关于植物甘遂的试验过程,得出新化合物的结构鉴定,有什么结论

引言

甘遂(Euphorbiakansui)别名为甘藁、重泽、苦泽、陵藁等,作为我国的特有植物,广泛分布于我国的中部平原、山地和四川盆地等。该植物的叶子细长如同柳树叶,在茎的顶部有一簇黄色的小花,在秋季其根部已成熟,挖出晒干后呈灰白色,并带有褐色斑点如图所示。

甘遂所有部位都含有白色的乳汁,有毒,乳汁中也含有多种生物学功能的蛋白质。

甘遂作为传统中药,主要以甘遂的块根入药,它的记载可追溯到2000年前的《神农本草经》并在历代医药古籍和《中国药典》中均有收载。中国传统医学中认为甘遂有毒,性寒,主治水肿、腹水等。在临床上多用于肝硬化腹水,食道癌、乳腺癌、急性胰腺癌、肺癌、黑色素瘤等恶性肿瘤以及哮喘、慢性支气管炎等症等。

现代研究发现甘遂的泄水功能主要通过以下两种方式发挥:一种是调节肾素-血管紧张素醛固酮系统,以抑制醛固酮的释放,通过增加尿量来加速腹水的排泄;另一种是通过增加粪便的水分含量来促进肠蠕动,以大幅度排泄腹水。

其中,与肾脏相比,肠道是甘遂调节水代谢的更主要的靶点,特别是在结肠。但其严重的毒性限制了其安全有效的临床应用。

例如,甘遂可引起严重的肝损伤。另外,研究人员发现,萜类化合物对潜伏期的CD4+T细胞模型和来自HIV-1感染者的细胞有治疗作用但同样由于其严重的肝毒性和胃肠道毒性严重限制了其临床应用。

所以通常甘遂在入药前要经过炮制减毒处理,其中最常见的就是醋制减毒。甘遂中的化合物成分主要是二萜和三萜类,另外,甘遂中还含有其他类成分,如甾体、香豆素、异东莨菪亭素、脂肪酸等。

目前已从该植物中提取、分离和鉴定了近80种萜类化合物,可分为巨大戟二萜醇型和假白榄烷型。其中研究发现巨大戟烷型的二萜类化合物是具有泄水、抗肿瘤、抗HIV和毒性的主要化合物。

贾白榄烷型二萜,由两个环组成,并有多种取代,常见的取代有羟基、乙酰基、苄基、羰基、苯甲酰基等,这类化合物在逆转肿瘤方面效果显著。此外,甘遂中的三萜和甾体类化合物在抗肿瘤、抗病毒和抗炎方面同样具有广泛的药理活性。基于此,我们进一步对甘遂进行了系统的植物化学研究。

样品来源

甘遂(Euphorbiakansui)于2019年5月采集于山西临汾,经云南省中医中药研究院郭世明教授鉴定。标本保存于昆明理工大学生命科学与技术学院资源药物化学实验室,标本编号为:GS201905。

提取和分离

甘遂的根(50kg),粉粹,在室温下用95%的乙醇水提取3次,每次400L,每次48个小时,蒸馏除去溶剂后得到一个粗浸膏,在粗浸膏中加适量水,搅拌,然后过滤除去不溶物,用乙酸乙酯萃取3次,每次25升,减压浓缩得到甘遂的乙酸乙酯部位(896g)和剩余的水溶液。

将乙酸乙酯萃取物用石油醚和乙酸乙酯溶解,用80-100目的硅胶拌样,挥干后,用200-300目的硅胶进行硅胶柱层析,先用石油醚作为流动相,再使用石油醚:乙酸乙酯45:1、30:1、15:1、5:1和纯乙酸乙酯洗脱,最后用二氯:甲醇1:1洗脱。

将所得流分经过TLC检测合并,得到如下5个流分和甘遂里的一个主成分化合物1:A(116g)、B(5.68g)、C(5.68g)、D(178g)、E(64g)和化合物1(88g)。

A段(116g,纯石油醚洗脱):极性特别小;不同条件下的TLC检测,显示斑点均较少且呈淡紫色;跑完TLC后在薄层板上显示白色的拖带;样品呈油状。以上信息我们推测A段是一些脂肪酸类化合物,所以未进行分离。

B段(13.1g,石油醚:乙酸乙酯45:1和30:1):极性比较小;TLC显示的斑点颜色均呈紫色;初步判断是一些三萜类的化合物。经硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯32:1层析,得到两个部分:B-1和B-2。B-1(5.65g)经凝胶SephadexLH-20(MeOH)得到化合物2(9.0mg)。化合物64(8.8g)是B-2(6.33g)经硅胶柱(石油醚:二氯5:2)层析得到。

C段(178g,石油醚:乙酸乙酯15:1和5:1):极性中等偏小

TLC显示的斑点颜色呈紫色、青灰色、黑色等;初步判断是一些二萜和三萜类的化合物。用聚酰胺拌样,通过中压RP-18柱层析,用甲醇水(50%、60%、70%、75%、80%、90%、100%)进行梯度洗脱,共得到10个段位:C-1C-10C-1(3.11g)经硅胶柱(氯仿:异丙醇80:1)层析,得到2个部分:C-1-1和C-1-2。

C-1-1(2.2g)通过TLC及HPLC分析均无主点,所以暂放。C-1-2(963.0mg)经硅胶柱(氯仿:甲醇30:1)分得化合物7(6.5mg)。C-2(5.68g)经硅胶柱(二氯:甲醇70:1、50:1)层析,得到3个部分:C-2-1、C-2-2和C-2-3。化合物51(2.9mg)和52(8.2mg)分别从C-2-1(2.01g)和C-2-2(1.37g)中经硅胶柱(氯仿:甲醇130:1、100:1)分离得到。

C-2-3(1.72g)先后经凝胶(甲醇)除杂又通过半制备HPLC(56%甲醇/水;tR=16.7min)纯化分得化合物62(5.1mg)。

使用硅胶柱对C-3(7.62g)段进行梯度洗脱(石油醚:丙酮15:1、7:1、4:1)划成了5个部分:C-3-1 C-3-5。C-3-1(2.20g)和C-3-5(961.5mg)经不同条件下的TLC和HPLC分析,均无主点,所以暂放。C-3-2(761.2mg)先后经凝胶(甲醇)和用液相半制备(59%甲醇/水

tR=18.1min)得到化合物8(3.9mg)。C-3-3(1.37g)先后经硅胶柱(二氯:甲醇100:1)和半制备HPLC(60%甲醇/水;tR=21.3min)得到化合物40(1.9mg)。C-3-4(1.82mg)经凝胶(甲醇)纯化得到化合物72(32.1mg)。C-4(8.9g)先经凝胶SephadexLH-20(甲醇)除拖带,后通过硅胶柱(石油醚:异丙醇50:1)层析,划成7个段位:C-4-1 C-4-7。

C-4-1(982.1mg)和C-4-7(2.0g)TLC显示些拖带类的化合物,所以暂放未进行分离。C-4-2(2.0g)经硅胶柱分离,划成两部分:C-4-2-1和C-4-2-2,其流动相是16:1的石油醚和异丙醇。C-4-2-1(1.17mg)和C-4-7(553.1mg)分别通过硅胶柱(氯仿:甲醇150:1)柱层析,得到化合物23(5.1mg)和56(3.1mg)。

C-4-3(1.22g)经凝胶(甲醇)将分子质量相差较大的化合物划开,得到段位C-4-3-1和C-4-3-2。C-4-3-1(612.0mg)反复经不同洗脱剂的正向硅胶柱进行柱层析,得到的化合物始终在变,所以这一段暂放。

C-4-3-2(161.5mg)先经硅胶柱(二氯:异丙醇160:1)纯化,后经液相半制备(59%甲醇/水;tR=17.5min)得到化合物57(3.8mg)。C-4-4(1.4g)经硅胶柱(石油醚:丙酮8:1)层析,得到3个段位:C-4-4-1 C-4-4-3。

C-4-4-1(380.2mg)反复经硅胶柱层析,分别在不同的洗脱剂下(二氯:异丙醇200:1和氯仿:甲醇150:1)分得化合物15(6.6mg)、55(10.4mg)和60(4.7mg)。

C-4-5(910.7mg)经硅胶柱(石油醚:丙酮12:1)层析,得到化合物53(3.3mg)。C-4-6(1.15g)先经凝胶SephadexLH-20(甲醇)除拖带,后经硅胶柱(石油醚:异丙醇50:1)层析,得到化合物11(3.7mg)和54(3.3mg)。

C-5(28.06g)经硅胶柱(石油醚:丙酮30:1)层析,得到3个段位:C-5-1C-5-4。C-5-1(26.5mg)经TLC检测是一些脂肪酸类化合物。所以未打谱。C-5-2(672.6mg)先经硅胶柱(石油醚:二氯17:1)除拖带,后经硅胶柱(石油醚:异丙醇50:1)纯化,得到化合物21(2.0mg)和25(4.6mg)。C-5-3(237.1mg)经硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯10:1)分得26(5.0mg)。

C-5-4(153.3mg)无主点暂放。C-6(8.06g)经硅胶柱(石油醚:丙酮40:1-10:1)梯度洗脱,划分成4段:C-6-1C-6-4。C-6-1(5.76g)经与化合物55进行不同条件下的TLC显色对比,和相同条件下HPLC分析,发现二者为同一个化合物。C-6-2(1.14g)经硅胶柱(石油醚:乙酸乙酯15:1-10:1)洗脱分得化合物3(4.7mg)。

C-6-3(1.14g)先经凝胶(石油醚:氯仿:甲醇5:5:1)除拖带,后经硅胶柱(氯仿:丙酮15:1)层析,分得化合物6(9.1mg)和10(7.3mg)。C-6-3(937.2mg)反复经硅胶柱(二氯:甲醇30:1)层析,得到化合物31(8.6mg)。C-7(7.26g)经硅胶柱(石油醚:丙酮40:1-10:1)层析,得到2个段位:C-7-1C-7-2。C-7-1(3.44g)经硅胶柱。

使用石油醚:乙酸乙酯25:1的洗脱剂层析,分成3部分:C-7-1-1 C-7-1-3。C-7-1-1(38.8mg)经半制备HPLC(90%甲醇/水;tR=25.1min),获得化合物18(6.5mg)。C-7-1-2(35.6mg)和C-7-1-3(15.5mg)经TLC在不同条件下验纯均为一个点,即得到化合物19(35.6mg)和43(15.5mg)。化合物13(8.6mg)由C-7-2(430.1mg)用石油醚:乙酸乙酯28:1作为流动相,反复经硅胶柱层析分得。

C-8(21.19g)经硅胶柱(石油醚:丙酮30:1)层析,得到4个段位:C-8-1C-8-4。C-8-1(1.17g)经硅胶柱(石油醚:二氯10:1-2:1)层析,除去大部分脂肪类拖带后,另外得到化合物41(34.7mg)和2个段位:C-8-1-1C-8-1-2。C-8-1-1(33.0mg)经硅胶柱(石油醚:二氯15:1)层析,获得化合物16(5.1mg)和24(3.6mg)。

化合物44(50.1mg)是从C-8-1-2(251.0mg)中反复经硅胶柱(石油醚:二氯7:1;石油醚:乙酸乙酯15:1)层析分离得到。C-8-2(184.5mg)和C-8-3(1.21g)均经硅胶柱层析石油醚:(二氯30:1)层析,分别获得化合物12(20.3mg)和14(6.7mg)。

D段(64.32g,100%乙酸乙酯):极性中等;TLC显示的斑点颜色呈青灰色、黑色等;初步判断是一些二萜类的化合物。用聚酰胺拌样,通过中压RP-18柱层析,用甲醇水(50%、60%、70%、75%、80%、90%、100%)进行梯度洗脱。

共得到10个段位:D-1D-10。D-1(300mg)经硅胶柱(二氯:乙酸乙酯20:1-12:1)层析,得到化合物17(25.6mg)、23(2.9mg)和32(7.2mg)。D-1(11.62g)先经凝胶(甲醇)除拖带,后经硅胶柱(氯仿:丙酮15:1)层析,得到化合物20(4.3mg)。D-1(7.61g)经硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯30:1)层析和液相半制备(87%甲醇/水;tR=22.5min),分得化合物30(2.3mg)和31(4.7mg)。D-5(3.95g)经硅胶柱层析(石油醚:丙酮35:1)层析,分成2部分:D-5-1D-5-2。

D-5-1(2.35g)先经凝胶SephadexLH-20(甲醇)除拖带,后经半制备HPLC(88%甲醇/水),得到化合物5(2.3mg;tR=25.5min)和化合物27(3.6mg;tR=28.6min)。

D-5-2(1.15g)反复经硅胶柱层,洗脱剂分别为石油醚:丙酮35:1和氯仿:丙酮20:1分纯34(4.5mg)和35(9.1mg)。D-9(3.95g)经硅胶柱层析(石油醚:丙酮40:1)层析,获得化合物29(4.5mg)。D-9(16.7g)经硅胶柱层析(石油醚:丙酮35:1)层析,分成2部分:D-9-1 D-9-2。D-9-1(6.7g)反复经硅胶柱层,洗脱剂分别为石油醚:丙酮40:1和氯仿:丙酮25:1,得到化合物4(2.1mg)和36(15.7mg)。

D-9-2(7.7g)先经凝胶SephadexLH-20(氯仿:甲醇1:1)除拖带,后经硅胶柱(氯仿:丙酮30:1)层析,得到化合物24(17.1mg)。

化合物28(7.0mg)和33(3.5mg)是从D-10(10.46g)中,反复经硅胶柱(石油醚:二氯20:1;石油醚:乙酸乙酯45:1)层析分离得到。

E段(19.9g,氯仿:甲醇1:1):极性较大;TLC显示的斑点颜色呈青色和青紫色;初步判断是一些甾体类的化合物。用聚酰胺拌样,通过中压RP-18柱层析,用甲醇水(40%、60%、70%、75%、80%、90%、100%)进行梯度洗脱,共得到8个片段:E-1 E-8。

E-1(1.2g)经硅胶柱(石油醚:丙酮10:1-6:1)层析,得到化合物37(3.7mg)和39(5.9mg)。E-2(1.2g)先经凝胶SephadexLH-20(氯仿:甲醇1:1)除拖带,后经硅胶柱(氯仿:甲醇50:1)层析,得到化合物45(6.1mg)和47(32.5mg)。

E-3(60mg)经硅胶柱(氯仿:异丙醇70:1)层析,获得化合物46(3.1mg)。E-4经不同条件的TLC反复显色,均无主点,所以暂放。E-5(96.2mg)经硅胶柱(氯仿:甲醇70:1-50:1)层析,分成了2部分:E-5-1 E-5-2。

E-5-1(16.8mg)经半制备HPLC(57%甲醇/水;tR=20.6min)纯化,得到化合物38(4.6mg)。E-5-2(62.3.mg)先经凝胶SephadexLH-20(氯仿:甲醇1:1)纯化,后进一步纯化通过半制备HPLC(54%甲醇/水;tR=25.1min),得到化合物58(4.6mg)和59(32.1mg)。

E-6(5.76g)经硅胶柱(二氯:异丙醇70:1-1:1)层析,分成了3部分:E-6-1 E-6-3。E-6-1(1.53g)经不同条件的TLC反复显色,并结合HPLC分析,均无主点,所以暂放。E-6-2(1.53g)先经硅胶柱(氯仿:甲醇60:1)层析,后经半制备HPLC(55%甲醇/水;tR=23.5min)纯化,得到化合物48(10.6mg)。

E-6-3(3.51g)先经硅胶柱(氯仿:甲醇60:1)划段,分成了3部分:E-6-3-1 E-6-3-3。E-6-3-1(17.0mg)经半制备HPLC(56%甲醇/水;tR=26.1min)纯化,得到化合物65(3.2mg)。E-6-3-2(145.2mg)经硅胶柱(二氯:丙酮6:1)层析,分成了2部分:E-6-3-2-1 E-6-3-2-2。E-6-3-2-1(15.0mg)经液相半制备(58%甲醇/水;tR=19.3min)纯化,得到化合物66(2.6mg)。E-6-3-2-2(15.0mg)先经硅胶柱(氯仿:甲醇100:1)层析,后经半制备HPLC(57%甲醇/水;tR=25.7min)纯化。

得到化合物50(10.0mg),61(2.8mg)和67(3.1mg)。

E-6(5.76g)经硅胶柱(氯仿:甲醇80:1)层析,分成了3部分:E-7-1 E-7-3。E-7-1(150.3mg)同样经硅胶柱(氯仿:异丙醇80:1)层析,分成了2部分:E-7-1-1和E-7-1-2。E-7-1-1(45.1mg)经半制备HPLC(55%甲醇/水;tR=26.5min)纯化,得到化合物49(20.0mg)。

E-7-1-2(70.3mg)通过HPLC分析,无主峰且点型不明显,所以未进行分离。E-7-2(280.5mg)经硅胶柱(石油醚:丙酮4:1)层析,分成了2部分:E-7-2-1和E-7-2-2。E-7-2-1(168.7mg)先经凝胶SephadexLH-20(甲醇)纯化,后进一步纯化通过液相半制备(53%甲醇/水;tR=27.5min),得到化合物63(7.1mg)。

E-7-2-2(79.8mg)同E-7-2-1的分离方法,先经凝胶(甲醇)纯化,后进一步纯化通过液相半制备(55%甲醇/水;tR=23.6min),得到化合物9(5.1mg)。E-7-3(178.1mg)反复经HPLC和TLC检测均无主点,所以未进行分离。

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页面更新:2024-03-30

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