全 文 ：六 医 科
J狡川 R N A L O F B E I JI N G
大 学 学 报
M L D I CA L U N I V E R SI T Y V o1 2 4 N
(一 4 1 9 , 止
胡椒属植物中木脂素类血小板活化因子
拮抗活性成分及构效关系的研究 ’
北京医 科大学天然药物及仿生药物国家重点实验室 韩桂秋 马 迎 李长龄
仁提要 」 血小板活化因 子 (P A )F 是 一 种与炎症及过敏有关的脂类介质 。 应 用 P A F 受体结 合实乳价
测近 20 种自中草药海风藤 、 山药 、 樟叶胡椒 、 石南藤分 离的新木脂素类化 合物 , 其中 刊 种为新结 构。
总结了波谱鉴定的一些规律 。 一首次证明双环辛烷类 、 8 , O , 4 ’ 、 8 , 3 ’ 三种新木脂素的结构针架右 ! ’ A f 受
体拮抗活性 , 第一类具强活性 。 并探讨了 _立体结构与活性的关系 。
关键词 血小板活化因子 ; 血小板活化因子拮抗剂 ; 木脂素
血小板活化 因 子 ( p l a t e l e t A e t i v a t i n g
F “ C ot r
,
P A )F 为 一种内源性脂类介质 “ ’ ,是最
强的血小板激活剂和血小板聚集诱导剂 。 1 9 7 9
年经化学鉴定和全合成 ` 2 , 。 ’ , 确 定其结构为 1 一
O
一烷基 一 2 ( R )乙酸基 一 S n 一甘油一 3 一胆碱 磷 酸醋
( l
一 O
一 a l k y l一 2 ( R )
一 a e e t y l 一 S ,一 g l y e e r o 一 3 一 P h -
o s p h o r y l e h o l i n e )
。研究表明它通过与受体结合
产生生理生化反应 , 并且 R 构型的 P A F 才能产
生相关反应 。 P A F受体 可从人体血小板中分离
出来 , 确认是一种蛋白质 “ ’ 。 P A F与其特异性受
体部位的结合是其产生体外体内活性的关键步
骤 。 P A F 拮抗剂可能 用于治疗过敏性的呼吸系
统疾病 , 炎症 ,内毒素或严重烧伤引起的休克 ,
器官移植排斥 , 牛皮癣 , 动脉粥样硬化等 。 因
此特异性的 P A F 拮 抗剂作为新药的研究 , 已
成为近 10 年来国 际医药研究的热点 .之一 。
天然的强活性的 P A F 拮抗 剂 有两个代表
性的化合物 , 一个是 自银杏中分离得到的砧类
化合物银杏内醋 B ( G i n k g o l i d e B ) , 一个是 自
海风藤中分离得到的木脂素类化合物海风藤酮
( K a d s u r e n o n e )
。 由于这两个化合物 的结构中
都有吠喃环的存在 , 因此有人认为 作 为 P A F
拮抗剂 , 吠喃环可能 是 产 生 活 性 的必要部
分 ` 5 ’ ` 在祖国医学中 , 银杳及海风藤皆有治疗
哮喘 、 风寒湿痹 、 心痛等的记载 。 我国大部分
胡椒属药用植物用 于治疗风寒湿痹 , 均 与P A F
拮抗活性有关 因此我们以此属植物作为重点
筛选 , 希望从中发现不同结构的 P A F 拮抗剂 ,
为新药研究提供资料 , 井为 中药的临床应用及
祖国医学的理论找到一些科学依据
方法与结果
建立敏感 、 快速 、 用量小 、 选择性强的生
物活性检测法 、 是 自中草药中寻找拮抗 P A F 活
性成分的关键 在参考文献的基础上 , 我们 泞
先建立了 P A F 诱导的血小板聚 集实验法 ` 6 ’及
〔“ H 〕P A F 放射配基受体结合 实 验 ` ” 来指导分
离检测活性 。 两方法测定的结果是 平行关系 。
前一方法操作简便 , 更适宜样品的初筛 。 后者
是寻找特异的 P A F 拮抗剂的有力工其 。
一 、 胡椒属植物 P A F 拮抗活性 的 筛选和
活性成分的分离 :
对 17 种胡椒属植物进行 P A F 抑制活性筛
选 , 筛选 结果见表 1 。 其中 以 海 凤藤 P i p e r
k a d s u r a
, 山药 p . h a n c e i , 樟叶胡椒 p , p o l y s y -
p h o r u m
, 石南藤 P . w a l l i e h i i 抑 制活性最强 。
根据活性指标 , 追踪分 离活性成分 , 自以上
中草药中分离得到几十种木脂素类化合物 ` “ , ” ’ .
分离的有代表性的化合物结构见图和表 2
. 国家自然科学基金资助课题 。
表 ! 胡椒属杭物 P A 「把制话州侧定结 米
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双环 必烷类木脂素结构确定 :
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得海风藤素 A . B 。 D . E , G , } I ! , J ( K “
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新结构 海风藤素 八 . 匕 为 劝 。 : or p h 川il 门 叨 .
海风藤素 D , E . G . 侧 . l . J 为 C u : : , n l 。 塑
两种类型的差别在 上结构 中烯内基的联接位钾
小卜乃. 也是确 扭这 两类结构的 关 键 G ul o ln , ,
类塑的烯 内从 连 }: 桥 头 的 S P 几 C 卜 烯 内
华 鱿的次 甲从的化学位移 必一 , , ) 在相 对高场
(约 2 . s o p p n l ) , 而 M a : r o p h y i l、 n 类塑的烯 内
毕连 干七几环的双键位耸 L 因此次甲华的 八
植在丰{}又毯, 低场 `约 3 . e o p p ,: ; ) 这两种类型的
双环 辛烷类木脂 素都存在 7 芳 旅和 名 甲 基的
空 }、 J }取 J句{; 月l题 可山 ’ H N M I之 光谱中 8 `11 )否的
化学位移确 定 . 若 A r 吕 C 目 为 C ; 5 . 贝!曰
C 比 受 八 : 的杯蔽作 用 . 化学位 移处 J一刊}对心
场 ( 心p p ,: : 0 5 ( , ) , 入 r 一 吕 ( 、 子, 、 为 t : : , n 、 . 贝!l之1}
现在卞}j又寸低场 (八 p p m () . 5。 ) 在 6 u l。 川 n 华
表 2 分离的化合 物端构和 H P八 F受体结合 实验测定结果
结 厂 类 ` ( 化 合物 名称 召
, 架
类 卿 取 代 从 本汽 物 来 源
f
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图 分离的部 分 有活性的化合物的结构骨 架
双环辛烷类新木脂素中 , 桥环的取向也是空间
结构的关键问题 当桥环为内向时 〔即桥环与
S C H 3 取向相反 ) , 则 8 , C H ` , 及 6厂 一 H 皆 处 于
相对高场 (占。 。 < 1 . 0 , d ,卜 。 · ( 5 . 6 5 ) .“ 3 e N M R
谱 中 , C 一 9 和 C 一 6 ` 皆处于相 对 高 场 怕。 一 。
2 3
.
5
, 占C _ 。 , 二 一2」) 桥环若处 于外向 (即桥环
与 8 一 C H 3 取向相同 ) , 则 占H 一 。 ( > 1 . 0 ) , d ;卜 6
( > 6
.
0) 皆分别处 于相对低 场 。 利 用 C D 光谱
也能区别桥环取向 , 32 0 n m 属于烯酮 生色团
若 桥 环为 内向 , 在 C D 谱 中 3 20 n m 左 右为
C ot ot
n 效应 , 若桥环为外向 , 在 3 2 0 n m 左
右为 于 C o t t o n ·
三 、 [ “ H ] P A F 受体结合实验活性测定 :
测定结果见表 2 , 结构与活性的关系归纳
女口下 :
1
. 从表 2 中可见 , 4 种结 构 骨架的新木
脂素都有 明显的 P A F 拮抗活性 以第 一 、 二
类活性最强 , 第三 、 四 类活性较弱 。
2
. 双环 [ 3 , 2 , 1 〕辛烷 类 木脂素为新型
的 P A F 拮 抗 剂 结 构 类 型 , 活 性强度 与 已
知的先导化合物海风藤酮类似 , 其结构比海风
藤酮更稳定 , 实验证实双环辛烷类木脂素的立
体取 向对 P A F 受体有明显选择 性 , 其中桥环
的取向对活性影响很大 。不同的化合物 , 其骨架
及取代基相同而桥环取向不同时 , 桥环为内向
( e n d 。 )的化合物比桥环为外向 ( e x 司的化合物
活性强 ,例如 , K a d s u r e n i n G ( IC : 。 : 6 , 5 水 1 0 一 6 )
比 K a d s u r e n i n l ( I C : 。 : 9 . 0 , 1 0 一 5 )活性强 1 0
倍以上 ; K a d 、 u r e n i n H ( IC : , : 1 . 8 、 ] ( ) 了 ) 比
K a d s u r e n i n J ( r C
。。 : 2
、
7 / 1 0
一 U
)活性强 一。 倍以
上 。 同时桥环上取代基类型对活性也有影响 , 例
如桥环上取代基为乙酚基时 ( 如K a d s u r e n i n H )
活性强 , 为羚基 (如 K a d s u r e n i n G ) 或 碳 基
(如 K a d s u r e n i n D )时 , 活性减弱
3
. 苯骄 吠喃 类 木 脂 素 的 活 性与其 3 `
O C H 3 的空间取向 有 关 , 当 3 ` 一 O C H 3 为 a 时
( K
a d s u r e n o n e )比 3 ` 一 O C H 。 为刀时 活性强 ( D -
e n u d at in B )
。 芳环上取代基的 类 型对活性影
响也很大 , 甲氧基取代时 ( K a d s u r e n i n F )比 二
氧次 甲基取代 ( B ur hc el l in ) 活 性 强 。 烯丙基
的取代位置对活性也有影响 , 连 于 S P Z 一 C (如
K a d s u r e n o n e ) 比连 于 S P a 一 C (如 K a d s u r e n i n
F ) 的活性强 。
4
.
8
,
3 ` 一新木脂素空间构 象 与 苯骄吠喃
类木脂素的类似 。 7 , 8位是否有双键对活性影
响不大 。 8 , O , 4 ` 一新木脂 素的 P A F 拮抗活性
较弱 , 7 位有 O H 取代时活性更弱 。
讨 论
1
. 用 P A F 引起的血小板聚集实 验对 1 7
种胡椒属植物进行筛选 , 发现中医及民间用于
治疗风寒湿痹 、 哮喘等的 中 草 药 海风藤 、 山
药 、 石南藤等均有抑制 P A F 的 活 性 , 此结果
为中医用药机理提供了科学依据 。 从我国特有
种植物樟叶胡椒 中分离到 P A F 拮抗活性成分 ,
对开发新药源具有重要的参考价值 。
35 0
2
. 从海风藤 、 山药 、 石 南 藤 3种中草药
中皆分得的 PA F 拮抗剂 海风藤酮 , 是世界公
认的有选择性的强活性的天 然 的 P A F 拮抗剂
之一 ` ” _ 为石南藤 、 山药作为海风藤的代用品
提供 了依据
3
. 自以上有活性的中草药 , 首次分得双环
L 3
,
2
,
1 ]辛烷木 脂素类 、 8 , 3’ 新木脂素类及
8
,
o
,
4 ` 新木脂素类 的 化合物皆为新结构 `
4
. 实验筛选结果 , 证实 日本 产 海风藤的
活性很弱 。 根据分析 日本产海风藤中未发现有
海凤藤酮和双环「3 , 2 , 1 」辛烷类新木脂素 ,
说明化学成分的差别与产地有关 。
5
. 应用 f “ H P] A F 受体 结 合 实验测定活
性 , 首次证 明双环「3 , 2 , 1 」辛烷类新木脂素 ,
8
,
3, 新木脂素 及 8 , O , 4 `新木脂素类的化合物
有 P A F 拮抗活性 。双环「3 , 2 , 1 〕辛烷类新木
脂素结构中的桥环取向 , 芳环和甲基的空间取
向与活性有密切关系 。 进一步证明 P A F受体是
特异的 , 对 P A F 拮抗剂 , 要求有立体的选择
性 。 根据我们的研究结果 , 结构中有否吠喃环
部分 , 与P A F拮抗活性无明显关系 ,不同于某些
文献的结论 , 构效关系研究结果 , 对合成活性
强 , 选择性 强 的 P A F 拮抗剂有重要意义 。
参 考 文 献
1
.
B e n v e n s i t e J
, e t a l
.
L e u k o e y t e
一
d e P e n d e n t h i s t a m i n e
r e l e a s e f r o m r a b b i t P l a t e l e t s : t h e r o l e o f l g E
,
b a s o P h i l s
, a n d a P l a t e l e t
一 a e t i v a t i n g f a e t o r
.
J E x P
M e d 19 7 2 ; 1 3 6 : 1 35 6
.
2
.
D e m o P o u l o s C A
, e t a l
.
P l a t e l e t a c r i v a t in g f a e t o r :
e v id e n e e f o r l
一
0
一 a l k y l一 Z 一 a e e t y l一 S n 一 g l y e e r y l 一 3一
P h o s P h o r y l e h o l in e a s t h e a e t i v e c o m P o n e n t ( a n e w
e l a s s o f l i Pi d e h e m i e a l m e d i a t o r s )
.
J B i o l C h e m
1 9 7 9 , 2 5 4 : 9 3 5 5
.
3 G o d f r o i d J J
, e t a l
.
P l a t e l e t a e t i v a t i n g f a e t o r ( P A F
-
a e e t h e r ) : t o t a l s y n t h e s i s o f 1 0 o e t a d e e y l
~
2
一
0
一 a e e -
t y l
一
S n
一
g l y e e r o
一 3 P h o s p h o r y l e h o l i n e
.
F E B S L e t t
1 98 0 ; 1 16 : 16 1
.
4
.
B r a q u e t P
,
e t a l
.
P e r s P e e t i v e s i n Pl e t e l e t
一 a e t i v a t i n g
f a e t o r r e s e a r e h
.
P h a r m a c o l o g i e a l R e v i e w s 19 8 7 ,
3 2 : 9 8
.
5
.
S h e n T Y
, e t a l
,
T h e e h e m i e a l a n d b i o l o g i e a l P r o
-
P e r t i e s o f P A F a g o n i s t s
, a n t a g o n 一s t s a n d b i o s y n t -
h e t i e i n h i b i t o r s
.
B i o o e h e m i s t r y 1 9 8 3 ; 2 2 : 4 7 5 6
.
6
. 李长龄等 . 山药醉提物抗血小板活化因子作用的初步研
究 . 北京医科大学学报 1 95 7 , i , : 3 37 .
7
. 王银叶等 . 家兔血小板 P A F 受体放射配基结合测定法 .
北京医科大学学报 1 99 2 , 2 5 : 2 4 7 .
8
. 韩桂秋等 . 石南藤 、 山药抑制血小板活化因子活性成分
的分离和结构鉴定 . 药学学报 1 9 8叭 2 4 : 43 8 .
9
. 马迎等 . 樟叶胡椒中新木脂素成分的研究 . 药学学报
19 91 ; 2 6 : 3 45
.
(植物原料的采集由西双版纳州药检所刀卫凉 、 刀秀英 、
华南植物研究所梁荣光 、 海南药材厂叶清仰等同志协助完成 ,
马岳美同志曾赴海南岛收集原料及标本 , 原 植 物由植物教研
室诚静容教授及华南植物所程用谦教授鉴 定 , 日本产海 风藤
生药由 日本京都大学 Y a k us h i m a 教授赠 送 , P A F 活性初啼
及受体结合实验得到王银叶 、 马建同 志的协助 , 特此致谢。 )
( 19 9 2
一
0 4
一
1 8收稿 )
T H E S T U D I E S O F N A T U R A L P A F A N T A G O N I S T I C
N E O L I G N A N S F R O M P I P E R G E N U S A N D T H E I R
S T R U C T U R E
一
A C T I V I T Y R E L A T I O N S H I P S
R e s e a r e h L a b o r a t o r i e s o f N a t u r a l a n d B i o m im e t i e D r u g s
H a n G u iq i u
, e t a l
P l a t e l e t a e t i v a t i n g f a e t o r ( P A F ) 15 a r e e e n t ly d i s e o v e
r e d l i P i d m e d i a t o r o f h y P e r s e n s i t i v i t y a n d i n f -
l a m m a t i o n
.
S t u d i e s h a v e im P l i e a t e d P A F i n s u e h d i s e a s e s a s a s t h m a
, e a r d ia e a n a Ph y l a x i s
,
i n f l a m m a t i o n
a n d a r t h r i r宜5 . U s i n g t h e P A F i n d u e e d P la t e l e t a g g r o g a t i o n a s s a y a s a g u夏d e , s e v e n t e e n P IP e r P la n t s P e e -
i e s w e r e s e r e e n e d
, a n d a g o o d n u m b e r o f P A F a n t a g o n i s t i e n e o li g n a n s w e r e i s o l a t e d f r o m P IP e r k a d s -
u r a , P
.
h a n e e i
,
P
.
w a l li e h ii a n d P
.
P o l y s y Ph
o r u m
.
T h e P o t e n t P A F a n t a g o n i s t k a d 3 u r e n o n e w e r e i s o l a t e d f r o m
t h e f o r m e r r h r e e s P e e i e s
.
T h e i s o l a t e s o f e i g h t b i e y e l o (3
,
2
,
1 ) o o r a n e n e o l i g n a n s
,
f o u r s
,
3
`一 n e o l i g n a n s
a n d t w o s
一
o
一
4
’ 一 n e o l i g n a n s a r e n e w e o nt p o u n d ,
.
T h e e o n f i g u r a t i o n d e t e r m i n a t i o n o f b i e y e l o ( 3
,
2
,
1 ) o e t
-
a n e n e o l i g n a n s w e r o s u m m a r宜z e d . A l l t h e i s o la t e s w e r e t e s t e d o n t h e 〔。 H 〕 p A F r e e e p t o r b i n d i n g a s s a y .
B i e y e l o ( 3
,
2
,
1 ) o e t a n e n e o l ig n a n s d e m o n s t r a t e d p o t e n t P A F a n t a g o n i s t i e P r o p e
r t i e s
.
T h e s
,
3
`一 n e o l i g n a n s
, n d s
一
0
一
4
, 一 n e o li g n a n s w e r e a l s o f o u n d t o b e a e t i v e
.
T h e s t r u e t u r e
一 a e t i v i t y r e l a t i o n s h i P w a s d i s e us s o d
,
五 e y w o r d s p la t e l e t a e t i v a t i n g f a e t o r ; P A F a n t a g o n i s t ; N e o li g n a n 3