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从乌兹别克斯坦的传统药用植物Perovs [复制链接]

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从乌兹别克斯坦的传统药用植物Perovskiascrophulariifolia中分离得到的萜类化合物

本文介绍了两个从乌兹别克斯坦药用植物中分离得到的结构较为新颖的萜类化合物。由于化合物1和2仅仅左侧萜片段的绝对构型不同,所以在此就略掉化合物2的平面结构及相对构型的确定过程,重点介绍一下化合物1.

化合物1是一种无色无定型固体,根据质谱可知分子式为C38H38O10。二维核磁数据显示化合物1的平面可以分为两个部分。其中A部分属于20-降松香烷型二萜,这类化合物主要存在于唇形科鼠尾草属和分药花属植物中。而B部分类似于迷迭香酸。迷迭香酸是一种咖啡酸酯,具有抗炎、抗氧化和神经保护等多种生物活性。

由于上述的两个部分都可以通过简单的和已知化合物比对进行解析,所以在此就不做过多赘述。当这两个部分的平面确定后,我们可以利用重要的COSY相关和HMBC相关将两个部分进行正确的连接,进而得到化合物1的平面结构。根据H-1与H-8′有COSY相关,H-8′和C-10有HMBC相关,我们可以推测出A部分的C-1位和B部分的C-8′相连。根据H-5′和H-7′与C-11有HMBC相关可以推测出A部分的C-11位和B部分的C-6′相连,以及A部分的C-11和B部分的C-7′通过醚键相连。由此可以推导出化合物1的平面结构。此外,H3-16与H-5′间的ROESY相关进一步确证了上述平面的正确性。

相对构型方面,由于C-8′和C-9′位通过单键相连,可以自由旋转,导致取代基上的17′位手性中心无法与骨架上的手性中心构成联系,也就无法通过ROESY相关确定化合物1整体的相对构型。

对此,作者将化合物1分为骨架和取代基两个部分。骨架部分应用ROESY确定相对构型,ECD确定绝对构型,而取代基部分是通过化学沟通法直接确定绝对构型。

首先看一下相对构型的确定。根据H-1和H-8′间的耦合常数为11.2Hz,H-7′和H-8′间的耦合常数为3.4Hz可知H-1和H-8′为反式关系,H-7′和H-8′为顺式关系。根据H-1和H-3β/H-7′,H-2α和H3-18/H-8′有ROESY相关可知H-1和H-7′处在β侧,而H-8′处在α侧。同时,二氢呋喃环的空间位阻决定了最后一个手性位置11位的相对构型。

接下来看一下绝对构型的确定。这里作者的思路是将化合物1,2甲基化后水解得到1b,1c和2b,2c。这里面的1b和2b对应的是骨架部分,1c和2c对应的是取代基部分。通过计算ECD的方法确定1b和2b的绝对构型,进而也就确定了化合物1和2的C-1,C-11,C-7′和C-8′的绝对构型。

已知化合物3同样是甲基化后再水解得到3b,通过与文献报道的旋光值比较正负可以确定3b唯一一个手性中心为R构型。接着将3b利用一个以前报道过的方法转变成外消旋体(±)-3b。然后用手性柱对(±)-3b进行拆分,就可以得到两个互为对映异构体的标准对照品。进而可知R构型的3b出峰时间为14.7min,S构型的3b出峰时间为12.1min。此刻将1c和2c甲基化得到与3b相同平面结构的1d和2d,分别进一针拆分液相,通过比较出峰时间就可以准确判断出1d和2d的构型均为R构型,也就确定了化合物1和2的C-17′位的绝对构型。综上,化合物1总体的绝对构型就确定了。

化合物1的生合成方面,作者推测是发生了一个非酶促的自发反应。化合物3氧化,双键变成一个三元氧化,然后去氢丹参新酮的1,2位双键进攻三元氧环得到红框中的结构。红框中的结构经一系列的羟醛缩合,电子转移,氧化和还原得到化合物1.

药理活性方面。作者评估了化合物1和2对小胶质细胞的抗炎活性。结果显示只有化合物2对脂多糖诱导的小胶质细胞产生的白介素1β有抑制作用。此外还评估了化合物1和2对三种人癌细胞系(A、HeLa和MCF-7)的抗增殖活性,结果显示只有化合物2有一定的活性。

本文最大的亮点是利用化学沟通法确定了化合物的绝对构型。由Scheme.1可以看出3b绝对构型的正确与否直接影响了化合物1和2的绝对构型确定的正确性。因此如果不采用比较旋光的方法,而是采用mosher法确定3b的绝对构型会使整个过程更加令人信服。

指导教师:黄肖霄

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