Konstituen Monoterpene Daripada Cistanche Tubulosa—Struktur Kimia Kankanosides A—E Dan Kankanol—

Cistanche tubulosa (SCHRENK) R. WTENGAH(Orobanchaceae) ialah tumbuhan parasit saka yang tumbuh pada akarSalvadoraatauKalotropisspesies dan diedarkan di Afrika Utara, Arab, dan negara-negara Asia.1) Batang tumbuhan ini (Kanka-nikujuyou dalam bahasa Jepun) telah digunakan secara tradisional untuk merawat mati pucuk, kemandulan, sakit pinggang, dan kelemahan badan.2) Sebelum ini, beberapa iridoid, monoterpenoid,feniletanoid, dan lignan telah diasingkan daripada Cina dan PakistanC. tubulosa. 1,3–7) Dalam perjalanan kajian bersiri kami tentang juzuk bioaktif daripada ubat semulajadi Cina,8–18) empat glikosida iridoid baru, kankanosides A (1), B (2), C (3), dan D (4), iridoid berklorin, kankanol (5), dan glikosida monoterpena asiklik, kankanoside E (6), telah diasingkan daripada ekstrak metanol ubat herba ini bersama-sama dengan 16 sebatian yang diketahui termasuk 12 monoterpenes (7-18). Kertas ini membincangkan pengasingan dan penjelasan struktur juzuk monoterpena baharu (1-6).

TCM Cistanche tubulosa

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA UNTUK MENINGKATKAN FUNGSI SEKSUAL PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Ekstrak metanol daripada batang kering C. tubulosa (26.8% daripada ubat herba ini) tertakluk kepada kromatografi lajur silika gel fasa normal dan fasa terbalik dan HPLC berulang untuk memberikan kankanosides A (1, 0.{{7} }{{10}}54%), B (2, 0.030%), C (3, 0.{ {32}}027%) dan D (4, {{40}}.0015%), kankanol (5, {{57} }}.0034%), dan kankanoside E (6, 0.027%) bersama asid mussaenosidic19) (7, 0 .020%), asid geniposidic19) (8, 0.030%), 8-asid epilognik7) (9, 0.033%), gluroside19) (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-glucopyranosyloxy-2,6-dimetil-2,6- asid oktadienoik24) (18, 0.0028%), Dmannitol25) (4.19%), uridine25) (0.0069%), (3R)-3-hidroksi-2- pyrrolidinone26,27) (0.0020%) dan (3R )-3-hidroksi-1-metil- 2-pyrrolidinone27) (0.0059%).

Struktur Kankanoside A (1)

Kankanoside A (1) diperolehi sebagai serbuk amorfus dan mempamerkan putaran optik negatif ([a]D 25 - 107.4 darjah dalam MeOH). Spektrum IR 1 menunjukkan jalur serapan pada 1647 cm- 1 yang boleh diberikan kepada fungsi olefin selain jalur serapan kuat pada 3410 dan 1076 cm- 1 yang menunjukkan gugusan glikosida. Dalam pengeboman atom cepat ion positif dan negatif (FAB) -MS 1, puncak ion kuasimolekul diperhatikan pada m/z 369

(M Na) dan 345 (M- H)-, dan analisis FAB-MS resolusi tinggi mendedahkan formula molekul 1 menjadi C16H26O8. Hidrolisis asid 1 dengan 1.0 M asid hidroklorik (HCl) membebaskan D-glukosa, yang dikenal pasti melalui analisis HPLC menggunakan pengesan putaran optik.8,10-12,15-18) 1 H- (CD3OD, Jadual 1) dan 13C-NMR (Jadual 2) spektrum 1, yang diberikan oleh pelbagai eksperimen NMR,28) menunjukkan isyarat yang boleh diserahkan kepada dua metil [d 1.31 (s, 10-H3) , 1.51 (br s, 11-H3)], dua metilena [d 1.49, 2.02 (kedua-dua m, 6a- dan 6b-H), 1.64, 1.67 (kedua-dua m, 7b- dan 7a-H)], dua metin [d 2.21 (dd, J= 2.7, 9.5 Hz, 9-H), 2.71 (m, 5-H)] dan kumpulan asetal a,b-tak tepu [d 5.33 (d, J= 2.7 Hz, 1-H), 5.95 (br s, 3-H)] bersama-sama dengan bahagian b-glucopyranosyl [d 4.62 (d, J= 7.9 Hz, 1' -H)]. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, eksperimen spektroskopi korelasi 1 H–1 H (1 H–1 H COSY) pada 1 menunjukkan kehadiran struktur separa yang ditulis dalam garis tebal. Dalam eksperimen korelasi berbilang ikatan heteronuklear (HMBC) pada 1, korelasi jarak jauh telah diperhatikan antara proton dan karbon berikut (3-H, 1' -H dan 1-C; {{88} }H3 dan 3-C; 3-H, 5-H, 6-H2, 9-H, 11-H3 dan 4- C; 11-H3 dan 5-C; 10-H3 dan 7-H, 7-H2, 9-H , 10-H3 dan 8-C; 10-H3 dan 9-H2 dan 10-C) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Hidrolisis enzimatik 1 dengan b-glukosidase memberikan aglikon, kankagenin a (1a) seperti ditunjukkan dalam Rajah 3. Perbandingan spektrum 13CNMR untuk 1 dengan spektrum untuk 1a mendedahkan anjakan glikosilasi di sekitar 1-kedudukan dalam 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)]. Oleh itu, ketersambungan bahagian bD-glucopyranosyl dalam 1 juga dijelaskan berada pada 1-kedudukan 1a. Seterusnya, stereostruktur relatif 1 dicirikan oleh eksperimen spektroskopi peningkatan Overhauser nuklear (NOESY), yang menunjukkan korelasi NOE antara fo-

pasangan proton merendahkan ({{0}}H dan 10-H3; 3-H dan 11-H3; 5-H dan 6b-H, {{9 }}H; 6b-H dan 7b-H; 7a-H dan 10-H3; 22}}kedudukan dalam 1 ditentukan dengan menggunakan peraturan anjakan glikosilasi 13CNMR 1,1' -disaccharide,29) yang didapati terpakai pada sebatian hemiacetal.30,31) Struktur stereo bagi 1-kedudukan dalam 1 telah disahkan dikekalkan dalam 1a dengan perbandingan analisis 1 H- NMR termasuk eksperimen NOESY. Nilai anjakan glikosilasi [Dd 1.2 ppm (1'-C) dan 0.9 ppm (1-} C), dalam piridin-d5] didapati sebagai ciri gabungan R, Rdihemiacetal, yang sepadan dengan stereostruktur mutlak bagi 1 seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3. Akibatnya, konfigurasi mutlak pada 1-kedudukan 1 ditentukan sebagai konfigurasi S dan stereostruktur mutlak 1 telah dijelaskan seperti yang ditunjukkan.

Natural cistanche tubulosa

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA UBAT TRADISIONAL CINA PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Struktur Kankanosides B (2) dan C (3)

Kankanoside B (2) juga telah diasingkan sebagai serbuk amorf dengan putaran optik negatif ([a]D 26 - 118.7 darjah dalam MeOH). Spektrum IR 2 menunjukkan jalur serapan pada 3410, 1647 dan 1085 cm- 1 boleh dikaitkan dengan fungsi hidroksil, olefin dan eter. Formula molekul C15H24O10 daripada 2 ditentukan oleh puncak ion kuasimolekul dalam FABMS ion positif dan FAB-MS resolusi tinggi. Hidrolisis asid 2 dengan 1.0 M HCl terbebas D-glukosa, yang dikenal pasti melalui analisis HPLC menggunakan pengesan putaran optik.8,10-12,15-18) 1 H- ( CD3OD, Jadual 1) dan 13C-NMR (Jadual 2) spectra28) daripada 2 menunjukkan isyarat boleh diserahkan kepada dua metilena [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 (kedua-duanya d, J= 11.9 Hz, 10-H2)], empat metin [ 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)] dan pasangan cis-olefin [d 4.95 (dd, J{{84 }}.0, 6.1 Hz, 4-H), 6.22 (dd, J= 1.8, 6.1 Hz, 3-H)], bersama-sama dengan bahagian b-glucopyranosyl [d 4.72 (d, J= 7.9 Hz, 1' -H)]. Isyarat proton dan karbon dalam data 1 H- dan 13C-NMR 2 adalah serupa dengan 6-deoxycatalpol (14), kecuali isyarat yang disebabkan oleh 7- dan 8- jawatan. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, eksperimen 1 H–1 H COZY pada 2 menunjukkan kehadiran struktur separa yang ditulis dalam garis tebal, dan, dalam eksperimen HMBC, korelasi jarak jauh diperhatikan antara pasangan proton dan karbon berikut ({ {117}}H, 1' -H dan 1-C; 1-C; }H, 7-H, 9-H, 10-H2 dan 8-C; C; 7-H dan 10-C). Stereostruktur relatif 2 dicirikan oleh eksperimen NOESY, yang menunjukkan korelasi NOE antara pasangan proton berikut (1-H dan 10-H2; 3- H dan 4-H; { {144}}H dan 6b-H, 9-H; 6b-H dan 7-H dan 9-H) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Akhirnya , rawatan alkali 14 dengan 5% kalium hidroksida (KOH) berair menghasilkan 2 dan 19, 32) supaya stereostruktur 2 dijelaskan.

KankanosideC (3) telah diasingkan sebagai serbuk amorfus dengan putaran optik negatif ([a]D 26 - 34.0 darjah dalam MeOH). Dalam FAB-MS ion negatif 3, sepasang puncak ion kuasimolekul isotop diperhatikan pada m/z 399 dan 401 (M- H)-. Formula molekul 3 ditentukan sebagai C15H25ClO10 oleh pengukuran FAB-MS resolusi tinggi. Hidrolisis asid 3 dengan 1.0 M HCl terbebas D-glukosa, yang dikenal pasti melalui analisis HPLC menggunakan pengesan putaran optik.8,10-12,15-18) 1 H- (CD3OD, Jadual 1) dan 13C-NMR (Jadual 2) spectra28) daripada 3 menunjukkan isyarat yang boleh diserahkan kepada tiga metilena [d 1.70 (br dd, J= ca. 3, 13 Hz, 4a-H), 2.70 (br dd, J{{ 41}} kira-kira 6, 13 Hz, 4b-H), 1.68 (br d, J= kira-kira 13 Hz, 6aH), 2.44 (m, 6b-H), 4.01, 4.04 (kedua-duanya d, J= 11.3 Hz, 10-H2)], lima metin [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= kira-kira 3 Hz, 3-H), 5.48 (d, J= 2.5 Hz, 1-H)] dan bahagian b-glucopyranosyl [d 4.60 (d, J= 8.0 Hz, 1' -H)]. Isyarat proton dan karbon dalam spektrum 1 H- dan 13C-NMR 3 boleh ditindih pada isyarat 2, kecuali isyarat disebabkan oleh kedudukan 3- dan 4-. Kedudukan bD-glucopyranosyl dan fungsi klorin dalam 3 telah dijelaskan daripada eksperimen H–H COZY dan HMBC seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Akibatnya, struktur satah 3 telah dibina seperti yang ditunjukkan. Stereostruktur relatif 3 ditentukan oleh eksperimen NOESY, di mana korelasi NOE diperhatikan antara pasangan proton berikut (1-H dan 3-H, 10-H2; 3- H dan 4a-H; 4b-H dan 5-H dan 6b-H, 9-H dan 7-H; }H dan 9-H) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.

Cistanche tubulosa extract

NATURAL CISTANCHE TUBULOSA UNTUK MENINGKATKAN FUNGSI SEKSUAL PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Struktur Kankanoside D (4) dan Kankanol (5)

Kankanoside D (4) telah diasingkan sebagai serbuk amorf dengan putaran optik negatif ([a]D 25 - 30.6 darjah dalam MeOH). Spektrum IR 4 menunjukkan jalur serapan pada 1655 cm- 1 boleh dikaitkan dengan fungsi olefin dan jalur serapan kuat pada 3410 dan 1078 sm- 1 menunjukkan glikosidiknya struktur. Dalam FAB-MS ion positif 4, puncak ion kuasimolekul diperhatikan pada m/z 341 (M Na) . Formula molekul C15H26O7 daripada 4 ditentukan oleh pengukuran FAB-MS resolusi tinggi. Hidrolisis asid 4 dengan 1.0 M HCl terbebas D-glukosa,8,10-12,15-18) manakala (R)-rotundiol (4a) 33,34) diperoleh melalui hidrolisis enzimatik 4 dengan b- glukosidase. 1 H-NMR (Jadual 3, CD3OD) dan 13C-NMR (Jadual 4) spektrum28) daripada 4 menunjukkan isyarat yang boleh diserahkan kepada metil [d 1.69 (s, 10-H3)], tiga metilena [d 1.41, 2.06 (kedua-dua m, 4-H2), 1.51, 2.01 (kedua-dua m, 6a- dan 6b-H), 2.23 (br dd, J= kira-kira 8, 15 Hz, 7a-H) , 2.37 (br dd, J= ca. 8, 15 Hz, 7b-H)], metin [d 2.90 (m, 5-H)] dan dua metilena yang mengandungi fungsi oksigen { 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 (kedua-dua d, J= 12.2 Hz, 1-H2)} bersama-sama dengan bahagian b-glucopyranosyl [d 4.25 (d, J= 7.7 Hz, 1' -H )]. Kedudukan bahagian bD-glucopyranosyl dalam 4 telah dijelaskan oleh eksperimen HMBC sebagai 3-kedudukan (Rajah 1). Berdasarkan bukti ini, stereostruktur mutlak 4 ditentukan sebagai seperti yang ditunjukkan.

Kankanol (5) diperolehi sebagai serbuk amorfus dengan putaran optik positif ([a]D 25 11.1 darjah ). Pengionan kimia (CI)-MS 5 menunjukkan sepasang puncak ion isotop pada m/z 221 dan 223 disebabkan oleh ion kuasimolekul (MH). Pengukuran CI-MS resolusi tinggi 5 mendedahkan formula molekul ialah C9H13ClO4. 1 H-NMR (Jadual 1, CD3OD) dan 13C-NMR (Jadual 2) spektrum28) daripada 5 menunjukkan kehadiran fungsi berikut: tiga metilena [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 (kedua-dua d, J= 9.2 Hz, 10-H2)], lima metin [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}} kira-kira 3 Hz, 3-H), 5.26 (d, J= 4.3 Hz, 1-H)]. Struktur planar 5 telah disahkan oleh 1 H–1 H COZY dan eksperimen HMBC. Iaitu, eksperimen 1 H–1 H COZY pada 5 menunjukkan kehadiran struktur separa yang ditulis dalam garis tebal, dan dalam eksperimen HMBC, korelasi jarak jauh diperhatikan seperti ditunjukkan dalam Rajah 1. Stereostruktur relatif 5 ialah ditentukan oleh eksperimen NOESY, di mana korelasi NOE diperhatikan antara pasangan proton berikut (1-H dan 9-H; 3-H dan 4a-H; 4b-H dan {{95 }} H; 5-H dan 6b-H, 9-H;{102}}H dan {104}}H; Rajah 2. Dengan perbandingan data 1 H- dan 13C-NMR untuk 5 dengan data untuk 14a, yang diperolehi dengan rawatan 14 dengan HCl akueus 5% seperti ditunjukkan dalam Carta 1,35) kedudukan kumpulan klorin dalam 5 telah disokong untuk menjadi 3-kedudukan. Tambahan pula, asetilasi 5 dengan anhidrida asetik (Ac2O) dan piridin menghasilkan 3,7-oksida (5a), manakala 14a memberikan diasetat (14b) di bawah keadaan asetilasi yang sama. Bukti ini juga membawa kami untuk mengesahkan kedudukan fungsi klorin menjadi kedudukan 3b (Carta 3). Akibatnya, stereostruktur 5 ditentukan untuk menjadi seperti yang ditunjukkan.

Struktur Kankanoside E (6) Kankanoside E (6) telah diasingkan sebagai serbuk amorfus dengan putaran optik negatif ([a]D 25 - 20.0 darjah dalam MeOH). Spektrum IR 6 menunjukkan jalur penyerapan pada 3410, 1647, dan 1085 cm- 1 yang boleh dikaitkan dengan fungsi glikosidik dan karbonil, manakala spektrum UVnya menunjukkan penyerapan maksimum pada 211 nm (log e 4.63), menunjukkan kehadiran asid karboksilik a,b-tak tepu. Formula molekul C16H28O8 daripada 6 dicirikan oleh FAB-MS ion positif dan negatif dan oleh ukuran MS resolusi tinggi. Hidrolisis asid bagi 6 D-glukosa terbebas,8,10-12,15-18) manakala (2E,6R)-8-hidroksi-2,6-dimetil{{31 }}asid oktanoik (6a) 36) diperoleh melalui hidrolisis enzimatik 6 dengan b-glukosidase. 1 H-NMR (Jadual 3, CD3OD) dan 13C-NMR (Jadual 4) spektrum28) daripada 6 menunjukkan kehadiran (2E,6R)-8-hidroksi-2,6- dimetil-2-bahagian asid oktenoik [d 0.95 (d, J= 6.4 Hz, 10-H3), 1.30, 1.48 (kedua-dua m, 5-H2), 1.45, 1.70 (kedua-dua m, 7-H2), 1.65 (m, 6-H), 1.81 (s, 9-H3), 2.22 (2H, m, 4-H2) , 3.61, 3.94 (kedua-dua m, 8-H2), 6.78 (dd, J= 1.2, 7.3 Hz, 3-H)] bersama-sama dengan bahagian bD-glucopyranosyl [d 4.26 (d, J= 7.6 Hz, 1' -H)]. Dengan perbandingan isyarat karbon dalam spektrum 13C-NMR 6 dengan isyarat 6a, anjakan glikosilasi diperhatikan di sekitar 8-kedudukan 6. Kedudukan pautan glukosida juga disahkan oleh eksperimen HMBC seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Akibatnya, stereostruktur mutlak 6 telah dijelaskan sebagai (2E,6R)-8-bD-glucopyranosyloxy-2,6-dimetil-2-asid oktenoik.