三種桑屬植物生物活性成分的研究.pdf

1、桑屬（Morus）是?？疲∕oraceae）中重要的屬之一，物種資源十分豐富，在我國共有11種和12個變種，分布于全國各地。該屬植物具有很高的經(jīng)濟價值，在植桑養(yǎng)蠶的農(nóng)業(yè)基礎上創(chuàng)造了燦爛的東方絲綢文明。同時，桑屬植物還具有非常重要的藥用價值。桑(Mulberry)作為傳統(tǒng)中藥始載于《神農(nóng)草經(jīng)》，其根皮、枝葉、果實均可藥用，具有清肝明目、瀉肺利水、祛風濕、利關節(jié)、補肝益腎、補血生津等功效?，F(xiàn)代研究表明該屬植物富含異戊烯基黃酮類化合物，主要包

2、括桑根酮型（sanggenon）二氫黃酮、Diels-Alder加合物、黃酮等類型。該類成分是桑屬植物的主要生物活性成分，其化學結(jié)構(gòu)和生物活性的多樣性為藥物先導化合物結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)奠定了良好的基礎。
　　脂肪組織是機體能量貯存的重要場所，對于維持機體的能量代謝平衡、脂質(zhì)代謝和胰島素平衡有著重要作用。脂肪細胞已成為研究肥胖和2-型糖尿病的潛在靶點。從天然產(chǎn)物中尋找干預脂肪細胞分化的活性化合物，檢測對相關基因表達的作用，對于新一代抗糖尿病

3、藥物的發(fā)現(xiàn)具有重要意義。
　　酪氨酸酶是黑色素生物合成過程中必不可少的關鍵酶。通過抑制酪氨酸酶的活性可以限制黑色素生成，改善皮膚的色素沉著。從植物中尋找安全、有效的天然酪氨酸酶抑制劑在皮膚美白類化妝品市場具有良好的應用前景。
　　黑桑（Morus nigra Linn.）、川桑（Morus notabilis Schneid.）和滇桑（Morusyunnanensis koidz.）是3種物種資源豐富、分布具有特異性的桑屬植

4、物。有文獻報道了黑桑和滇桑中抗氧化活性成分，而川桑的化學成分和生物活性均未見報道。我們以這3種桑屬植物為研究對象，對黑桑莖枝、川桑莖枝和滇桑葉的化學成分進行了分離、結(jié)構(gòu)鑒定，對所得化合物進行干預脂肪細胞分化和抑制酪氨酸酶兩個方面的生物活性篩選。
　　從黑桑乙醇提取物的氯仿部位中分離鑒定了13個化合物:7個新的桑根酮型二氫黃酮，命名為黑桑素A--G（nigrasins A--G，Ⅰ-1-Ⅰ-7）;2個新的異戊烯基黃酮，命名為黑桑素H

5、-I（nigrasins H-I，Ⅰ-8-Ⅰ-9）;1個新的異戊烯基黃酮醇，命名為黑桑素J（nigrasin J，Ⅰ-10）;3個已知的異戊烯基黃酮cudraflavone C(Ⅰ-11)，macaranone B(Ⅰ-12)和sanggenol H(Ⅰ-13)。從黑桑乙醇提取物的石油醚部位分離得到19個化合物:1個新的桑根酮型二氫黃酮，命名為黑桑素K(nigrasin K，Ⅰ-14);1個新的異戊烯基黃酮醇，命名為黑桑素L(nigra

6、sin L，Ⅰ-15);17個已知化合物，分別為sorocein H(Ⅰ-16)，kuwanon J(Ⅰ-17)，chalcomoracin(Ⅰ-18), sanggeon C(Ⅰ-19), sanggeon O(Ⅰ-20), sanggenonA(Ⅰ-21), sanggeonM(Ⅰ-22)，sanggenol F(Ⅰ-23)， morachalcone A(Ⅰ-24)，2，4，2'，4'-四羥基-查耳酮(Ⅰ-25),isobacac

7、halcone(Ⅰ-26), oxyresveratrol(Ⅰ-27), moracinC(Ⅰ-28),moracin M(Ⅰ-29)，2-(3-羥基-5-甲氧基苯基)-6-甲氧基苯并呋喃(Ⅰ-30)，moracinB(Ⅰ-31)，7-羥基-6-甲氧基香豆素(Ⅰ-32)。
　　從川桑乙醇提取物的石油醚和氯仿部位中分離鑒定了24個化合物:5個新的異戊烯基黃酮類化合物，命名為川桑素A-E（notabilisins A-E，Ⅱ-1-Ⅱ-

8、5），3個新的2-芳基苯并呋喃，命名為川桑素F-H（notabilisins F-H，Ⅱ-6-Ⅱ-8）;16個已知化合物，moracin D(Ⅱ-9)，sanggenofuranB（Ⅱ-10），moracin B(Ⅱ-11)，2-(3-羥基-5-甲氧基苯基)-6-苯并呋喃醇(Ⅱ-12)，moracin C(Ⅱ-13)，moracinM(Ⅱ-14)，moracin R(Ⅱ-15), moracin O(Ⅱ-16), morusin(Ⅱ-1

9、7), cudraflavone C(Ⅱ-18),macaranone B(Ⅱ-19), kuwanon J(Ⅱ-20), chalcomoracin(Ⅱ-21), oxyresveratrol(Ⅱ-22)，4-prenyloxyresveratrol(Ⅱ-23)和2'，4'，5，7-四羥基二氫黃酮(Ⅱ-24)。
　　從滇桑乙醇提取物的石油醚和氯仿部位中分離鑒定了27個化合物:6個新的黃烷類化合物及其二聚體，命名為滇桑素A-E和H

10、(yunnanensisins A-E and H，Ⅲ-1-Ⅲ-5，Ⅲ-8)，2個新的異戊烯基2-芳基苯并呋喃二聚體，命名為滇桑素F-G(yunnanensisins F-G，ⅢⅡ-6-Ⅲ-7)，1個新的異戊烯基查耳酮，命名為滇桑素Ⅰ（yunnanensisinⅠ，Ⅲ-9）;18個已知化合物，cudraxanthone M（Ⅲ-10），cudraxanthone D(Ⅲ-11)，4-[(2S)-3，4-二氫-7-甲氧基-8-(3-甲基-

11、2-丁烯-1-基)-2H-2-苯并吡喃基]-1，3-苯二醇(Ⅲ-12)，(2S)-3，4-二氫-2-（2-羥基-4-甲氧基苯基）-8-(3-甲基-2-丁烯-1-基)-2H-1-苯并吡喃-7-醇(Ⅲ-13)，brosimine B（Ⅲ-14），sanggenofuranB(Ⅲ-15),moracin D(Ⅲ-16),moracin C(Ⅲ-17),2-(3-羥基-5-甲氧基苯基)-6-甲氧基苯并呋喃（Ⅲ-18），notabilisin H

12、（Ⅲ-19），moracinⅠ（Ⅲ-20）和demethylmoracinⅠ(Ⅲ-21),morachalconeA(Ⅲ-22)和isobacachalcone(Ⅲ-23),kuwanon J(Ⅲ-24)，(2E)-3-(3，4-二羥基苯基)-2-丙烯酸乙酯(Ⅲ-25)，dehydrovomifoliol(Ⅲ-26)和2-oxiranemethanol(Ⅲ-27)。
　　分離得到的29個新化合物主要為桑根酮型二氫黃酮、異戊烯基黃酮

13、、異戊烯基黃酮醇、異戊烯基黃烷及其二聚體和異戊烯基2-芳基苯并呋喃及其二聚體。有趣的是，其中有5對端基異構(gòu)體，分別是Ⅰ-1與Ⅰ-2，Ⅰ-3與Ⅰ-4，Ⅰ-5與Ⅰ-6，Ⅱ-4與Ⅱ-5和Ⅲ-1與Ⅲ-2，它們均是通過制備HPLC得到成對分離，利用各種波譜手段鑒定區(qū)分?；衔铫?1-Ⅰ-6中異戊烯基的三種環(huán)化形式盡管在口山酮中常見，但卻是首次出現(xiàn)在桑根酮型二氫黃酮中?；衔铫?4與Ⅱ-5具有新穎的兩個駢合吡喃環(huán)，在黃酮醇類化合物是首次發(fā)現(xiàn)，另外我

14、們還得到了這兩個化合物的生源前體化合物Ⅱ-3。Ⅲ-1與Ⅲ-2是黃烷二聚體，一個單元體是異戊烯基黃烷，另一單元體是由黃烷C環(huán)開環(huán)形成的1，3-二苯丙烷，已報道的這類化合物均是通過黃烷的A環(huán)碳原子與1，3-二苯丙烷的γ位碳原子連接而成，化合物Ⅲ-1與Ⅲ-2是首次發(fā)現(xiàn)的兩個通過黃烷B環(huán)碳原子與1，3-二苯丙烷的γ位碳原子連接而成的二聚體?；衔铫?6和Ⅲ-7結(jié)構(gòu)具有一定新穎性，是首次發(fā)現(xiàn)的通過異戊烯基連接而成的2-芳基苯并呋喃二聚體。化合物Ⅲ

15、-8是首個從天然產(chǎn)物中分離得到的由異戊烯基黃烷C環(huán)開環(huán)而形成異戊烯基1，3-二苯丙烷類化合物。
　　我們對從3種植物乙醇提取物的氯仿和石油醚部位分離得到的部分化合物進行了干預脂肪細胞分化和抑制酪氨酸酶兩個方面的活性篩選，結(jié)果顯示化合物Ⅰ-8，Ⅰ-9，Ⅱ-1，Ⅱ-2，Ⅱ-3和Ⅱ-20具有促進脂肪細胞分化的作用，并增強脂肪細胞分化基因aP2、GLUT4的表達，其中化合物Ⅱ-1和Ⅱ-3具有顯著活性;此外發(fā)現(xiàn)了17個具酪氨酸酶抑制作用的活

16、性化合物，其中11個化合物（Ⅰ-16-Ⅰ-21，H-15，Ⅲ-3-Ⅲ-5和Ⅲ-12）的酪氨酸酶抑制活性未見有文獻報道，并且化合物Ⅰ-18，Ⅲ-3，Ⅲ-4和Ⅲ-12活性顯著，IC50分別為0.12±0。02至0。81±0。17μM不等。
　　本文對黑桑、川桑以及滇桑進行了化學成分及其生物活性的研究，闡明了3種植物中主要單體化合物的結(jié)構(gòu):黑桑莖枝中主要成分為桑根酮二氫黃酮和Diels-Alder加合物等戊烯基黃酮類化合物，川桑莖枝中主

17、要含有異戊烯基黃酮醇和2-芳基苯并呋喃，而滇桑葉中富含黃烷和2-芳基苯并呋喃類化合物，體現(xiàn)了桑屬植物化學成分的多樣性。從3種桑屬植物中發(fā)現(xiàn)了具有促進脂肪細胞分化、增強aP2與GLUT4基因表達的活性化合物，并篩選出一系列具有顯著抑制酪氨酸酶活性的單體化合物，初步探討了具有該活性化合物的構(gòu)效關系。上述研究工作對天然先導化合物的發(fā)現(xiàn)和植物資源的保護利用具有重要意義。
　　最后，本文對近8年來桑屬植物的化學成分與藥理活性的研究進展進行了