Monoterpene efnisþættir úr Cistanche Tubulosa—Efnafræðileg uppbygging Kankanósíða A—E og Kankanol—

Cistanche tubulosa (SKÓLUMBÍA) R. WÆTT(Orobanchaceae) er ævarandi sníkjudýr planta sem vex á rótumSalvadoraeðaCalotropistegundir og dreift í Norður-Afríku, Arabíu og Asíulöndum.1) Stönglar þessarar plöntu (Kanka-nikujuyou á japönsku) hafa verið notaðir jafnan til að meðhöndla getuleysi, ófrjósemi, lumbago og líkamsveikleika.2) Áður voru nokkrir iridoids, monoterpenoids,fenýletanóíð, og lignans voru einangruð frá Kínverjum og PakistanC. tubulosa. 1,3–7) Í raðrannsóknum okkar á lífvirkum innihaldsefnum úr kínverskum náttúrulyfjum,8–18) fjögur ný iridoid glýkósíð, kankanósíð A (1), B (2), C (3), og D (4), klórað iridoid, kankanól (5), og ósýklískt mónóterpen glýkósíð, kankanósíð E (6), voru einangruð úr metanólútdrætti þessa jurtalyfs ásamt 16 þekktum efnasamböndum þar á meðal 12 mónóterpenum (7-18). Þessi grein fjallar um einangrun og skýringu á uppbyggingu nýrra mónóterpenþátta (1-6). 

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA TIL AÐ BÆTTA KYNFERÐ PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Metanólútdrátturinn úr þurrkuðum stilkum af C. tubulosa (26,8% úr þessu jurtalyfi) var látinn fara í kísilgelsúluskiljun og endurtekin HPLC til að gefa kankanósíð A (1, 0).{{7} }{{10}}54%), B (2, 0.030%), C (3, 0.{ {32}}027%) og D (4, {{40}}.0015%), kankanol (5, {{57) }}.0034%) og kankanósíð E (6, 0.027%) ásamt mussaenósíðsýru19) (7, 0 .020%), genipósíðsýra19) (8, 0,030%), 8-flogaveikisýra7) (9, 0,033%), glúrósíð19) (10, 0,14%), antirrhide20) (11, 0,0079 %), ajugol19) (12, 0,011%), bartsioside19) (13, 0,21%), 6-deoxycatalpol19) (14, 0,11%), argyol21) (15, 0,0030%), cistanin22,23) (16) , 0,0040%), cistachlorin22) (17, 0,0035%), (2E,6Z)-8-bD-glúkópýranósýloxý-2,6-dímetýl-2,6- oktadínsýra24) (18, 0,0028%), dmannitól25) (4,19%), úridín25) (0,0069%), (3R)-3-hýdroxý-2- pýrrólídínón26,27) (0,0020%) og (3R) )-3-hýdroxý-1-metýl- 2-pýrrólídínón27) (0,0059%).

Uppbygging Kankanoside A (1)

Kankanósíð A (1) var fengið sem myndlaust duft og sýndi neikvæðan sjónsnúning ([a]D 25 - 107,4 gráður í MeOH). IR litróf 1 sýndi frásogssvið við 1647 cm- 1 sem hægt er að tengja við olefínvirkni auk sterkra frásogssviða við 3410 og 1076 cm- 1 sem bendir til glýkósíðhluta. Í jákvæðu og neikvæðu jóna hröðu atómsprengjuárásinni (FAB)-MS af 1, sáust hálfsameindajónatoppar við m/z 369

(M Na) og 345 (M-H)- og háupplausnar FAB-MS greining leiddi í ljós að sameindaformúlan 1 var C16H26O8. Sýru vatnsrof 1 með 1.0 M saltsýru (HCl) losaði D-glúkósa, sem var auðkenndur með HPLC greiningu með því að nota optískan snúningsskynjara.8,10-12,15-18) 1H- (CD3OD, Tafla 1) og 13C-NMR (Tafla 2) litróf af 1, sem voru úthlutað með ýmsum NMR tilraunum,28) sýndu merki sem hægt var að úthluta til tveggja metýla [d 1,31 (s, 10-H3) , 1,51 (br s, 11-H3)], tvö metýlen [d 1,49, 2,02 (bæði m, 6a- og 6b-H), 1,64, 1,67 (bæði m, 7b- og 7a-H)], tvö metín [d 2,21 (dd, J= 2.7, 9.5 Hz, 9-H), 2.71 (m, 5-H)], og a,b-ómettaður asetal hópur [d 5,33 (d, J= 2,7 Hz, 1-H), 5,95 (br s, 3-H)] ásamt b-glúkópyranosýlhluta [d 4,62 (d, J= 7.9 Hz, 1' -H)]. Eins og sýnt er á mynd 1, sýndi 1 H-1 H fylgni litrófsgreiningin (1 H-1 H COSY) tilraun á 1 tilvist hlutabygginga sem eru skrifuð með feitletruðum línum. Í gagnkjarna fjöltengifylgni (HMBC) tilrauninni á 1 sáust langdræg fylgni milli eftirfarandi róteinda og kolefna (3-H, 1' -H og 1-C; {{88} }H3 og 3-C 3-H, 5-H, 6-H2, 9-H, 11-H3 og 4- C; 11-H3 og 5-H3 og 7-H, 7-H2, 9-H , 10-H3 og 8-C; 10-H3 og 7-H2 og 10-C) eins og sýnt er á mynd 1. Ensímvatnsrof á 1 með b-glúkósíðasa gaf aglýkon, kankagenin a (1a) eins og sýnt er á mynd 3. Samanburður á 13CNMR litrófinu fyrir 1 og 1a leiddi í ljós glýkósýleringarbreytinguna í kringum 1-stöðuna í 1 [ 1: d C 94,1 (1-C), 134,6 (3-C), 53,3 (9-C); 1a: d C 92,9 (1-C), 135,3 (3-C), 54,7 (9-C)]. Þannig var einnig skýrt að tenging bD-glúkópýranosýl hlutasins í 1 væri í 1-stöðu 1a. Næst var hlutfallsleg staðalímynd 1 einkennd af kjarna-Overhauser Enhancement Spectroscopy (NOESY) tilraun, sem sýndi NOE fylgni milli eftir-

lækkandi róteindapör ({{0}}H og 10-H3; 3-H og 11-H3; 5-H og 6b-H, {{9 }}H; 6b-H og 7b-H; 7a-H og 10-H3; 22}}staða í 1 var ákvörðuð með því að beita 13CNMR glýkósýleringarbreytingarreglunni um 1,1'-tísakkaríð,29) sem fannst eiga við um hemiacetal efnasamböndin.30,31) Staðaluppbygging 1-stöðunnar í 1 var staðfest að það haldist í 1a með samanburði á 1H-NMR greiningu þar á meðal NOESY tilraunina. Glýkósýleringargildin [Dd 1,2 ppm (1' -C) og 0,9 ppm (1- C), í pýridín-d5] reyndust einkennandi fyrir R, Rdihemiacetal samsetninguna, sem samsvaraði algerri steríóbyggingu 1 eins og sýnt er á mynd 3. Þar af leiðandi var alger uppsetning á 1-stöðu 1 ákvörðuð sem S stilling og alger staðaluppbygging 1 var skýrð eins og sýnt er.

NÁTTÚRLEGT CISTANCHE TUBULOSA KÍNVERSK HEFÐBUNDIN LYF PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Uppbygging kankanósíða B (2) og C (3)

Kankanosíð B (2) var einnig einangrað sem myndlaust duft með neikvæðum sjónsnúningi ([a]D 26 - 118,7 gráður í MeOH). IR litróf 2 sýndi frásogsbönd við 3410, 1647 og 1085 cm- 1 sem má rekja til hýdroxýl-, olefín- og eteraðgerða. Sameindaformúlan C15H24O10 af 2 var ákvörðuð af hálfsameindajónatoppum í jákvæðu jóna FABMS og með hárupplausn FAB-MS. Sýru vatnsrof á 2 með 1.0 M HCl losuðum D-glúkósa, sem var auðkenndur með HPLC greiningu með því að nota ljóssnúningsskynjara.8,10-12,15-18) The 1 H- ( CD3OD, Tafla 1) og 13C-NMR (Tafla 2) litróf28) af 2 sýndu merki sem hægt er að tengja við tvö metýlen [d 1,40 (ddd, J= 5.2, 7.3, 13.5 Hz, 6a-H), 2.52 ( ddd, J= 7.0, 9.2, 13.5 Hz, 6b-H), 3.85, 3.99 (bæði d, J= 11,9 Hz, 10-H2)], fjögur metín [ d 2,21 (dd, J= 6,4, 8,6 Hz, 9-H), 2,83 (m, 5-H), 4,02 (dd, J= 5,2, 7,0 Hz, 7-H), 5,49 (d, J= 6,4 Hz, 1-H)], og cis-olefin par [d 4,95 (dd, J{{84) }},0, 6,1 Hz, 4-H), 6,22 (dd, J= 1,8, 6,1 Hz, 3-H)], ásamt b-glúkópýranósýlhluta [d 4,72 (d, J= 7,9 Hz, 1' -H)]. Róteinda- og kolefnismerkin í 1 H- og 13C-NMR gögnum 2 voru svipuð og 6-deoxýkatalpól (14), nema merkin vegna 7- og 8- stöður. Eins og sýnt er á mynd 1, gaf 1 H–1 H COSY tilraunin á 2 til kynna tilvist hlutabygginga skrifaðar með feitletruðum línum, og í HMBC tilrauninni sáust langdræg fylgni milli eftirfarandi róteinda og kolefnispara ({ {117}}H, 1' -H og 1-H og 10-H2 og {{126}; }H, 7-H, 9-H, 10-H2 og 8-C 7-H, 10-H2 og 9- C; 7-H og 10-C). Hlutfallsleg staðalíbygging 2 einkenndist af NOESY tilraun, sem sýndi NOE fylgni milli eftirfarandi róteindapara (1-H og 10-H2; 3- H og 4-H; { {144}}H og 6b-H, 9-H; 6b-H og 7-H og 9-H) eins og sýnt er á mynd 2. Að lokum , basísk meðferð á 14 með 5% vatnskenndu kalíumhýdroxíði (KOH) gaf 2 og 19, 32) þannig að staðalímynd 2 skýrðist.

KankanosideC (3) var einangrað sem myndlaust duft með neikvæðum sjónsnúningi ([a]D 26 - 34.0 gráðu í MeOH). Í neikvæðu-jóna FAB-MS af 3, sáust samsætutoppar hálfsameindajónatoppar við m/z 399 og 401 (M-H)-. Sameindaformúlan af 3 var ákvörðuð sem C15H25ClO10 með FAB-MS mælingu í hárri upplausn. Sýru vatnsrof 3 með 1,0 M HCl losuðum D-glúkósa, sem var auðkenndur með HPLC greiningu með því að nota ljóssnúningsskynjara.8,10-12,15-18) 1 H- (CD3OD, Tafla 1) og 13C-NMR (tafla 2) litróf28) af 3 sýndu merki sem hægt var að tengja við þrjú metýlen [d 1,70 (br dd, J= ca. 3, 13 Hz, 4a-H), 2,70 (br dd, J{{ 41}} ca. 6, 13 Hz, 4b-H), 1,68 (br d, J= ca. 13 Hz, 6aH), 2,44 (m, 6b-H), 4,01, 4,04 (bæði d, J= 11,3 Hz, 10-H2)], fimm metín [d 2,47 (dd, J= 2,5, 7,9 Hz, 9-H), 2,61 (m , 5- H), 3,94 (br s, 7-H), 5,10 (br d, J= ca. 3 Hz, 3-H), 5,48 (d, J= 2.5 Hz, 1-H)], og b-glúkópýranósýlhluta [d 4.60 (d, J= 8.0 Hz, 1' -H)]. Róteind- og kolefnismerkin í 1 H- og 13C-NMR litrófunum 3 voru hægt að leggja ofan á þau 2, nema merkin vegna 3- og 4-stöðu. Staða bD-glúkópýranósýls og klórvirkni í 3 var útskýrð út frá H–H COSY og HMBC tilraununum eins og sýnt er á mynd 1. Þar af leiðandi var plana uppbygging 3 smíðuð til að vera eins og sýnt er. Hlutfallsleg staðalímynd 3 var ákvörðuð með NOESY tilraun, þar sem NOE fylgni sást á milli eftirfarandi róteindapara (1-H og 3-H, 10-H2; 3- H og 4a-H; 4b-H og 5- H og 6b-H, 9- H; }H og 9-H) eins og sýnt er á mynd 2.

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA TIL AÐ BÆTTA KYNFERÐ PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Uppbygging Kankanoside D (4) og Kankanol (5)

Kankanosíð D (4) var einangrað sem myndlaust duft með neikvæðum sjónsnúningi ([a]D 25 - 30,6 gráður í MeOH). IR litrófið 4 sýndi frásogssvið við 1655 cm- 1 sem má rekja til olefínvirkni og sterk frásogssvið við 3410 og 1078 cm- 1 sem bendir til glýkósíðs þess. uppbyggingu. Í jákvæðu jóna FAB-MS af 4, sást hálfsameindajónatopp við m/z 341 (M Na) . Sameindaformúlan C15H26O7 af 4 var ákvörðuð með FAB-MS mælingu í hárri upplausn. Sýru vatnsrof á 4 með 1,0 M HCl losuðum D-glúkósa,8,10-12,15-18) en (R)-rótúndíól (4a) 33,34) var fengin með ensímvatnsrofi á 4 með b- glúkósíðasa. 1H-NMR (Tafla 3, CD3OD) og 13C-NMR (Tafla 4) litróf28) af 4 sýndu merki sem hægt er að tengja við metýl [d 1,69 (s, 10-H3)], þrjú metýlen [d 1,41, 2,06 (bæði m, 4-H2), 1,51, 2,01 (bæði m, 6a- og 6b-H), 2,23 (br dd, J= ca. 8, 15 Hz, 7a-H) , 2,37 (br dd, J= ca. 8, 15 Hz, 7b-H)], metín [d 2,90 (m, 5-H)], og tvö metýlen sem bera súrefnisfall { d [3,56 (ddd, J= 2.8, 7.4, 13.2 Hz), 3.97 (ddd, J= 4.9, 8.0, 13.2 Hz), 3-H2], 4.04, 4,18 (bæði d, J= 12.2 Hz, 1-H2)} ásamt b-glúkópýranósýl hluta [d 4.25 (d, J= 7.7 Hz, 1' -H )]. Staða bD-glúkópýranósýlhlutans í 4 var skýrð með HMBC tilrauninni til að vera 3-staða (Mynd 1). Byggt á þessum sönnunargögnum var alger staðalbygging 4 ákvarðað að vera eins og sýnt er.

Kankanól (5) var fengið sem myndlaust duft með jákvæðum sjónsnúningi ([a]D 25 11.1 gráðu). Efnajónun (CI)-MS af 5 sýndi par af samsætujónatoppum við m/z 221 og 223 vegna samsameindajónar (MH). Háupplausn CI-MS mælingar á 5 leiddi í ljós að sameindaformúlan var C9H13ClO4. 1H-NMR (tafla 1, CD3OD) og 13C-NMR (tafla 2) litróf28) af 5 sýndu tilvist eftirfarandi virkni: þriggja metýlena [d 1,60 (ddd, J= 2 ,5, 5,5, 13,1 Hz, 4a-H), 1,80 (br dd, J= ca. 3, 13 Hz, 4bH), 1,83 (br d, J= ca. 12 Hz, 6a-H), 2,57 (m, 6b-H), 3,75, 3,88 (bæði d, J= 9,2 Hz, 10-H2)], fimm metín [d 2,76 (dd, J{ {58}},3, 8,0 Hz, 9-H), 2,50 (m, 5-H), 3,80 (br s, 7-H), 5,17 (br d, J{ {71}} ca. 3 Hz, 3-H), 5,26 (d, J= 4,3 Hz, 1-H)]. Planar uppbygging 5 var staðfest með 1 H-1 H COSY og HMBC tilraunum. Það er, 1 H–1 H COZY tilraunin á 5 gaf til kynna tilvist hlutabygginganna sem eru skrifuð með feitletruðum línum og í HMBC tilrauninni sáust langdræg fylgni eins og sýnt er á mynd 1. Hlutfallsleg staðalíbygging 5 var ákvarðað með NOESY tilrauninni, þar sem NOE fylgni sást á milli eftirfarandi róteindapara (1-H og 9-H; 3-H og 4a-H; 4b-H og {{95 }} H; 5-H og 6b-H, 9-H; 7-H og 9-H) Mynd 2. Með því að bera saman 1H- og 13C-NMR gögnin fyrir 5 við þau fyrir 14a, sem fengust með því að meðhöndla 14 með 5% vatnskenndu HCl eins og sýnt er á mynd 1,35) staðsetning klórhópsins í 5 var studd til að vera 3-staðan. Ennfremur gaf asetýlering á 5 með ediksýruanhýdríði (Ac2O) og pýridíni 3,7-oxíðið (5a), en 14a gaf díasetatið (14b) við sömu asetýleringarskilyrði. Þessar vísbendingar leiddu einnig til þess að við staðfestum að staðsetning klórvirkni væri 3b-staðan (mynd 3). Þar af leiðandi var staðaluppbygging 5 ákveðin eins og sýnt er.

Uppbygging Kankanosíð E (6) Kankanósíð E (6) var einangrað sem myndlaust duft með neikvæðum sjónsnúningi ([a]D 25 - 20.0 gráðu í MeOH). IR litrófið 6 sýndi frásogssvið við 3410, 1647 og 1085 cm- 1 sem má rekja til glýkósíð- og karbónýlvirkni, en UV-róf þess sýndi hámark frásogs við 211 nm (log e 4,63), sem gefur til kynna tilvist a,b-ómettaðrar karboxýlsýru. Sameindaformúlan C16H28O8 af 6 einkenndist af jákvæðu og neikvæðu jóninni FAB-MS og háupplausnar MS mælingu. Sýru vatnsrof á 6 losuðum D-glúkósa,8,10-12,15-18) en (2E,6R)-8-hýdroxý-2,6-dímetýl{{31 }}oktansýra (6a) 36) var fengin með ensímvatnsrofi á 6 með b-glúkósíðasa. 1 H-NMR (tafla 3, CD3OD) og 13C-NMR (tafla 4) litróf28) af 6 bentu til tilvistar (2E,6R)-8-hýdroxý-2,6- dímetýl-2-oktensýruhluti [d 0,95 (d, J= 6,4 Hz, 10-H3), 1,30, 1,48 (bæði m, 5-H2), 1,45, 1,70 (bæði m, 7-H2), 1,65 (m, 6-H), 1,81 (s, 9-H3), 2,22 (2H, m, 4-H2) , 3,61, 3,94 (bæði m, 8-H2), 6,78 (dd, J= 1.2, 7,3 Hz, 3-H)] ásamt bD-glúkópýranósýl hluta [d 4,26 (d, J= 7.6 Hz, 1' -H)]. Með samanburði á kolefnismerkjum í 13C-NMR litrófinu 6 og 6a, sást glýkósýleringarbreytingin í kringum 8-stöðuna 6. Staða glúkósíðtengingarinnar var einnig staðfest með HMBC tilraunum eins og sýnt er í Mynd 1. Þar af leiðandi var alger staðalbygging 6 skýrð sem (2E,6R)-8-bD-glúkópýranósýloxý-2,6-dímetýl-2-oktensýra.

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA TIL AÐ BÆTTA KYNFERÐ PHGS75% ECH 30% ACT 12%