全 文 :中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月·1121·
·专论·
南方红豆杉化学成分的研究进展
李存芳1,刘 勇2,董玫1,史清文¨
(1.河北医科大学药学院天然药物化学教研室,河北石家庄050017;2.河北省人民医院药剂科,河北石家庄050010)
摘要:南方红豆杉是我国的特有植物,在我国自然生长的5种红豆杉中分布最广,蕴藏量也最大,其化学成分研
究在我国展开得最早,研究的时间最长也最彻底,到目前为止已经从我国南方红豆杉的根、茎、叶、皮、种子等不同
部位中分离鉴定出147种化合物,包括二环紫杉烷类、各种三环紫杉烷类、松香烷类、9(10--,20)重排的松香烷类和
海松烷类二萜,以及木脂素类、黄酮类和酚类化合物。现总结过去20年南方红豆杉在化学成分方面的研究概况。
关键词:红豆杉属;南方红豆杉;紫杉烷
中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)08—1121—12
AdvancesinstudiesonchemicalconstituentsinTaxuschinensisvar.mairei
LICun—fan91,LIUYon92,DONGMeil,SHIQing—wenl
(I.LaboratoryofNaturalProductChemistry,SchoolofPharmaceuticalSciences,HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang
050017,China;2.DepartmentofPh macy,HebeiProvincePeople7SHospital,Shijiazhuang050010,China)
Keywords:TaxusL.;Taxuschinensisvar.mairei(LemeletL6v1.)ChengetL.K.Fu;taxane
1966年美国天然产物化学家Wall和Wani首
次从短叶红豆杉TaxusbrevifoliaNutt.树皮中分
离出一种微量(o.014%)抗癌成分,1971年通过X
衍射和核磁共振两种技术的联合应用确定其为一个
带有特殊的环氧丙烷和含氮酯侧链的复杂二萜类化
合物并将其命名为紫杉醇(tax01)。1979年,Horwitz
报道了紫杉醇独特的作用机制在于促进微管蛋白的
不可逆聚合从而阻断有丝分裂,此作用机制的发现
成为对紫杉醇及其紫杉烷类化合物研究的一个新的
转折点。特别是1992年和1994年美国FDA正式批
准紫杉醇作为治疗晚期卵巢癌和乳腺癌的新药以
后,极大地激起了人们对红豆杉属植物中化学成分
的研究兴趣。紫杉醇从开始应用至今,其临床应用范
围已扩展到肺癌、头颈癌、前列腺癌、宫颈癌及艾滋
病引发的Kaposi’S恶性肿瘤等。紫杉醇及其红豆杉
属植物引起全世界的广泛关注。目前已经从红豆杉
属植物中分离鉴定了约550种紫杉烷类化合物。紫
杉烷类二萜化合物按其基本骨架可分为6/8/6
(I)、6/5/5/6(Ⅱ)、6/10/6(Ⅲ)、5/7/6(Ⅳ)、5/6/6
(V)、6/12(VI)、6/8/6/6(Ⅶ)、615/5/5/6(Ⅷ)和
21C一6/8/9(IX)等9种不同的稠和方式(结构见图
1),包括五元环、六元环、七元环、八元环、十元环和
十二元环等。9种基本骨架按其被发现的时间顺序
排列如下,即I型C。一C。。位有环外双键的紫杉烷;Ⅱ
型C一3,11环化的紫杉烷;Ⅲ型2(3—20)重排的紫
杉烷;IV型11(15—1)重排的紫杉烷;V型11
(15—1),9(10一11)双重排的紫杉烷;Ⅵ型C一3,8开
环的二环紫杉烷;Ⅶ型C一14,20环化的四环紫杉烷;
Ⅷ型C一3,11一C一20,12双环化的五环紫杉烷;Ⅸ型
C。一C:。位有环外双键的C一21紫杉烷,其中最后3种
骨架是近年才从自然界中被发现,它们都是由骨架
I和骨架II衍生而来,目前发现骨架Ⅶ和IX各仅一
个化合物。
我国红豆杉资源比较丰富,有4种1变种。其
中,南方红豆杉又称美丽红豆杉是我国的特有品种,
在我国分布最广泛,主要分布在长江流域、岭南山脉
及河南、陕西(秦陵)、甘肃、台湾等地的山域或溪谷。
对南方红豆杉化学成分的研究起始于20世纪80年
代中期,最早是中国药科大学的闵知大教授于1984
年首先对南方红豆杉的树皮进行了化学研究,随后
台湾学者对南方红豆杉的各个部分进行了深入的化
学研究。20年来从南方红豆杉的叶、茎、皮、种子中
收稿日期:2006—12—21
基金项目:国家“863”新药博士基金(2003AA223527);国家教育部归国留学人员启动基金;英国先正达研究基金会资助(2005一Hebe
MedmalUn verslty—byngenta—Ul,
作者简介:李存芳(1983一),女,河北省邢台人,河北医科大学药学院天然药物化学专业硕士研究生。
*通讯作者史清文Tel:(0311)86265634E—mail:shiqingwen@hebmu.edu.ca
万方数据
·1122· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月
Ⅵ
20
II
20
Ⅷ
图1紫杉烷类二萜化合物的基本骨架
Fig.1Basicskeletonsoftaxanediterpenoids
分离鉴定了约150种化合物,包括紫杉烷类化合物
和少量的非紫杉烷类化合物,现分类总结如下。
1紫杉烷类化合物
南方红豆杉中紫杉烷类化合物根据其碳骨架稠
和方式仅有4种不同的基本类型:6/8/6(I)、6/10/
6(Ⅲ)、5/7/6(Ⅳ)和6/12(Ⅵ)。
1.1含6/8/6骨架型紫杉烷类化合物
1.1.1含有C。一C。。环外双键的紫杉烷类化合物(图
2、表1):此类化合物在紫杉烷类化合物中最为普
遍,目前从南方红豆杉中分得此类化合物27个。在
氢谱中,C一9和C一10位的氢呈AB四重峰。由于H一9
和H一10有较大二面夹角,偶合常数较大(J≈10
Hz)。H一3a一般出现在艿2.3~4。0左右,偶合常数
大约为5~7Hz,是含有C一4(20)环外双键6/8/6环
系紫杉烷类化合物的一个特征峰(当C一2没有含氧
取代基时例外,这时H一3仅为一宽的双重峰,偶合
常数较小)。C一20位环外双键通常呈单峰或略宽的
单峰。C一5位常有肉桂酰基取代,并且这类化合物可
Ⅸ
以增加抗癌药物对多药耐药细胞的活性。其中紫杉
宁(taxinine,9)是紫杉中量最丰富的,也是结构鉴定
最早的一个化合物,在针叶中可达0.1%,极易结
晶,可作为合成紫杉醇的原料。化合物22~27是C一5
位连有含氮侧链的紫杉烷类化合物,这类化合物是
红豆杉的毒性成分,性质不稳定,容易转化成相应的
肉桂酰基。至于侧链的氮上含一个甲基或两个甲基
很容易从碳谱中N—Me的化学位移(失去一个甲基
后剩下的甲基约向高场位移艿8)或质谱中的碎片峰
进行判断(侧链往往是基峰)。
A B
图2含有C。一C:。环外双键的紫杉烷类化合物母核
Fig.2Stem-nucleusoftaxaneswithaC4-C20doublebond
表1 南方红豆杉中含有C。一C:。环外双键的紫杉烷类化合物
Table1 TaxaneswithaC4-C20doublebondinT.chinensisvar.mairei
万方数据
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月·1123·
续表1
≯从n一工。k⋯
1.1.2含有C。一C。。氧桥的紫杉烷类化合物(图3、表
2):此类化合物是由C。一C。。环外双键氧化而成,C一1
位大多有含氧取代基。这类化合物的波谱特征是H一
20a和H一20b作为一个非常特征的AB系统分别出
’
现在艿2.3和3.6左右,偶合常数大约在5.2Hz左
右。H一5受C。一C。。的三元含氧环各向异性效应的影
响与相应的具有C。一C。。环外双键的此类化合物相比
々R3 HO”
图3含有C。一C:。氧桥的紫杉烷类化合物母核
及化合物36的结构
乇H
明显向高场位移。化合物36是一个较为罕见的同时 Fig.3Stem.nucleusoftaxaneswithaC4-C。。xygen
在C一4,20和C一11,12含有氧桥的紫杉烷类化合物。 bridgeandstructureofcompound36
表2南方红豆杉中含有C。一C:。氧桥的紫杉烷类化合物
Table2 TaxaneswithaC4一C20oxygenbridgeinT.chinensisvar.mairei
万方数据
·1124· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月
1.1.3C一14位上有取代基的紫杉烷类化合物(图
4、表3):这类化合物的特点是C一14位全部为含氧
取代基,而13位则大多没有取代基。这类化合物大
多存在于木部或皮部,在其他红豆杉中发现的此类
化合物C一9位大多没有取代基,而南方红豆杉中发
现的此类化合物C一9位大多有取代基,因此,此类化
合物有一定的化学分类学意义。
1.1.4C一4(20)含氧桥开环的紫杉烷类化合物(表
4、图5):这类化合物可以看作是C。~C:。环氧化合物
加成或开环的产物,因此C一4位大多为羟基,少数为
氢。氢谱上H一20a与H一20b虽然也呈宽的AB四重
峰,但偶合常数比未开环时明显增大。
1.1.5含C。一C。。氧桥的紫杉烷类化合物(图6、表
5):这类化合物的特点是C。与C。。形成氧桥(oxe—
tane),是紫杉醇的生物活性所必需的一个基团。这
类化合物常常作为合成紫杉醇(57)的前体物。H—
R,
H
乞H
44
图4 C一14位上取代基的紫杉烷类化合物母核及
化合物43和44的结构
Fig·4Stem—nucleusoftaxaneswithaC一14oxygenated
sidechaina dstructureofcompounds43—44
表3南方红豆杉中C一14位上有取代基的紫杉烷类化合物
Table3 TaxaneswithaC一14oxygenatedsidchainT.chinensisvar.mairei
。.~6
/^\
表4南方红豆杉中含有C.一C:。氧桥开环的紫杉烷类化合物
Table4 TaxaneswithanopenedC4一C20oxetaneringinT·chinensisvar·mairei
序号 名 称
取代基——文献
R2 R3 R4 R5Rl
45 5a,7p,9a,10p,13a一五乙酰氧基一2a,20一二羟基紫杉烷一11一烯 H 0H H OH OAc 16
46 5a,7p,9a,10p,13a一五乙酰氧基一2a一苯甲酰氧基一4a,20一二羟基紫杉烷一11一烯HOBzOH OH OAc 22
47 7B,9a,108,13口,20一五乙酰氧基一2口一苯甲酰氧基一4a,5a<:乙酰基紫杉烷一11一烯H 0Bz0H OAcOH 22
48 5n,7p,9a,10p,13a一五乙酰氧基一20一苯甲酰氧基一2a,4a一二羟基紫杉烷一l卜烯H 0H 0H 0BzOAc 18
49 7p,9a,10p,13a一四乙酰氧基一2口,4a,5n,20一四羟基紫杉烷一11一烯 H 0H 0H OH OH 23
50 7p,9a,10p,13a一四乙酰氧基一1p,2a,4d,5Ⅱ,20一五羟基紫杉烷一1l一烯0H OH OH OH OH 23
51 2口,7B,9a,10p,13a,20一六乙酰氧基一4a,5口一二羟基紫杉烷一11一烯 H 0AcOH OAcOH 24
20a与H一20b形成特征的AB四重峰。化合物56是
自然界非常罕见的在C一13位含有肉桂酰基的巴卡
亭类化合物。
1.1.6其他6/8/6骨架紫杉烷类化合物(图7、表
6):包括C12-C,。形成氧桥的紫杉宁M类(60~61)和
C一4,5位含有双键的紫杉烷类化合物(62~64)。化
合物6l是62的C一5羟基乙酰化物,它们的特点都
是C一11位含有羟基取代,C一19位含有苯甲酰基取
万方数据
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月·1125·
Ac01
R4
图5 含有c。一C:。氧桥开环的紫杉烷类化合物母核
Fig.5Stem—nucleusoftaxaneswithanopened
C4一C20oxetanering
R6、
图6含有C,一C:。氧桥的紫杉烷类化合物母核
Fig.6Stem—nucleusoftaxaneswithaC5一C20
oxygenbridge
表5南方红豆杉中含有C。一C:。氧桥的紫杉烷类化合物
Table5 TaxaneswithaC5一C20oxygenbridgeinT.chinensisvar.mairei
O AcO’
H
图7含有C。:一C。。氧桥的C一4双键的紫杉烷类化合物
Fig.7TaxaneswithaC12-C16oxygenbridgeandaC一4doublebond
表6南方红豆杉中含有C。:一C。。氧桥和C一4双键的
紫杉烷类化合物
Table6 TaxaneswithaC12-C16oxygenbridgeandaC一4
doublebondinT.chinensisvar.mairef
n
代。在氢谱中H一16a、H一16b和H一19a、H一19b都呈
AB四重峰,但H一19a、H一19b的偶合常数比H一16a、
H一16b的大,与其他类型的紫杉烷类化合物相比
H一9与H一10间的偶合常数非常小。C一4,5位含有双
键的紫杉烷类化合物(62~64)被认为是合成紫杉烷
类化合物的一个重要中间体。
1.2 5/7/6骨架型紫杉烷类化合物:从南方红豆杉
中提取分离得到了23个这类化合物。其中含有C;一
C。。环外双键的11(15—1)重排紫杉烷类化合物5个
(65~69);含有C;一C。。氧桥的11(15一1)重排紫杉烷
类化合物7个(70~76);C。(20)含氧桥开环的11
(15—1)重排紫杉烷类化合物4个(77~80);含有
^Ⅺ甜
旷AJ
万方数据
·1126· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月
C。(20)氧桥的11(15—1)重排紫杉烷类化合物仅1
个(81);含有C。一C:。氧桥的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物,即含有C一2,20一四氧呋喃环的11(15—1)重
排紫杉烷类化合物6个(82~87)。这些紫杉烷类化
合物的核磁谱数据显示有宽峰,表明这些化合物有
B环扭椅/C环船式和B环扭船/C环椅式构象的平
衡体。在有苯甲酰基的重排紫杉烷中苯甲酰的化学
位移值往往≤8.0,而相应未重排的此类化合物中苯
甲酰中质子的氢谱化学位移值>8.0;在碳谱中C一1
的化学位移明显向低场位移。在碳氢远程偶合图谱
(HMBC)中,一般可观察到H一10与C一1的远程偶
合,以及H一14和C一11、C一12的远程偶合;C一16,17
位甲基与C一11的远程偶合消失,而在相应的未重排
所有紫杉烷中永远存在。
1.2.1含有C。一C。。环外双键的11(15—1)重排紫杉
烷类化合物(表7、图8):此类化合物偶有肉桂酰基
或苯甲酰基取代。
1.2.2含有C。一C。。氧桥的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物(图9、表8):此类化合物常常含有苯甲酰基
取代。
表7南方红豆杉中含有C。一C:。环外双键的11(15—1)重排紫杉烷类化合物
Table7 11(15·1)Abeo—taxaneswi hC4一C20boublebondinT.chinensisvar.mairei
O
∞%℃
银2
图8含有C。一C:。环外双键的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物母核
Fig.8Stem—nucleusof11(1S一1)abeo—taxanes
withaC4-C20doublebond
R5
图9含有C;一C:。氧桥的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物母核
Fig.9Stem—nucleusof11(1S—,1)abeo—taxanes
withaC5一C20oxygenbridge
1.2.3C。一C。。含氧桥开环的11(15—1)重排紫杉烷
类化合物(表9、图lO):此类化合物的特点是C。一C。。
环氧丙烷开环(77~80)。此类化合物在云南红豆杉
的树皮中较常见,在其他红豆杉中较少见。
1.2.4含有C。一C:。氧桥的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物(图11):这类化合物在自然界较少,到目前
为止仅发现2个[5],其中在南方红豆杉中发现了一
个I-2a,7t3一二乙酰氧基一9a一苯甲酰氧基一4口,20一环氧一
11(15—1)重排紫杉烷一11一烯一5a,10|9,13a,15一四醇,
81][37|。在室温下它的核磁共振氢谱峰形较宽,但低
温测定时峰形变窄。
1.2.5含有C。一C。。氧桥的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物(图12、表lO):此类化合物的特点是在C一2
和C一20间含有一个四氢呋喃环,在自然界中较少,
特别是化合物84和85脱去C一15位羟基形成了一
个新的双键,目前主要发现于南方红豆杉的根中。
1.3 含6/10/6骨架型紫杉烷类化合物即2(3—
20)重排紫杉烷类化合物(表11、图13):这类化合物
在自然界分布较少[4巧],但在南方红豆杉中相对较
多,目前已分离出12个(90~101)。其中化合物98
和99是目前仅有的两个含有a,8一不饱和酮的2(3—
20)重排紫杉烷类化合物。此类化合物c一9均为羰基
取代,H一10在氢谱中呈一个尖的单峰,而C一9在碳谱
中则呈现饱和酮羰基的特征信号。另外,H一3a和H一
3b以及H一2、H一20在氢谱中都是非常特征信号。
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月·1127·
序号 名 称
取代基——文献
R1 R2
R≯
图10C。一C:。含氧桥开环的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物母核
Fig.10Stem—nucleusof11(15—,.1)abeo—taxanes
withanopenedC4一C20oxetanering
HO
图11含有C。一C20氧桥的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物
Fig.11 1(15—1)Abeo—taxaneswi hC4一C20
oxygenbridge
1.4含6/12骨架型紫杉烷类化合物即二环紫杉烷
类化合物(图14、表12):到目前为止从各种红豆杉
中分离得到的二环紫杉烷类化合物不足30个r4巧],
但仅从南方红豆杉中就分离出14个(100~113),其
中(i10~113)是含有C一7,8,9一cc,3一不饱和酮的二环
紫杉烷类化合物。化合物106是紫杉烷类化合物中
唯一的一个C一5位含有27一乙酰氧基取代的肉桂酰
RF
HCr
H
84
图12含有C:一C:。氧桥的11(15—1)重排紫杉烷类
化合物母核及化合物84和85的结构
Fig.1211(15—,1)Abeo—taxaneswithC2一C20oxygen
bridgeandstructuresofcompounds84—85
基。这类化合物中H一10和H一20的信号比较特殊,
分别作为一个尖的单峰和AB四重峰。
2非紫杉烷类化合物
从南方红豆杉的心木、皮和枝叶中还分离得到
了大量的非紫杉烷类化合物。南方红豆杉中的非紫
杉烷类化合物包括二萜类化合物、木脂素、黄酮和酚
类化合物。
2.1 三环二萜类化合物:南方红豆杉的三环二萜类
化合物主要有松香烷型(114~120)、9(10-+20)重排
的松香烷型(121~127)和海松烷型(128)3类(图
万方数据
·1128· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月
ACO
匿132(3-*20)重排紫杉烷类化合物母核及
化合物98和99的结构
Fig.13Stem—nucleus2(3--*20)abeo—taxanes
andstructuresofcompounds98—99
15、表13)。
2.2其他类化合物(图16、表14):我国台湾学者杨
腾俊等从美丽红豆杉的枝叶中分离出大量的木脂素
类化合物,其中有11种(129~131、138~145)化合
物为首次从该植物中发现[5引。另外,还有人从美丽
红豆杉中首次分离到了cis一夕一coumarateester[4引,
C D
图14二环紫杉烷类化合物母核
Fig.14Stem—nucleusofbicyclictaxanes
极大地丰富了美丽红豆杉的化学成分库。
3结语
尽管近年来提取分离到了大量的紫杉烷类化合
物包括紫杉醇类似物,但迄今为止仍没有紫杉醇的
第二代药物上市,对新紫杉烷类药物的研究主要是
寻找具有较低毒副作用、较高抗肿瘤选择性及对多
种肿瘤细胞尤其是对有抗药物的人体肿瘤细胞有较
高生物活性的紫杉烷类化合物。南方红豆杉是我国。
特有的一个品种,在过去的20年里,我国学者从中
分离鉴定了约150个化合物,其中紫杉烷类化合物
13个,包括了最常见的4种基本骨架(6/8/6型、5/
7/5型、6/10/6型和6/12型),并且在世界上首次发
现了9(10一20)重排的松香烷型化合物。需要指出
万方数据
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月.1129.
表12南方红豆杉中二环紫杉烷类化合物
Table12BicyclictaxanesinT.chinensisv r.mairei
序号 名称 母核—i_——i-——i;苎望三_——盯文献
11-三烯
101 2a,7p,9,10争四乙酰氧基一5a,20一二羟基一3,8-开环紫杉烷一3,8,11一三烯
1022a,7p,9,lop,13a一五乙酰氧基一5a,20一二羟基一3,8-开环紫杉烷一3,8,
11三烯
103 5a,7B,9,10p,13a一五乙酰氧基一2口,20一二羟基一3,8-开环紫杉烷一3,8,
ll一三烯
104(3E,8E)一2a,7§,9,l卵,20一五乙酰氧基一5Ⅱ一羟基一3,8-开环紫杉烷一3,
8,11-三烯一13一酮
105(3E,8E)一7p,9,10p-三乙酰氧基一2Ⅱ,5Ⅱ,20一三羟基一3,8-开环紫杉烷一
3,8,11一三烯一13-酮
106(3E,BE)一2a,7p,9,10B,13a,20一六乙酰氧基一5一[(z)~2一乙酰氧基肉桂
酰基]一3,8-开环紫杉烷一3,8,11-三烯
107 2a,9,10p,13Ⅱ,20~五乙酰氧基一5a,7p一二羟基一3,8-开环紫杉烷一3,8,
11一三烯
108 2a,70,9,10,3,20一五乙酰氧基一5a,13a一二羟基一3,8-开环紫杉烷一3,8,
1l一三烯
109 2a,5a,9,10p,13a,20一六乙酰氧基一7B一羟基一3,8一开环紫杉烷一3,8,
1l一三烯
110 (3E,7E)一2a。5a,1013,13a,20一五乙酰氧基一3,8开环紫杉烷一3,7,11一
三烯一9一酮
C 0AcOH
C OAcOH
0H OAcH
OH OAcOAc
C 0H 0H 0AcOAcOAc
C OAcOAcOH OAc—O
C OH OH 0H oAc—O
C OAcOAc a OAcOAc
C 0AcOAcOH OH OAc
C OAcOAcOH OAcOH
C OAcOAcOAcOH OAc0H
D 0AcOAcOAc
111 (3E,7E)一2a,10p,13Ⅱ,20一四乙酰氧基一5a一羟基一3,8一开环紫杉烷一3,7,DOAcOAcOH
u三烯一9一酮
112 (3E,7E)一2a,5a,10口p,13d一四乙酰氧基一20一羟基一3,8-开环紫杉烷一3,DOAcOH OAc
7,11一三烯一9一酮
113 (3E,7E)一10p,13a一二乙酰氧基一2d,5d,20一三羟基一3,8-开环紫杉烷一3,DOH OH OH
7,11一三烯一9一酮
a.工。k价
OAo\∥
H萨
Ho、、
114 115
119 120
116 117 118
121 R12R220R3=OH
122R122R2220R3==OMe
123R120HR22HR350H
124R120HR2=HR3=OMe
图15南方红豆杉中三环二萜类化合物的结构
Fig·15StructuresoftricyclicditerpenoidsinT.chinensisvar.mairei
∞龃
n
姐
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钙
媚
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卯
蛆
曲
曲
∞
H
H
H
H
H
H
H
H
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眯/
触吲救融洲髁№丁沁。≯3r髓
万方数据
·1130· 中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月
的是,到目前为止还没有报道南方红豆杉中含有3,
11一环化的紫杉烷类化合物,虽然这类化合物常常与
表13南方红豆杉中三环二萜类化合物
Table13 Tricyclicditerpenoidsi T.chinensisvar.mairei
OH
129R1=OHR2=H
130R1:HR2=OH
OH
OH
紫杉宁和紫杉宁B等C一13位含有羰基的紫杉烷类
化合物共存于植物中,而且后者很容易在光照条件
下转化成3,11一环化的紫杉烷类化合物。但相对其
他红豆杉来说,在南方红豆杉中2(3—20)重排紫杉
烷类和二环紫杉烷类化合物以及非紫杉烷类二萜化
合物较多,特别是C一5、C一6和C一7a,B一不饱和酮的2
(3—20)重排紫杉烷类(98、99)以及C一10位含有羰
基的二环紫杉烷类化合物(100~103)目前仅发现于
南方红豆杉中,但对这两种紫杉烷类化合物生物合
成、化学全合成及生物活性还没有引起人们的关注,
尽管已有报道二环紫杉烷类化合物具有与紫杉醇相
似的构象与受体相结合并由此预测具有稳定微管蛋
白的作用。由于南方红豆杉在我国分布广、蕴藏量
大,我国学者还对南方红杉中紫杉醇的量进行了分
析。苏应娟等比较了南方红豆杉不同部位紫杉醇量,
发现南方红豆杉根中的紫杉醇量最高
(0.02351%),其次是皮(0.01777%)、果实
(0.01409%)和种子(0.01406%),最后是枝条
(o.01280%)和叶(o.00946%);并进一步发现,南
CH20H
CH20H
OH
HO
H
131 132⋯ OMe 133
HH
143R·=R2=H
144R1=HR2=OMe
145R1=OMeR22H
H
138R.=OAcR2=R32H
139R1=R2=OHR3=OMe
OH
乏
O
140R.=R3=HR2=OH
14lR1=R2=OR3=MeR
图16南方红豆杉中木脂素和酚类化合物的结构
Fig.16StructuresoflignansdphenolsinT.chinensisvar.mairei
H
OHO
OH
0H
觚舀一q广
姨怒
万方数据
中草药 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第8期2007年8月·1131·
表14南方红豆杉中木脂素和酚类化合物
Table14LignansdphenolsinT.chinensisvar.mairei
序号 名 称 文献 序号 名 称 文献
129 4’,7’一二羟基一3,37,4-三甲氧基一9一氧代一8—8’,52 羟基一8—8’,7,9L环氧木脂素
9,9L环氧木脂素 139 (7S,8S,8’S)一3,3’一甲氧基一4,4’,7’,9一四羟52
130 47,7-二羟基一3,37,4-三甲氧基一9一氧代一8~8’,52 基一8~87,7,97一环氧木脂素
9,9L环氧木脂素一(7羟基罗汉松脂素) 140 (7S,8S,8’尺)一3,3L甲氧基一4,4’,9一四羟基一52
131 4,4’,9,9’一四羟基一3,3’一二甲氧基~8—87一木脂素 1,53,54 4’酮基一8—8’,7,97一环氧木脂素
132 异紫杉脂素 1,53,54 14l 3,3’一二甲氧基一4,47,9一三羟基一7,9’一环氧木 52
133 3’,4,4’一三羟基一5一甲氧基一8—87,7,9’,7’,9一二52 脂素一7L酮
环氧木脂素 142 3一O.Demethyldihydroehydrodiconiferyl52
134 D一芝麻素 55 alcohol
135 4-羟基芝麻素 55 143 六一乙酰美丽红豆杉葡萄糖苷A 52
136 a一铁杉脂素 1,53 144 六一乙酰美丽红豆杉葡萄糖苷B 52
137(7S,77R,8S,87尺)一4,4⋯9一三羟基一5,5’一二甲54 145 六一乙酰美丽红豆杉葡萄糖苷C 52
氧基一9一乙氧基一8—87,7,7’一环氧木脂素 146 顺一P一香豆素酯 42
138(7S,8S,87S)一9一乙酰氧基一3『_甲氧基一4,4J_二52 147 (+)黄杉素 53
方红豆杉的嫩皮中紫杉醇量(0.01930%)比老皮
(0.01762%)高,一年生枝条紫杉醇量
(0.01905%)比二年(0.00902%)和三年生
(0.01033%)枝条紫杉醇量还高。虽然南方红豆杉
的根和树皮的紫杉醇量最高,如果大规模的从根和
树皮中提取紫杉醇,将不利于保护植物资源。虽然果
实、种子、枝条和叶中紫杉醇的量比根和皮少,但差
异也不是特别明显,而且可以每年利用果实、种子和
枝叶而不伤害植物的生长。刘广明等也比较了南方
红豆杉不同部位紫杉醇的量,也是以根中紫杉醇的
量最高,表皮部次之。所有这些研究都为南方红豆杉
的开发利用提供了科学依据。目前世界上已有6个
研究小组成功地完成了紫杉醇的全合成,但由于步
骤繁琐,收率太低,还无法用于商业生产。目前临床
上应用的紫杉醇主要来源于半合成,即从不同的红
豆杉的针叶或小枝中提取分离量较高的10一去乙酰
巴卡亭一班(10一DAB)及其类似物(和紫杉醇具有相
同的基本母核),然后再连接上人工合成C一13位侧
链。由于人们对紫杉醇的构效关系进行了深入的研
究,科学家们正致力于开发活性更好、结构更简单的
第二代紫杉醇。但另一方面,人们对紫杉醇的生物合
成途径知道得较少。值得注意的是最近我国台湾学
者首次从海洋生物软体珊瑚Cespitulariahypoten—
taculata中分离鉴定出3个含有6口一羟基、lOa一羟基
二萜、10一羰基二萜和一个二萜内酯的紫杉烷类二环
碳骨架化合物。此类化合物表现出显著的细胞毒性。
这是从海洋生物中发现的第一个具有紫杉烷类碳骨
架的化合物。这一发现可能为理解紫杉烷类碳骨架
的生物合成提供帮助并开辟一条发现紫杉烷类衍生
物的新途径。
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南方红豆杉化学成分的研究进展
作者: 李存芳, 刘勇, 董玫, 史清文, LI Cun-fang, LIU Yong, DONG Mei, SHI Qing-wen
作者单位: 李存芳,董玫,史清文,LI Cun-fang,DONG Mei,SHI Qing-wen(河北医科大学药学院,天然药物
化学教研室,河北,石家庄,050017), 刘勇,LIU Yong(河北省人民医院,药剂科,河北,石家庄
,050010)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(8)
被引用次数: 12次
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