香豆素类化合物(6)

2019-08-30 14:21

3.1.2.2 其他香豆素类化合物的代谢

于治国等研究了大鼠单剂量灌胃给药6,7-二甲氧基香豆素后各生物样品中主要代谢产物。大鼠口服6,7-二甲氧基香豆素后,在胆汁中存在2个主要代谢产物(M1和M2),在血样和尿样中则以M1为主,而在粪样中未检出,M1和M2的含量占生物样品中代谢物总量的80%以上。推测6,7-二甲氧基香豆素在大鼠体内的2个主要代谢产物(M1和M2)为6,7-二甲氧基香豆素经水解脱甲基生成的羟基化合物,均以硫酸酯结合物形式存在,且互为同分异构体。

Yuan等研究了香豆素化合物甲氧基欧芹素肝微粒中的代谢情况,采用LC-MS-MS鉴定了5种代谢产物,其一是发生了去甲基化后生成的代谢产物去甲基甲氧基欧芹素(desmethylosdzol);其他是发生脱氢反应后生成的代谢产物去氢甲氧基欧芹素(dehydro-osthol),共4种顺反异构体,由此说明了甲氧基欧芹素生物利用度低的原因主要是由细胞色素P450酶系引起的快速I相代谢导致。Yoo等研究了当归中前胡醇当归酰酯( decursino1ange late)在人肝粒体中的代谢反应,前胡醇当归酰酯发生氧化作用生成二氢二醇的代谢物,由于CY P2A6的影响,中间可能会产生环氧化物;此外还和GSH发生结合反应。

K leiner 等通过研究发现橙皮油素(auraptene, AUR ), 乙氧基香显素(ethox ycoumarin,ETC ),环氧橙皮油素(epoxyauraptene,EPO)等香豆素类化合物经大鼠S9孵育后都可以转化为7-羟基香豆素,进而进一步生成3,7-羟基香豆素和6,7-二羟基香豆素(图2)。在大鼠血浆和尿液中加入葡萄糖醛酸转移酶和硫酸转移酶后,给药ETC后的生物样品中7-羟基香豆素的含量显著高于AUR,提示AUR在体内的存留时间长于ETC,其原因可能是AUR含有牛儿氧基(gerany bxyl)侧链。

图2 AUR, ETC, EPO几种香豆素类化合物的代谢反应

当归中的香豆素成分8-甲氧基补骨脂内酯服用后在体内几乎全部被代谢,可经脱甲基生成代谢物8-羟基补骨脂内酯、呋喃环开环形成羧酸6-(羧甲基)-7羟基-8-甲氧基香豆素及羟化代谢物5-羟基-8-甲氧基补骨脂内酯,研究还发现生成的代谢产物均具有活性。秦皮中促进尿酸排泄的香豆素衍生物秦皮苷经过体内代谢后,在大鼠尿液中发现5个代谢产物,分别是秦皮亭-7-O硫酸酯、秦皮亭-7-O-β-葡糖苷酸、秦皮亭、6,7, 8-三羟基香豆素和秦皮素定。由于肠内细菌的作用,秦皮苷被水解成秦皮亭,经过代谢后脱甲基形成6,7,8-羟基香豆素。在肝脏,秦皮亭通过儿茶酚邻位甲基转移酶而被甲基化。 3.1.2.3 香豆素代谢与酶的诱导

研究表明,香豆素的代谢反应主要是通过CYPl, CYP2和CYP3等P450同工酶的诱导作用而发生。刘志锋通过研究发现补骨脂素、异补骨脂素、欧前胡素及异欧前胡素4种香豆素化合物在高浓度时均表现出对CYP2A6的抑制作用,同时欧前胡素和异欧前胡素还对CYP1A2和CYP2E 1表现出普遍而强烈的抑制作用。香豆素是CYP2A 6特异性的底物,能被CYP2A6代谢为7-羟基香豆素;由于含有羟基,易在GSH酶、葡萄糖醛酸转移酶和硫酸转移酶的作用下发生结合反应,导致极性变大,较易排出体外。直到现今都一直用代谢香豆素的能力将CYP2A 6活性分为强代谢个体或者弱代谢个体,用来评估个体间CYP2A 6活性的差异。

3.2 香豆素生理活性

香豆素不仅类别多,而且具有多方面的生理活性,不少具有药理作用,但有的却具有毒性。 3.2.1 抗菌作用

不少香豆素具有抗菌活性,如七叶内酯及其苷、来自链霉菌代谢物的新生霉素( novobiocin)、具有抗菌活性的色原酮香豆素frutinone A,以及最近从蕨类植物Cyclosorus interruptus 中分离得到的含亚乙二氧基(ethylenedioxy)的新香豆素interrptin G等。 3.2.2 肝脏毒性

黄曲霉素具有对肝脏的高毒性,其中黄曲霉素B1和G1为主要成分,但以AfB1毒性最高。必要的结构是呋喃环上的双键和不饱和内酯环。这种毒性随双键饱和而降低,高温加热可因内酯环开裂而便毒性大部分被破坏。

3.2.3 光敏作用

光敏作用主要来自呋喃香豆素,光敏所致生物过程包括致突变、病毒和微生物的灭活、皮肤红斑、致肿瘤和酶的失活等。在一定剂量下,呋喃香豆素可用于治疗某些皮肤病如牛皮癣和覃样霉菌病。利用盐水虾(brine shrimp)曾筛选了数种己知香豆素的光毒性作用,如几种常见的线型呋喃香豆素的光毒活性次序为:补骨脂内酯>香柑内酯>花椒毒内酯。 3.2.4 抗凝血作用

双香豆素(dicoumarol)的抗凝血作用早在20世纪初叶就已发现,现已知其活性必需结构是一个完整的4-羟基香豆素带有C-3取代的碳链。3-和4-苯基香豆素一般也具有弱的抗凝活性,其中以海棠果内酯活性最显著。 3.2.5 扩冠作用

具有血管扩张作用的凯林内酯酰化物的共同特点是C-3'和C-4'为顺式构型,这可能是其扩冠的活性必需结构。近年进一步证实从白花前胡根中分得的白花前胡丙素( praeruptorin C)可以降低心脏对氧的需求,这可能就是前胡在临床上能抗心绞痛的一个作用机制。 3.2.6 抗HIV作用

( + )-calanolide A是胡桐内酯类中抗HIV-1活性最强者,由于它只选择性地抑制HIV-1-RT,这一特点使之可能成为新的具有潜在药用作用的一类非核苷的HIV-RT抑制剂,构效关系研究表明C-10和C-11的两个甲基处于trans及12β-OH是活性的重要基础。 3.2.7 i-NOS抑制活性

对诱导型NO合成酶(i-NOS)的抑制是近年发现某些香豆素的新活性,现已知东茛菪内酯能剂量依赖地抑制i –NOS mRNA和i -NOS蛋白质的表达。从苦枥白蜡树(Fraxinus rhynchophylla)根中也找到东茛菪内酯作为抑制NO合成的活性成分。对Angelica属植物中的17种呋喃香豆素抑制NO合成的药理筛选,发现角型具活性的一般多于线型,6-OMe的存在似乎是增强活性所必需。 3.2.8 雌激素样活性

从高等植物中寻找非甾体的植物雌激素近年已取得不少进展。最近报道从黄连木中分得的4-芳基二氢香豆素3-3”二聚体是第一个双香豆素被证明具有雌激

素样活性。体外试验表明该双香豆素对雌激素受体的结合能竞争性对抗雌[3H]雌二醇,并证明具有雌激素激动剂的活性,可见双-4-芳基香豆素有可能成为一种新类型的植物雌激素。

4. 香豆素研究举例

4.1云南羌活中新的补骨脂内醋单糖苷

云南羌活为伞形科植物心叶棱子芹的干燥根,主产于云南丽江、鹤庆等地并在该省部分地区以商品羌活人药。从中分离得到4个苷类成分,其中新化合物IV的分离和鉴定如下:

(1)提取分离

生药10kg粗粉,以95% EtOH室温渗漉,提取物经石油醚脱脂和EtOAc萃取后,再用水饱和的正丁醇萃取,得提取物260g,经反复硅胶及十八碳硅胶柱色谱,依次分离。从中得到化合物IV。 (2)结构鉴定

IV为浅黄色粉末状结晶,熔点290℃ ( dec. ),紫外光下显黄色斑点,IR KBr ( cm - 1 ) :3405 (羟基),1700(C=0},1634、1598(芳环)、1148、1130、 1095、 1061、1045(苷类C-O) 。EI-MS m/z (苷元),HRFABMS m/z:[M+H]+381.0839(C17H17O10,计算值381 .0822 )。1H-NMR(DMSO-d6)δ:8.50(1H,d,J=9.8Hz,H-5)、6.35(1H,d,J=9.8Hz,H-6)、8.01(1H,d,J=2.3Hz,H-2)、7.32(1H,d,J=2.3Hz,H-3)、显示4,9位二取代线型呋喃香豆素特征,在δ10.29(1H, s)有一酚羟基峰,在δ4.70(1H,d,J=7 . 8 Hz, g1-H)有β-D-糖苷1位异头质子信号,同时在氢谱中出现一系列糖碳上的质子和羟基峰。在13C-NMR(DMSO-d6)中的δ105.0(d, gl-C),77.1(d, g5-C) 、73.7(d, g2-C) 、69、6(d, g4-C) 、60.8(t, g6-C)进一步表明为β-吡喃葡萄糖苷,从而推定该化合物为补骨脂内酯的4, 9-二羟基化合物的单糖苷。由于其NOESY及ROESY谱显示糖苷的1位质子(δ 4.70)与呋喃环的β位H-3质子(δ 7.32)间存在NOE ,在HMBC谱中,此g1-H与C-4相关,故推定葡萄糖是与4位羟基成苷,确定其结构为9-hydroxy-4-O-β-D-glu-copyranosylpsoralen。所有NMR信号由1H-1H COSY ,1H-13C COSY及HMBC指定,HMBC数据列于表4-1所示。

表4-1 化合物IV的HMBC数据 H(δ) 6(6.35) 5(8.50) 3(7.32) 化合物IV

相关C(δ) 7(159.8),4a(108.8) 7(159.8),4a(108.8),4(138.5) 4(138.5),3a(117.3),9a(146.2) 4(138.5) 9a(146.2),9(126.6),8a(139.1) g1(4.07) OH(10.29) 4.2 瑞香狼毒的新双香豆素

瑞香科(Thymelaeaceae)植物瑞香狼毒(Stllera chamaejasme L.)其根用做中药,临床多用以治疗疥癣、顽固性皮肤溃疡,恶性肿瘤,慢性支气管炎和结核病等。从其根的乙醇浸膏的石油醚和乙醚部位中分离得到13个化合物,包括多种香豆素,其中一个新的双香豆素(1),定名为Bicoumastechamin的分离和结构鉴定如下:

(1)提取分离

植物的干燥根(20kg)粉碎后,用95%EtOH提取,部分提取液经浓缩后,相继用石油醚和乙醚进行分配萃取,得石油醚提取物(830g)和乙醚提取物(1750g)。乙醚提取物经硅胶柱反复色谱,用己烷和丙酮混合物进行极性递增梯度洗脱,收集己烷-丙酮(1:2)流分,蒸去溶剂后的水不溶部位进一步以RP-8柱色谱分离,40%EtOH洗脱,得1(9 mg)。

(2)结构鉴定

1为黄色正方形结晶,熔点264~255℃,分子式为C19-H12-O6 (HRMS,m/z:[M]+336.0612),13C-NMR(DMSO-d6)显示19个碳信号。有两对典型的H-3和H-4信号,一对为δ 6.24(1H, d, J=9.7Hz,H-4')和7.93(1H, d, J=9.7Hz,H-4')表明分子由两个C-3和C-4未被取代的香豆素部分组成,符合从分子式算得的不饱和数14。此外,两个相关的质子:δ 7.75(1H, d, J=8.7Hz,H-5)和7.18(1H, d, J=8.8Hz,H-6),两个单峰信号:δ 6.89(1H, s,H-8’)和7.46(1H, s,H-6’),连同两部分香豆素的联结位置均可由NOESY实验决定。

在NOESY谱中,可见H-4' (δ7.93)和H-5'(δ7.46)、H-8'(δ6.89)和OH(δ10.62)、H-4(δ8.04)和H-5(δ7.75)以及H-6(δ7.18)和7-OMe(δ3.79)这几对信号之间的NOE效应。据此,表明两个香豆素部分是经C-8与C-6’相连。1的结构可由EI-MS裂解碎片进一步加以确证。


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