Monoterpenbeståndsdelar från Cistanche Tubulosa—kemiska strukturer av kankanosider A—E och Kankanol—

Cistanche tubulosa (SCHRENK CHRENK) R. WJÄTTE(Orobanchaceae) är en flerårig parasitisk växt som växer på rötterna avSalvadoraellerCalotropisarter och spridda i Nordafrika, Arabien och asiatiska länder.1) Stjälkarna av denna växt (Kanka-nikujuyou på japanska) har traditionellt använts för att behandla impotens, sterilitet, ländryggen och kroppssvaghet.2) Tidigare har flera iridoider, monoterpenoider,fenyletanoider, och lignaner isolerades från Kina och PakistanC. tubulosa. 1,3–7) Under våra seriestudier av bioaktiva beståndsdelar från kinesiska naturläkemedel,8–18) fyra nya iridoidglykosider, kankanosider A (1), B (2), C (3), och D (4), en klorerad iridoid, kankanol (5), och en acyklisk monoterpenglykosid, kankanosid E (6), isolerades från metanolextraktet från detta örtmedicin tillsammans med 16 kända föreningar inklusive 12 monoterpener (7-18). Denna artikel behandlar isolering och strukturbelysning av nya monoterpenbeståndsdelar (1-6). 

NATURLIG CISTANCHE TUBULOSA FÖR ATT FÖRBÄTTRA SEXUELL FUNKTION PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Metanolextraktet från torkade stjälkar av C. tubulosa (26,8 % från detta örtmedicin) utsattes för normalfas- och omvändfas-kiselgelkolonnkromatografi och upprepad HPLC för att ge kankanosider A (1, 0).{{7} }{{10}}54%), B (2, 0.030%), C (3, 0.{ {32}}027 %) och D (4, {{40}}.0015 %), kankanol (5, {{57 }}.0034 %) och kankanosid E (6, 0.027 %) tillsammans med mussaenosidinsyra19) (7, 0 .020%), geniposidinsyra19) (8, 0,030%), 8-epilogansyra7) (9, 0,033%), glurosid19) (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%), cistaklorin22) (17, 0,0035%), (2E,6Z)-8-bD-glukopyranosyloxi-2,6-dimetyl-2,6- oktadiensyra24) (18, 0,0028%), Dmannitol25) (4,19%), uridin25) (0,0069%), (3R)-3-hydroxi-2-pyrrolidinon26,27) (0,0020%) och (3R) )-3-hydroxi-1-metyl- 2-pyrrolidinon27) (0,0059%).

Struktur för Kankanoside A (1)

Kankanosid A (1) erhölls som ett amorft pulver och uppvisade en negativ optisk rotation ([a]D 25 - 107,4 grader i MeOH). IR-spektrumet på 1 visade ett absorptionsband vid 1647 cm- 1 som kan tilldelas olefinfunktion utöver starka absorptionsband vid 3410 och 1076 cm- 1, vilket tyder på en glykosiddel. I positiv- och negativ-jon snabb atombombardement (FAB)-MS av 1, observerades kvasimomolekylära jontoppar vid m/z 369

(M Na) och 345 (M-H)- och högupplöst FAB-MS-analys visade att molekylformeln 1 var C16H26O8. Syrahydrolys av 1 med 1,0 M saltsyra (HCl) frigjorde D-glukos, som identifierades genom HPLC-analys med en optisk rotationsdetektor.8,10-12,15-18) 1H- (CD3OD, tabell 1) och 13C-NMR (tabell 2) spektra av 1, som tilldelades genom olika NMR-experiment,28) visade signaler som kan tilldelas två metyler [d 1,31 (s, 10-H3) , 1,51 (br s, 11-H3)], två metylener [d 1,49, 2,02 (både m, 6a- och 6b-H), 1,64, 1,67 (både m, 7b- och 7a-H)], två metiner [d 2,21 (dd, J= 2,7, 9,5 Hz, 9-H), 2,71 (m, 5-H)], och en a,b-omättad acetalgrupp [d 5,33 (d, J= 2,7 Hz, 1-H), 5,95 (br s, 3-H)] tillsammans med en b-glukopyranosyldel [d 4,62 (d, J= 7.9 Hz, 1' -H)]. Som visas i Fig. 1 indikerade 1 H–1 H korrelationsspektroskopi (1 H–1 H COSY) experiment på 1 närvaron av delstrukturer skrivna i fetstil. I experimentet med heteronukleära multipelbindningskorrelationer (HMBC) på 1 observerades långdistanskorrelationer mellan följande protoner och kol (3-H, 1' -H och 1-C; {{88} }H3 och 3-C 3-H, 5-H, 6-H2, 9-H, 11-H3 och 4- C; 11-H3 och 5-H3 och 7-H, 7-H2, 9-H , 10-H3 och 8-C; 10-H3 och 9-C; 7-H2 och 10-C) som visas i fig. 1. Enzymatisk hydrolys av 1 med b-glukosidas gav ett aglykon, kankagenin a (1a) som visas i fig. 3. Jämförelse av 13CNMR-spektrumet för 1 med de för 1a avslöjade glykosyleringsskiftet runt 1-positionen i 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)]. Således klargjordes också anslutningen av bD-glukopyranosyldelen i 1 till att vara i 1-positionen 1a. Därefter karakteriserades den relativa stereostrukturen av 1 av ett nukleärt Overhauser-förstärkningsspektroskopi (NOESY) experiment, som visade NOE-korrelationer mellan följande

sänkande protonpar ({{0}}H och 10-H3; 3-H och 11-H3; 5-H och 6b-H, {{9 }}H; 6b-H och 7b-H; 7a-H och 10-H3; 22}}position i 1 bestämdes genom tillämpning av 13CNMR-glykosyleringsförskjutningsregeln för 1,1'-disackarid,29) som visade sig gälla hemiacetalföreningarna.30,31) Stereostrukturen för 1-positionen i 1 bekräftades bibehållas i la genom jämförelse av 'H-NMR-analysen inklusive NOESY-experimentet. Glykosyleringsskiftvärdena [Dd 1,2 ppm (1' -C) och 0,9 ppm (1- C), i pyridin-d5] visade sig vara karakteristiska för kombinationen R, Rdihemiacetal, vilket motsvarade den absoluta stereostrukturen av 1 som visas i fig. 3. Följaktligen bestämdes den absoluta konfigurationen vid 1-positionen för 1 att vara S-konfiguration och den absoluta stereostrukturen för 1 klargjordes såsom visas.

NATURLIG CISTANCHE TUBULOSA KINESISK TRADITIONELL MEDICIN PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Strukturer för kankanosider B (2) och C (3)

Kankanosid B (2) isolerades också som ett amorft pulver med negativ optisk rotation ([a]D 26 - 118,7 grader i MeOH). IR-spektrumet för 2 visade absorptionsband vid 3410, 1647 och 1085 cm- 1 som kan tillskrivas hydroxyl-, olefin- och eterfunktioner. Molekylformeln C15H24O10 av 2 bestämdes av de kvasimomolekylära jontopparna i positiv-jon FABMS och av högupplöst FAB-MS. Syrahydrolys av 2 med 1,0 M HCl frisatt D-glukos, som identifierades genom HPLC-analys med en optisk rotationsdetektor.8,10-12,15-18) 1H- ( CD3OD, Tabell 1) och 13C-NMR (Tabell 2) spektra28) av 2 visade signaler som kan tilldelas två metylener [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 (båda d, J= 11,9 Hz, 10-H2)], fyra metiner [ 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)], och ett cis-olefinpar [d 4,95 (dd, J{{84 }},0, 6,1 Hz, 4-H), 6,22 (dd, J= 1,8, 6,1 Hz, 3-H)], tillsammans med en b-glukopyranosyldel [d 4,72 (d, J= 7,9 Hz, 1'-H)]. Proton- och kolsignalerna i 1H- och 13C-NMR-data för 2 liknade de för 6-deoxycatalpol (14), förutom signalerna på grund av 7- och 8- positioner. Som visas i Fig. 1 indikerade 1 H–1 H COSY-experimentet på 2 närvaron av delstrukturer skrivna med fetstil, och i HMBC-experimentet observerades långdistanskorrelationer mellan följande proton- och kolpar ({ {117}}H, 1' -H och 1-H och 10-H2 och 7- C; }H, 7-H, 9-H, 10-H2 och 8-C 7-H, 10-H2 och 9- C; 7-H och 10-C). Den relativa stereostrukturen för 2 karakteriserades av NOESY-experiment, som visade NOE-korrelationer mellan följande protonpar (1-H och 10-H2; 3- H och 4-H; { {144}}H och 6b-H, 9-H; 6b-H och 7-H och 9-H) som visas i fig. 2. Slutligen alkalisk behandling av 14 med 5% vattenhaltig kaliumhydroxid (KOH) gav 2 och 19, 32) så att stereostrukturen av 2 klargjordes.

KankanosideC (3) isolerades som ett amorft pulver med negativ optisk rotation ([a]D 26 - 34.0 grad i MeOH). I negativ-jon FAB-MS av 3 observerades ett par av isotop kvasimolekylära jontoppar vid m/z 399 och 401 (M-H)-. Molekylformeln för 3 bestämdes vara C15H25ClO10 genom högupplöst FAB-MS-mätning. Syrahydrolys av 3 med 1,0 M HCl frigjort D-glukos, som identifierades genom HPLC-analys med användning av en optisk rotationsdetektor.8,10-12,15-18) 1H- (CD3OD, Tabell 1) och 13C-NMR (tabell 2) spektra28) av 3 visade signaler som kan tilldelas tre metylener [d 1,70 (br dd, J= ca. 3, 13 Hz, 4a-H), 2,70 (br dd, J{{ 41}} ca 6, 13 Hz, 4b-H), 1,68 (br d, J= ca. 13 Hz, 6aH), 2,44 (m, 6b-H), 4,01, 4,04 (båda d, J= 11,3 Hz, 10-H2)], fem metiner [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= ca. 3 Hz, 3-H), 5,48 (d, J= 2,5 Hz, 1-H)], och en b-glukopyranosyldel [d 4,60 (d, J= 8,0 Hz, 1'-H)]. Proton- och kolsignalerna i 1H- och 13C-NMR-spektra av 3 var överlagrade på de för 2, förutom signalerna på grund av 3-- och 4-positionerna. Positionerna för bD-glukopyranosyl och klorfunktion i 3 klargjordes från H–H COSY- och HMBC-experimenten som visas i Fig. 1. Följaktligen konstruerades den plana strukturen av 3 för att vara som visas. Den relativa stereostrukturen för 3 bestämdes genom ett NOESY-experiment, där NOE-korrelationer observerades mellan följande protonpar (1-H och 3-H, 10-H2; 3- H och 4a-H; 4b-H och 5-H och 6b-H, 9-H och {{124} }H och 9-H) som visas i fig. 2.

NATURLIG CISTANCHE TUBULOSA FÖR ATT FÖRBÄTTRA SEXUELL FUNKTION PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Strukturer för Kankanoside D (4) och Kankanol (5)

Kankanosid D (4) isolerades som ett amorft pulver med negativ optisk rotation ([a]D 25 - 30,6 grader i MeOH). IR-spektrumet på 4 visade ett absorptionsband vid 1655 cm- 1 som kan tillskrivas olefinfunktion och starka absorptionsband vid 3410 och 1078 cm- 1 vilket tyder på dess glykosid. strukturera. I positiv-jon FAB-MS av 4 observerades en kvasimomolekylär jontopp vid m/z 341 (M Na). Molekylformeln C15H26O7 av 4 bestämdes genom högupplöst FAB-MS-mätning. Syrahydrolys av 4 med 1,0 M HCl frisatt D-glukos,8,10-12,15-18), medan (R)-rotundiol (4a) 33,34) erhölls genom enzymatisk hydrolys av 4 med b- glukosidas. 1H-NMR (tabell 3, CD3OD) och 13C-NMR (tabell 4) spektra28) av 4 visade signaler som kan hänföras till en metyl [d 1,69 (s, 10-H3)], tre metylener [d 1,41, 2,06 (båda m, 4-H2), 1,51, 2,01 (både m, 6a- och 6b-H), 2,23 (br dd, J= ca. 8, 15 Hz, 7a-H) , 2,37 (br dd, J= ca. 8, 15 Hz, 7b-H)], en metin [d 2,90 (m, 5-H)], och två metylener som bär en syrefunktion { 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 (båda d, J= 12.2 Hz, 1-H2)} tillsammans med en b-glukopyranosyldel [d 4.25 (d, J= 7.7 Hz, 1' -H )]. Positionen för bD-glukopyranosyldelen i 4 klargjordes av HMBC-experimentet till att vara en 3-position (Fig. 1). Baserat på detta bevis bestämdes den absoluta stereostrukturen av 4 vara som visas.

Kankanol (5) erhölls som ett amorft pulver med positiv optisk rotation ([a]D 25 11.1 grad). Den kemiska joniseringen (CI)-MS av 5 visade ett par isotopjontoppar vid m/z 221 och 223 på grund av en kvasimomolekylär jon (MH). Den högupplösta CI-MS-mätningen på 5 visade att molekylformeln var C9H13ClO4. 1H-NMR (tabell 1, CD3OD) och 13C-NMR (tabell 2) spektra28) av 5 visade närvaron av följande funktioner: tre metylener [d 1,60 (ddd, J= 2 0,5, 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 (båda d, J= 9,2 Hz, 10-H2)], fem metiner [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}} ca 3 Hz, 3-H), 5,26 (d, J= 4,3 Hz, 1-H)]. Den plana strukturen av 5 bekräftades av 1 H-1 H COSY- och HMBC-experiment. Det vill säga, 1 H–1 H COSY-experimentet på 5 indikerade närvaron av delstrukturerna skrivna i fetstil, och i HMBC-experimentet observerades långdistanskorrelationer som visas i Fig. 1. Den relativa stereostrukturen av 5 var bestämdes av NOESY-experimentet, där NOE-korrelationer observerades mellan följande protonpar (1-H och 9-H; 3-H och 4a-H; 4b-H och {{95 }} H; 5-H och 6b-H, 9-H; 6b-H och 7-H och 9-H) som visas i Fig. 2. Genom jämförelse av 'H- och 13C-NMR-data för 5 med de för 14a, som erhölls genom behandling av 14 med 5% vattenhaltig HCl såsom visas i diagram 1,35) positionen för klorgruppen i 5 stöddes vara 3-positionen. Dessutom gav acetylering av 5 med ättiksyraanhydrid (Ac2O) och pyridin 3,7--oxiden (5a), medan 14a gav diacetatet (14b) under samma acetyleringsbetingelser. Dessa bevis fick oss också att bekräfta att klorfunktionen var 3b-positionen (diagram 3). Följaktligen bestämdes stereostrukturen för 5 till att vara såsom visas.

Struktur för kankanosid E (6) Kankanosid E (6) isolerades som ett amorft pulver med negativ optisk rotation ([a]D 25 - 20.0 grad i MeOH). IR-spektrumet på 6 visade absorptionsband vid 3410, 1647 och 1085 cm- 1 som kan tillskrivas glykosid- och karbonylfunktioner, medan dess UV-spektrum visade absorptionsmaximum vid 211 nm (log e 4,63), vilket indikerar närvaron av en a,b-omättad karboxylsyra. Molekylformeln C16H28O8 av 6 kännetecknades av positiv- och negativ-jon FAB-MS och av högupplöst MS-mätning. Syrahydrolys av 6 frigjorda D-glukos,8,10-12,15-18) medan (2E,6R)-8-hydroxi-2,6-dimetyl{{31 }}oktansyra (6a) 36) erhölls genom enzymatisk hydrolys av 6 med b-glukosidas. 1H-NMR (tabell 3, CD3OD) och 13C-NMR (tabell 4) spektra28) av 6 indikerade närvaron av en (2E,6R)-8-hydroxi-2,6- dimetyl-2-oktensyradel [d 0,95 (d, J= 6,4 Hz, 10-H3), 1,30, 1,48 (båda m, 5-H2), 1,45, 1,70 (båda m, 7-H2), 1,65 (m, 6-H), 1,81 (s, 9-H3), 2,22 (2H, m, 4-H2) , 3,61, 3,94 (båda m, 8-H2), 6,78 (dd, J= 1.2, 7,3 Hz, 3-H)] tillsammans med en bD-glukopyranosyldel [d 4,26 (d, J= 7.6 Hz, 1' -H)]. Genom jämförelse av kolsignalerna i 13C-NMR-spektrumet på 6 med de för 6a, observerades glykosyleringsförskjutningen runt 8-positionen 6. Positionen för glukosidkopplingen bekräftades också av HMBC-experiment som visas i Fig. 1. Följaktligen klargjordes den absoluta stereostrukturen av 6 till att vara (2E,6R)-8-bD-glukopyranosyloxi-2,6-dimetyl-2-oktensyra.

NATURLIG CISTANCHE TUBULOSA FÖR ATT FÖRBÄTTRA SEXUELL FUNKTION PHGS75% ECH 30% ACT 12%