来源:Molecules 发布时间:2022/3/31 16:52:46
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北京大学姜勇教授团队——从小叶九里香中发现结构新颖的咔唑生物碱多聚合物 | MDPI Molecules

论文标题:Trimeric and Dimeric Carbazole Alkaloids from Murraya microphylla(从小叶九里香中发现结构新颖的咔唑生物碱多聚合物)

期刊:Molecules

作者:Xiaoli Ma, Hongwei Chen, Sisi Zhu, Pengfei Tu and Yong Jiang

发表时间:20 September 2021

DOI:10.3390/molecules26185689

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期刊链接:

https://www.mdpi.com/journal/molecules

作者简介

姜勇 教授

北京大学

姜勇,北京大学药学院新体制长聘教授、博士生导师、天然药物学系主任,入选国家自然科学基金优秀青年基金;长期致力于“中药药效物质及其作用机制研究”、“中药的质量控制与评价”;已发表论文300余篇,其中以第一和通讯作者身份在多个国际权威杂志发表 SCI 论文100余篇;授权发明专利32项;先后主持国家重点研发项目、国家重大新药创制专项、国家自然科学基金等项目20余项,作为主要完成人获得国家科技进步二等奖1项及省部级科技奖励9项;获得新药证书4个、临床批件2个,建立的20余项标准被《中国药典》及国家药品标准收载。

引言

咔唑生物碱是一类结构新颖且生物活性显著的天然产物,目前从植物中分离得到的咔唑生物碱主要来源于芸香科柑橘亚科的4个属,分别是九里香属、黄皮属、小芸木属和山小橘属[1]。北京大学姜勇教授课题组长期从事对这4个属化学成分和生物活性的研究工作,已分离得到大量结构新颖、生物活性显著的咔唑生物碱类成分[2–5]。

小叶九里香 Murraya microphylla (Merr. et Chun) Swing 为芸香科九里香属植物,分布于中国海南省沿海岸的村庄附近。前期的化学成分初步研究结果表明,小叶九里香中含有咔唑生物碱。为进一步发掘小叶九里香中的咔唑生物碱类成分,寻找活性先导化合物,丰富自然界中咔唑生物碱信息库,该课题组采用 HPLC、TLC 以及 LC-MS/MS 等多种方法对小叶九里香95%乙醇提取物的氯仿萃取部位展开了咔唑生物碱的靶向分离工作。分离得到了大量新颖的咔唑生物碱[6–8],本文主要对咔唑生物碱的二聚体和三聚体进行报道。

研究内容

将16.0 kg小叶九里香的干燥枝叶以95%乙醇按10倍量回流提取3次,得到总浸膏后将其悬浮于水中,依次用氯仿、正丁醇萃取3次,再经浓缩干燥后可分别得到氯仿萃取部位、正丁醇萃取部位和水部位。经分析发现,咔唑生物碱主要存在于氯仿萃取部位,因此,作者对该部位以 TLC、HPLC-DAD、LC-MS/MS 为导向,对咔唑生物碱类成分开展了靶向分离。本研究采用开放的硅胶、ODS-C18 反相硅胶和 Sephadex LH-20 凝胶柱色谱,结合半制备型高效液相 (semipreparative HPLC) 进行化合物分离,利用紫外光谱 (UV)、红外光谱 (IR)、核磁共振 (NMR)、高分辨质谱 (HRMS) 等波谱技术进行化合物结构的鉴定,最后运用化学量子计算电子圆二色谱 (Electronic Circular Dichroism, ECD) 法确定了化合物的立体构型。

研究结果

本研究共分离鉴定了17个咔唑生物碱的多聚体,分别为1对少见的咔唑生物碱三聚体旋阻异构体—— (±)-microphyltrine A (1),10对联苯型咔唑生物碱二聚体旋阻异构体—— (±)-microphyldines A–J (2-11),5对苯环与吡喃环C-1位相连的咔唑生物碱二聚体对映异构体—— (±)-microphyldines K–O (12-16) 和1个首次被报道的C-6−C-3-甲基连接的吡喃咔唑生物碱二聚体—— microphyldine P (17) (图1)。作者通过手性拆分,得到了上述咔唑生物碱多聚体的光学纯单体,并利用 ECD 方法确定了其立体结构 (图2)。

图1. 化合物1−17的结构。

图2. 外消旋体1的手性拆分 (A) 和 ECD 数据 (B)。

作者对分离化合物进行了抗炎活性和细胞毒活性测试,但遗憾的是,在 50 μM 浓度下,这些化合物均未表现出显著的 NO 抑制或细胞毒活性,进一步活性仍有待测试。

参考文献

1. Greger, H. Phytocarbazoles: Alkaloids with great structural diversity and pronounced biological activities. Phytochem. Rev. 2017, 16, 1095–1153.

2. Lv, H.; Zhou, Y.; Wen, R.; Shi, M.; Zeng, K.; Xia, F.; Tu, P.; Jiang, Y. Murradiate and murradiol, two structurally unique heterodimers of carbazole-monoterpene and carbazole-phenylethanol from Murraya tetramera. Phytochem. Lett. 2016, 15, 113–115.

3. Lv, H.; Wen, R.; Zhou, Y.; Zeng, K.; Li, J.; Guo, X.; Tu, P.; Jiang, Y. Nitrogen oxide inhibitory trimeric and dimeric carbazole alkaloids from Murraya tetramera. J. Nat. Prod. 2015, 78, 2432–2439.

4. Chen, Y.; Cao, N.; Lv, H.; Zeng, K.; Yuan, J.; Guo, X.; Zhao, M.; Tu, P.; Jiang, Y. Anti-inflammatory and cytotoxic carbazole alkaloids from Murraya kwangsiensis. Phytochemistry 2020, 170, 112186.

5. Cao, N.K,; Chen, Y.M.; Zhu, S.S.; Zeng, K.W.; Zhao, M.B.; Li, J.; Tu, P.F.; Jiang, Y. Isolation and structure characterization of cytotoxic alkaloids from Micromelum integerrimum. Phytochemistry, 2020, 178,112463.

6. Ma, X.L.; Li, J.; Zheng, J.; Gu, X.P.; Ferreira, D.; Zjawiony, J.K.; Zhao, M.B.; Guo, X.Y.; Tu, P.F.; Jiang, Y. LC-MS-Guided Isolation of insulin-secretion-promoting monoterpenoid carbazole alkaloids from Murraya microphylla. J. Nat. Prod. 2018, 81, 2371–2380.

7. Ma, X.; Cao, N.; Zhang, C.; Guo, X.; Zhao, M.; Tu, P.; Jiang, Y. Cytotoxic carbazole alkaloid derivatives from the leaves and stems of Murraya microphylla. Fitoterapia 2018, 127, 334–340.

8. Ma, X.L.; Zhu, S.S.; Liu, Y.; Chen, H.W.; Shi, Y.T.; Zeng, K.W.; Tu, P.F.; Jiang, Y. Carbazole alkaloids with potential cytotoxic activities targeted on PCK2 protein from Murraya microphylla. Bioorg. Chem. 2021, 114, 105113.

Molecules 期刊介绍

主编:Farid Chemat, Université d´Avignon et des Pays du Vaucluse, France

期刊涵盖化学各学科领域的基础、应用以及交叉学科研究的原始性、首创性成果,主题涵盖有机化学、无机化学、药物化学、材料化学、分析化学、应用化学、天然产物化学、食品化学、物理化学、生物化学、计算与理论化学、光电化学、交叉化学、绿色化学等。目前已被 SCIE (Web of Science)、Scopus、PubMed、MEDLINE、PMC、Reaxys、Embase、CaPlus/SciFinder 等数据库收录。

2020 Impact Factor:4.412

2020 CiteScore:4.7

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