加拿大红枫和美国蓝莓花化学成分及生物活性研究

摘要

本文对加拿大红枫(Red maple)和美国蓝莓花(Blueberry flower)的化学成分及其清除DPPH自由基和抑制α-葡萄糖苷酶活性进行了研究。根据化合物的理化性质,并采用紫外图谱,红外图谱,NMR(包括二维NMR)和高分辨质谱等多种现代谱学手段鉴定了55个具有不同结构的天然化合物(包括21个没食子酸衍生物,20个黄酮,10个苯丙素类化合物,1个香豆素和3木脂素)。其中新化合物11个。生物活性测试结果表明大部分化合物都具有很强的清除DPPH自由基活性,部分没食子酸衍生物以及黄酮苷类化合物具有很强的抑制α-葡萄糖苷酶活性。对没食子酸衍生物,黄酮和苯丙素类化合物的清除DPPH自由基和抑制α-葡萄糖苷酶活性进行构效关系的探讨。本毕业论文的具体研究内容及结果简述如下:
　　 1)本文利用硅胶,大孔树脂,SephadexLH-20,ODS及制备HPLC柱层析等多种色谱分离技术,从加拿大红枫树枝(stem)部位分离并鉴定了27个化合物。其中5个为新化合物:maplexinA(2)、maplexinB(3)、maplexinC(5)、maplexinD(6)和maplexinE(12)。22个为已知化合物:条茶槭丙素(1),条茶槭乙素(4),条茶槭甲素(7),3,6-di-O-galloyl-1,5-anhydro-D-glucitol(8),3-甲氧基-4-羟基苯酚-1-O-p-D-(6-O-没食子酰)-葡萄糖苷(17),儿茶素(18),表儿茶素(19),表儿茶素-3-O-没食子酸酯(20),原花青素A6(21),原花青素.A2(22),槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷(23),槲皮素-3-O-(3”-没食子酰基)-吡喃鼠李糖苷(24),槲皮素-3-O-(2”-没食子酰基)-吡喃鼠李糖苷(25),去甲络石苷元8'-O-β-D-葡萄糖苷(26),7,8-二羟基-6-甲氧基-香豆素(27),根皮苷(28),没食子酸(29),没食子酸甲酯(30),3,4-二羟基-5-甲氧基-苯甲酸甲酯(31),丁香酸甲酯(32),香草酸甲酯(33)和3,5-二羟基,4-甲氧基-苯甲酸(34)。
　　 2)从加拿大红枫树皮(bark)部位分离并鉴定了12个化合物,其中6个为新化合物:maplexinF(9)、maplexinG(10)、maplexinH(11)、maplexinI(13)、rubrumosidesA(14)和rubrumosidesB(16);1个为已知化合物:nymphaeosideA(15);以及5个和从树枝(stem)部位分离得到的化合物重复:条茶槭丙素(1),条茶槭乙素(4),条茶槭甲素(7),没食子酸(29),香草酸甲酯(33)。从加拿大红枫树枝(stem)和树皮(bark)部位共分离得到了34个单体化合物,其中11个为新化合物。化合物15,17,21,22,26,28,31和34为首次从槭树科植物中分离得到;化合物1,4,7,8,20,24,25,32和33为首次从该植物中分离得到。
　　 3)对从加拿大红枫中分离得到的化合物进行体外抑制α-葡萄糖苷酶和清除DPPH自由基活性测试,结果表明新化合物MaplexinsE-I系列化合物都具有很好的体外抑制α-葡萄糖苷酶活性,其半数抑制浓度(Icso)为7.9-16.1μM。除化合物26,31-34外,其余化合物都具有很强的清除DPPH自由基活性其半数抑制浓度(Icso)为7.7-77.5μM。通过比较分析maplexins(或者girmalin)化合物(1-13)的抑制α-葡萄糖苷酶活性和结构之间的关系,发现结构中没食子酰基的个数及连接位置对活性都有很大的影响,结构中有三个没食子酰基的化合物活性最强(MaplexinsE-I,9-13),一个没食子酰基的活性则最弱(MaplexinsA-B和GinnalinsB-C,1-4);结构中连接有两个没食子酰基的化合物(5-8),其糖的6位羟基连有没食子酰基的化合物(7-8)活性强于6位没有没食子酰基连接的化合物(5-6)。
　　 4)本文对美国蓝莓花进行了化学成分研究,从乙酸乙酯萃取部位分离并鉴定了21个化合物,包括10个苯丙素类化合物和11个黄酮类化合物。它们分别为5-O-咖啡酰莽草酸(35),5-O-咖啡酰奎宁酸(36),5-O-咖啡酰奎宁酸甲酯(37),3,5-二咖啡酰奎宁酸甲酯(38),咖啡酸甲酯(39),5-O-肉桂酰奎宁酸(40),5-O-肉桂酰奎宁酸甲酯(41),肉桂酸甲酯(42),Rosin(43),2＇-O-B-D-Glucosylrosine(44),槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷(45),槲皮素-3-Oβ-D-半乳糖苷(46),槲皮素-3-O-α-L-阿拉伯糖苷(47),杨梅素-3-O-β-D-葡萄糖苷(48),杨梅素-3-O-β-D-半乳糖苷(49),槲皮素-3-O-(6”-O-肉桂酰)-β-D-葡萄糖苷(50),槲皮素-3-O-(2”-O-肉桂酰)-β-D-葡萄糖苷(51),山柰酚-3-O-(6”-O-肉桂酰)-β-D-葡萄糖苷(52),另外3个黄酮为苯丙素取代的儿茶素类化合物(53-55)。
　　 5)对从蓝莓花中分离得到的化合物进行体外抑制α-葡萄糖苷酶和清除DPPH自由基活性测试,结果表明黄酮类化合物都具有很好的体外抑制α-葡萄糖苷酶活性,其半数抑制浓度(IC50)为28.9-137.5μM:而苯丙素类化合物活性则很弱,仅3,5-二咖啡酰奎宁酸甲酯(38)表现出活性,其半数抑制浓度(IC50)为99.9μM;除化合物40-44和52外,其余化合物都具有很强的清除DPPH自由基活性,其半数抑制浓度(IC50)为7.8-59.4μM;其抗氧化活性与酚羟基的数目有关。