发酵增强黄栌叶片提取物的抗氧化与抗菌活性:新化学型ent-拉丹二萜的发现与表征

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:Natural Product Research 1.6

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  本研究针对淡水植物Potamogeton lucens的化学成分研究不足的问题,通过NMR化学谱分析其二氯甲烷提取物,鉴定出12个新ent-拉丹二萜(1–12)和5个已知化合物(13–17)。研究人员采用柱色谱分离和波谱学技术,揭示了这些化合物具有三种不同的trans-十氢化萘骨架与γ-羟基丁烯内酯或丁烯内酯基团结合的结构特征,填补了该物种化学多样性研究的空白,为Potamogeton属植物的后续研究提供了重要基础。

  

在瑞士湖泊中广泛分布的淡水植物Potamogeton lucens L.(光亮眼子菜)虽然数量丰富且易于获取,但其植物化学研究却十分有限。此前仅有的一项研究表明,从日内瓦湖采集的该植物极性提取物中含有新型ent-拉丹烷苷类化合物。这种研究空白与物种的分布广度形成了鲜明对比,促使研究人员思考:是否还存在其他未被发现的活性化合物?这些化合物可能具有怎样的结构特征和生物活性?

为了深入探索这一问题,来自瑞士纳沙泰尔大学分析化学平台的Sylvain Sutour团队对来自纳沙泰尔湖的P. lucens标本进行了深入研究。研究人员在植物开花前采集样本,使用二氯甲烷(DCM)进行提取,旨在发现潜在的新化合物。他们的研究成果发表在《Natural Product Research》期刊上,报道了12个先前未描述的ent-拉丹烷呋喃类化合物(1–12)和5个已知化合物(13–17)的分离与结构解析。

研究团队采用开放柱色谱进行初步分离,通过逐步梯度洗脱对DCM提取物进行分级。选择具有外环双键特征信号的部分进行进一步研究。5-9组分经过多次半制备分离,最终获得目标化合物。通过高分辨率质谱(HRESIMS)和核磁共振(NMR)技术确定化合物分子式和结构特征,包括一维和二维NMR实验(COSY、HMBC、NOESY)。立体化学通过NOE效应和光学旋光确定。

2. Results and discussion

研究人员通过系统的波谱学分析,成功鉴定了一系列结构新颖的ent-拉丹二萜化合物。化合物1被确定为andrograpanin acetate的C-4立体异构体,具有(4S,5R,9S,10S)构型,分子式为C22H32O4。该化合物显示出与andrograpanin acetate相似的平面结构,但立体构型不同,负光学旋光值为-63.0°。

化合物2(C20H26O5)具有II型[4.4.0]双环系统,缺少乙酰氧甲基取代基,含有γ-羟基丁烯内酯部分。其相对构型与II型双环系统匹配,负光学旋光表明属于ent-拉丹烷二萜系列。

化合物3(C20H26O5)同样显示II型trans-十氢化萘核心,但与2相比,其α-β不饱和内酯系统中的半缩醛内酯和酮功能互换,形成VI型γ-羟基丁烯内酯部分。

化合物4(C20H26O5)具有VI型γ-羟基丁烯内酯部分和III型双环系统功能化修饰,NOESY相关证实其相对构型与III型系统一致。

化合物5(C22H32O5)显示I型核心系统和V型γ-羟基丁烯内酯部分,去屏蔽的碳13 NMR化学位移值支持C-4的(R)-构型。

化合物6(C22H32O5)在[4.4.0]双环系统方面与1相同,在γ-羟基丁烯内酯部分方面与2相同,屏蔽的碳13 NMR值表明C-4为(S)-构型。

化合物7(C22H32O5)具有与1和6相同的取代基和立体化学,以及与3和4相似的VI型γ-羟基丁烯内酯部分。

化合物8(C22H32O6)与5密切相关,但缺少甲基基团,取而代之的是氧亚甲基部分,在C-20处具有额外的羟基基团。

化合物9(C22H32O6)显示I型[4.4.0]双环核心,具有与8相同的取代模式和立体化学,以及VI型呋喃部分。

化合物10(C22H30O6)具有I型[4.4.0]双环骨架和VI型呋喃部分,额外含有醛功能基团。

化合物11(C17H24O4)具有III型[4.4.0]双环系统特征,缺少呋喃部分,在 unsaturated侧链末端含有羧酸基团。

化合物12(C19H28O4)同样显示III型[4.4.0]双环系统,与11相比多出一个可能对应氧亚甲基的单峰质子,具有五元侧链,在C-14含有酮基团和α位仲羟基基团。

4. Conclusion

本研究描述的未报道ent-拉丹烷(1–12)突出了Potamogeton物种中存在的广泛结构多样性。出乎意料的是,与先前对日内瓦湖采集的P. lucens提取物的化学研究相比,没有发现共同的化合物,这可能解释了使用的不同溶剂和提取分离程序。这里首次报道的化合物是先前描述的功能化呋喃部分与三种不同类型trans-十氢化萘核心的组合结果,这些核心具有不同的取代基和/或相对构型。

这项研究的重要意义在于极大地扩展了我们对P. lucens化学多样性的认识,为后续研究其他Potamogeton物种提供了坚实的基础。发现的12个新化合物不仅丰富了ent-拉丹二萜家族的化学结构类型,也为进一步研究这些化合物的生物活性(如抗氧化和抗菌活性)提供了重要的物质基础。研究人员采用的系统分离和结构解析方法为类似植物化学研究提供了可借鉴的研究范式。

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