内容介绍

从苦豆子(Sophoraalopecuroides)地上部分分离得到5个新的苦参碱型生物碱二聚体，即alopecuroidesA-E。AlopecuroidesA和B代表首次具有氰基和环氧基的二聚苦参碱型生物碱。AlopecuroidesC和D分别是通过C-2-C-9′和C-0-C-3′键连接的二聚苦参碱型生物碱。采用光谱法和单晶X射线衍射分析相结合的方法，阐明了alopecuroidesA-E的化学结构。评价了alopecuroidesA-E的抗炎作用，其中alopecuroidesB的抗炎作用最为显著，优于苦豆子代表化合物苦参碱。

结构解析

化合物

根据其HRESIMS数据(m/z.[m+H]+)，推导出alopecuroidesA()的分子式为C3H43N5O3。其HNMR数据显示了苦参碱类生物碱的两组特征质子[δH4.62(H，dd，J=2.7，4.0Hz)，4.40(H，dd，J=2.7，4.0Hz)，3.(H，t，J=2.7Hz)，2.56(H，t，J=2.7Hz)，3CNMR和DEPT数据显示了3个碳信号，包括两个羰基(δC69.5和69.4)，一个氰基碳(δC4.2)，含氧叔碳(δC60.)，七个与杂原子相连的次甲基(δC67.9、62.6、56.3、56.0、53.6、53.4和5.)，四种与杂原子相连的亚甲基(δC55.7、55.3、4.5和4.2)。总的来说，DNMR谱表明中存在两个苦参碱单元，表明该化合物是苦参碱型生物碱二聚体。

H-HCOSY数据显示存在以下自旋耦合系统：C-2到C-0/C-4/C-7和C-4′到C-0′/C-4′/C-7′。HMBC数据显示H-2β(δH3.54)与C-4(δC27.8)/C-6(δC62.6)、H-8a(δH.90)与C-6/C-0(δC67.9)/C-(δC53.4)和H2-7(δH4.40,3.)与C-4/C-6/C-/C-5(δC69.4)之间存在相关性。这些分析表明a的2D结构与苦参碱相似，只是a中的C-0亚甲基(δC57.3)被甲基(δC67.9)取代，其余的共振表明b在结构上也与苦参碱相似，除了苦参碱中C-2(δC57.2)和C-4(δC27.2)的亚甲基被两种甲基(δC56.3和56.0)取代外，苦参碱中C-3(δC20.8)的亚甲基被一种含氧的叔碳(δC60.)取代，根据H-2′与C-3′和H-6′与C-4′的相关，在C-3′和C-4′处均存在环氧环。H-2′与C-8′(δC4.2)的相关表明，C-2′与氰基有关。此外，从H-2′/H-4′到C-0，从H2-9(δH.35)到C-3′，从H-0(δH.74)到C-2′/C-4′的HMBC相关表明单元a和b通过C-0-C-3′键连接。

NOESY谱中H-6(δH2.25)/H-0的相关表明H-0是α取向的。随后，H-9a/H-2′/H-0′β(δH2.86)和H-9a/H-4′/H-7β的NOESY相关表明，氰基和三元环氧环都是α取向的。基于单晶X射线衍射(SCXRD，CuKα)数据分析[Flack参数0.07(8)]，确定了的绝对构型5S,6S,7R,0S,R,2′R,3′S,4′R,5′S,6′R,7′R,′R。

化合物2

根据其HRESIMS数据m/z.6[m+H]+，alopecuroideB(2)具有与相同的分子式。有趣的是，虽然和2显示出相似的D核磁共振谱，但这两种化合物的2D核磁共振数据是完全不同的。H-H-COSY分析表明，2具有两个自旋耦合系统：C-2到C-0/C-4/C-7和C-2′到C-8′/C-4′/C-7′。HMBC分析表明，氰基与C-0′相连，环氧基位于C-8′和C-9′，由H-2′到C-0′，由H-7′到C-9′，由H-8′到C-6′/C-9′，由H-0′到C-6′/C-9′/C-8′。随后，从H-8′/H-0′到C-2的HMBC相关表明了这两个苦参碱单元是通过C-2-C-9′键连接的。通过NOESY谱分析确定了2的相对构型。基于单晶X射线衍射(SCXRD，CuKα)数据分析[Flack参数0.0(6)]，确定了2的绝对构型2R,5S,6S,7R,R,5′S,6′S,7′R,8′S,9′R,0′S,′R。

化合物3

根据其HRESIMS数据(m/z.[m+H]+)，推导出alopecuroidesC(3)的分子式为C30H44N4O2。3的HNMR数据表明，在δH4.39(H，dd，J=2.8，4.5Hz)、4.32(H，dd，J=2.8，4.Hz)和3.06(2H，t，J=2.8Hz)存在4个特征质子，这表明它是一种二聚苦参碱型生物碱。3CNMR、DEPT和HSQC数据显示了30种碳的信号，其中包括2种羰基(δC69.7和69.5)、2种烯烃碳(δC34.0和09.6)、5种连杂原子次甲基(δC69.0、63.4、57.4、54.2和53.3)和4种连杂原子亚甲基(δC53.8、53.5、4.3和40.8)。3的D核磁共振谱与苦参碱相似，只是苦参碱中的C-2亚甲基和两个亚甲基(C-9和C-0)分别被一个甲基(δC69.0)和一个双键(δC34.0和09.6)取代。从H-8′到C-6′/C-9′/C-0′，从H2-2′到C-4′/C-6′/C-0′，以及从H-0′到C-2′/C-6′/C-8′的HMBC关联表明存在一个Δ9′(0′)双键。此外，由于C-9′为季碳，C-9′被认为是被取代的。上述信息表明，这两个苦参碱单元通过一个C-2-C-9′键连接，这与H-2到C-0′和H-0′到C-2的HMBC关联一致。根据H-2/H-6、H-5/H-7、H-/H-7β、H-5′/H-7′、H-6′/H-2′α和H-′/H-7′β的NOE相关，阐明了3的相对构型。基于单晶X射线衍射(SCXRD，CuKα)数据分析[Flack参数0.6(2)]，确定了3的绝对构型(2R,5S,6S,7R,R,5′S,6′S,7′R,′R)。

化合物4

AlopecuroidesD(4)的分子式与3相同。在HNMR谱中，四个特征质子[δH4.3(H，dd，J=2.6，4.Hz)，4.42(H，dd，J=2.6，4.2Hz)，3.05(H，t，J=2.6Hz)和2.63(H，t，J=2.6Hz)]。根据3CNMR和DEPT谱图，其结构包括两个羰基(δC69.6和69.3)、两个烯烃碳(δC32.9和.)、五个连有杂原子的次甲基(δC69.4、63.5、58.、53.和53.0)和四个连有杂原子的亚甲基(δC53.6、53.4、42.5和4.7)，提示4也是苦参碱型生物碱二聚体。尽管4的D核磁共振数据与3的相似，但3和4的2D谱却表现出一些差异。从H-2′到C-3′/C-4′/C-6′/C-0′，从H-4′a/H-0′a到C-2′，从H-4′a/H-5′到C-3′的HMBC谱中的相关显示了一个Δ2′(3′)双键。从H2-8到C-6/C-0/C-，从H-0到C-2/C-2′/C-3′，从H-2′到C-0的相关证实了两个苦参碱型生物碱单元是由C-0-C-2′键连接的。根据H-/H-7β、H-5/H-7、H-6/H-0、H-5′/H-7′和H-′/H-7′β的NOESY相关确定了4的相对构型。基于单晶X射线衍射(SCXRD，CuKα)数据分析[Flack参数0.0(8)]，确定了4的绝对构型(5S,6S,7R,0S,R,5′S,6′S,7′R,′R)。

化合物5

根据m/z.[m+H]+的HRESIMS数据分析，确定了alopecuroidesE(5)的分子式为C30H48N4O2。HNMR数据显示两个特征质子[δH4.44(H，brd，J=3.Hz)，4.35(H，dd，J=2.6，3.9Hz)。3CNMR谱中有30个碳信号，包括2个羰基(δC70.0和69.0)、4个连杂原子次甲基(δC64.5、59.、53.5和53.2)和5个连杂原子亚甲基(δC6.2、57.7、47.7、44.0和40.4)。D核磁共振数据与苦参碱型生物碱二聚体(一种报道的苦参碱)的数据相似。这两个单元通过C-3-C-2′键连接，如H-2b/H-3/H2-2′/H2-3′的H-HCOSY相关和H2-2和C-4/C-6/C-0/C-2′之间以及H2-4和C-6/C-7/C-2′之间的HMBC相关所示。用H-2α/H-6、H-2β/H-2′a、H-5/H-7、H-/H-7β、H-6/H-0′α和H-′/H-7′β的NOESY相关建立5的相对构型。根据SCXRD(CuKα)数据分析[Flack参数0.0(7)]确定了5的绝对构型(3S,5S,6S,7R,R,5′R,6′S,7′S,′R)。

活性研究

IL-6和TNF-α是炎症过程中必不可少的介质。为了评价化合物-5对炎症反应的生物活性，采用ELISA法检测肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)的释放。这两种促炎细胞因子都是在LPS刺激后在RAW.7细胞中产生的。在化合物-4存在下，IL-6的生成量减少，而化合物5不存在，这意味着secoA环可以减少对IL-6生成的影响。此外，化合物2-5抑制了肿瘤坏死因子-α的释放，而化合物没有，说明C-3和C-4的氧化可能降低肿瘤坏死因子-α的活性。化合物2和3的活性高于其它化合物，表明C-2-C-9′键可能有利于活性的发挥。值得注意的是，化合物2具有最强的抗炎活性，且比苦参碱强，苦参碱是苦豆子的代表性化合物，这表明氧化C-8和C-9可能会增加其降低促炎细胞因子的作用。此外，化合物3和4的活性与苦参碱相似。对TNF-α和IL-6的抑制作用没有明显的一致性，说明这些化合物对这些细胞因子的上游调节因子可能有不同的作用。

提取分离

用95%EtOH在室温下对50.0kg粉碎苦豆子地上部分进行提取3次。将提取物分散于H2O中，然后用%盐酸酸化至pH3。用CH2Cl2萃取去除中性组分。剩余水层用NH3·H2O调节至pH9，再用CH2Cl2萃取，得到总生物碱.6g。总生物碱在大孔树脂(AB-8)上进行柱层析，用EtOH/H2O梯度体系(0:～95:5)洗脱，得到4个组分(a～D)。用MCI凝胶CC(MeOH-H2O，20:80～00:0)分离D组分，得到个组分(D-～D-)。用SephadexLH-20(MeOH)分离D-5组分，得到6个组分(D-5-～D-5-6)。用ODS-CC以MeOH-H2O为洗脱剂分离D-5-3，得到8个组分(D-5-3-～D-5-3-8)。组分D-5-3-2通过半制备性高效液相色谱进一步纯化，应用60%甲醇(两种溶剂中添加0.02%Et2NH)得到化合物(4.6mg)和2(2.5mg)。用ODS进一步分离D-5-3-3，得到5个组分(D-5-3-3-至D-5-3-3-5)，然后用35%CH3CN(两种溶剂中均加入0.02%Et2NN)半制备HPLC纯化D-5-3-4，得到化合物5(8.6mg)。用ODS柱以MeOH-H2O混合物为洗脱剂进一步分离D-9组分，得到3个组分(D-9-～D-9-3)。化合物3(8.9mg)从部分D-9-2重结晶。用55%CH3CN(在两种溶剂中加入0.02%Et2NH)半制备HPLC纯化D-9-3，得到化合物4(20.5mg)。

总结

本文报道了从苦豆子地上部分分离得到的5种新的苦参碱类生物碱二聚体。在结构上，它们拥有新颖的骨架，两个苦参碱单元通过C-C键以不同方式连接。此外，和2都是首次被发现为具有氰基和环氧基的苦参碱类生物碱，化合物2具有显著的抗炎作用，这可能为药物化学家提供苦参碱类生物碱结构修饰的新策略。然而，二聚苦参碱类生物碱的结构与活性之间的关系以及潜在的抗炎机制尚不清楚，有待进一步研究。

本文于年月20日在线发表于ACS旗下期刊JournalofNaturalProducts。

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