高分子化學(xué)畢設(shè)文獻(xiàn)綜述

天然產(chǎn)物CRASSIFOGENINA的全合成研究文獻(xiàn)綜述摘要：本論文設(shè)計合成了天然產(chǎn)物CRASSIFOGENINA,該化合物來源于民間草藥絨葉仙茅(Curculigocrassifolia)。論文的合成包括七步反應(yīng)，有選擇性溴代、Paal-Knorr反應(yīng)，氧化和還原等經(jīng)典反應(yīng)，共合成了7種化合物,其結(jié)構(gòu)經(jīng)過核磁共振確證。關(guān)鍵詞：仙茅；Crassifogenin.A；Paal-Knorr反應(yīng)；合成；天然產(chǎn)物化學(xué)簡介1.1天然產(chǎn)物的概念天然產(chǎn)物化學(xué)是以各類生物為研究對象,以有機化學(xué)為基礎(chǔ),以化學(xué)和物理方法為手段,研究生物二次代謝產(chǎn)物的提取、分離、結(jié)構(gòu)、功能、生物合成、化學(xué)合成與修飾及其用途的一門科學(xué)［1］。是生物資源開發(fā)利用的基礎(chǔ)研究。目的是希望從中獲得醫(yī)治嚴(yán)重危害人類健康疾病的防治藥物、醫(yī)用及農(nóng)用抗菌素、開發(fā)高效低毒農(nóng)藥以及植物生長激素和其他具有經(jīng)濟(jì)價值的物質(zhì)［2-5］。1.2.天然產(chǎn)物的研究近況近10年來,天然產(chǎn)物化學(xué)研究突飛猛進(jìn)的發(fā)展讓人感覺到一門新的學(xué)科已經(jīng)誕生,它直接影響著別的學(xué)科如生藥學(xué)、生物學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)分類學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。生物體(動物、植物)是新結(jié)構(gòu)類型化合物的主要來源,據(jù)估計全球約有40?50萬種植物，但對其化學(xué)研究只做了很少一部分，進(jìn)行過活性測試的更少。許多熱帶雨林植物的逐漸滅絕,人類對自然資源的不合理應(yīng)用,以及對生態(tài)系統(tǒng)的日益破壞，意味著天然產(chǎn)物的化學(xué)多樣性和生物多樣性研究迫在眉睫。天然產(chǎn)物化學(xué)是植物化學(xué)、藥物化學(xué)、生物化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)的基礎(chǔ)，它與生物學(xué)、藥物學(xué)、農(nóng)藝學(xué)等學(xué)科密切相關(guān)。它的成果可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、輕工、化工等領(lǐng)域［6］。我國自然條件優(yōu)越，生物資源相當(dāng)豐富，又有幾千年傳統(tǒng)醫(yī)藥防病治病的經(jīng)驗，在我國開展天然有機化學(xué)的研究，更有它的現(xiàn)實意義。早在30年代，已經(jīng)吸引了許多我國優(yōu)秀的有機化學(xué)家進(jìn)行了研究。解放以后，我國科學(xué)家們?nèi)〉昧丝汞懰幥噍锼?、鷹爪素、天花粉蛋白，保護(hù)肝臟藥物垂盆草苷及五味子素，抑制吸血蟲成長的新氨基酸——南瓜子氨基酸以及人參屬皂苷等項研究成果。開展了抗癌成分美登素、長春堿、三尖杉酯堿、長春新堿、喜樹堿，羥基喜樹堿以及降壓藥利血平等藥物的合成；尤其是50年代起，從我國薯蕷皂苷資源的調(diào)查，開發(fā)和利用，創(chuàng)制了若干甾體藥物，建立了我國的甾體藥物工業(yè)；并在海洋生物成分，昆蟲信息激素及昆蟲蛻皮激素等方面取得了顯著的進(jìn)展。海洋生物技術(shù)的發(fā)展使得許多具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、止血等藥理活性的天然產(chǎn)物被發(fā)現(xiàn)。自1977年以來，各國已從海藻、海綿、腸腔動物、軟體動物和微生物體內(nèi)分離得到了300多種新型化合物，其中許多都具有這些藥理活性。[7]天然產(chǎn)物除了在藥物方面取得了長足進(jìn)步意外，在食品、生活等領(lǐng)域也有廣闊的運用前景。越來越多的人們青睞于天然環(huán)保產(chǎn)物，在化妝品上也是如此。天然化妝品由于具有無刺激性，含多種維生素等人體所需的成份以及取材新鮮等優(yōu)點而倍受使用者青睞。天然化妝品是一種新型化妝品，是來自動植物或礦物的有效元素的提取物。利用機械加工的方法，將原料進(jìn)行切細(xì)、壓碎、榨汁等一系列工藝，得到的提取物加以適量的酒精、甘油、防腐劑及化妝品的基質(zhì)配方。常溫下能保存1至3年，應(yīng)用這種天然化妝品，能給皮膚提供養(yǎng)料，使容顏紅潤，無副作用，香味清新爽人。下面我們就列舉幾種當(dāng)紅的運用在化妝品中的天然成分及其功效。（1）熊果素。最初從熊果葉萃取而來的成分，他的美白作用速度比維生素C快且無刺激性。（2）桑葚。純天然的上身萃取精華能抑制黑色素的產(chǎn)生，由于它具有抗敏性，能抒解皮膚的緊繃感。桑葚具有多元的保養(yǎng)效果，具有修補與釋放皮膚的特性。（3）鐵樹Bocoa萃取。Bocoa精粹成分能強化肌膚彈力纖維的支撐力。Bocoa的優(yōu)點不僅能刺激膠原蛋白的增生，它還能幫助肌膚對抗自由基與酵素對肌膚的傷害。（4）柑橘。柑橘中的維他命A、Bl、C含量都很高，柑橘是護(hù)膚品中維他命C的主要來源，有美白、抗炎癥的功效。（5）石榴。紅石榴中有含量豐富的紅石榴多酚和花青素，被譽為抗氧化界的兩大天王，其抗氧功效是綠茶的3倍，是維他命C的20倍，維他命E的50倍。（6）櫻桃。其豐富的維他命C能滋潤嫩白皮膚，有效抵抗黑色素的形成。另外，所含的果酸還能促進(jìn)角質(zhì)層的形成。（7）草莓。含有多種果酸、維生素及礦物質(zhì)等，可增強皮膚彈性，具有美白和滋潤保濕的功效。草莓還有消毒、收斂、去油、潔膚的作用。（8）綠藻。生長在低潮帶巖穴中的綠藻萃取精華能在人體肌膚表面形成完美的水合保護(hù)膜，預(yù)防干燥環(huán)境對皮膚的傷害。（9）葡萄籽。葡萄籽的萃取精華，可說是水果界的抗氧天后，抗氧化能力比傳統(tǒng)維他命C和E高出10倍以上，且較易被人體所吸收，可以說是多酚類的老大。（10）洋甘菊。洋甘菊萃取液含有甘菊藍(lán)、甜沒藥等成分，可以舒緩柔軟肌膚，增加肌膚的光澤［8］。隨著化妝品行業(yè)的飛速發(fā)展，“組分天然化”和“回歸大自然”的呼聲已成為化妝品工業(yè)的潮流，化妝品的原料天然化也倍受重視。因此，尋找有效且對人體無不良反應(yīng)的天然制劑已成為藥學(xué)和化妝品行業(yè)研究的趨勢。1.3．天然產(chǎn)物的研究前景20世紀(jì)90年代以來，在世界范圍內(nèi)興起了“回歸大自然”潮流和“綠色運動”，天然植物藥日益受到人們的重視和青睞。2005年，天然植物藥銷售額約占全球藥品銷售總額的30%，突破260億美元，而且正以每年20%以上的速度在增長。因此，從植物中開發(fā)新藥是世界新藥研發(fā)的潮流和趨勢。［9］由于天然藥物往往含有結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同的多種成分，且有效成分含量較低，所以研究和開發(fā)天然藥物，就必須從復(fù)雜的中草藥成分中提取、分離、鑒定出有活性的單體純成分，甚至有些時候為了讓其增強療效，克服毒副作用，我們會通過改變其有效成分的結(jié)構(gòu)，制備如其類似物或衍生物，以創(chuàng)制出更好的藥物。以中草藥或動、植物，微生物和海洋生物等天然產(chǎn)物為主要研究目標(biāo)的工作，已經(jīng)成為我國尋找新藥物的重要研究途徑。仙茅屬植物簡介2.1仙茅屬植物概述仙茅，多年生草本，通常具塊狀根狀莖。葉基生，數(shù)枚，革質(zhì)或紙質(zhì)，通常披針形，具折扇狀脈，有柄或無柄?；ㄇo從葉腋抽出，長或短，直立或俯垂；花兩性，通常黃色，單生或排列成總狀或穗狀花序，有時花序強烈縮短，呈頭狀或傘房狀；花被管存在或無，若存在則在子房頂端延伸而形成近實心的喙；花被裂片6，近一式，展開；雄蕊6，著生于花被裂片基部，一般短于花被裂片；花藥基部二裂或不裂，近基著或近背著，2室，縱裂；花絲很短，有時與花藥近等長；花柱圓柱形，較纖細(xì)，柱頭3裂；子房下位，通常被毛，頂端有喙或無喙，3室，中軸胎座；每室胚珠2至多數(shù)，常排成二列。果實為漿果，不開裂，種子小，表面常有縱凸紋，具明顯凸出的種臍［10］。全世界共有仙茅屬植物20余種,主要分布于亞洲、非洲、南美洲和大洋州的熱帶以及亞熱帶地區(qū)。我國有7種,主產(chǎn)于西南和華南地區(qū)。該屬植物中可供藥用的有仙茅、大葉仙茅和短葶仙茅等。仙茅的根莖為《中華人民共和國藥典》收載的中藥仙茅，具有補腎助陽、益精血、強筋骨和行血消腫的作用，主要用于腎陽不足、陽痿遺精、虛癆內(nèi)傷和筋骨疼痛等病癥［11］。另外，我國民間用仙茅全草治療跌打損傷，印度民間將仙茅用于流產(chǎn)。大葉仙茅在四川民間用于治療慢性氣管炎，在福建民間用于治療急性腎炎、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎，傣醫(yī)用其治療腎結(jié)石。短葶仙茅在廣西民間用于治療水腫［12］。2.2.仙茅屬植物的化學(xué)成分仙茅屬化學(xué)成分主要有環(huán)菠蘿蜜烷型三萜皂苷、酚及酚苷，木脂素及木脂素苷，黃酮、桉烷類衍生物等［13］。從仙茅根莖中提取的酚類化合物有仙茅素A、B、C(化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖一)等，酚苷類成分有仙茅苷、仙茅苷乙；orchiosideA、or-chiosideB［14］；orcinol-l-o-P-D-apiofuranosyl-(lf6)-P-D-glucopyranoside［15］，3-羥基-5-甲基苯酚-l-o-［B-D-葡糖基-(l—6)-B-D-葡糖苷］［16］,苔黑酚-3-D-B-葡糖苷；地衣酚糖苷-A。從仙茅嫩葉的組織培養(yǎng)物中分離得到了仙茅苷丙和仙茅苷?。?7］，化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖1。仙茅素A：Rj=H,R產(chǎn)葡萄糖-葡萄糖仙茅素仙茅素A：Rj=H,R產(chǎn)葡萄糖-葡萄糖仙茅素R：R戸,R廠葡萄糖-芹糖仙茅素ar~ci,R產(chǎn)葡萄糖-木糖%=比r=och3仙茅廿乙/二0-葡萄糖,R2=0HfR廠此R=0H仙茅背丙：R鬥-葡萄糖,礦0比R3=0H,R=0CH}仙茅昔丁ERfO-葡萄糖,比電R=OH,R=OCH3圖1仙茅酚類及酚苷類的化學(xué)結(jié)構(gòu)式從大葉仙茅根莖中分離得到了4種木脂素類成分，分別為降木脂素（+）-（1R,2S）-1-o-丁基尼亞考苷、（+）-（1S,2S）-1-o-丁基尼亞考苷、3’-去羥基尼亞考苷和1-o-甲基尼亞考苷［18］，以及4,4/-二甲氧基-3’-羥基-7,9'：7‘，9-二環(huán)氧木聚糖-3-o-B-D-吡喃葡糖苷［16］。從仙茅中分離得到的黃酮類成分有楊梅素糖苷（5,7-dimethoxymyricetin-3-o-a-L-xylopyranosyl-4-o-B-D-glucopyranoside）［19］和3’，4’，5’-三甲氧基-6,7-亞甲二氧基黃酮［16］。從大葉仙茅根莖中分離得到3種桉烷類衍生物，capitulatinA（4a,6a-環(huán)氧-1B-羥基-4B-甲基桉烷）、6a,15a-環(huán)氧-1B,4B-二羥基桉烷［20］，以及capitulatinB（2,4-二氯-3-甲基-5-羥基-6-甲氧基苯酚-B-D-吡喃木糖（1—6）-B-D-吡喃葡糖苷）［21］。結(jié)語絨葉仙茅（Curculigocrassifolia是一種民間治療小兒肺炎的草藥，天然產(chǎn)物研究對該屬植物的化學(xué)成分進(jìn)行較多報道，Crassifogenin.A就是昆明植物所研究人員從絨葉仙茅中分離得到的化合物。研究者未對其進(jìn)行合成及活性研究進(jìn)行報道。本論文首次設(shè)計合成該化合物，并希望對其藥理活性進(jìn)行進(jìn)一步的測試。參考文獻(xiàn)RamosA.C.,pelaezR.,LopezJ.L.,CaballeroE.,MedardeM.[M].Heterolignanolides.Furoandthieno-analoguesofpodophyllotoxinandthurifericacid.Tetrahedron2001,57,3963-3977.NeeseF.,ZalesskiJ.M.,ZalessskiK.L.,andSolomonE.I.,Electronicstructureofactivatedbleomycin;Oxygenntermediatesinhemeversusnon-hemeiron.[J].Am.Chem.Soc.2000,122,11703-11724.DallavallS.,DelsoldatoT.,FerrariA.,MatternL.,etal.Novel7-substitutedcamptothecinswithpotentantitumoractivity.[J].Med.Chem.2000,43,3963-3969.ZhouB.N.,HochJ.M.,JohnsonR.K.,MatternM.R.,Useofcompareanalysistodiscovernewnaturalproductdrugs:Isolationofcamptithecinand9-Methoxycamptothecinfromanewsource.J.Nat.Prod.2000,63,1273-1276.BalogiEandKingstonDGI.Thetaxanediterpenoids.J.Nat.Prod.1999.62.1448-1472.DantzigA.,LalondeR.T.,RamdayaF..ShepardR.L.,etal.Cytotoxicresponsestoaromaticringandconfigurationalvariationsina-conidendrin,podophyllotoxin,andsikkimotoxinderivatives.J.Med.Chem.2001,44.180-185.[7]姚汝華，周青峰?海洋生物天然產(chǎn)物進(jìn)展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),1996,5,63-65.⑻黃河方，劉娜?你買的護(hù)膚品純天然嗎[J]?南方都市報，2009,8,12.胡旭東，左建平?天然植物產(chǎn)物對巨噬細(xì)胞功能影響的研究與進(jìn)展[J]?時珍國醫(yī)國藥,2007,9.中國植物志編輯委員會?中國植物志[M].北京:科學(xué)出版社,1995,33-34.國家藥典委員會?中華人民共和國藥典.2005年版一部[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005:66-67.國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1999.216-219.曹大鵬，鄭毅男，韓婷，秦路平,張巧燕?仙茅屬植物化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展?藥學(xué)服務(wù)與研究[J].2008,2.8.GuptaM,AchariB,PalBC.GlucosidesfromCurculigoorchioides[J].Phytochemistry,2005,66(6):659-663.WUQiong,FUDa-xu,HOUAi-jun,etal.AntioxidativephenolsandphenolicglycosidesfromCurculigoorchioides[J].ChemPharmBull,2005,53(8):1065-1067.李寧?三種仙茅屬藥用植物和天麻的化學(xué)成分研究[D]?昆明:中國科學(xué)院昆明植物研究所,2007.VallsJ,RichardT,LarrondeF,etal.Twonewbenzyl