湖北贝母微量生物碱的结构研究及浙贝乙素衍生物LD_（50）的测定
|
摘要
中药贝母系百合科(Liliaceae)贝母属(Fritillaria)多种植物的干燥鳞茎,湖北贝母Fritillaria hupehensis Hsiao et K.C.Hsia原野生于鄂西自治州,现已收载于《中华人民共和国药典》(2000年版,2005版)。
本实验以酸提碱沉法从湖北贝母中分离提取了共十七种生物碱,经理化常数鉴定及IR、EI-MS、FAB-MS、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1HCOSY、HMQC、HMBC、NOSEY等波谱技术分析,并与标准品对照,鉴定了它们的结构。其中四种为新的微量生物碱,十三种为已知生物碱。这四种生物碱的结构分别是:(20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6-one (乙酰化浙贝乙素,C1), (20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6β-ol (乙酰化浙贝甲素, C3 ), 5α,17α-17,23-seco-7,12-dien-jervanine-3β,23β-dihydroxy-6-one ( C8 ), 5α,17α-17,23-seco-7,12-dien-jervanine-3β,13α,23β-trihydroxy-6-one(C9)。并修正了已知生物碱湖贝乙素(hupehenirine) (20S, 25S) 5α, 14α,17β-cevanine-6β-hydroxy-3-one的C_5及C_(17)碳的归属。其中乙酰化浙贝乙素、乙酰化浙贝甲素是从湖北贝母中提取的新生物碱;C8和C9是两种新的介藜芦碱类异甾生物碱,它们的结构中具有的两个烯键与六元环酮共轭的骨架,在天然产物中尚属首次发现。浙贝丙素、鄂贝乙素为首次从湖北贝母中分离得到。
由于浙贝乙素是湖北贝母中的主要生物碱,且药效学实验表明浙贝乙素具有优良的镇咳、祛痰、平喘之功效的结论,整体效果明显。本课题以浙贝乙素为先导化合物,进行结构改造和结构修饰,合成了乙酰化浙贝乙素,经理化常数测定及FAB-MS、DEPT、1H-NMR等波谱技术分析,鉴定了它的结构。
在结构改造的基础上,在药效研究的前提下,我们测定了浙贝乙素及其五种衍生物(乙酰化物、丙酰化物、丁酰化物、氧化物、苯甲酰化物)的LD50值。取昆明种小白鼠,随机分组,腹腔注射给药,以动物急性死亡率为指标,按Bliss法求其量-毒关系的LD50和LD50 95%可信限。结果表明:浙乙乙酰化物、丙酰化物、丁酰化物、苯甲酰化物和氧化物毒性分别为14.39 mg·kg~(-1)、14.47 mg·kg~(-1)、18.41 mg·kg~(-1)、23.21 mg·kg~(-1)、9.98 mg·kg~(-1) ,均小于浙贝乙素。由此可以得出结论:浙贝乙素的这五种衍生物毒性小,有希望从中得到一高效、低毒的镇咳药物。
Beimu, Bulbus Fritillariae, is derived from the bulbs of many species of the genus Fritillaria of the Liliaceae. Fritillaria hupehensis Hsiao et K.C. Hsia is a plant growing in the southwest district of Hubei Province, China. And it has been involved in the China Pharmacopoeia.
In our study, we got the extraction isolated by alcohol, then with the acid-base method we gain crude alkaloid. Isolating the ointment further by gel column chromatography,we got four new microcrystalline alkaloids and thirteen known alkaloids, among which there are two alkaloids founded from Hubeibeimu firstly. C8 and C9 are new C-nor-D-homo-steroid-Alkaloids of Jervine groups, and their frames of conjugation have been found by the first time in natural products. By spectroscopic analysis (IR、EI-MS、FAB -MS、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1H COSY、HMQC、HMBC、NOESY), the structures of new alkaloids have been established respectively to be (20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6-one (C1)and (20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6β-ol ( C3 ) , 5α,17α-17,23-seco-7,12-dien-jervanine-3β,23β-dihydroxy-6-one ( C8 ), 5α,17α-17,23-seco-7,12-dien-jervanine-3β,13α,23β-trihydroxy-6-one(C9). What’s more, we rectified the fifth and seventeenth carbon places Of hupehenirine (20S, 25S) 5α,14α,17β-cevanine-6β-hydroxy-3-one.
Peminine is the main alkaloid of Fritillaria hupehensis Hsiao et K.C. Hsia, and many Phamacological studies indicate that peminine’s antitussive, expectorant and antiasthmatic activity is all very good. We took peminine as a leading compoud, synthetized the (20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6-one. The structure of it has been established by spectroscopic analysis (FAB -MS、1H-NMR、DEPT and etc. ) On the basis of the pharmacodynamics experiments of Peminine and its five derivatives, we examined the acute dosing toxicity of them. The animals were randomly divided into groups, which were given medicine through ip. Calculate their LD50 and 95% confidence interval by Bliss methods referring to animals’acute morality. The Results are that their LD50 were 14.39, 14.47, 18.41, 23.21, 9.98 mg·kg~(-1) in mice respectively, and their toxicities were all lower than peiminine. Therefore, we can drew the conclusion that the five derivatives of peiminine have low toxicity and it is hopeful to find an effective and low-toxicity medicine from those.
本实验以酸提碱沉法从湖北贝母中分离提取了共十七种生物碱,经理化常数鉴定及IR、EI-MS、FAB-MS、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1HCOSY、HMQC、HMBC、NOSEY等波谱技术分析,并与标准品对照,鉴定了它们的结构。其中四种为新的微量生物碱,十三种为已知生物碱。这四种生物碱的结构分别是:(20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6-one (乙酰化浙贝乙素,C1), (20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6β-ol (乙酰化浙贝甲素, C3 ), 5α,17α-17,23-seco-7,12-dien-jervanine-3β,23β-dihydroxy-6-one ( C8 ), 5α,17α-17,23-seco-7,12-dien-jervanine-3β,13α,23β-trihydroxy-6-one(C9)。并修正了已知生物碱湖贝乙素(hupehenirine) (20S, 25S) 5α, 14α,17β-cevanine-6β-hydroxy-3-one的C_5及C_(17)碳的归属。其中乙酰化浙贝乙素、乙酰化浙贝甲素是从湖北贝母中提取的新生物碱;C8和C9是两种新的介藜芦碱类异甾生物碱,它们的结构中具有的两个烯键与六元环酮共轭的骨架,在天然产物中尚属首次发现。浙贝丙素、鄂贝乙素为首次从湖北贝母中分离得到。
由于浙贝乙素是湖北贝母中的主要生物碱,且药效学实验表明浙贝乙素具有优良的镇咳、祛痰、平喘之功效的结论,整体效果明显。本课题以浙贝乙素为先导化合物,进行结构改造和结构修饰,合成了乙酰化浙贝乙素,经理化常数测定及FAB-MS、DEPT、1H-NMR等波谱技术分析,鉴定了它的结构。
在结构改造的基础上,在药效研究的前提下,我们测定了浙贝乙素及其五种衍生物(乙酰化物、丙酰化物、丁酰化物、氧化物、苯甲酰化物)的LD50值。取昆明种小白鼠,随机分组,腹腔注射给药,以动物急性死亡率为指标,按Bliss法求其量-毒关系的LD50和LD50 95%可信限。结果表明:浙乙乙酰化物、丙酰化物、丁酰化物、苯甲酰化物和氧化物毒性分别为14.39 mg·kg~(-1)、14.47 mg·kg~(-1)、18.41 mg·kg~(-1)、23.21 mg·kg~(-1)、9.98 mg·kg~(-1) ,均小于浙贝乙素。由此可以得出结论:浙贝乙素的这五种衍生物毒性小,有希望从中得到一高效、低毒的镇咳药物。
Beimu, Bulbus Fritillariae, is derived from the bulbs of many species of the genus Fritillaria of the Liliaceae. Fritillaria hupehensis Hsiao et K.C. Hsia is a plant growing in the southwest district of Hubei Province, China. And it has been involved in the China Pharmacopoeia.
In our study, we got the extraction isolated by alcohol, then with the acid-base method we gain crude alkaloid. Isolating the ointment further by gel column chromatography,we got four new microcrystalline alkaloids and thirteen known alkaloids, among which there are two alkaloids founded from Hubeibeimu firstly. C8 and C9 are new C-nor-D-homo-steroid-Alkaloids of Jervine groups, and their frames of conjugation have been found by the first time in natural products. By spectroscopic analysis (IR、EI-MS、FAB -MS、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1H COSY、HMQC、HMBC、NOESY), the structures of new alkaloids have been established respectively to be (20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6-one (C1)and (20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6β-ol ( C3 ) , 5α,17α-17,23-seco-7,12-dien-jervanine-3β,23β-dihydroxy-6-one ( C8 ), 5α,17α-17,23-seco-7,12-dien-jervanine-3β,13α,23β-trihydroxy-6-one(C9). What’s more, we rectified the fifth and seventeenth carbon places Of hupehenirine (20S, 25S) 5α,14α,17β-cevanine-6β-hydroxy-3-one.
Peminine is the main alkaloid of Fritillaria hupehensis Hsiao et K.C. Hsia, and many Phamacological studies indicate that peminine’s antitussive, expectorant and antiasthmatic activity is all very good. We took peminine as a leading compoud, synthetized the (20R, 25S) 5α, 14α-cevanine -3β-actyl -6-one. The structure of it has been established by spectroscopic analysis (FAB -MS、1H-NMR、DEPT and etc. ) On the basis of the pharmacodynamics experiments of Peminine and its five derivatives, we examined the acute dosing toxicity of them. The animals were randomly divided into groups, which were given medicine through ip. Calculate their LD50 and 95% confidence interval by Bliss methods referring to animals’acute morality. The Results are that their LD50 were 14.39, 14.47, 18.41, 23.21, 9.98 mg·kg~(-1) in mice respectively, and their toxicities were all lower than peiminine. Therefore, we can drew the conclusion that the five derivatives of peiminine have low toxicity and it is hopeful to find an effective and low-toxicity medicine from those.
引文
1. Fragner K et al. Chem Ber. 1888,26:3284
2. 陈心启,等 植物分类学报 1977 年;15(2):31
3. 吴继洲,等 湖北贝母化学成分的研究Ⅰ.生物碱的研究 中草药 1982;13(8):339-342
4. 吴继洲,等 新贝母碱-湖贝甲素的质谱分析 科学通报 1983;28(18):1145-1148
5. 吴继洲,等 湖北贝母化学成分的研究Ⅲ.湖贝甲素甙的分离和鉴定 药学学报 1985;20(5):372-376
6. 吴 继 洲 , 等 湖 北 贝 母 化 学 成 分 的 研 究 Ⅴ . 湖 贝 新 的 分 离 和 鉴 定 药学学报 1986;21(7):546-550
7. 吴继洲,等 湖北贝母化学成分的研究Ⅳ.湖贝乙素、湖贝嗪的分离和鉴定及它们与湖贝甲素的相互转化 中草药 1986;17(8):101-104
8. 吴继洲,等 湖北贝母化学成分的研究Ⅵ.应用于 13C 谱解析湖贝啶的结构 中草药 1989;20(5):194-199
9. 吴继洲,等 湖北贝母属植物化学成分的研究Ⅷ.湖贝甲素类衍生物的碳谱分析 中草药 1989;20(12):530-531
10. 吴继洲,等 湖北贝母属植物化学成分的研究 XIII.湖贝甙的分离与结构解析 药学学报 1991;26(11):82
11. 中华人民共和国卫生部药典委员会编 中华人民共和国卫生部药品标准(中药材-第一册) 第 96 页, 1992 年
12. 国家药典委员会编 中华人民共和国药典 2000 年版一部, 第 286 页
13. 张勇慧 博士论文 摘要 2004 年
14. 阮汉利,等 湖北贝母属植物生物碱成分研究进展 天然产物研究与开发 2002;4(3):80-88
15. 吴继洲,等 湖北贝母属植物化学成分的研究 Ⅸ.鄂北贝母生物碱的分离与鉴定 中草药 1989;20(12):533～535,542
16. 吴继洲,等 湖北贝母属植物化学成分的研究 Ⅹ.鄂北贝母生物碱的分离与鉴定 药学学报 1989;24(8):600～605
17. 吴继洲 贝母属植物异甾生物碱结构的研究 中草药,15(1);38-45
18. 张建新, 等 浙贝母化学成分的研究Ⅱ 植物学报 1991;33(12):923-926
19. 王锋鹏,等 贝母辛的结构修正 药学学报 1992;27(4):273-278
20. 余世春,等 暗紫贝母化学成分研究 中草药 1991;21(1):1-6
21. 肖培根 湖北贝母的研究进展 中国中药杂志 2002;27(10):726-728
22. 皮慧芳,等 1980 年以来中药贝母新资源及其现代研究状况 天然产物研究与开发 2004;16(4):366-371
23. KAZOTOMO ORI et al Phytochem. 1992,31(10):3605-3607
24. KAZOTOMO ORI et al Phytochem. 1992,31(12):4337-4341
25. Attaur-Rahaman Planta. Med. 1998,64(2):172-174
26. MIN ZHI –DA et al Phytochem. 1986,25(8):2008-2009
27. 吴继洲 湖北贝母属植物化学成分的研究-鄂贝新的结构解析 同济医科大学学报,1991,20(2);89-92
28. 吴继洲 湖北贝母化学成分的研究-湖贝新的分离和鉴定 Acta Pharmaceutica Sinica,1986,21(7);546-550
29. 熊玮,等 湖北贝母药理作用的初步研究 中草药,1986,17(3):115-118
30. 钱伯初,等 浙贝母碱和去氢浙贝母碱的镇咳镇静作用 药学学报,1985,20(4):306-308
31. 李萍,等 贝母类中药的镇咳袪痰作用研究 四川医学院学报 1978,9(3):44-47
32. Atta-ur-Rahman, et.al. Structure-Activity Relationships of Imperialine Perivatives and their Anticholinergic Activity Plata Medica, 1998; 64: 172
33. 张铣,等 《毒理学》 北京:北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,1997年 11 月第一版,217-231 页
34. 楼宜嘉 主编 《药物毒理学》北京:人民卫生出版社,2003 年 7 月第一版,151-157页
1. 朱熹,《诗经》, 上海古籍出版社, 1988 年, 23 页
2. 郝懿行, 《尔雅义疏》(下一), 北京市中国书店, 1982 年, 24 页
3. 许慎,《说文解字》, 中华书局, 1963 年 12 月第一版, 21-23 页
4. 明·李时珍,《本草纲目》, 人民卫生出版社, 1979 年, 804 页
5. 陶弘景集,《名医别录》, 尚志钧辑校. 人民卫生出版社, 1988 年, 123 页
6. 清·赵学敏,《本草纲目拾遗》, 人民卫生出版社, 1963 年, 123 页
7. 王文杰,《贝母》, 中国医药科技出版社, 1990 年 12 月第一版, 5-9 页
8. 宋·唐慎微,《重修经史证类备急本草》, 人民卫生出版社, 1957 年, 205 页
9. 清·吴其浚, 《植物名实图考考长编》, 商务印书馆, 1957 年, 168 页
10. 唐·苏敬等撰, 尚志钧辑校:《新修本草》, 安徽科学技术出版社, 210 页
11. 清·吴仪洛,《本草从新》, 上海卫生出版社, 1957 年, 32 页
12. 陈铁镔,《诗经解说》,书目文献出版社, 1985 年, 88 页
13. 魏吴普,《神农本草经》孙星衍等辑:商务印书馆 1955 年, 68 页
14. 明·缪希雍《神农本草经疏》, 夏魁周等校注, 中国中医药出版社, 1997年, 118页
15. 高学敏 中医知识, 科学普及出版社出版,1988 年,233 页,
16. 杨庆, 乌头、贝母单用及配伍应用体内外抗肿瘤作用的实验研究 中国实验方剂学杂志 2005 年 8 月第 11 卷第 4 期
17. 王为民, 对乌头反贝母、瓜蒌、半夏的探讨 时珍国医国药 2004 年第 15 卷第3 期
18. 张健, 张绪培运用浙贝母与乌头配伍的经验 山东中医杂志 l996 年第 15 卷第 7期
19. 北齐·徐之才撰 《药对》尚志钧、尚元胜辑校. 安徽科学技术出版社, 1994 年, 177 页
20. 清·张志聪撰, 《侣山堂类辨》, 高世栻主编, 人民卫生出版社, 1983 年 6 月第一版, 155-157 页
21. 周坤福 《分子生物学与中医现代化》人民卫生出版社, 2000 年 6 月第一版. 187-189 页
2. 陈心启,等 植物分类学报 1977 年;15(2):31
3. 吴继洲,等 湖北贝母化学成分的研究Ⅰ.生物碱的研究 中草药 1982;13(8):339-342
4. 吴继洲,等 新贝母碱-湖贝甲素的质谱分析 科学通报 1983;28(18):1145-1148
5. 吴继洲,等 湖北贝母化学成分的研究Ⅲ.湖贝甲素甙的分离和鉴定 药学学报 1985;20(5):372-376
6. 吴 继 洲 , 等 湖 北 贝 母 化 学 成 分 的 研 究 Ⅴ . 湖 贝 新 的 分 离 和 鉴 定 药学学报 1986;21(7):546-550
7. 吴继洲,等 湖北贝母化学成分的研究Ⅳ.湖贝乙素、湖贝嗪的分离和鉴定及它们与湖贝甲素的相互转化 中草药 1986;17(8):101-104
8. 吴继洲,等 湖北贝母化学成分的研究Ⅵ.应用于 13C 谱解析湖贝啶的结构 中草药 1989;20(5):194-199
9. 吴继洲,等 湖北贝母属植物化学成分的研究Ⅷ.湖贝甲素类衍生物的碳谱分析 中草药 1989;20(12):530-531
10. 吴继洲,等 湖北贝母属植物化学成分的研究 XIII.湖贝甙的分离与结构解析 药学学报 1991;26(11):82
11. 中华人民共和国卫生部药典委员会编 中华人民共和国卫生部药品标准(中药材-第一册) 第 96 页, 1992 年
12. 国家药典委员会编 中华人民共和国药典 2000 年版一部, 第 286 页
13. 张勇慧 博士论文 摘要 2004 年
14. 阮汉利,等 湖北贝母属植物生物碱成分研究进展 天然产物研究与开发 2002;4(3):80-88
15. 吴继洲,等 湖北贝母属植物化学成分的研究 Ⅸ.鄂北贝母生物碱的分离与鉴定 中草药 1989;20(12):533～535,542
16. 吴继洲,等 湖北贝母属植物化学成分的研究 Ⅹ.鄂北贝母生物碱的分离与鉴定 药学学报 1989;24(8):600～605
17. 吴继洲 贝母属植物异甾生物碱结构的研究 中草药,15(1);38-45
18. 张建新, 等 浙贝母化学成分的研究Ⅱ 植物学报 1991;33(12):923-926
19. 王锋鹏,等 贝母辛的结构修正 药学学报 1992;27(4):273-278
20. 余世春,等 暗紫贝母化学成分研究 中草药 1991;21(1):1-6
21. 肖培根 湖北贝母的研究进展 中国中药杂志 2002;27(10):726-728
22. 皮慧芳,等 1980 年以来中药贝母新资源及其现代研究状况 天然产物研究与开发 2004;16(4):366-371
23. KAZOTOMO ORI et al Phytochem. 1992,31(10):3605-3607
24. KAZOTOMO ORI et al Phytochem. 1992,31(12):4337-4341
25. Attaur-Rahaman Planta. Med. 1998,64(2):172-174
26. MIN ZHI –DA et al Phytochem. 1986,25(8):2008-2009
27. 吴继洲 湖北贝母属植物化学成分的研究-鄂贝新的结构解析 同济医科大学学报,1991,20(2);89-92
28. 吴继洲 湖北贝母化学成分的研究-湖贝新的分离和鉴定 Acta Pharmaceutica Sinica,1986,21(7);546-550
29. 熊玮,等 湖北贝母药理作用的初步研究 中草药,1986,17(3):115-118
30. 钱伯初,等 浙贝母碱和去氢浙贝母碱的镇咳镇静作用 药学学报,1985,20(4):306-308
31. 李萍,等 贝母类中药的镇咳袪痰作用研究 四川医学院学报 1978,9(3):44-47
32. Atta-ur-Rahman, et.al. Structure-Activity Relationships of Imperialine Perivatives and their Anticholinergic Activity Plata Medica, 1998; 64: 172
33. 张铣,等 《毒理学》 北京:北京医科大学、中国协和医科大学联合出版社,1997年 11 月第一版,217-231 页
34. 楼宜嘉 主编 《药物毒理学》北京:人民卫生出版社,2003 年 7 月第一版,151-157页
1. 朱熹,《诗经》, 上海古籍出版社, 1988 年, 23 页
2. 郝懿行, 《尔雅义疏》(下一), 北京市中国书店, 1982 年, 24 页
3. 许慎,《说文解字》, 中华书局, 1963 年 12 月第一版, 21-23 页
4. 明·李时珍,《本草纲目》, 人民卫生出版社, 1979 年, 804 页
5. 陶弘景集,《名医别录》, 尚志钧辑校. 人民卫生出版社, 1988 年, 123 页
6. 清·赵学敏,《本草纲目拾遗》, 人民卫生出版社, 1963 年, 123 页
7. 王文杰,《贝母》, 中国医药科技出版社, 1990 年 12 月第一版, 5-9 页
8. 宋·唐慎微,《重修经史证类备急本草》, 人民卫生出版社, 1957 年, 205 页
9. 清·吴其浚, 《植物名实图考考长编》, 商务印书馆, 1957 年, 168 页
10. 唐·苏敬等撰, 尚志钧辑校:《新修本草》, 安徽科学技术出版社, 210 页
11. 清·吴仪洛,《本草从新》, 上海卫生出版社, 1957 年, 32 页
12. 陈铁镔,《诗经解说》,书目文献出版社, 1985 年, 88 页
13. 魏吴普,《神农本草经》孙星衍等辑:商务印书馆 1955 年, 68 页
14. 明·缪希雍《神农本草经疏》, 夏魁周等校注, 中国中医药出版社, 1997年, 118页
15. 高学敏 中医知识, 科学普及出版社出版,1988 年,233 页,
16. 杨庆, 乌头、贝母单用及配伍应用体内外抗肿瘤作用的实验研究 中国实验方剂学杂志 2005 年 8 月第 11 卷第 4 期
17. 王为民, 对乌头反贝母、瓜蒌、半夏的探讨 时珍国医国药 2004 年第 15 卷第3 期
18. 张健, 张绪培运用浙贝母与乌头配伍的经验 山东中医杂志 l996 年第 15 卷第 7期
19. 北齐·徐之才撰 《药对》尚志钧、尚元胜辑校. 安徽科学技术出版社, 1994 年, 177 页
20. 清·张志聪撰, 《侣山堂类辨》, 高世栻主编, 人民卫生出版社, 1983 年 6 月第一版, 155-157 页
21. 周坤福 《分子生物学与中医现代化》人民卫生出版社, 2000 年 6 月第一版. 187-189 页