Monoterpenski sastojci iz Cistanche Tubulosa—hemijske strukture kankanozida A—E i kankanola—

Cistanche tubulosa (SCHRENK) R. WIGHT(Orobanchaceae) je višegodišnja parazitska biljka koja raste na korijenuSalvadorailiCalotropisvrsta i rasprostranjena u sjevernoj Africi, Arabiji i azijskim zemljama.1) Stabljike ove biljke (Kanka-nikujuyou na japanskom) tradicionalno se koriste za liječenje impotencije, steriliteta, lumbaga i tjelesne slabosti.2) Ranije je nekoliko iridoida, monoterpenoida,feniletanoidi, a lignani su izolovani iz Kine i PakistanaC. tubulosa. 1,3–7) U toku naših serijskih studija o bioaktivnim sastojcima kineskih prirodnih lijekova,8–18) četiri nova iridoidna glikozida, kankanozidi A (1), B (2), C (3), i D (4), klorirani iridoid, kankanol (5), i aciklički monoterpenski glikozid, kankanozid E (6), izolovani su iz metanolnog ekstrakta ovog biljnog lijeka zajedno sa 16 poznatih jedinjenja uključujući 12 monoterpena (7-18). Ovaj rad se bavi izolacijom i razjašnjavanjem strukture novih monoterpenskih sastojaka (1-6). 

PRIRODNI CISTANCHE TUBULOSA ZA POBOLJŠANJE SEKSUALNE FUNKCIJE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Metanolni ekstrakt iz osušenih stabljika C. tubulosa (26,8% ovog biljnog lijeka) podvrgnut je hromatografiji na koloni sa silika gelom normalne faze i reverzne faze i ponovljenoj HPLC da bi se dobili kankanozidi A (1, 0.{{7} {{10}54%), B (2, 0.030%), C (3, 0.{101} {32}}027%) i D (4, {{40}}.{{48}015%), kankanol (5, {{57 }}.0034%) i kankanozid E (6, 0.027%) zajedno sa musaenozidnom kiselinom19) (7, 0 .020%), genipozidna kiselina19) (8, 0,030%), 8-epiloganska kiselina7) (9, 0,033%), glurozid19) (10, 0,14%), antirid20) (11, 0,0079 %), ajugol19) (12, 0,011%), barciozid19) (13, 0,21%), 6-deoksikatalpol19) (14, 0,11%), argiol21) (15, 0,0030%), cistanin22,23) (1 , 0,0040%), cistaklorin22) (17, 0,0035%), (2E,6Z)-8-bD-glukopiranosiloksi-2,6-dimetil-2,6- oktadienska kiselina24) (18, 0,0028%), dmanitol25 (4,19%), uridin25) (0,0069%), (3R)-3-hidroksi-2- pirolidinon26,27) (0,0020%) i (3R )-3-hidroksi-1-metil- 2-pirolidinon27) (0,0059%).

Struktura Kankanoside A (1)

Kankanozid A (1) je dobijen kao amorfni prah i pokazao je negativnu optičku rotaciju ([a]D 25 - 107.4 stepena u MeOH). IR spektar 1 pokazao je apsorpcionu traku na 1647 cm{5}} koja se može pripisati olefinskoj funkciji pored jakih apsorpcionih traka na 3410 i 1076 cm- 1 što ukazuje na glikozidni dio. U pozitivnom i negativnom ionskom bombardovanju brzim atomom (FAB)-MS od 1, kvazimolekularni pikovi jona su uočeni na m/z 369

(M Na) i 345 (M-H)- i FAB-MS analiza visoke rezolucije otkrila je da je molekulska formula 1 C16H26O8. Kisela hidroliza 1 sa 1.0 M hlorovodoničnom kiselinom (HCl) oslobađa D-glukozu, koja je identifikovana HPLC analizom pomoću optičkog detektora rotacije.8,10-12,15-18) 1 H-(CD3OD, Tabela 1) i 13C-NMR (Tabela 2) spektri 1, koji su dodeljeni različitim NMR eksperimentima,28) pokazali su signale koji se mogu pripisati dva metila [d 1.31 (s, 10-H3) , 1,51 (br s, 11-H3)], dva metilena [d 1,49, 2,02 (oba m, 6a- i 6b-H), 1,64, 1,67 (oba m, 7b- i 7a-H)], dva metina [d 2.21 (dd, J= 2.7, 9.5 Hz, 9-H), 2.71 (m, 5-H)], i a,b-nezasićena acetalna grupa [d 5,33 (d, J= 2,7 Hz, 1-H), 5,95 (br s, 3-H)] zajedno sa b-glukopiranozilnom ostatkom [d 4,62 (d, J= 7.9 Hz, 1' -H)]. Kao što je prikazano na slici 1, eksperiment korelacione spektroskopije 1 H–1 H (1 H–1 H COSY) na 1 je pokazao prisustvo parcijalnih struktura napisanih podebljanim linijama. U eksperimentu heteronuklearne korelacije višestrukih veza (HMBC) na 1, uočene su korelacije dugog dometa između sljedećih protona i ugljika (3-H, 1' -H i 1-C; {{88} }H3 i 3-C 3-H, 6-H2, 9-H, 11-H3 i 4- C; 11-H3 i 10-H3 i 1-H, 7-H; , 10-H3 i 8-C 10-H3 i 7-H2 i {{117}C) kao što je prikazano na slici 1; Enzimska hidroliza 1 sa b-glukozidazom dala je aglikon, kankagenin a (1a) kao što je prikazano na slici 3. Poređenje spektra 13CNMR za 1 sa onima za 1a otkrilo je pomak glikozilacije oko 1- položaja u 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)]. Stoga je povezanost bD-glukopiranozilnog dijela u 1 također razjašnjena da se nalazi na 1- poziciji 1a. Zatim, relativnu stereostrukturu 1 karakterizira eksperiment nuklearne Overhauserove spektroskopije poboljšanja (NOESY), koji je pokazao korelacije NOE između sljedećih

niski protonski parovi ({{0}}H i 10-H3; 3-H i 11-H3; 5-H i 6b-H, {{9 }}H i 7b-H i 10-H3 i {{20}H) kao što je prikazano na slici 2. 22}}položaj u 1 određen je primjenom 13CNMR pravila pomaka glikozilacije 1,1'-disaharida,29) za koje je utvrđeno da se primjenjuje na hemiacetalna jedinjenja.30,31) Stereostruktura 1-položaja u 1 je potvrđeno da se održava u 1a poređenjem 1H-NMR analize uključujući NOESY eksperiment. Utvrđeno je da su vrijednosti pomaka glikozilacije [Dd 1,2 ppm (1' -C) i 0,9 ppm (1- C), u piridinu-d5] karakteristične za kombinaciju R, Rdihemiacetal, što je odgovaralo apsolutnoj stereostrukturi 1 kao što je prikazano na slici 3. Prema tome, apsolutna konfiguracija na 1-poziciji 1 je određena kao S konfiguracija i apsolutna stereostruktura 1 je razjašnjena kao što je prikazano.

PRIRODNI CISTANCHE TUBULOSA KINESKI TRADICIONALNI LIJEKOVI PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Strukture kankanozida B (2) i C (3)

Kankanozid B (2) je takođe izolovan kao amorfni prah sa negativnom optičkom rotacijom ([a]D 26 - 118.7 stepena u MeOH). IR spektar 2 pokazao je apsorpcione trake na 3410, 1647 i 1085 cm- 1 koje se mogu pripisati hidroksilnim, olefinskim i eterskim funkcijama. Molekularna formula C15H24O10 od 2 određena je kvazimolekularnim pikovima jona u FABMS pozitivnim jonima i FAB-MS visoke rezolucije. Kisela hidroliza 2 sa 1.0 M HCl oslobađa D-glukozu, koja je identifikovana HPLC analizom pomoću optičkog detektora rotacije.8,10-12,15-18) 1 H- ( CD3OD, Tabela 1) i 13C-NMR (Tabela 2) spektri28) od 2 pokazuju signale koji se mogu pripisati dva 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 (oba d, J= 11.9 Hz, 10-H2)], četiri metina [ 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)], i cis-olefinski par [d 4,95 (dd, J{{84 }}.0, 6.1 Hz, 4-H), 6.22 (dd, J= 1.8, 6.1 Hz, 3-H)], zajedno sa b-glukopiranozilnom ostatkom [d 4,72 (d, J= 7,9 Hz, 1' -H)]. Signali protona i ugljika u 1 H- i 13C-NMR podacima 2 bili su slični onima za 6-deoksikatalpol (14), osim za signale zbog 7- i 8- pozicije. Kao što je prikazano na slici 1, eksperiment 1 H–1 H COZY na 2 pokazao je prisustvo parcijalnih struktura napisanih podebljanim linijama, a u HMBC eksperimentu su uočene korelacije dugog dometa između sljedećih protonskih i ugljičnih parova ({ {117}}H, 1' -H i 1-H i 10-H2 i 7-; }H, 7-H, 9-H, 10-H2 i 8-C 7-H, 10-H2 i 9- C; 7-H i 10-C); Relativnu stereostrukturu 2 karakterizira NOESY eksperiment, koji je pokazao NOE korelacije između sljedećih protonskih parova (1-H i 10-H2; 3- H i 4-H; { {144}}H i 6b-H, 9-H i 7-H i 9-H) kao što je prikazano na slici 2. Konačno; , alkalni tretman 14 sa 5% vodenim rastvorom kalijum hidroksida (KOH) dao je 2 i 19, 32) tako da je stereostruktura 2 razjašnjena.

KankanosideC (3) je izolovan kao amorfni prah sa negativnom optičkom rotacijom ([a]D 26 - 34.0 stepen u MeOH). U negativnom jonskom FAB-MS od 3, uočen je par izotopskih kvazimolekularnih pikova jona na m/z 399 i 401 (M-H)-. FAB-MS mjerenjem visoke rezolucije utvrđeno je da je molekulska formula 3 C15H25ClO10. Kisela hidroliza 3 sa 1,0 M HCl oslobađa D-glukozu, koja je identifikovana HPLC analizom pomoću optičkog detektora rotacije.8,10-12,15-18) 1 H- (CD3OD, tabela 1) i 13C-NMR (Tabela 2) spektri28) od 3 pokazuju signale koji se mogu pripisati tri metilena [d 1,70 (br dd, J= oko 3, 13 Hz, 4a-H), 2,70 (br dd, J{{ 41}} oko 6, 13 Hz, 4b-H), 1,68 (br d, J= oko 13 Hz, 6aH), 2,44 (m, 6b-H), 4,01, 4,04 (oba d, J= 11.3 Hz, 10-H2)], pet metina [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= oko 3 Hz, 3-H), 5,48 (d, J= 2.5 Hz, 1-H)], i b-glukopiranozil ostatak [d 4.60 (d, J= 8.0 Hz, 1' -H)]. Signali protona i ugljika u 1 H- i 13C-NMR spektru od 3 su bili superponirani na one od 2, osim za signale zbog 3- i 4- položaja. Položaj bD-glukopiranozila i funkcije hlora u 3 je razjašnjen iz H–H COZY i HMBC eksperimenata kao što je prikazano na slici 1. Shodno tome, planarna struktura 3 je konstruisana kao što je prikazano. Relativna stereostruktura 3 određena je eksperimentom NOESY, u kojem su uočene NOE korelacije između sljedećih protonskih parova (1-H i 3-H, 10-H2; 3- H i 4b-H i 5-H i 6b-H, 7-H; }H i 9-H) kao što je prikazano na slici 2.

PRIRODNI CISTANCHE TUBULOSA ZA POBOLJŠANJE SEKSUALNE FUNKCIJE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Strukture Kankanoside D (4) i Kankanol (5)

Kankanozid D (4) je izolovan kao amorfni prah sa negativnom optičkom rotacijom ([a]D 25 - 30.6 stepena u MeOH). IR spektar 4 je pokazao apsorpcionu traku na 1655 cm{5}} koja se može pripisati olefinskoj funkciji i jake apsorpcione trake na 3410 i 1078 cm- 1 što ukazuje na njegovu glikozidnu struktura. U pozitivnom jonskom FAB-MS od 4, kvazimolekularni pik jona je uočen na m/z 341 (M Na). Molekularna formula C15H26O7 od 4 određena je FAB-MS mjerenjem visoke rezolucije. Kisela hidroliza 4 sa 1,0 M HCl oslobađa D-glukozu,8,10-12,15-18) dok je (R)-rotundiol (4a) 33,34) dobijen enzimskom hidrolizom 4 sa b- glukozidaza. 1 H-NMR (Tabela 3, CD3OD) i 13C-NMR (Tabela 4) spektri28) od 4 pokazuju signale koji se mogu pripisati metilu [d 1,69 (s, 10-H3)], tri metilena [d 1,41, 2,06 (oba m, 4-H2), 1,51, 2,01 (oba m, 6a- i 6b-H), 2,23 (br dd, J= oko 8, 15 Hz, 7a-H) , 2,37 (br dd, J= ca. 8, 15 Hz, 7b-H)], metin [d 2,90 (m, 5-H)], i dva metilena koji imaju funkciju kiseonika { 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 (oba d, J= 12.2 Hz, 1-H2)} zajedno sa b-glukopiranozilnim dijelom [d 4.25 (d, J= 7.7 Hz, 1' -H )]. Položaj bD-glukopiranozilnog dijela u 4 je razjašnjen u HMBC eksperimentu kao 3-položaj (slika 1). Na osnovu ovog dokaza, utvrđeno je da je apsolutna stereostruktura 4 kao što je prikazano.

Kankanol (5) je dobijen kao amorfni prah sa pozitivnom optičkom rotacijom ([a]D 25 11.1 stepen). Hemijska jonizacija (CI)-MS od 5 pokazala je par pikova jona izotopa na m/z 221 i 223 zbog kvazimolekularnog jona (MH). CI-MS mjerenje visoke rezolucije od 5 otkrilo je da je molekulska formula C9H13ClO4. 1 H-NMR (Tabela 1, CD3OD) i 13C-NMR (Tabela 2) spektri28) od 5 su pokazali prisustvo sljedećih funkcija: tri metilena [d 1.60 (ddd, J= 2 .5, 5.5, 13.1 Hz, 4a-H), 1.80 (br dd, J= oko 3, 13 Hz, 4bH), 1.83 (br d, J= oko 12 Hz, 6a-H), 2,57 (m, 6b-H), 3,75, 3,88 (oba d, J= 9,2 Hz, 10-H2)], pet metina [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}} oko 3 Hz, 3-H), 5.26 (d, J= 4.3 Hz, 1-H)]. Planarna struktura 5 je potvrđena eksperimentima 1 H–1 H COZY i HMBC. To jest, eksperiment 1 H–1 H COZY na 5 pokazao je prisustvo parcijalnih struktura napisanih podebljanim linijama, a u HMBC eksperimentu su uočene korelacije dugog dometa kao što je prikazano na slici 1. Relativna stereostruktura 5 je bila određen eksperimentom NOESY, u kojem su uočene NOE korelacije između sljedećih protonskih parova (1-H i 9-H; 3-H i 4a-H; 4b-H i {{95 }} H i 6b-H, 9-H i 7-H i 9-H); Slika 2. Poređenjem 1H- i 13C-NMR podataka za 5 sa onima za 14a, koji su dobijeni tretmanom 14 sa 5% vodenom HCl kao što je prikazano na grafikonu 1,35) položaj grupe hlora u 5 je podržan da bude 3-pozicija. Nadalje, acetilacija 5 sa anhidridom octene kiseline (Ac2O) i piridinom dala je 3,7-oksid (5a), dok je 14a dao diacetat (14b) pod istim uslovima acetilacije. Ovaj dokaz nas je također naveo da potvrdimo da je pozicija funkcije hlora 3b-pozicija (Grafikon 3). Shodno tome, utvrđeno je da je stereostruktura 5 kao što je prikazano.

Struktura kankanozida E (6) Kankanozid E (6) je izolovan kao amorfni prah sa negativnom optičkom rotacijom ([a]D 25 - 20.0 stepen u MeOH). IR spektar od 6 pokazao je apsorpcione trake na 3410, 1647 i 1085 cm- 1 koje se mogu pripisati glikozidnim i karbonilnim funkcijama, dok je njegov UV spektar pokazao apsorpcijski maksimum na 211 nm (log e 4,63), što ukazuje prisustvo a,b-nezasićene karboksilne kiseline. Molekularnu formulu C16H28O8 od 6 karakteriše FAB-MS pozitivnih i negativnih jona i MS mjerenje visoke rezolucije. Kisela hidroliza 6 oslobođene D-glukoze,8,10-12,15-18) dok (2E,6R)-8-hidroksi-2,6-dimetil{{31 }}oktanska kiselina (6a) 36) dobijena je enzimskom hidrolizom 6 sa b-glukozidazom. 1 H-NMR (Tabela 3, CD3OD) i 13C-NMR (Tabela 4) spektri28) od 6 ukazuju na prisustvo (2E,6R)-8-hidroksi-2,6- dio dimetil-2-oktenske kiseline [d 0.95 (d, J= 6.4 Hz, 10-H3), 1.30, 1.48 (oba m, 5-H2), 1.45, 1,70 (oba m, 7-H2), 1,65 (m, 6-H), 1,81 (s, 9-H3), 2,22 (2H, m, 4-H2) , 3.61, 3.94 (oba m, 8-H2), 6.78 (dd, J= 1.2, 7.3 Hz, 3-H)] zajedno sa bD-glukopiranozilnim dijelom [d 4.26 (d, J= 7.6 Hz, 1' -H)]. Poređenjem signala ugljika u 13C-NMR spektru od 6 sa onima od 6a, uočen je pomak glikozilacije oko 8-položaja 6. Položaj glukozidne veze je također potvrđen HMBC eksperimentima kao što je prikazano u Slika 1. Prema tome, apsolutna stereostruktura 6 je razjašnjena kao (2E,6R)-8-bD-glukopiranosiloksi-2,6-dimetil-2-oktenska kiselina.

PRIRODNI CISTANCHE TUBULOSA ZA POBOLJŠANJE SEKSUALNE FUNKCIJE PHGS75% ECH 30% ACT 12%