Monoterpenové složky z Cistanche Tubulosa — Chemické struktury kankanosidů A — E a Kankanol —

Cistanche tubulosa (SCHRENK) R. WSVĚTLO(Orobanchaceae) je vytrvalá parazitická rostlina rostoucí na kořenechSalvadoraneboCalotropisdruh a rozšířen v severní Africe, Arábii a asijských zemích.1) Stonky této rostliny (japonsky Kanka-nikujuyou) se tradičně používají k léčbě impotence, sterility, lumbago a tělesné slabosti.2) Dříve několik iridoidů, monoterpenoidů,fenylethanoidya lignany byly izolovány z Číny a PákistánuC. tubulosa. 1,3–7) V průběhu našich sériových studií o bioaktivních složkách z čínských přírodních léčiv,8–18) čtyři nové iridoidní glykosidy, kankanosidy A (1), B (2), C (3) a D (4), chlorovaný iridoid, kankanol (5) a acyklický monoterpenový glykosid, kankanosid E (6), byly izolovány z methanolového extraktu tohoto rostlinného léku spolu s 16 známými sloučeninami včetně 12 monoterpenů (7-18). Tento článek se zabývá izolací a objasněním struktury nových monoterpenových složek (1-6). 

PŘÍRODNÍ CISTANCHE TUBULOSA PRO ZLEPŠENÍ SEXUÁLNÍ FUNKCE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Metanolový extrakt ze sušených stonků C. tubulosa (26,8 % z tohoto rostlinného léku) byl podroben kolonové chromatografii na silikagelu s normální fází a na reverzní fázi a opakované HPLC, čímž byly získány kankanosidy A (1, 0.{{7} }{{10}}54 %), B (2, 0.030 %), C (3, 0.{101} {32}}027 %) a D (4, {{40}}.0015 %), kankanol (5, {{57 }}.0034 %) a kankanosid E (6, 0.027 %) spolu s kyselinou mussaenosidovou19) (7, 0 .020 %), kyselina geniposidová19) (8, 0,030 %), 8-kyselina epiloganová7) (9, 0,033 %), glurosid19) (10, 0,14 %), antirrhide20) (11, 0,0079 %), ajugol19) (12, 0,011 %), bartsioside19 (13, 0,21 %), 6-deoxykatalpol19) (14, 0,11 %), argyol21) (15, 0,0030 %), cistanin22,23) (16 , 0,0040 %), cistachlorin22) (17, 0,0035 %), (2E,6Z)-8-bD-glukopyranosyloxy-2,6-dimethyl-2,6- kyselina oktadienová24) (18, 0,0028 %), Dmannitol25) (4,19 %), uridin25) (0,0069 %), (3R)-3-hydroxy-2-pyrrolidinon26,27) (0,0020 %) a (3R )-3-hydroxy-1-methyl- 2-pyrrolidinon27) (0,0059 %).

Struktura kankanosidu A (1)

Kankanosid A (1) byl získán jako amorfní prášek a vykazoval negativní optickou rotaci ([a]D 25 - 107,4 stupně v MeOH). IR spektrum 1 ukázalo absorpční pás při 1647 cm- 1 přiřaditelný olefinové funkci navíc k silným absorpčním pásům při 3410 a 1076 cm- 1 naznačujících glykosidovou skupinu. Při bombardování rychlými atomy pozitivními a negativními ionty (FAB)-MS 1 byly kvazimolekulární iontové píky pozorovány při m/z 369

(M Na) a 345 (M-H)- a analýza FAB-MS s vysokým rozlišením odhalila molekulární vzorec 1 jako C16H26O8. Kyselá hydrolýza 1 s 1.0 M kyselinou chlorovodíkovou (HCl) uvolnila D-glukózu, která byla identifikována analýzou HPLC za použití detektoru optické rotace.8,10-12,15-18) 'H- (CD3OD, tabulka 1) a 13C-NMR (tabulka 2) spektra 1, která byla přiřazena různými NMR experimenty,28) ukázala signály přiřaditelné dvěma methylům [d 1,31 (s, 10-H3) 1,51 (br s, 11-H3)], dva methyleny [d 1,49, 2,02 (oba m, 6a- a 6b-H), 1,64, 1,67 (oba m, 7b- a 7a-H)], dva methiny [d 2,21 (dd, J= 2,7, 9,5 Hz, 9-H), 2,71 (m, 5-H)] a a,b-nenasycená acetalová skupina [d 5,33 (d, J= 2,7 Hz, 1-H), 5,95 (br s, 3-H)] společně s b-glukopyranosylovou skupinou [d 4,62 (d, J= 7,9 Hz, 1'-H)]. Jak je znázorněno na obr. 1, experiment 1H–1H korelační spektroskopie (1H–1H COSY) na obr. 1 ukázal přítomnost dílčích struktur napsaných tučně. V experimentu korelace heteronukleárních vícenásobných vazeb (HMBC) na 1 byly pozorovány korelace na dlouhé vzdálenosti mezi následujícími protony a uhlíky (3-H, 1'-H a 1-C; {{88} }H3 a 3-C; 3-H, 5-H, 6-H2, 9-H, 11-H3 a 4- C; 11-H3 a 5-C;{102}} , 10-H3 a 8-C; 10-H3 a 9-C; Enzymatická hydrolýza 1 s b-glukosidázou poskytla aglykon, kanagenin a (1a), jak je znázorněno na obr. 3. Porovnání 13CNMR spektra pro 1 se spektrem pro 1a odhalilo glykosylační posun kolem polohy 1- v 1 [ 1: d C 94,1 (1-C), 134,6 (3-C), 53,3 (9-C); la: d C 92,9 (1-C), 135,3 (3-C), 54,7 (9-C)]. Takže konektivita bD-glukopyranosylové skupiny v 1 byla také objasněna tak, že je v 1-poloze la. Dále byla relativní stereostruktura 1 charakterizována experimentem nukleární Overhauserovy zesílení spektroskopie (NOESY), který ukázal korelace NOE mezi fol-

nízké protonové páry ({{0}}}H a 10-H3; 3-H a 11-H3; 5-H a 6b-H, {{9 }}H a 7a-H a 10-H3, jak je znázorněno na obr. 2. Konečně absolutní konfigurace {{ 22}}poloha v 1 byla stanovena aplikací pravidla 13CNMR glykosylačního posunu 1,1'-disacharidu,29), o kterém bylo zjištěno, že platí pro hemiacetalové sloučeniny.30,31) Stereostruktura 1-polohy v 1 bylo potvrzeno, že je udržováno v la srovnáním1H-NMR analýzy včetně NOESY experimentu. Bylo zjištěno, že hodnoty glykosylačního posunu [Dd 1,2 ppm (1'-C) a 0,9 ppm (1- C), v pyridinu-d5] jsou charakteristické pro kombinaci R, Rdihemiacetal, která odpovídala absolutní stereostruktuře 1, jak je znázorněno na obr. 3. V důsledku toho byla absolutní konfigurace v poloze 1- 1 určena jako konfigurace S a absolutní stereostruktura 1 byla objasněna, jak je znázorněno.

PŘÍRODNÍ CISTANCHE TUBULOSA ČÍNSKÉ TRADIČNÍ LÉKY PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Struktury kankanosidů B (2) a C (3)

Kankanosid B (2) byl také izolován jako amorfní prášek s negativní optickou rotací ([a]D 26 - 118,7 stupně v MeOH). IR spektrum 2 vykazovalo absorpční pásy při 3410, 1647 a 1085 cm- 1, které lze připsat hydroxylovým, olefinovým a etherovým funkcím. Molekulární vzorec C15H24O10 2 byl stanoven pomocí kvazimolekulárních iontových píků v pozitivních iontech FABMS a pomocí FAB-MS s vysokým rozlišením. Kyselá hydrolýza 2 s 1,{85}} M HCl uvolnila D-glukózu, která byla identifikována HPLC analýzou za použití optického rotačního detektoru.8,10-12,15-18) 1H- ( CD3OD, tabulka 1) a 13C-NMR (tabulka 2) spektra28) ze 2 ukázala signály přiřaditelné dvěma methylenům [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)], čtyři methiny [ 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)] a cis-olefinový pár [d 4,95 (dd, J{{84 }},0, 6,1 Hz, 4-H), 6,22 (dd, J= 1,8, 6,1 Hz, 3-H)], společně s b-glukopyranosylovou skupinou [d 4,72 (d, J= 7,9 Hz, 1'-H)]. Protonové a uhlíkové signály v 1H- a 13C-NMR datech 2 byly podobné signálům 6-deoxykatalpolu (14), s výjimkou signálů způsobených 7- a 8- pozice. Jak je znázorněno na obr. 1, experiment 1 H–1 H COZY na obrázku 2 ukázal přítomnost dílčích struktur napsaných tučně a v experimentu HMBC byly pozorovány korelace na dlouhé vzdálenosti mezi následujícími protonovými a uhlíkovými páry ({ {117}}H, 1'-H a 1-H a 3-C; }H, 7-H, 9-H, 10-H2 a 8-C; 7-H, 10-H2 a 9- C; 7-H a 10-C). Relativní stereostruktura 2 byla charakterizována NOESY experimentem, který ukázal NOE korelace mezi následujícími protonovými páry (1-H a 10-H2; 3- H a 4-H; { {144}}H a 6b-H, 9-H; 6b-H a 7-H; alkalické zpracování 14 s 5% vodným hydroxidem draselným (KOH) poskytlo 2 a 19, 32), takže stereostruktura 2 byla vyjasněna.

KankanosidC (3) byl izolován jako amorfní prášek s negativní optickou rotací ([a]D 26 - 34.0 stupeň v MeOH). Ve FAB-MS pro negativní ionty 3 byl pozorován pár izotopových kvazimolekulárních iontových píku při m/z 399 a 40}1 (M-H)-. Molekulární vzorec 3 byl stanoven jako C15H25ClO10 měřením FAB-MS s vysokým rozlišením. Kyselá hydrolýza 3 s 1,0 M HCl uvolnila D-glukózu, která byla identifikována HPLC analýzou za použití detektoru optické rotace. 13C-NMR (tabulka 2) spektra28) ze 3 ukázala signály přiřaditelné třem methylenům [d 1,70 (br dd, J= cca 3, 13 Hz, 4a-H), 2,70 (br dd, J{{ 41}} cca 6, 13 Hz, 4b-H), 1,68 (br d, J= cca 13 Hz, 6aH), 2,44 (m, 6b-H), 4,01, 4,04 (oba d, J= 11,3 Hz, 10-H2)], pět methinů [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= cca 3 Hz, 3-H), 5,48 (d, J= 2,5 Hz, 1-H)] a b-glukopyranosylová skupina [d 4,60 (d, J= 8},0 Hz, 1'-H)]. Protonové a uhlíkové signály v 'H- a 13C-NMR spektrech 3 byly superponovatelné se signály 2, kromě signálů způsobených polohami 3- a 4-. Polohy bD-glukopyranosylové a chlorové funkce v 3 byly objasněny z H–H COZY a HMBC experimentů, jak je ukázáno na obr. 1. Následně byla planární struktura 3 konstruována tak, jak je ukázáno. Relativní stereostruktura 3 byla určena experimentem NOESY, ve kterém byly pozorovány korelace NOE mezi následujícími protonovými páry (1-H a 3-H, 10-H2; 3- H a 4b-H a 5-H a 6b-H, 9-H; }H a 9-H), jak je znázorněno na obr. 2.

PŘÍRODNÍ CISTANCHE TUBULOSA PRO ZLEPŠENÍ SEXUÁLNÍ FUNKCE PHGS75% ECH 30% ACT 12%

Struktury Kankanosidu D (4) a Kankanolu (5)

Kankanosid D (4) byl izolován jako amorfní prášek s negativní optickou rotací ([a]D 25 - 30,6 stupně v MeOH). IR spektrum 4 vykazovalo absorpční pás při 1655 cm- 1, který lze připsat olefinové funkci, a silné absorpční pásy při 3410 a 1078 cm- 1 svědčící o jeho glykosidickém struktura. V FAB-MS pro kladné ionty 4 byl pozorován kvazimolekulární iontový pík při m/z 341 (M Na). Molekulární vzorec C15H26O7 4 byl stanoven měřením FAB-MS s vysokým rozlišením. Kyselá hydrolýza 4 s 1,0 M HCl uvolnila D-glukózu,8,10-12,15-18), zatímco (R)-rotundiol (4a) 33,34) byl získán enzymatickou hydrolýzou 4 s b- glukosidáza. 'H-NMR (tabulka 3, CD3OD) a 13C-NMR (tabulka 4) spektra28) 4 ukázala signály přiřaditelné methylu [d 1,69 (s, 10-H3)], třem methylenům [d 1,41, 2,06 (oba m, 4-H2), 1,51, 2,01 (oba m, 6a- a 6b-H), 2,23 (br dd, J= cca 8, 15 Hz, 7a-H) , 2,37 (br dd, J= cca 8, 15 Hz, 7b-H)], methin [d 2,90 (m, 5-H)] a dva methyleny nesoucí kyslíkovou funkci { 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)} spolu s b-glukopyranosylovou částí [d 4,25 (d, J= 7,7 Hz, 1'-H )]. Poloha bD-glukopyranosylové části v 4 byla objasněna experimentem HMBC jako 3-poloha (obr. 1). Na základě tohoto důkazu bylo stanoveno, že absolutní stereostruktura 4 je taková, jak je uvedeno.

Kankanol (5) byl získán jako amorfní prášek s pozitivní optickou rotací ([a]D 25 11,1 stupně). Chemická ionizace (CI)-MS 5 ukázala pár píků izotopových iontů při m/z 221 a 223 v důsledku kvazimolekulárního iontu (MH). Měření CI-MS s vysokým rozlišením 5 odhalilo molekulární vzorec C9H13ClO4. 'H-NMR (tabulka 1, CD3OD) a 13C-NMR (tabulka 2) spektra28) sloučeniny 5 ukázala přítomnost následujících funkcí: tři methyleny [d 1,60 (ddd, J= 2 0,5, 5,5, 13,1 Hz, 4a-H), 1,80 (br dd, J= cca 3, 13 Hz, 4bH), 1,83 (br d, J= cca 12 Hz, 6a-H), 2,57 (m, 6b-H), 3,75, 3,88 (oba d, J= 9,2 Hz, 10-H2)], pět methinů [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}} cca 3 Hz, 3-H), 5,26 (d, J= 4,3 Hz, 1-H)]. Rovinná struktura 5 byla potvrzena experimenty 1 H–1 H COSY a HMBC. To znamená, že experiment 1 H–1 H COZY na 5 ukázal přítomnost dílčích struktur napsaných tučně a v experimentu HMBC byly pozorovány korelace na dlouhé vzdálenosti, jak je znázorněno na obr. 1. Relativní stereostruktura 5 byla určeno experimentem NOESY, ve kterém byly pozorovány korelace NOE mezi následujícími protonovými páry (1-H a 9-H; 3-H a 4a-H; 4b-H a {{95 }} H; 5-H a 6b-H, 9-H; Obr. 2. Srovnáním 'H- a 13C-NMR dat pro 5 s těmi pro 14a, která byla získána zpracováním 14 5% vodnou HCl, jak je ukázáno v grafu 1,35) poloha chlorové skupiny v 5 byla podporována jako 3-pozice. Kromě toho acetylace 5 anhydridem kyseliny octové (Ac20) a pyridinem poskytla 3,7-oxid (5a), zatímco 14a poskytla diacetát (14b) za stejných acetylačních podmínek. Tento důkaz nás také vedl k potvrzení pozice funkce chlóru na pozici 3b (graf 3). Následně bylo stanoveno, že stereostruktura 5 je taková, jak je uvedeno.

Struktura Kankanosidu E (6) Kankanosid E (6) byl izolován jako amorfní prášek s negativní optickou rotací ([a]D 25 - 20.0 stupeň v MeOH). IR spektrum 6 vykazovalo absorpční pásy při 3410, 1647 a 1085 cm- 1, které lze připsat glykosidickým a karbonylovým funkcím, zatímco jeho UV spektrum vykazovalo absorpční maximum při 211 nm (log e 4,63), což ukazuje přítomnost a,b-nenasycené karboxylové kyseliny. Molekulární vzorec C16H28O8 6 byl charakterizován pomocí FAB-MS s kladným a záporným iontem a měřením MS s vysokým rozlišením. Kyselá hydrolýza 6 uvolněné D-glukózy,8,10-12,15-18), zatímco (2E,6R)-8-hydroxy-2,6-dimethyl{{31 Kyselina oktanová (6a) 36) byla získána enzymatickou hydrolýzou 6 s b-glukosidázou. 'H-NMR (tabulka 3, CD3OD) a 13C-NMR (tabulka 4) spektra28) sloučeniny 6 indikovala přítomnost (2E,6R)-8-hydroxy-2,6- skupina dimethyl-2-oktenové kyseliny [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)] společně s bD-glukopyranosylovou částí [d 4,26 (d, J= 7,6 Hz, 1'-H)]. Porovnáním signálů uhlíku v 13C-NMR spektru 6 se signály 6a byl pozorován glykosylační posun kolem 8-polohy 6. Poloha glukosidové vazby byla také potvrzena experimenty HMBC, jak je ukázáno na Obr. 1. V důsledku toho byla objasněna absolutní stereostruktura sloučeniny 6 na kyselinu (2E,6R)-8-bD-glukopyranosyloxy-2,6-dimethyl-2-oktenovou.

PŘÍRODNÍ CISTANCHE TUBULOSA PRO ZLEPŠENÍ SEXUÁLNÍ FUNKCE PHGS75% ECH 30% ACT 12%