吲哚生物碱生物合成研究进展
2016第十八卷第十一期"kVo1.18 No.11 吲哚生物碱生物合成研究进展 陈 越 ,张青磊 ,黄玉香1,2,谭何新 ,刁 勇 ,张 磊 一 (1.华侨大学生物医学学院泉州 362021;2.第二军医大学药学院上海200433) 摘要:生物碱种类繁多,吲哚类生物碱是迄今为止发现最多的一类,是许多药用植物的药效成分, 具有多样的生物活性。随着代谢组学技术的发展,研究药效物质的生物合成途径对阐明植物体内代谢 的分子机制以及代谢调控机理具有重要意义,对进一步研究提高药效物质的生物合成产量具有指导意 义。本文按照吲哚生物碱结构进行分类,对数种吲哚生物碱的生物合成途径研究进展进行综述,以期为 吲哚生物碱的生物合成机制的进一步研究奠定基础,为其他吲哚生物碱类成分的生物合成研究提供参 考依据。 关键词:吲哚生物碱萜类吲哚生物碱生物合成长春碱吲哚一3一乙酸 doi:10.11842/wst.2016.11.叭3 中图分类号:R931.6 文献标识码:A 生物碱是一类主要存在于植物中的含氮且多呈 碱性的有机化合物,是一些中药的重要有效成分之 一。根据其结构,生物碱可分为吡咯烷类、莨菪烷 类、哌啶类、喹唑酮类、喹啉类、异喹啉类、咪唑类、吲 哚类、嘌呤类、甾体类和二萜类等 ],其中吲哚类生 物碱是迄今为止发现最多的一种类型,包括4 1O0 多种已知化合物。本文根据其结构类型,分别对吲 哚一3一乙酸、靛玉红、麦角碱、阿吗碱、文朵灵、长春 新碱等具有代表性的吲哚生物碱的生物合成途径进 行综述。 1 吲哚生物碱的分类与主要生物学活性 按照结构进行分类,吲哚生物碱可分为简单吲 哚类和萜类吲哚生物碱。其中,萜类部分又分为半 萜类、单萜类等,亦包含双吲哚类生物碱。吲哚类 生物碱的临床应用十分广泛,其生物学活性多样, 因其抗肿瘤作用疗效明显,使之成为研究者关注 的热点,具体包括:①简单吲哚类生物碱:吲哚一3一 收稿日期:2016—10—27 修回日期:2016—11-02 乙酸(Indole一3一acetic Acid,IAA)为植物生长素, 在植物生长发育过程中起着重要调控作用;靛玉 红(Indirubin)为中药青黛和板蓝根中含量最高的 药效成分口],来源于植物马蓝Baphicacanthus cusia (Nees)Bremek、蓼蓝Polygonumtinctorium Lour或 菘蓝Isatis indigotica Fort,是抗白血病的有效成分, 对治疗慢性粒细胞白血病具有显著疗效[31。②半 萜吲哚类生物碱:麦角碱是麦角菌属(Claviceps)侵 害多种禾本科植物后产生的生物碱类毒素f4】,具有 子宫收缩、调节血压、退热以及抑制呕吐的作用I5]。 ③单萜吲哚类生物碱:阿吗碱(Ajmaline)为萝芙木 Rauvo所n verticillate中的药效成分,研究表明其具有 抗炎和降血压的疗效_6]。文朵灵(Vindoline)和长春 质碱(Catharanthine)为长春花Catharanthus roseus fL.1 G.Don中的活性成分 。④双吲哚类生物碱:长 春碱(Vinblastine)、长春新碱(Vincristine)为长春花 的主要活性成分[7],具有抗癌作用[8,91;长春碱对何杰 金病、绒毛上皮癌、淋巴肉瘤、卵巢癌及白血病等均 有一定的疗效,长春新碱主要用于急性淋巴细胞白 血病的治疗l】们。 ★ 国家自然科学基金委促进海峡两岸科技合作联合基金资助项目(U1405215):马蓝药效物质形成分子机制的阐释及优异种质创新研究,负责 人:刁勇。 ★★ 通讯作者:--7勇,教授,博士生导师,主要研究方向:中药现代化;张磊,副教授,硕士生导师,主要研究方向:基于药效物质的中药品质调控。 1914[ 以d Science and Technology ̄Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica]
世界科学技术一中医药现代化★中药有效成分的生物合成研究 2吲哚生物碱的生物合成 植物药效成分的生物合成途径研究,是充分利 用植物代谢产物进行医药工程生产及天然产物开 发研究的前提和基础。对植物中药效成分的生物 合成途径进行研究,不仅可以揭示不同化学成分在 植物体中形成、转化及相互关系的本质规律,而且 对进一步研究提高药效物质生物合成产量具有指导 意义 ¨】。 吲哚类生物碱的骨架结构为吲哚杂环,来自植 物代谢的莽草酸途径(Shikimic Acid Pathway)『l 1 (图1 o其代谢过程为:4一磷酸赤藓糖(Erythrose一 4一phosphate)和磷酸烯醇式丙酮酸(Phosphoenol Pyruvic Acid)经多步酶促反应产生莽草酸,莽草 酸在莽草酸激酶(Shikimate Kinase,KS)催化下产 生3一磷酸莽草酸(Shikimic Acid一3一phosphate), 然后3一磷酸莽草酸经一系列酶促反应生成分支酸 (Chorismic Acid),分支酸经邻氨基苯甲酸合成酶A (Anthranilic Acid Synthase ,ASa)催化生成邻氨基 苯甲酸(Anthranilic Acid),再通过中间产物N一(5,一 磷酸核糖)一氨基苯甲酸、烯醇式1一(O一羧基苯氨 基)一1一脱氧核酮糖一5一磷酸产生吲哚的前体物质一 3一吲哚磷酸甘油,3一吲哚磷酸甘油然后在色氨酸合 酶6c(Tryptamine Synthase ,TSA)催化下生成吲哚 (Indole),接着吲哚在色氨酸合成酶 (Tryptamine Synthase ,TSB)催化下与L一丝氨酸(L—serine)生 成L一色氨酸(L—tryptophan),L一色氨酸为大多数萜 类吲哚生物碱的前体[13-15]。 2.1 简单吲哚类生物碱生物合成 目前研究发现IAA的生物合成途径有两种,其 上游合成途径都是通过莽草酸途径生成色氨酸,而 后通过色氨酸依赖型途径(Trp—dependent Pathway) (图2)和非色氨酸依赖型途径(Trp—independent Pathway)合成IAA[ 】,其中非色氨酸依赖型途径尚 不明确。 色氨酸依赖型途径中从色氨酸合成IAA的途 径有多条,按照中间产物不同可划分为吲哚一3一乙 醛肟(Indole一3一acetaldoxime,IAOx)途径、色胺 (Tryptamin,TAM)途径、吲哚一3一乙酰胺(Indole一 3一acetamide,IAM)途径以及吲哚一3一丙酮酸 (Indole一3一pyruvic Acid,IPA)途径。具体途径如 下:①吲哚乙醛肟途径:首先色氨酸在细胞色素 P450单加氧酶(Cytochrome P450 Mono—oxygenase) CYP79B2和CYP79B3催化下生成吲哚一3一乙醛肟, 然后转化成吲哚一3一乙腈(Indole一3一acetonitrile)和 吲哚乙醛(indole一3一acetaldehyde),而后分别在腈 水解酶(Nitrilase)和醛氧化酶(Aldehyde Oxidase) 催化下生成IAA;②吲哚丙酮酸途径:中间产物 吲哚丙酮酸在吲哚丙酮酸脱羧酶(Indolepyruvate Decarboxylase,IPD)作用下脱羧形成吲哚乙醛,然后 经氧化生成IAA;③色胺途径首先是色氨酸经色氨 酸合成酶 催化生成色胺,然后经过中间产物吲哚 乙醛生成IAA。④吲哚乙酰胺途径中目前尚未发现 色氨酸直接转化为吲哚一3一乙酰胺的调控基因,吲 哚一3一乙酰胺经水解生成IAA。虽然合成IAA具 有多种合成途径,但他们之间是相互交织而不是独 立作用的『1 。而对于IAA非色氨酸依赖型途径的 生物合成途径还需进一步的研究。 靛玉红与靛蓝互为同分异构体,由两个吲哚母 磷酸烯醇式丙酮酸+4一磷酸赤藓糖 莽草酸 sK上、., 3一磷酸莽草酸 EP cS 分支酸 邻氨基苯甲酸 I 、.r 3一吲哚磷酸甘油 TsA
吲哚 H
色氨酸 图1莽草酸途径(虚线表示多步反应) 2 H [World Science and Technology ̄Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medic
a]1915 2016第十八卷第十一期-A-Vo1.18 No.11
TSB Y H
H吲哚乙酸IAA 图2依赖色氨酸的吲哚一3一乙酸生物合成途径 核结构直接相连组成,故本文将其归为简单类吲 哚生物碱。目前的研究认为,靛蓝、靛玉红的前体 物质为靛红烷A(indoxyl一3—0—6’一0一malony一 一 D~ribohexo一3一ulopyranoside)、靛红烷B(indoxyl一 5-ketoglueonate)、靛红烷C(Dixindole Ester)和 吲哚苷(Indican)[1 81。研究表明,吲哚苷和靛红 烷B的前体物质是吲哚,而不是色氨酸【l9]。首 先,由前体物质吲哚发生羟基化生成3一羟基吲哚 (3一hydroxyindole),该步反应机理尚不清楚;然后, 尿苷二磷酸葡萄糖(Uridine Diphosphate Glucose, UDPG)在羟基吲哚糖基转移酶催化下将糖基转移给 吲哚酚生成吲哚苷,吲哚苷在酶解或化学水解作用 下生成吲哚酚(Indoxyle),然 后自发发生氧化、双聚生成 靛蓝、靛玉红[201,整体合成途 径见图3【 ”。 2.2 萜类吲哚生物碱生物 合成 在各种萜类吲哚生物碱 的生物合成途径中,异胡豆 苷被公认为是所有萜类吲哚 生物碱的核心前体物,其合 成由吲哚途径产生的色胺 和类萜途径产生的裂环马 钱子苷(Secologaline)由异 胡豆苷合成酶(Strictosidine Synthase,STR)催化偶合形 成。类萜途径包括甲羟戊酸 途径(Mevalonate Pathway, MVA)和甲基磷酸赤藓 糖途径(Methyl Erythritol Phosphate,MEP),由其产 生基本的五碳通用前体异 戊烯焦磷酸(Isopentenyl Diphosphate,IPP)和二甲基 丙烯基焦磷酸(Dimethylallyl Diphosphate,DMAPP),而 后经香叶基焦磷酸合成酶催 化反应生成10一羟基香叶醇 (10一hydroxy geranio1),再经 环烯醚萜途径生成裂环马钱 子苷[22,23](图4)。 MVA和MEP存在于植物细胞质中,合成IPP 的MVA途径首先由两分子乙酰辅酶A(Acetyl— CoA)经乙酰乙酰辅酶A酰基转移酶(Acetyl—CoA Acyltransferase,AACT)催化偶联生成乙酰乙酰 辅酶A(Acetoacetyl—coeflzyme A),接着在羟甲 基戊二酸单酰辅酶A合酶(HMG—CoA Synthase, HMGS)催化下与另一分子乙酰乙酰辅酶A缩合生 成3一羟基一3一甲基戊二酰辅酶A(3一hydroxy~3一 methyl—glutaryl—CoA,HMG-COA),HMG—COA在 还原酶催化下生成甲羟戊酸(Mevalonate),然后经 甲羟戊酸酶(Mevalonate Kinase,MVAK)和5一二 磷酸甲羟戊激酶(5一diphosph0meval0nate Kinase, 1916[World Science and Technology ̄Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica] 径 船 H 酸 ):=( 草 \ 碍
抗肿瘤天然生物碱类成分研究进展
第15卷第5期 2013年1O月 黄冈职业技术学院学报 Journal of Huanggang Polytechnic Vl0I.15 No.5 0ct.2O13
抗肿瘤天然生物碱类成分研究进展
宋保兰
(黄冈职业技术学院医药卫生学院,湖北黄冈438002)
摘要:植物药是抗肿瘤药物研发的重要资源。从植物中分离得到的许多天然生物碱类成分因具有 良好的抗肿瘤活性而备受瞩目。全面认识抗肿瘤天然生物碱类成分及其作用机制,有利于促进其药用植
物资源的合理开发利用。为抗肿瘤药物先导化合物的发现及新型抗肿瘤药物的研发提供科学合理的依据。
关键词:天然药物;生物碱;肿瘤;作用机制 中图分类号:R284.1 文献标识码:A 文章编号:1672—1047(2013)O5—0105-03
DOI:10.3969/j.issn.1672-1047.2013.05.30
近年来,肿瘤的发病率逐年升高,严重威胁着 人类的生命健康。抗肿瘤药物的研发也引起了各国 政府的高度关注。从植物中寻找天然抗肿瘤化合 物或先导活性物质是抗肿瘤药物新药研发的一个 重要途径。许多天然产物,如生物碱类、萜类、香豆 素类、皂苷类、多糖类等都被报道具有抗肿瘤活性, 其中,生物碱类成分最受瞩目。在已发现的抗肿瘤
活性物质中。生物碱类成分所占比重较大且活性显 著,引起了研究者的极大兴趣。本文就天然生物碱
类活性成分的抗肿瘤作用进行阐述,以期为进一步 深人研究提供依据。
1 抗肿瘤天然生物碱类的活性成分
生物碱主要分布于植物界中,是植物的重要次 生代谢产物。其数目众多,结构多样,生物活性广
泛.尤其是在抗肿瘤方面疗效显著。天然生物碱类 化合物在抗肿瘤药物先导化合物的发现或新药研 发中具有重要价值,现对抗肿瘤生物碱提取物及单
体生物碱的成分及其作用机制进行分类概述。 1.1抗肿瘤总碱提取物 植物提取物是中药的重要组成部分。许多植 物提取物在某些疾病的治疗方面疗效独特,临床应
国产狗牙花属植物研究工作进展
4l2 药学实践杂志2011年11月25日第29卷第6期 Journal of Pharmaceutical Practice,Vol 29,No.6,November 25,20 1 1 国产狗牙花属植物研究工作进展 朱志祥,陈海生(第二军医大学药学院,上海200433) [摘要] 近些年来,狗牙花属植物因其所含有的吲哚类生物碱成分具有较好的生物活性,而受到越来越多学者的关注, 在这方面的研究报道也逐年递增。经过不断的科学研究,已取得了不少成果。本文综述了近年来日产狗牙花属植物的研究 进展,以供同仁们参考。 [关键词] 狗牙花属;进展;化学成分;药理活性 [中图分类号] R931 6 [文献标志码] A [文章编号] 1006—011 1(201 1)06—0412—04 Progress of domestic Ervatamia Stapf ZHU Zhi—xiang,CHEN Hal—sheng(Department of Natural Medicinal Chemistry,School of Pharmacy,Second Military Medical Universi. ty,Shanghai 200433,China) [Abstract] In recent years,Ervatamia genus plants contained indole alkaloids which had been proved to have good biological activity,had attracted more and more scholars attention.Research reports in this area had been increasing annually.Many research progresses had been obtained.The research progresses of the domestic Ervatamia genus in late years were reviewed in this paper. [Key words] Ervatamia Stapf;research progress;chemical constituents;pharmacological activity 夹竹桃科(Apocynaceae)狗牙花属(Ervatamia Stapf)植物在全世界共有约120种,主要分布于印 度、中国西南部、越南、缅甸、泰国、马来西亚、印度 尼西亚、菲律宾和澳大利亚等地,南美洲也有分 布。我国产1 5种、5变种,分布于西南、华南及台 湾省…。在各地本属植物均属于民间药物,用于 治疗腹痛、喉痛及高血压等疾病。据统计,从上世 纪80年代至今,对该属植物的研究已超过60种, 从中分离鉴定了超过250种吲哚生物碱 。我国 科学家对国产狗牙花属植物的化学成分和药理活 性也进行了较多的研究,发现了一些新化合物及 药理活性成分,至今已分离了超过1O0种的吲哚 类生物碱及30余种非生物碱类成分。本文试就 近年来我国狗牙花属植物的研究进展作一概述, 以供后来研究者参考。 1化学成分研究 1.1 生物碱类 本属植物主要含有吲哚类生物碱, 研究该属植物主要集中在吲哚类生物碱上。近30 年来,我国学者主要对国产狗牙花属中的海南狗牙 花(Ervatamia hainanensis Tising)、云南狗牙花(E卜 vatamia yunnanen. Tsiang)、二权狗牙花(Ervatamia divaricata(L.)Burk)、药用狗牙花(Ervatamia offici一 [作者简介] 朱志祥(1979一),男,硕士研究生.E-mail:zzx2618@163 Com. [通讯作者] 陈海生.E-mail:haishengc@hotmail.con1. nalis Tsiang)、狗牙花变种(Ervatamia divaricata Gouyahua)等5种植物进行了研究,从中共分离得到 了107个吲哚类生物碱(见表1),有26个为新吲哚 类生物碱化合物(化合物5,6,10,12,13,23,28~ 30,38,59,65~68,70,72~81)。其中海南狗牙花为 灌木,生长于海拔160~900 m山地林中,高可达3 m,主要分布于云南蒙自等地,民间用其根治疗风湿 骨痛、跌打瘀肿、乳痈、疖肿、毒蛇咬伤等 。冯孝 章等对其研究共分离了18个吲哚类生物碱化合物 (新化合物14~20,28,38,已知化合物3,4,24,26, 27,29,33,39,49) ;之后黄建鹏分离得到 2 个新的吲哚类生物碱(新化合物65,66) ;梁爽得 到了l0个生物碱(已知化合物32,33,44,49,50, 53,54,56~58) ;谭兴起分离得到了7个生物碱 (新化合物67,68,已知化合物49,50,57,58, 69) 。云南狗牙花为灌木,高达3.3~8 Ill,生于海 拔1 000~l 700 In山地林中,主要分布于云南西双 版纳、金平、屏边、思茅等地,当地民间主要用于治疗 高血压 。Liu从中分离鉴定了9个生物碱(新化 合物23,已知化合物3,26,32,33,37,44~46) ;喻 阳等分离得到6个生物碱(已知化合物7,8,21,30, 3l,41) ;宣伟东分离了9个生物碱(已知化合物 4,26,44,50~55)…。;梁爽分离了6个生物碱(新化 合物59,已知化合物60~64) ;罗新根得到了6 个生物碱(新化合物70,已知化合物25,32,33,50, 71)
fisher吲哚合成法
- 1 - fisher吲哚合成法
摘要:本文讨论了Fisher吲哚合成法,这是一种有效合成药物的重要方法。首先,简要介绍了Fisher吲哚合成法及其主要原理,然后着重讨论了它在分子化学中的重要性,特别是它在便捷方法合成有效化合物方面的应用。最后,对今后改进该方法、提高其合成效率以及合成新的有效药物的可能性进行了展望。
Fisher吲哚合成法是化学家Fisher在20世纪50年代发明的一种重要的有机化学合成方法。该方法是将一种有机物质(如芳香族烃)通过烷基化反应与吲哚(indole)结合在一起来生成新的有机物质,并且它没有任何副产物。实际上,Fisher吲哚合成法主要是由碱钝性催化剂(如碱酸盐或铵)和受体组成的一类复杂反应,它通过特定反应条件使原料和受体完全结合以生成新的有机物质。
Fisher吲哚合成法在分子化学领域具有重要意义,因为它是一种高效、有效的合成药物的方法。它使有效药物的制备更加简便、迅速。例如,它可以用于合成抗癌药物、抗病毒药物、抗生素、抗酸性药物和其他有效药物。通过Fisher吲哚合成法,化学家可以高效地合成有效药物,而不用担心副反应和污染环境。
Fisher吲哚合成法在合成有效化合物方面有着重要的应用价值。例如,它能够有效地合成一些难以从天然产物中提取的化合物,这些化合物有可能在药理、毒理、免疫学和肿瘤等方面具有重要的作用。另外,Fisher吲哚合成法也可以用于根据选择性反应合成一些重要的固体酸、碱性固体,以及其他重要的有机物质。 - 2 - 尽管Fisher吲哚合成法在制备和开发有效药物方面有着广泛的应用,但是仍有许多改进空间。例如,可以通过改变反应条件,改善现有方法的有效性和合成效率。此外,还可以进一步研究利用Fisher吲哚合成法开发新的有效药物,以满足人们不断增长的健康需求。
综上所述,Fisher吲哚合成法是一种重要的有机化学合成法,它为有效药物的研发提供了重要的便捷方式。未来有充分的理由认为,利用Fisher吲哚合成法改进和完善现有方法,以及合成新的有效药物,将给人类带来更多更有效的健康解决方案。
双吲哚类生物碱结构特征
双吲哚类生物碱结构特征
1.引言
1.1 概述
双吲哚类生物碱是一类具有重要生物活性的化合物。它们以其特殊的分子结构和多样的生理功能而备受关注。双吲哚类生物碱是指含有两个吲哚环结构的天然或合成化合物。这些化合物被广泛发现于植物、动物和微生物中,并且在药物开发、生物化学研究和医学应用等领域具有重要的意义。
在双吲哚类生物碱中,吲哚环是其重要的结构特征之一。吲哚环具有六元芳香环,其分子结构稳定且具有较强的电子亲和力。这使得双吲哚类生物碱在生物系统中具有多样的相互作用和影响。
另外一个重要的结构特征是双吲哚类生物碱中含有两个吲哚环结构。这两个吲哚环可以通过不同的连接方式和官能团组合形成多样的分子结构。这种结构的多样性使得双吲哚类生物碱能够与多个生物分子相互作用,从而发挥不同的生物活性。例如,某些双吲哚类生物碱能够与DNA相互作用,影响DNA的稳定性和功能;而另一些双吲哚类生物碱则表现出抗菌、抗病毒和抗肿瘤等重要生理活性。
总之,双吲哚类生物碱具有独特的分子结构和多样的生理功能。研究双吲哚类生物碱的结构特征对于进一步了解其生物活性机制、开发相关药物以及探索其在医学和生物科学领域的应用具有重要意义。在本文中,将对双吲哚类生物碱的结构特征进行详细的探讨,并展望其在未来的研究和应用中的潜力。
1.2 文章结构
文章结构部分的内容可以从以下几个方面进行介绍:
首先,介绍本文的整体结构。本文主要分为引言、正文和结论三个部分。引言部分概述了双吲哚类生物碱的背景和研究意义,并明确了本文的目的。正文部分主要包括了双吲哚类生物碱的定义和分类,以及其结构特征的详细介绍。结论部分对双吲哚类生物碱的结构特征进行了总结,并展望了其研究意义和应用前景。
其次,详细介绍各个部分的内容。引言部分将概述双吲哚类生物碱的研究背景,包括其在天然产物领域中的重要性和广泛应用。同时,介绍本文的目的,即通过对双吲哚类生物碱的结构特征进行深入研究,揭示其在生物活性和合成药物领域中的潜力。
云南萝芙木花新吲哚生物碱
V01.31 2010年1O月 高等学校化学学报
CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES No.10
2005—2009
云南萝芙木花新吲哚生物碱
汪海波,刘锡葵
(中国科学院昆明植物研究所,植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室,昆明650204)
摘要从云南萝芙木(Rauvolfia yunnanensis Tsiang)花乙酸乙酯提取物中分离得到9个化合物(其中4个为吲 哚类生物碱),即(18Z)一11一Methoxypicrinine(1),Caberoline(2),11・Methoxystrictamine(3)和Strictamine(4), 以及Russulamide(5),Ursolic acid(6),Urs一12(13)一cn一3a—yl acetate(7),卢一Amyryl nonanoate(8)和卢-Sitosterol
(9);采用uV,IR,MS和1D,2D NMR方法对化合物的结构进行了鉴定,其中化合物1为新吲哚生物碱,化 合物5,7和8系首次从该植物中分离得到,但未得到利血平和育亨宾.
关键词云南萝芙木;吲哚生物碱;(18Z)一11一Methoxypicrinine;Russulamide 中图分类号0629.36 文献标识码A 文章编号0251-0790(2010)10—2005-05
云南萝芙木(Rauvolfia yunnanensis Tsiang)又名勒毒、辣多和麻三端,系夹竹桃科(Apocynaceae)萝
芙木(Rauvolfia)属植物,主要分布于云南、广西及贵州等地….民间主要用于治疗头痛、疥癣和蛇咬
伤等 J.自1952年Muller等 从同属植物蛇根木中发现利血平(Reserpine)的降压活性以来,对萝芙
木植物化学成分和生物活性已进行了大量的研究报道 ’ 。 ,我国有9种及4个变种萝芙木植物.云
关于生物碱提取分离方法的进展研究
技术市场 关于生物碱提取分离方法的进展研究
刘雪赞 (南京医科大学附属南京儿童医院药剂科,江苏 南京2looO9) 【摘要】生物碱是自然界广泛存在的一类化合物,具有明显的生理活性。如何从天然产物中提取分离出具有活性的单体生物 碱引起了A,.,ftqVj关注.本文综述了近五年来不同的提取分离方法在生物碱中的应用,对于今后生物碱的分离有一定的参考意义。 【关键词】生物碱;提取;分离 生物碱一般指存在于生物体内的碱性含氮化合物,多具有 复杂的含氮杂环,有光学活性和显著的生理效应。生物碱的发 现始于19世纪初,是人们研究得最早而且最多的一类天然有 机化合物,多数生物碱都具有显著的生理活性,因此一直受着 学者们的青睐。本文就近几年生物碱的提取分离方面做一综 述。 一、生物碱的提取方法 游离的生物碱根据溶解性能分为亲脂性生物碱和水溶性 生物碱两大类,亲脂性生物碱数目较多,绝大多数叔胺碱和仲 胺碱都属于这一类,它们易溶于苯、乙醚、氯仿等低级性的有机 溶剂;水溶性生物碱主要有季胺型生物碱,数目较少,它们易溶 于水、酸水和碱水。因此不同的生物碱类型提取方法也有差异。 一般提取溶剂选择为酸性水溶液或者有机溶剂,其中,以甲醇 和乙醇提取的生物碱偏多。 1.酸水提取。酸水提取是采用偏酸性的水溶液,使生物碱 与酸作用生成盐而得到提取。具有碱性的生物碱在植物体中多 以盐的形式存在,而弱碱性或中性生物碱则以不稳定的盐或游 离碱的形式存在。故常用0.5%~l%的乙酸、盐酸、硫酸等为溶 剂。苦参总碱的提取是采用1%(v/v)H SO (4"24L)室温提取, 酸水液碱化后再用氯仿萃取。 2.有机溶剂提取。(1)醇类溶剂提取,游离生物碱及其盐 类一般都能溶于甲醇和乙醇,因此用它们作为生物碱的提取溶 剂,应用较为普遍。甲醇极性比乙醇极性大,对生物碱的溶解性 能比乙醇好,它的沸点也比乙醇低,但对视神经的毒性很大,所 以除实验室有时用甲醇为生物碱提取溶剂外,多数用乙醇为溶 剂,有时也用稀乙醇(60%~80%)作溶剂,通常采用酸水一碱化 一亲脂性溶剂萃取的方法反复进行。澄广花茎皮中的生物碱用 甲醇为溶剂提取,粗提物加盐酸超声lh,过滤,酸水液用氨水碱 化,最后二氯甲烷萃取得到澄广花总生物碱。鸡骨常山中新的 抗生黑素吲哚类生物碱也用甲醇提取,3%酒石酸(pH2)和乙酸 乙酯萃取,将水层用Na2CO,饱和,调pH9,最后氯仿萃取得到 粗生物碱。(2)他亲脂性溶剂提取,大多数生物碱是脂溶性的, 所以可以用亲脂性有机溶剂提取。常用溶剂有:氯仿、二氯甲 烷、苯、丙酮、己烷等。如麻绞叶中的咔唑类生物碱采用丙酮在 室温下提取。苦参生物碱用丙酮/水(7:3,10L ̄7d ̄3)室温提 取,浓缩物温水悬浮,接着乙酸乙酯、正丁醇萃取,温水溶解, 1mol/1盐酸调至pH4 5,氯仿萃取三次,除去一些脂溶性杂质, 水层用1mol/1NaOH调pH9 10,再用氯仿萃取三次,得到粗生 物碱。 生物碱常用的提取方法有很多:冷浸法、渗漉法、回流法、 索氏提取法、超声波提取法、超临界流体提取法等。近年来,生 物碱的提取主要以回流提取为主,同时也有索氏提取和离子液 体微波辅助提取等。如云南狗牙花中的生物碱以95%乙醇加热 回流提取、清明花中的生物碱以70%乙醇回流提取飞龙掌血中 的生物碱以二氯甲烷、甲醇和热的甲醇索氏提取东方乌檀中细 胞毒的吲哚生物碱由二氯甲烷、乙酸乙酯和甲醇索氏提取得 到。浙江大学马文艳利用离子液体微波辅助提取除了荷叶中的 3种生物碱:N.原荷叶碱,0.原荷叶碱和荷叶碱,并对比了常规 微波提取与常规热回流提取(HRE),得出该方法具有较高的效 奉(提高了O.9-43.7%)和提取时间短(从2小时到2分钟)的优 势,表明离子液体微波辅助提取是一种高效,快速和简单的样 品制备技术。 , 二、生物碱的分离与纯化 生物碱分离方法很多,比如溶剂萃取法、蒸馏法、沉淀法、 盐析法、结晶法等,也有较为先进的分离方法如硅胶柱色谱、氧 化铝柱色谱、凝胶柱色谱、离子交换树脂等,往往要得到较高纯 度的生物碱,往往要几种方法同时使用。 1.硅胶柱层析。硅胶柱色谱分离法主要是利用二氧化硅 加卓有成效地从事生产经营活动和解决各种难题的能力。(3) 资源学派将核心能力作为企业资源的一部分,而能力学派则强 调对资源的配置和整合能力是核心能力的一部分。(4)在战略 的制定和实施上,资源学派则强调基于资源的竞争战略,而能 力学派强调使企业成为一个能力基础竞争者。 参 考 文 献 【l】杨锡怀.企业战略管理理[M1.高等教育出版社,1997 [2](美)加里・哈梅尔,普拉哈拉德.竞争大未来[ .昆仑出版社, 1998 [3】任艳红.战略管理的企业综合业绩评价体系理论研究[J].企业导 报.2009(9) 【4]倪文芳,吴晓波.论企业战略管理思想的演变【J】.经济管理.2001 (6) [5]马昀.资源基础理论的回顾与思考[J].经济管理.2001(12) 企业导报2011年第21期 271
天然中氮茚生物碱的研究进展
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中国食品工业杨花1 丁晓倩1 胡杨1* 吴垠志1 邹玉清1 张朝凤2*1南京中医药大学药学院,江苏,南京210023;2.中国药科大学中药学院,江苏,南京210038 基金项目:国家自然科学基金(81803391);江苏省自然科学基金(BK20180828);江苏省高校自然科学基金(18KJB350007);江苏省研究生科研与实践创新计划项目(SJCX19_0464)天然中氮茚生物碱的研究进展摘要:中氮茚生物碱是一类具有重要活性的天然产物。这类化合物种类繁多,骨架结构复杂,生物活性多样。目前,这类天然产物及其衍生物是发现治疗多种疾病药物的先导化合物和研究热点。通过对国内外文献调研,从自然界资源分布和药理活性方面的研究进展两个方面进行综述,为中氮茚生物碱的进一步研究和深层次开发提供参考依据。关键词:中氮茚生物碱;资源分布;药理活性 中氮茚(indolizidine)是一种含有一个氮原子的五元和六元并环体系的吲哚类似物,最早是由Angeli于1890年发现,1959年,Boekelheide用中氮茚合成了Cycl[3,2,2]azine,自此人们才逐渐对这类化合物产生研究兴趣[1]。随后的研究中发现,中氮茚的生物活性非常广泛,主要有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗菌等[2]。本文对中氮茚生物碱的自然界分布和药理活性研究进展进行系统综述,为该类成分的进一步开发和利用提供参考,使其在预防和控制重大疾病的新药创制中发挥应有的作用。1中氮茚生物碱的分布1.1中氮茚生物碱在微生物中的分布1982年,Freer课题组从链霉菌NCIB 11649中分离得到Cyclizidine,其单取代的环丙烷中氮茚结构在自然界较为特殊。从真菌丝核菌Rhizoctonia Zeguminicola分离得到的中氮茚生物碱Slaframine,具有兴奋拟副交感神经活性。1.2中氮茚生物碱在植物界的分布1.2.1石斛属(Dendrobium)近年来,本课题组从D. crepidatum分离出一系列具有抗炎活性的八氢中氮茚生物碱,并首次对其中存在的外消旋体进行了手性拆分,确定了化合物的绝对构型[1]。Xu[2]等从D. crepidatum中也分离出2个新型中氮茚生物碱。1.2.2 白饭树属(Flueggea) Luo等从F. virosa中分离得到两个具有新颖中氮茚生物碱,它们具有减少3T3-L1细胞中甘油三酯积累的作用。1.2.3杜英属(Elaeocarpus)Johns小组从E. polydactylus等中分离得到一系列中氮茚生物碱。Hart等从E. kaniensis的叶子中分离得到8个中氮茚生物碱。Anthony等从E. grandis叶子中分得3个中氮茚生物碱,且表现出了对人体δ-吗啡样受体的亲和作用。1.2.4娃儿藤属(Tylophora)1973年,Govindachari课题组从T. asthmatica中分离出化合物(±)-tylophorine,重结晶纯化得到四个中氮茚生物碱。1.2.5斯万森木属(Swainsona)安全与检测SAFETY AND TESTING37SEPT. 2020
单萜生物碱生物合成途径
单萜生物碱生物合成途径
单萜生物碱是一类重要的天然产物,具有广泛的生物活性,包括抗癌、抗菌和镇痛作用。它们在植物界中广泛存在,并由称为异戊二烯的五碳异戊二烯单位衍生而来。
单萜生物碱生物合成途径是一个复杂的过程,涉及多个酶促反应。它通常以异戊酸为起始物,后者由乙酰辅酶A(乙酰-CoA)和异戊酸焦磷酸(IPP)缩合而成。IPP是通过甲羟戊酸途径(MVA途径)或非甲羟戊酸途径(MEP途径)产生的。
MVA途径在真核生物和一些细菌中发现,而MEP途径在原核生物和一些真核生物中发现。在这两个途径中,IPP都会异构化为异戊烯二磷酸(DMAPP),这是单萜合成的关键起始单元。
DMAPP和IPP以头尾相连的方式缩合,形成格尼基二磷酸(GPP),这是单萜生物碱合成的基本骨架。GPP可以通过环化和进一步的异戊烯单位添加来产生各种单萜前体。
单萜生物碱骨架形成后,会发生一系列氧化、还原和其他修饰反应,产生各种衍生物。这些反应通常由细胞色素P450酶和甲基转移酶等酶催化。
常见的单萜生物碱生物合成途径包括:
萜类生物碱途径:从GPP出发,通过一系列环化和氧化反应产生萜类生物碱,如薄荷醇和罗勒烯。
伊索喹啉生物碱途径:从GPP和酪氨酸出发,通过成环和氧化反应产生伊索喹啉生物碱,如吗啡和可待因。
吲哚生物碱途径:从色氨酸出发,通过成环和氧化反应产生吲哚生物碱,如文昌红和雷蛇苗。
单萜生物碱生物合成途径的高度多样性导致了广泛的结构和生物活性。了解这些途径可以促进单萜生物碱的发现和开发,用于药物和保健品。
【doc】吲哚里西啶和喹诺里西啶生物碱的来源及药理作用
吲哚里西啶和喹诺里西啶生物碱的来源及
药理作用
】52药学进展2001年第25卷第3期 2~yanobiphenylcompound[P],EP0854i35,1998叭一
28
L7KageyamaH.Me~odforproductingallasymmetricbiary]
derivative[p].EP571770.】99312一O1_
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L9一HerrmannwA,BrossmerC,Oefe]eK,eta1.PaHadacycles
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AromaticSubstitutionReactionsofNovel5(2一
Methoxyphenyl/tetrazoleDerivativeswithOrgano]ltl1m
Reagents[J].JOr9,1999,64:93019306.
吲哚里西啶和喹诺里西啶生物碱的来源及药理作用
杨艳,郑志国,吉民,华维一 (1_中国药科大学新药研究中心,江苏南京,210009;2海翔医药化工有限公司,浙江
台州,318000)
摘要:吲哚里西啶和喹诺里西啶类生物碱是从陆地和海洋动植物中提取得到的,具
吲哚与不饱和化合物反应的研究进展
第26卷第3期 2008年6月 凯里学院学报 Journal of Kaili University V0lI 26 NO.3 Jun.2008 吲哚与不饱和化合物反应的研究进展 王 翔 ,罗 迪。 (凯里学院化学系,贵州凯里556000) 摘要:综述了吲哚与不饱和化合物反应的最新研究进展.按催化剂种类进行了如下几个方面论 述:(1)质子酸催化;(2)路易斯酸催化;(3)有机催化;(4)金催化. 关键词:吲哚;不饱和化合物;催化剂 中图分类号:0626 文献标识码:A文章编号:1673—9329(2008)03—0016—05 0背景简介 吲哚是一种重要的杂环类精细化工原料和有 机合成中间体,在医药、农药、香料、食品、饲料添加 剂和染料等方面有着广泛的应用.在自然界,含吲 哚环系的生物碱尤为重要,从1983年以来,已发现 了3 500多种,其中许多都具有重要的生物活性, 如麦角碱、马钱子碱、利血平等均含有吲哚环.由于 吲哚类生物碱的独特结构及高度的生物活性l】],多 少年来吸引着化学工作者对其结构进行修饰和仿 生全合成口 的研究.在众多的吲哚衍生物中, 3一取代的吲哚是最为引人瞩目的一类 ],它们是 合成许多生物活性化合物和天然产物的重要结构 单元.所以发展新的、高效的、高选择性的方法合成 取代的吲哚的方法具有重要的意义.比如: Me0 H 色胺酸 Cl 消炎痛 自上世纪50年代以来,就有各种各样的方法 被报道用于吲哚类化合物的制备,其中Friedel— Crafts烷基化反应因其高度的原子经济性和区域 选择性被广泛地用于许多天然生物碱的合成,而 Friedel—Crafts烷基化反应是有机合成中形成C— C键最有效的方法之一. Friedel—Crafts烷基化反应通常用于卤代烃、 烯烃、醇、酸酐或酰卤等在路易斯酸如A1C1。, ZnC1。,BF。等或质子酸如浓硫酸、多聚磷酸等的催 复合胺 H 褪黑激素 Me NH2 Me 巴西碱 阿洛西隆 化下,形成的碳正离子进攻富电子的芳环,生成取 代芳烃的反应,是有机合成中对芳环进行衍生化最 常用的方法之一. 而在吲哚参与的Friedel—Crafts烷基化反应 中,吲哚作为亲核试剂,进攻缺电子的受体而发生 亲核加成反应.如,醛酮以及亚胺的亲核加成;吲哚 与缺电子C—C双键之间的迈克尔加成反应;张力 较大的杂环化合物(如环氧化合物,氮杂环丙烷) 的开环反应;吲哚与a,8一不饱和羰基化合物的], 收稿日期:2008—03—28 作者简介:王: ̄j(1972一),女,凯里学院化学系副教授,主要从事有机化学教学和研究工作 M :::s ¨nM
