,Wang SM (王思明) ,Dong M (董玫) ,et al.
Studies of three sesquiterpene compounds on the anti-growth
activity of human tumor cell lines. Nat Prod Res Dev (天然
产物研究与开发) ,2010,22:506-509.
7 Li Y (李勇) ,Li TK (李铁库) ,Wen SW (温士旺) ,et al.
In vivo and in vitro anti-tumor activity studies of five sesquit-
erpenoids from Inula helenium. Chin Pharm Bull (中国药理
学通报) ,2010,26:112-115.
8 Huo Y,Shi HM,Li WW,et al. HPLC determination and
NMR structural elucidation of sesquiterpenelactones in Inula
helenium. J Pharm Biomed,2010,51:942-946.
9 Huo Y,Shi HM,Wang MY,et al. Complete assignments of
1H and 13C NMR spectral data for three sesquiterpenoids
from Inula helenium. Magn Reson Chem,2008,46:1208-
1211.
10 Zhao YM (赵永明) ,Zhang ML (张嫚丽) ,Huo CH (霍长
虹) ,et al. Study on the chemical components of the Inula
helenium. Nat Prod Res Dev (天然产物研究与开发) ,
2009,21:616-618.
11 Huang SF (黄淑芳) ,Ying HZ (应华洲) ,Hu YZ (胡永
洲). Synthesis and antitumor activity study of nitrogen-con-
taining curcum in derivatives. Chin J Med Chem (中国药物
化学杂志) ,2011,21(2) :88-95.
12 Fang QC (方起程). Structure modification of natural com-
pounds-An important way of the development of new drugs.
Chin J New Drug (中国新药杂志) ,2006,15:1321-1324.
061 天然产物研究与开发 Vol. 25