植物環(huán)肽酶環(huán)化，環(huán)二肽后合成，新環(huán)肽及其它植物化學成分.pdf

1、本論文主要由三部分組成。第一部分共二章，研究了太子參環(huán)肽B（Heterophyllin B）的酶環(huán)化反應(yīng)及傳統(tǒng)中藥三七（Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen）中三個環(huán)二肽的后合成(postharvest synthesis)；第二部分共三章，研究了兩種石竹科植物——麗江蚤綴（Arenaria oreophila Hook.）以及漆姑草（Sagina japonica (Sweet) Ohwi）中新化合

2、物的結(jié)構(gòu)解析，并通過對三種北極石竹科植物Stellaria crassipes Hult、Cerastium arcticum Lange和C. Regelii Ostenf中五種環(huán)肽的初步解析，進一步證明了環(huán)肽作為石竹科特征成分之一的觀點，初步佐證了北極和青藏高原區(qū)域是石竹科兩大分布中心之一，附帶通過GC-MS分析了該三種北極石竹科的揮發(fā)油成分，佐證了卷耳屬和繁縷屬有較近的親緣關(guān)系；論文的第三部分綜述了近年來（1994-2003）非石

3、竹科植物中環(huán)肽的分布及其活性。 利用多種植物生理技術(shù)（包括細胞破碎實驗、分子排阻層析、超濾、透析、離子交換層析以及冷凍干燥等）對太子參環(huán)肽B進行了酶環(huán)化反應(yīng)研究，利用對照實驗，并結(jié)合植化手段，證明了三七中三個環(huán)二肽是后合成產(chǎn)物；利用植化的各種材料和方法（包括常壓、低壓硅膠柱層析，D101大孔樹脂，MCI-gel CHP 20P，Sephadex LH-20，Rp-8及Rp-18，制備HPLC，GC-MS等），從以上五種石竹科植物

4、中共分離鑒定了47個化合物，其中發(fā)現(xiàn)了18個新化合物，化合物類型涉及植物環(huán)肽、植物蛻皮甾酮（C27）及其苷、C27甾體皂苷、黃酮及其苷、香豆素、肉桂酸等。另外在檢測分離環(huán)肽的基礎(chǔ)上，我們通過GC-MS對北極的3種石竹科植物進行了揮發(fā)油成分鑒定，共指認了其中的54個揮發(fā)油成分。 一．植物環(huán)肽的兩個合成問題 1.太子參環(huán)肽B的酶環(huán)化反應(yīng) 自1991年我們組從太子參中發(fā)現(xiàn)太子參環(huán)肽以來，歷經(jīng)10多年共分離鑒定植物環(huán)

5、肽100余個，其中多為石竹科環(huán)肽，不僅建立了完善的植物環(huán)肽檢測分離和鑒定方法，而且為環(huán)肽作為石竹科的特征成分提供了大量的資料積累。但植物環(huán)肽的生源問題一直困擾我們，為此我們提出了3種假說，我們遵循從簡單入手（ab initio）的原則設(shè)計了生物合成路線。并通過對太子參環(huán)肽B的酶環(huán)化實驗，初步證明了該環(huán)肽是在該植物體內(nèi)環(huán)化酶的作用下，由相應(yīng)的鏈肽轉(zhuǎn)化而來的。該實驗的成功也同時驗證了甘氨酸和苯丙氨酸之間是該類植物環(huán)肽進行環(huán)化的位點的統(tǒng)計結(jié)果

6、；同時該實驗也是迄今為止國內(nèi)外第一個植物環(huán)肽的酶環(huán)化合成。 2.三七中三個環(huán)二肽的后合成 植物的后合成(postharvest synthesis)是指某種植物在采摘后干燥過程(post harvest treatments)中產(chǎn)生了某些化學成分，這些成分是活體內(nèi)原來沒有的或原來有而在后來發(fā)生量的增減變化。1968年德國的Kucera M., Stary F.和Pitra J.發(fā)現(xiàn)毛花洋地黃（Digitalis lan

7、ata Ehrh.）毛花苷的后合成現(xiàn)象并提出了該概念。36年之后，我們對三七中的環(huán)二肽進行了后合成實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中的3個環(huán)二肽是后合成產(chǎn)物。 二．五種石竹科植物的化學成分 1.三種北極石竹科植物的環(huán)肽成分及其化學分類和分布意義 2002年10月，中國科學院北極考察隊從挪威的Svalbard（74-81oN, 10-35oE）帶回3種各樣均小于100克的石竹科植物全草Stellaria crassipes,

8、Cerastium arcticum和C. Regelii，本論文對該3種植物的化學成分尤其是環(huán)肽成分進行了研究，通過現(xiàn)代分析、分離手段（HPLC，AAA，F(xiàn)AB+-MS等）共分離純化了6個新植物環(huán)肽，并初步鑒定了其中5個。在此基礎(chǔ)上我們試圖為石竹科環(huán)肽的化學分類及石竹科植物的分布和演化提供佐證。另外在檢測分離北極石竹科植物環(huán)肽的基礎(chǔ)上，我們通過GC-MS對北極的3種石竹科植物進行了揮發(fā)油成分鑒定，共指認了其中的54個揮發(fā)油成分。

9、 分別從S. Crassipes, C. Arcticum 和C. Regelii的甲醇提取物中分離得到6個新環(huán)肽1-6，分別命名為arcticumin A (1)、arcticumin B (2)、 arcticumin C (3)、 regelin A (4)、crassipin B (5)和crassipin A，其中1-5的化學結(jié)構(gòu)得到了初步解析。北極石竹科環(huán)肽的發(fā)現(xiàn)佐證了石竹科第二分布中心的存在以及環(huán)肽是石竹科的特征成分。并

10、通過對該3種植物的揮發(fā)油成分分析，佐證了卷耳屬和繁縷屬有較近的親緣關(guān)系。 2.兩種石竹科植物的化學成分 （1）. 麗江蚤綴的化學成分 作為石竹科環(huán)肽和其它化學成分研究的繼續(xù)，我們從麗江蚤綴（Arenaria oreophila Hook.）全草的乙醇提取物中共分離鑒定了16個化合物（麗江蚤綴環(huán)肽A-H（6-13），E-對-甲氧基肉桂酸（14），Z-對甲氧基肉桂酸甲酯（15），Z-對-甲氧基肉桂酸（16），E-對

11、-羥基肉桂酸甲酯（17），柚皮素（Naringenin）(18)，胡蘿卜苷（19），β-谷甾醇（20），5，7，4’-三羥基-3’，5’-二甲氧基黃酮（21）），其中8個新植物環(huán)肽（麗江蚤綴環(huán)肽A-H（6-13））。在分離過程中初步檢測顯示有微量生物堿的存在。 （2）. 漆姑草的化學成分 我們從漆姑草（Sagina japonica (Sweet) Ohwi.）全草的乙醇提取物中共分離鑒定了26個化合物（漆姑草環(huán)肽A-D

12、（22-25），蛻皮甾酮A (26)，E-對甲氧基肉桂酸甲酯（27），Z-對-羥基肉桂酸甲酯（28），傘形花內(nèi)酯（29），7-甲氧基香豆素（30），6-羥基香豆素（31），6-甲氧基香豆素（32），5，7-二羥基香豆素（33），5，7-二甲氧基香豆素（34），7-O-β-D-葡萄吡喃糖苷-6-C-木糖吡喃糖苷-5，4’-二羥基黃酮（35），2’’-O-β-D-木糖吡喃糖苷-8-葡萄吡喃糖苷-5, 4’-二羥基黃酮（36），, (25R)

13、-螺甾-5-烯-1β,3β-二醇1-O-{O-α-L-鼠李吡喃糖苷-(1→2)-O-[β-D-木糖吡喃糖苷-(1→3)]- β-D-巖藻吡喃糖苷} （Ophiopogonin D）（37），(25 R)-ruscogenin 1-O-[2-O-(乙?；?-α-L-鼠李吡喃糖苷-(1→2)][β-D-木糖吡喃糖苷-(1→3)]-β-D-巖藻吡喃糖苷 (38)，(25 R)-ruscogenin 1-O-[3-O-(乙?；?- α-L- 鼠

14、李吡喃糖苷-(1→2)][ β-D-木糖吡喃糖苷-(1→3)]- β-D-巖藻吡喃糖苷(39)，5,7,2’-三羥基-6-六甲氧基黃酮(Tenaxin Ⅱ) (40)，5,7,2’-三羥基-8-六甲氧基黃酮(Scutevulin) (41)，5,7-二羥基-8,2’-二甲氧基黃酮(42)，5,7,3’,4’-四羥基-6-甲氧基黃酮(43)，蛻皮甾酮（44），Shidasterone（45），3, 16β, 29-三羥基-4β-醛基-12