天然产物克罗登烷二萜类化合物的最新进展 药物分析 范亚新 2111007103摘要：概述了2010年克罗登烷二萜类化合物的最新进展，包括从不同植物中提取到的该类化合物的新结构及其生物活性，以及用现代仪器进行分离提纯的方法及已知结构生物活性的评价方法。关键词：克罗登烷、二萜、分离提纯、生物活性一、前言克罗登烷二萜类化合物最初发现于唇形科(Labiatae)植物中，具有很好的生物活性，而其中昆虫拒食特性是研究最广泛的生物效应。1但随着研究的不断深入，我们发现很多克罗登烷二萜还具有抗癌和抗菌等生物活性。由于这类化合物活性的独特性，受到了人们的广泛关注。2010年，科学家已经从好几种植物中分离提取出了该类化合物，并发现了一些新的结构，极大地丰富了克罗登烷二萜类化合物的研究。二、新结构的发现及其生物活性1）克罗登烷型的二萜化合物1.从心叶青牛胆（Tinospora cordifolia）中发现的一个新的克罗登烷二萜化合物2野生心叶青牛胆已经广泛应用于越南的传统药物中，能治疗很多疾病，像疟疾、咽炎、风湿症。植物化学家已经从心叶青牛胆的地上部分分离出了四个新的结构和七个已知结构。其中一个新的结构就是克罗登烷二萜类化合物，其结构如下（Figure 1）：Figure 12.从锥花属（Gomphostemma niveum）中分离的两个新的具有抗疟疾作用的克罗登烷二萜化合物3疟疾是一种全球性的传染疾病，每年都有几百万的人死于疟疾。由于寄生虫抗药性的增强，主要的抗疟疾药物氯喹和其他化疗药物的疗效正在逐渐下降。因此，新的作用机制的药物成为了一种迫切的需要。M. Sathe, R等人报道了在锥花属叶片的水和氯仿的提取物中，分离出了两个新的克罗登烷二萜类化合物，对恶性疟原虫在体外有抗疟活性。这两个化合物命名为Gomphostenin （GN6）和乙酰 Gomphostenin（GN10）（Figure 2）GN6：R=H; GN10：R=COCH3Figure 2给予带有伯氏疟原虫的小鼠每天200mg/kg的剂量，连续4天给药，GN6和GN10的平均抑制率分别为80.60%和92.65%。这些数据表明克罗登烷二萜化合物GN6和GN10在抑制疟疾方面具有巨大的潜力，将应用于抗疟化疗。3.从戈尔登（Goldenrod 或Solidago virgaurea）中分离的七个具有抗菌活性的克罗登烷二萜类化合物新结构4致病细菌的耐药性正在增加，为新的抗菌药物的研发创造了需求。天然产品由于化学多样性，将成为阻止多重耐药机制的一个主要资源。在从多样性的植物中寻找新的抗菌化合物的过程中，Courtney M. Starks等人从戈尔登中分离出了七个新的克罗登烷二萜类化合物（Figure 3-9）。除了Figure 9化合物外，其他结构对金黄色葡萄球菌均有中等的抗菌活性。 4.从嘉赐树属arguta（Casearia arguta）中提取出的具有抗肿瘤作用的克罗登烷二萜类化合物新结构5-肿瘤坏死因子的相关凋亡诱导配体(TRAIL/Apo2L)属于细胞坏死因子（TNF）家族。在癌症治疗方面，它是一个很有潜力的试剂，因为它优先诱导癌细胞凋亡，而对正常细胞几乎没有显示任何毒性。嘉赐树属arguta的有机提取物在这方面表现出乐观的活性。而且在化学研究方面，嘉赐树属arguta之前还未报道过有吸引力的天然产物。结果，Emily L. Whitson等人从中分离出了八个新的克罗登烷二萜化合物（Figure 10-17），具有不同程度的TRAIL协同作用。2）neo-克罗登烷型二萜化合物1.从明油子（Dodonaea angustifolia）的表面叶片渗出物中发现的两个neo-克罗登烷二萜化合物新结构6 一些分类学家认为明油子（无患子科）是车桑子的同义词，而另一些认为它们是车桑子的亚种，也有人认为它们是一个独特的物种。明油子广泛分布于澳洲、非洲、亚洲和南美洲。传统上被用作止痛，润肠通便，解热湿疹，在风湿病，皮肤病治疗。明油子主要的植物化学特征是叶片表面渗出（最多13干叶重），包括甲基黄酮和黄酮醇。而现在，植物科学家从明油子的表面叶片渗出物中得到了两个neo-克罗登烷二萜化合物（Figure 18），neo-克罗登烷-3,13-二烯-16,15:18,19-二内酯（R=H）和15-甲氧基- neo-克罗登烷-3,13-二烯-16,15:18,19-二内酯（R=OMe）。1.R=H 2.R=OMeFigure 182.从半枝莲(Scutellaria barbata)中分离的四个neo-克罗登烷二萜类化合物新结构黄芩属（唇形科）是目前公认的有360种属的一个物种。由于这种植物有趣的生物活动，引起了人们的广泛重视，而从这些植物中能分离出一些neo-克罗登烷二萜类化合物。半枝莲是黄芩属的一种，是原生的多年生草本植物，主要分布在韩国和中国南部，是一种传统中药，具有抗炎和抗肿瘤活性。而现在，烟台大学和中国海洋大学的研究者7从海南省的半枝莲中分离出了两个新的neo-克罗登烷二萜类化合物，scutehenanine H（Figure 19）和6-(2,3-环氧-2-异丙基-正丙氧基) barbatin C（Figure 20）。 Figure 19 Figure 20 通过对三个肿瘤细胞株（霍恩- 1鼻咽癌，口腔上皮癌KB，和HT29肠癌细胞）活性的筛选，两个新化合物的IC50值在2.0-4.2，具有细胞毒性。而Hanna Lee等人8却从半枝莲中分离出了另外两个neo-克罗登烷二萜类化合物，barbatellarines A (Figure 21) and B (Figure 22)。 Figure 21 Figure 22通过MTT检测法评价barbatellarines B对 HL 60（人类白血病）、MCF-7（乳腺癌）、LLC（Lewis肺癌）肿瘤细胞的体外细胞毒活性作用，发现barbatellarines B对HL 60细胞有微弱的细胞毒活性作用。用阿霉素作阳性对照，IC50为41.4M。而由于样本有限，化合物1没有做细胞毒活性的测定评价。3.从薯蓣（Dioscorea antaly）中分离的两个neo-克罗登烷二萜化合物新结构9薯蓣（Dioscorea antaly）是马达加斯加特有的一种藤本植物，主要分布在西部和西北部地区。在脱毒和去除苦味后，其块茎能作食物。Lolona Rakotobe等人从薯蓣的甲醇提取物在乙酸乙酯的可溶部分中，分离出了四个新的二萜类化合物，其中两个为克罗登烷型的，Antadiosbulbin A和B（Figure 23）。Antadiosbulbin A: 8-H Antadiosbulbin B: 8-H Figure 234.从黄芩hastifolia（Scutellaria hastifolia）中分离出的七个neo-克罗登烷二萜类化合物新结构10黄芩属hastifolia主要分布在地中海附近和欧洲大陆的很多国家。在立陶宛，它是一个相当罕见的物种。Rosa Angela Raccuglia等人研究了从立陶宛采集的一种黄芩属hastifolia样本，丙酮水溶性提取物用柱层析进行分离，再反复用柱层析和快速色谱进行分离，正己烷/乙酸乙酯1：1进行洗脱，成功地分离了七个天然的neo-克罗登烷二萜类化合物（Figure 24-30）。 Figure 24-30前三个化合物（Figure 9-11）有很显著的昆虫拒食活性，这三个活性化合物中都包括环氧环，而后几个化合物（例如：Figure 24-30），无活性。三、新的分离neo-克罗登烷二萜化合物的仪器分析技术1由于来源于植物的neo-克罗登烷二萜化合物没有特异性紫外吸收，其分子很难监测。而Amaya Castro等人首次应用了LC-MS-SPE-NMR技术从低木苦草（Teucrium luteum subsp. flaVoVirens）中分离和纯化了三个新的neo-克罗登烷二萜化合物，3-羟基teucroxylepin（Figure31）、teuluteumin A（Figure32）和teuluteuminB（Figure33），并对它们的结构进行了表征。Figure31 Figure32 Figure33 四、已知结构的活性评价 11多穗兰属丹参常用在墨西哥的传统药物中，用来治疗痢疾。因此，Fernando Calzada等人分析了从多穗兰属丹参中分离出主要的neo-克罗登烷二萜类化合物（Figure34-37）的抗原虫活性。Figure37化合物的抗原虫活性最强，对阿米巴原虫的IC50是22.9M，对贾地鞭毛虫的IC50是28.2M，而Figure34活性最低。该研究也证实了多穗兰属丹参能够治疗腹泻和痢疾。 Figure34 Figure35 Figure36 Figure37五、总结 由于克罗登烷二萜类化合物在抗癌、抗菌、抗原虫和昆虫拒食方面的生物活性，被大家广泛关注，仅2010年，科学家就已经发现了几十个新的克罗登烷二萜类化合物，其全部是在天然产物中分离的。但是，真正将这些化合物应用于未来的临床治疗，还需要科学家及医疗工作者的不断努力。六、参考文献1 J. Nat. Prod. 2010, 73, 9629652 Fitoterapia . 2010,81, 4854893 Journal of Ethnopharmacology.2010 ,130 ,1711744 Phytochemistry. 2010,71,1041095 J. Nat. Prod. XXXX, xxx, 000（ACS中查到）6 Phytochemistry Letters. 2010,xxx,xxxxxx（Elsevier中查到）7 Fitoterapia.2010,81, 7377418 Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 2010,20,2882909 Phytochemistry. 2010,71,1007101310 Phytochemistry. 2010,71,2087209111 Phytother. Res. 2010,24,662665