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芪类化合物,作为一类重要的天然植物多酚化合物,是潜在的天然药物来源。因其具有复杂的化学结构,同时拥有各种重要的生物活性,近年来已经引起了化学家、药理学家和生物学家的关注。本论文首次对两种葡萄科植物(绿爬山虎和东南葡萄)中的生物活性芪类化合物特别是白藜芦醇低聚体成分进行了较系统的研究,主要包括以下五部分内容:
1.新颖结构天然产物的发现:运用多种色谱分离方法,从上述两种植物中,分离得到了21种芪类化合物。运用多维核磁共振及质谱等有机波谱技术以及与文献数据对照,鉴定了这些化合物的化学结构。其中8个为新化合物,分别命名为laetevirenol A-G和chunganenol。这些新化合物中,有5个具有新的骨架结构,其中laetevirenol A和B分别是首个天然白藜芦醇低聚体具有菲结构的二聚体和三聚体,laetevirenol F和G为首次从爬山虎属植物中分离得到芪类四聚体。Chunganenol为具有新颖骨架结构的芪类化合物,是首个从葡萄科植物中分离得到的芪类六聚体,也是天然界中首个通过CH2连接两个白藜芦醇低聚体单元聚合而成的芪类低聚体。
2.仿生合成研究:通过紫外光照与酶促合成等仿生合成方法,建立绿爬山虎中8种芪类低聚体的仿生合成方法,并证明了它们之间的潜在生物合成关系。首次对芪类三聚体的仿生合成方法进行了研究,并首次提出了自由基反应的竞争机理,解释了该反应的底物选择性。
3.绝对立体化学研究:通过与已知绝对构型类似化合物的CD谱特征进行比较,确定了二聚体parthenocissin A的绝对构型。然后,运用化学衍生合成及CD谱确定了三聚体laetevirenol D的绝对构型。进而利用各芪类低聚体之间的仿生合成关系确定了另外6个芪类低聚体的绝对构型。
4.抗氧化活性研究:运用DPPH试验法,对分离得到的化合物进行了抗氧化活性筛选,发现多数化合物具有很强的抗氧化活性。并通过EPR及自旋捕捉技术,对pallidol, chunganenol, vitisinA等化合物清除活性氧自由基的活性进行了研究,发现它们都对单线态氧有很强的选择性清除作用。在抗氧化活性试验结果的基础上,发现紫外光照催化的芪类环合反应很可能是一个促进抗氧化活性的化学反应,进而提出了一种新的植物抗氧化防御机理。
5.制备分离方法研究:运用逆流色谱和新颖的梯度洗脱模式,首次建立了5种天然抗氧化芪类低聚体的快速制备分离纯化方法。实现了仅通过一步分离,可从植物提取物粗品中得到高纯度的芪类低聚体目标化合物。