新規リグナン類の探索及びそれらの生物変換による有用物質産生に関する研究
全文
(2) 博士学位論文. 新 規 リグナ ン類 の探 索及 び. それ らの生物 変換 に よる有用物質産 生 に関す る研 究. 平 成9年1月. 近 畿 大 学 大 学 院 工 学研 究科応用 化学専攻. 幸. 博. 原. 笠.
(3) 目次. 序論 第1章. 1. 新 規 リグナ ン類の単離,構 造決 定及び植物 中の リグナ ン類の分布 に関する研 究. 5 5. 序. l.2. 漁9ηo伽. 1.3. 吻 ア15漉α加grα η6εHourr.の 種 子 か ら の 新 規 リ グ ナ ン の 単 離 と. 卿79ε∫πc㎜Gの. 6. 1.l. 蕾 か ら の 新 規 リ グ ナ ン類 の 単 離 と構 造 決 定. 16. ネ オ リグ ナ ン類 の絶 対 構 造 1.4. シ モ ク レ ン 〈M28η01∫ α1∫1解oア αDESR.)中. 1.5. 実験. 23. 1.6. 参考文献. 29. リグナン類の生物変換による有用物質産生に関する研究. 30. 2.1. 序. 30. 2.2. 7,9曜,7,9-bisepoxylignan類. 第2章. 昆 虫. の 哺 乳 動 物. ・ ハ ス モ ン ヨ ト ウ(5加dop∫87α1∫'〃. の リ グ ナ ン類 の 分 布 に 関 す る 研 究. ・ ラ ッ ト,微. 生 物(A∫Pθr8∫. アαFABRICIUS)に. 伽 ∫ η∫96ア)及. 21. び. 31. よ る 生 物 変 換. 2,3. 7,7P-epoxylignan類. の 細 ρ6ア8∫11〃5π∫86ア に よ る 生 物 変 換. 2.4. 7,9聖 一epoxylig血an類. の 昆 虫. 2.5. Diarylbutane類. 2.6. (±)-eudesminの. 2.7. Dialkylpinoresinol誘. 2.8. Ery酌70-△. 2.9. 実 験. 59. 2.10. 参 考 文 献. 66. リグ ナン類 の薬理,生 物活性 に関す る研 究. 67. 3.1. 序. 67. 3,2. リ グ ナ ン類 の 気 管 支 拡 張 作 用. 67. 3.2. 8-0-4'-neolignan類. 69. 3.3. 実験. 71. 3.4. 参 考 文献. 72. 第3章. の 昆 虫. ・ハ ス モ ン ヨ ト ウ(3ρ040μ6ro1伽. 43. ・ハ ス モ ン ヨ ト ウ(勘040ア. 微 生 物 変 換 に よ る(一)-pinoresino1の. αF)に. よ る 変 換. よ る 変 換. 47. エ ナ ン チ オ 選 択 的 産 生. 51. 彪 アα1∫伽 αF)に. 54. 導 体 の 生 物 変 換. 警一4,7-dihydroxy-3,3曾,5曹. の抗 菌 活 性. 45. 一trimethoxy-8-0-4'-neolignanの. ラ ッ ト に よ る 変 換. 57. NMRdata. 73. 分離 ・分析手法 お よび各種 分析機器. 86. 総括. 87. 謝辞. 90.
(4) 序論. リ グ ナ ン類(lignans)と. は桂 皮 酸 残 基 が8,8謄 一 位 で結 合 した二 量 体 の植 物 フ ェ ノ ー ル 性 化 合 物 群 を. 指 し,ネ オ リ グ ナ ン類(neoligna血s)と. は そ の8,8曹 一 結 合 を 持 た な い 二 量 体 と 定 義 さ れ る13).ま. た,. 桂 皮 酸 残 基 が 不 規 則 的 に 高 分 子 化 し 三 次 元 構 造 を有 し た も の は リ グ ニ ン(1igni血)と 呼 ば れ,維. 管束. 植 物 の 骨 格 形 成 時 に セ ル ロ ー ス や ヘ ミ セ ル ロ ー ス の 間 を 接 着 し,植 物 が 耐 久 性 の あ る 堅 固 な 骨 格 を構 築 す る の に 重 要 な 役 割 を 果 た す3).リ グ ナ ン類 は これ ま で に モ ク レ ン科(Magnoliaceae),ク ノ キ 科(Lauraceae),ミ 450種. カ ン科(Rutaceae),メ. ギ 科(Berberidaceae)を. は じ め70科. 以 上 の植 物 か ら. 以 上 が 確 認 さ れ て お り,陸 上 植 物 界 に 遍 在 す る植 物 二 次 代 謝 産 物 で あ る駒.以. な リ グ ナ ン類 を基 本 骨 格 別 に 示 した.こ. に7,9',7,9-bisepoxylignan類. (+)-veraguensin (Magnolia liliflora). (+)-pinoresinol (Forsythia suspensa). naturally. occurring. リ グ ナ ン類 の 研 究 は 学 際 的 で あ り,植 物 化 学,天 に 関 し て 解 明 さ れ な が ら,同 時 に 医 学,薬. 臨 床 応 用 さ れ る と,様 な っ た.Etopos三deの. 学,農. (+)-lariciresinol (Picea exceisa). plicatin (Thuja plicata) lignans. 然 物 有 機 化学 の分 野 で 生 合 成 経 路 や 化 学 構 造. 学 の 各 分 野 で そ れ ら の 多 彩 な 生 理 活 性,機. れ ぞ れ の 分 野 が 乖 離 す る こ と な く発 展 し て き た,そ. ま れ る リ グ ナ ン のpodophyllotoxinを. で あ る.. (-)-matairesinol (Podocarpus spicatus). gomisin A (Schizandra chinensis) Representative. に 関 し て 追 究 さ れ,そ. 下 に代 表 的. れ ら の グ ル ー プ は さ ら に 細 分 化 す る こ と もで き る が,図. 中 で 最 も単 離 数 の 多 い の はarylnaphthalene類,次. meso-dihydroguaiaretic acid (Machilus thunbergit). ス. し て,メ. リ ー ド化 合 物 と して 抗 癌 剤etoposide(VP-16-213)が. 々 な 分 野 で リ グ ナ ン類 が 注 目 さ れ,そ. 能性. ギ科植物 に含 開発 ・. れ らの 研 究 が 活 発 に 行 わ れ る よ う に. 開 発 ・臨 床 応 用 後 も他 の リ グ ナ ン 類 か らの 医 薬 開 発 が 盛 ん に 行 わ れ て い る が, 1.
(5) ↓ …vlv5…. 1 OH. OH. etoposide. podophyllotoxin (PO4ρ. ρ乃yπ 雌. …'. (VP-16-213). 、 ρ8'友Z玄 ㎜). Podophyllotoxinandetoposide. これ は リグナン類 の 多様 な生理 活 性 ・機 能 性が 高 い実用性 を秘 めてい る こ との証左 で あ る.今 後, 高齢化 社 会 に向かい 一 層特異 性 の高 い活性物 質 の開発が 望 まれ る背景 か ら,こ の様 な リグナ ン類 の研 究 の深化,発 展 とこれに よって創製 され る有用物質 に期待が持 た れる.そ れ らの代 表的な生 理活性 を示 した1). Biological activities of lignans and neolignans (extracted from literature 1). Lignans. and neolignans. as. Are active on. Chromosome damagers, Nucleoside uptake inhibitor cAMP phosphodiesterase inhibitor, Fungal enzymes inhibitor Mitochondria] respiration inhibitor, Oxidases inhibitor Antimitotics, Cytotoxic agent, Tublin binders Antitumorals, Cytostatics, Cytotoxins Viral release inhibitor Growth inhibitor Cercaricides Growth inhibitor Toxins Antifeedants, Juvenile hormones, Larval growth Synergists of insectisides, Toxins Germination inhibitors Allergens, Antihepatotoxins, Antileukemic agents Antipyretic agents, Antitumorals, Cathartic agents CNS stimulants, Narcotics, Neuroleptic agent, Muscular relaxants Psychotrophic agents, Stress reducers, Toxins, Urinary antiseptics. Nucleic acids Enzymes Cells Tumors Viruses Bacteria Helminths Fungi Fish Insects Plants Mammals. 天然 物有機化学 とは 自然界 で 産 み出 される低分子 を中心 と した有機 化合 物 を単 離,構 造 解析 す る ことによ り,こ れ らの化 学 物 質 に より生起す る生命現象 の解 明 を分担す る分野で ある5).し たが って,こ の分野 にお け る リグ ナ ン類 の研 究で最 も重要 と なるの は,こ れ らの学際 的研 究の創始 と な る新 規物質 の探 索 ・構 造決定 であ る.そ して,も う一 つ,リ グナ ン類 を研 究す るす べ ての分 野 で検 討 せね ばな らな い課題 と して重要 なのが既知 の リグ ナ ン類の有効 利用 であ り,天 然物 有機 化 学 の分野 にお いて は これ らか らの有 用物質産生が含 まれ る. 新規 リグナ ン類 の 探索 ・構 造 決 定 は高い実用 性 を秘め てい る物質 を他 の分野 に供給 す るため に, また広 義 にはそ れ らの物 質 に よ り生起す る生 命現象の解 明 を分担す る ことか ら重 要 であ る.と こ ろが,こ. れ らは前 述 の通 り既 に多種確 認 され てお り,今 後植物 に主要 成分 と して含有 され る リグ 2.
(6) ナ ン類 か ら新 規 物 質 が 単 離 さ れ る 可 能 性 は低 い と考 え ら れ る.し よ り微 量 の 植 物 成 分 が 解 明 で き る よ う に な っ た こ と か ら,既. か し,科. にそ れ ら の報 告 の あ る植 物 種 か ら も. 微 量 成 分 と して 含 有 さ れ る 新 規 リ グ ナ ン類 を 単 離 で き る 可 能 性 が 高 い.ま ナ ン類 含 有 率 の 高 い 植 物 種,植. 学 機器 の長足 の進歩 に. た,そ. 物 器 官 及 び そ の 時 期 的 変 動 を 検 討 す る 事 が 重 要 で あ る.. リ グ ナ ン類 か ら の 有 用 物 質 産 生 に 関 し て は,抗 で 有 機 合 成 化 学 的 な 手 法 が 用 い ら れ て き た.こ. 癌 剤etoposideの. 開 発 に 例 証 さ れ る 通 り,こ. れ は リ ー ド化 合 物 と な っ たpodophyllotoxinに. も と強 力 な 抗 腫 瘍 活 性 が あ っ た こ と が 有 効 な 抗 癌 剤 開 発 の 成 因 と な っ た.し 他 の 植 物 二 次 代 謝 産 物 と 同 様 に 強 力 な 生 理 作 用 を 示 す も の は 僅 か で,殆 体 内 変 化 ・作 用 を解 明 さ れ ず に お り,そ. か し,リ. グ ナ ン類 も. グ ナ ン類 の 天 然 有 機 物 質 資 源 と し て の 有 限. の 観 点 か ら生 物 の 多 彩 な 物 質 変 換 能. 法 を リ グ ナ ン類 か ら の 有 用 物 質 産 生 に 適 用 す る こ と は興 味 が 持 た れ る.近 菌 に よ りsecoisolarisiresinoldiglucosideか. もと. ど は そ れ らの 生合 成 や 生. れ ま で の 有 機 合 成 化 学 的 な 手 法 に さ ら に 別 の 手 法 を 取 り入 れ,既. の 有 効 利 用 を 計 る こ とが 重 要 と な る.こ. れま. の よ う な 中 か ら有 効 利 用 で き る リ グ ナ ン 誘 導 体 を 有 機 合. 成 的 に 模 索 し て ゆ く こ と は 荘 漠 と し て 困 難 で あ る.リ 性 を 省 み れ ば,こ. の ため には リグ. らenterodio1やenterolactoneが. 年,哺. 知 リグ ナ ン類. 即 ち生 物 変 換 の 手 乳 動 物 の腸 内 細. 誘 導 さ れ6),こ れ らが ヒ. ト ・エ ス ト ロ ゲ ン 合 成 酵 素 抑 制 効 果 等 の 重 要 な作 用 を示 す こ とが 明 ら か に さ れ た7).生 物 体 内 で 外. secoisoladsiresinoldiglucosideenterodiolenterolactone. Metabolismofsecoisoladsiresinold韮glucosidetoenterodiolandenterolactoneinrat.. deoxypodophyllotoxin. ;血1zandr重n. epipodophyllotoxin. gomisinTgomisinA. Synthesisoflignanderivatlvesbytheuseofmicrobialtransゼomlation.. 3. etoposide.
(7) 来性の 化学物 質が様 々 な代 謝反 応 を受 ける こ とは周知で あるが,こ の例 は生物変 換 に よ り未知 の 有 用物 質 産生 が期 待 で きるこ と を示唆 してい る.ま た,僅 かではあ るが,既 に有 用物質合 成の 一 行 程 と して微 生物変換 を適用 した例 として,deoxypodophyllotoxinか 生 や,schizandrinか. らgomisinAを. らep孟podophyllotoxinの. 産. 合成す る過程 での位 置選択的脱0一 メチル化 反応 を行 った報告. が ある8・9).この こ とか ら,多 数存 在す るリグナ ン類 を基本 骨格 別 に各種生 物変換 を試 み る ことは 有用物 質産生(探 索 で もある)の 観 点か ら,ま た生物 の もつ物質変換 能 を解 明す る点 か らも興 味 が持 た れ る.こ の生 物 変換 の研 究 には二面性 があ り,有 用物質 を得 る こ とと同時 に リグナ ン類 の 生態系 にお ける生 物 代 謝,分 解 機構 の解明 に繋が る,植 物起源の低分 子化 学物質 の誕 生 か ら分 解 までそ の変遷 を追跡 す る ことは,そ れ らの単 離. 構 造解析 を基幹研 究 とす る天然 物 有機化学 の み. が唯一,一 貫 して遂 行 で きる研 究であ る.科 学分析機器 の発達 した現 在,こ の領 域 におけ る天 然 物有機化 学の果 たせ る役 割 は大 きい と考 え る. 以上 の ような認識 の もとに研 究 を遂行 し,本 論文で は 以下 の3章 に まとめた.第1章. で はモ ク. レン科 及 びニ クズ ク科植 物か らの 新規 リグナ ン類 の探索 とそれ らの化学 構 造 を明確 に した.ま た, モ ク レ ン科植 物 の シモ ク レンの 各器官 におけ る リグナ ン類の分布 につ い て も明 らか に した.第2 章 では,各 種 リグ ナ ン類 の微 生物,昆. 虫及び,哺 乳動 物 を用い た生物 変 換 に よる有 用 物質 の産生,. な らび にその変換 反 応 の特異 性 につい て重点 的 に研 究 した.第3章 された リグナ ン類 及 び第2章. にお いては,第1章. に て産生 された リグナン類 の気管支拡張 作用及 び,抗 菌活性 につ い. て検 討 した.最 後 に以上 の結 果 を総括 した.. 参考文献 1.Go柱lieb,0.RandYoshida,M.(1989)1Vα. 辮. α1ρro4〃o∫5(ヅwoα. か ρ1傭. ∫1,441-511,Rowe,J.W.ed.,. Spdnger,Berlin. 2.Ayres,D.C.,andLoike,J.D.(1990)llLゴ8η. αη581α. θ配.わ ∫010g.α. η461舩1ρ70p8π. Press. 3.樋. 口. 隆 昌(1990)リ. グ ニ. ン の 化 学,中. 野. 準 三 編,p64,ユ. 4MacRae,W.,DonaldandTowers,G.,H,,Neil(1984)P履oo舵 5.平. 田. 義 正(1996)有. ニ 出 版 株 式 会 社. 槻5'η23,1207.. 機 合 成 化 学 協 会 誌,54,p616.. 6.Borriello,S.P,Setchell,K】),Axelson,M.andLawson,A.M(1985)ZA〃.Bαo'6吻108y58,37. 7。Adlercreutz,H.,Bannwart,C.,Wahala,K.,Makela,T,Brunow,G,Hase,T,Arosemena,PJ.,Kellis,J. T.JrandVicker)∼L.]巳(r993)」. ㌦5「彪ro以B∫oo乃. θ〃Lルfb孟B∫o乙44,147.. 8.Kondo,K.,Ogura,M.,Midorikawa,Y,Kozawa,M,,Ts両ibo,H.,Baba.KandInamori,Y.(1989) A87∫6.B'01.C乃6〃3.53,777. 9.Kanatani,且,Sakakibara,C.,Tanaka,M.,Niitsu,K,Ikeya,Y,Wakamatsu,T.andMamno,M.(1994) β ∫05c∫.B∫o≠. θo乃.B∫oo乃. にて単 離. θ1η.58,1054. 4. ∫ε5,CambridgeUniv.
(8) 第1章. 新規 リグナ ン類 の単離,構 造 決定及 び植物 中の リグナ ン類 の 分布 に関する研 究 鋤. 1.1序. 序 論 に 述 べ た よ う に,新. 規 物 質 の 探 索 ・構 造 決 定 は 天 然 物 有 機 化 学 に 於 け る 基 幹 の 研 究 で あ り,. ひ と た び 新 規 物 質 が 見 出 さ れ れ ば そ の 機 能 性 に 関 す る研 究 が 展 開 さ れ,ま の 対 象 と も な る.Ayresら 告 数 は1970年. の 総 説 に 示 さ れ る よ う に,新. 代 か らNMR,MS,X線. 規 リ グ ナ ン類 の 単 離 ・構 造 決 定 に 関 す る 報. 構・ 造 解 析 及 びHPLC等. と共 に 著 し く増 加 し た6).ま た,Gottliebら. た そ れ は有 機 合 成 研 究. の 分 析 機 器 ・単 離 手 法 の 長 足 の 進 歩. に よ る と,Table1.に. 示 す よ う に ク ス ノ キ 科(Lauraceae). 及 び ミ カ ン科(Rutaceae)植. 物 等 に お い て 特 に リ グ ナ ン類 の 研 究 が 多 数 行 わ れ て き た こ と が 明 ら か. で あ る7).こ の よ う に,同. じ科 の 植 物 に リ グ ナ ン 類 が 広 く確 認 さ れ て い る 種 の 成 分 を 詳 細 に検 討 す. る こ と は 新 規 リ グ ナ ン類 探 索 に お い て 有 効 で あ る.し. か し,こ. れ ま で に検 討 さ れ て きた幾 多 の 植. 物 の 微 量 成 分 中 に は 単 離 ・構 造 解 析 で き な か っ た 新 規 リ グ ナ ン 類 が 多 数 残 存 し て い る と推 測 さ れ る.そ. こで 第1章. る 種 に は,1)主 3)生. で は,既. に そ れ ら の 単 離 報 告 の あ る 種 の 微 量 成 分 の 再 検 討 を 行 っ た.対. 要 リ グ ナ ン 類 に 関 す る 報 告 の み で あ る こ と,2)リ. 象 とな. グ ナ ン類 の 含 有 率 の 高 い こ と,. 合 成 過 程 で の 中 間 体 や 構 造 異 性 体 と し て 新 規 構 造 の も の が 得 られ る と期 待 で き る 種 で あ る こ. と,に 重 点 を 置 き 選 択 し た.. Numberof species 48 34 16 14 12 11 10 8. Plantfamily Laura㏄ae Rutaceae Myristicaceae,Pinaceae Cupressaceae Magnoliaceae Astela㏄ae Berbeddaceae,Pipemceae Schisandraceae,Aristlochia㏄ae,Thymelaeaceae Acantha㏄ae. Tablel.Lignan-colltair旺ngI)1antf雄. 先 ず,第1節. で は モ ク レ ン 科(Magnoliaceae)の. ズ ク科(Myristicaceae)の. 湿 ∂8η01∫oカ ア885∫ ∫(}IENG.の 蕾,第2節. ルかr∫5'∫oα 加8ア 伽c6Hourr.の. 構 造 決 定 を行 っ た.第2節 関 す る研 究 も行 っ た.第3節 1∫ 解orαDES幻. ㎡lies(morethan8sp㏄ies).. で はM加gr侃cθH.の. で はニ ク. 種 子 に 含 有 さ れ る 新 規 リ グ ナ ン類 の 単 離 ・. 種 子 に 含 有 さ れ る ネ オ リ グ ナ ン類 の 絶 対 構 造 に. で は リ グ ナ ン類 の 基 礎 的研 究 の 一 環 と し て シ モ ク レ ン(1吻8ηo伽. の 主 要 リ グ ナ ン 類 の 各 植 物 器 官 中 で の 含 有 率 と蕾 部 に お け る そ の 推 移 に 関 し て 検 討. した.. 5.
(9) 1.2物8ηo伽. L2.1植. 力r885∫ ∫CHENGの. 蕾 か らの 新 規 リ グ ナ ン類 の 単 離 と構 造 決 定 ゆ. 物 種 の 選 択 及 び リ グ ナ ン類 の 単 離. 和 漢 薬 に 含 有 さ れ る 生 理 活 性 物 質 の 探 索 に 関 す る 研 究 の 一 環 と し てMiyazawaら 拘rgε5∫∫CHENGの. 蕾(辛. 夷. ・中 国 産)のCH2Cl2抽. し て 新 規 リ グ ナ ン のepimagnolinA(4)を. 出 部 に 昆 虫 成 長 阻 害 活 性 を 見 出 し,活. 単 離 し た8).同. グ ナ ン 類 に 関 す る も の は 比 較 的 少 な く,こ. 9。bisepoxylignan類. の(+)-eudesmin(1),(+)-magnolin(2),(+)-yangabin(3),fargesinと7,9L. で あ り,そ. の(一)-fargesolの. 計6種. の み で あ っ 旭11).こ. 性 化 合 物 や,構. れ ま で に 知 ら れ て い る の は7,9',71,. の 研 究 に よ り1∼3が. れ ら の 含 有 量 も 高 い こ と が 明 ら か に な っ た.ま. 成 上 の 最 終 的 な 化 合 物 群 と 考 え ら れ,こ. 性物質 と. 植 物 の成 分 に 関 す る研 究 は既 に幾 つ か報. 告 さ れ て い る が,リ. epoxylignan類. は,M78ηo伽. た,こ. 主 要 リ グ ナ ン類. れ ら の リ グ ナ ン 類 は 何 れ も生 合. れ ら の生 合 成 過 程 で の前 駆 物 質 と考 え ら れ る フェ ノ ー ル. 造 異 性 体 が 産 生 さ れ て い る 可 能 性 が 高 い と 推 察 さ れ た.そ. の 蕾 に 含 有 さ れ る 新 規 リ グ ナ ン 類 の 探 索 を 行 い,そ. こ で,Mルr865∫. ∫CHENG. の 構 造 を 明 ら か に し た.. すAbsoluteconfiguration isnotassigned.. (+)-epimagnohnA(4). (+)-fargesin. Scheme1.Previouslyisolatedlignansfromtheflowerbudsof、M召8ηo伽. M力r86∫. ∫∫CHENGの. を 留 去 後,抽 を 調 製 し た.こ. 蕾 の 原 料(6.8kg)を. 出 物 をSiO2カ. 乾 燥,粉. 卿r888琵CHENG.. 砕 後,CH2(コ2に. て12時. ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に 付 し て(+)-magnolin(2)フ. の フ ラ ク シ ョ ン を5%-NaOH溶. ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ を 繰 り 返 し,フ を そ れ ぞ れ 単 離 し た.中. (一)-fargesol. 間 還 流 し た.CH2(コ2 ラ ク シ ヨ ン(2129). 液 に て フ ェ ノ ー ル 性 及 び 中 性 部 に 区 分 後,Sio2カ. ェ ノ ー ル 性 部 よ り化 合 物5(229mg),6(482mg),7(124mg). 性 部 か ら も 繰 り 返 しSio2カ. り,中. 性 化 合 物8(1.579)及. び9(1.899)を. ∼3も. そ れ ぞ れ 単 離 し た .化. 合 物8はEther-Acetoneか. ラ ム ク ロ マ トグ ラ フ ィ に て 精 製 す る こ と に よ. そ れ ぞ れ 単 離 し た.こ. の 過 程 で 主 要 リ グ ナ ン 類 の1. ら 再 結 晶 さ れ た が,化 6. 合 物9は. 再結 晶 で.
(10) き な か っ た.. しか し,両 化合物 とも無水 酢酸 にて アセテ ー トにす るこ とに よ り容 易 に再結 晶 を達. 成 で き た. Driedandpulverizedflowerbudsofル. 血8躍o'∫ α. ル ㎎ θ5'∫C脇NG. 6.8kg. CH2C12ex紅acdon. C」乾Cら α 〃i㏄' 784g. sio2gelC.C.. 酌 κかα'Pαr` 204g. SiO2gelCC.. RepeatedSiO2gelC.C.. 5(229mg)6(482mg)7(214mg)8(1,37g)9(1.89g) 埼0.521ミfO,461ミrO.34、. 町0.2」. 町0.2¶. Scheme2.Isolationoflignans5-9ffomtheflowerbudsofル. 勉8ηo髭. 町valuesweremeasuredinAcetone:CHC13=1:9. t町valuewasmeasuredinAcetone:CHCI. 1.2.2フ. ㎎ ε訪CHENG.. 3=3:7.. ェ ノ ー ル 性 リ グ ナ ン類 の 構 造 決 定. フ ェ ノ ー ル 性 化 合 物5はHRMSに 372」573)が. α力. 示 さ れ,IRか. ー テ ル(1270cm4)の. よ り分 子 イ オ ン. ら は 水 酸 基(3414cm-1)}芳. 存 在 が 示 唆 さ れ た .ま. 〃3々372.1561([M】. 香 環(1593,1517cm一. た,MSか. Massspec㎞mof(+)-phillyge1盛n(5).. 7. ら は 認z137,151及. ・,理 亘),ア. 論 値C21H2406: リー ル ア ル キ ル エ. び165に. 強 い ピー クが.
(11) 示 さ れ た.化. 合 物5の1HNMRか. ら はepimagnolinA(4)と. 69〃α〃ゴ01配 置)の7,gl,71,9-bisepoxylignan類 ル が 検 出 さ れ,ま. た1個. bisepoxylignan類 phillygenin(5)と 化 合 物6はHRMSに IRか. 上 の プ ロ トン シ グ ナ の芳 香 族 由来 の メ チ の7,gl,7',9-. 旋 光 度 を 含 む 全 て の ス ペ ク トル デ ー タ か ら(+)-. 同 定 し た13). よ り 分 子 イ オ ン 〃疲402.1696([M1・,理. の 存 在 が 示 唆 さ れ た.lHNMRか. 香 環(1593,1515cm-1)及 ら はmagnolin(2)と. に 特 徴 的 な 対 称 なfurofuran環. 酸 基 と4個. の メ ト キ シ 基 及 び6個. リ ル 基 が 磁 α1-. の シ グ ナ ル が 確 認 さ れ た.13CNMRも5がepi型. で あ る こ と を 強 く 支 持 し12),比. ら は 水 酸 基(3419cnr'),芳. lignan類. に 特 徴 的 な 非 対 称 なfurofuran環. の フ ェ ノ ー ル 性 水 酸 基,3個. ン プ ロ ト ン 等 か ら な る 計24個. 類 似 し たepi型(ア. 論 値C22H2607:402.1679)が. び ア リ ー ル ア ル キ ル エ ー テ ル(1272cnr1) 同 じ Ω. 回 転 対 称 性 の7,9,7,9-bisepoxy-. 上 の プ ロ ト ン シ グ ナ ル が 検 出 さ れ,1個. の フ ェ ノ ー ル 性水. の メ ト キ シ 基 由 来 の プ ロ ト ン シ グ ナ ル が 確 認 さ れ る こ と 以 外 は 殆 ど2の. し た.芳. 示 さ れ,. 香 族 プ ロ ト ン シ グ ナ ル か ら6は2のveratry1(3,4-dimethoxyphenyl)基. シ 基 が0一 脱 メ チ ル 化 し た も の で あ る と 推 定 さ れ,13CNMRか. デ ー タ と一致. の パ ラ 位 の メ トキ. ら も こ れ が 支 持 さ れ た.化. 新 規 リ グ ナ ン で あ り 比 旋 光 度 が 正 の 値 を 示 す こ と か ら(+)-de-0-methylmagnolin(6)と 化 合 物6はC日2N2に. て メ チ ル 化 さ れ2に. 誘 導 さ れ る こ と か ら,そ. 合 物6は 命 名 し た.. の 絶 対 構 造 が 決 定 さ れ た.. Massspectmmof(+)-de-0-methylmagnoh(6).. 1va伊'18η αη Scheme3・Phenolic7,9㌧7',9-bisepoxylignansfromtheflowerbudsofル. さ て,こ furofuran環. 血8ηo伽/加8召3'ごCHENG. れ ら リ グ ナ ン 類 の 芳 香 環 の 構 造 を 推 定 す る 上 でNMRと に 結 合 し たguaiacy1基,veratry1基,sy血gyl基. 共 に 有 効 な の がMSで. 及 び3,45-tdmethoxypheny1基. 8. あ り, を有 す.
(12) る リ グ ナ ン類 に 関 し て は そ れ ぞ れScheme4,に. 示 すmassfragmentを. 強 い ピ ー ク と し て 観 測 さ れ る こ と が 多 い ・3).化 合 物6の 強 い ピ ー ク が 示 さ れ,〃 砒137と151か 基 の 存 在 が 明 か で あ る.こ. ベ ー ス ピ ー ク も し くは 比 較 的. 場 合 も 〃晩137,151,181,及. らguaiacyl基,碗181と195か. の よ う にMSは. び195に. ら3,生5-thmethoxyphenyl. リ グ ナ ン 類 の 構 造 解 析 に お い て 有 力 な 手 段 と な り 得 る.. guaiacylgroupveratrylgroupsyringylgroup3,4,5-trimethoxyphenyl 9「oup Scheme4Themassfragmentscontainingeacharylgroupfroma7,9',7,9-bisepoxylignansystem.. 化 合 物7はHRMSか そ のEIMSに. ら 分 子 イ オ ン 〃攻358.1411([M】. ・,理論 値C20H2206:358.1417)が. はguaiacyl(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)基. フ ラ グ メ ン トが 検 出 さ れ た.IRか. ら は 水 酸 基(3410,1160cnfl)及. 在 が 示 唆 さ れ た.1HNMRは7が2個 7,g',7,g.bisepoxylignan類. び η耽151の. び 芳 香 環(1604,1517c血1)の. の フ ェ ノ ー ル 性 水 酸 基 と メ トキ シ 基 を 持 つ α で あ る こ と を 示 し た.13CNMRか. の 値 を 示 し た こ と か ら(+)-pinoresino1(7)と て メ チ ル 化 さ れ1に. 由 来 の 特 徴 的 な 漉/z137及. 示 さ れ た.. ら も こ れ が 支 持 さ れ,比. 同 定 さ れ た14).そ. 存. 回転対称 の 旋光 度が正. の 絶 対 構 造 は 化 合 物7がCH2N2に. 誘 導 さ れ る こ と か ら 決 定 さ れ た.. Massspectrumof(+)-pinoresinol(7).. な お,(+)-phillygenin(5)及. び(+)-pinoresinol(7)の. 躍.力r865∫. 初 め て で あ る.. 9. ♂CHENGか. らの 単 離 報 告 は こ れ が.
(13) L2.3中. 性 リ グ ナ ン類 の 構 造 決 定. 化 合 物8のHRMSは2や4と. 同 じ 分 子 イ オ ン 〃疲416.1815([M】. を 示 し た が,8のEIMSは 値 を 示 し,IRか. そ れ ら の フ ラ グ メ ン トパ タ ー ン と 全 く異 な っ て い た.比. ら は1級. (1239,1128c血1)の. 水 酸 基(3497,1026cnr1),芳. 存 在 が 示 唆 さ れ た.化. プ ロ ト ン(δ6.39)も. そ れ ぞ れ1個. びDEPTか. COSY及. び13C-1HCOSYの. ・HNMRか. ら は2や4と. 酸 基(δ2.OI)及. びveratryl基. 検 出 さ れ た.HRMSか. らveratryl基. 確 認 さ れ る こ と か ら,8の. 香 環(1593,1516cm-1)及. 合 物8の. 基 由 来 の プ ロ ト ン シ グ ナ ル が 検 出 さ れ た が,水. た13CNMR及. ・,理 論 値C23H2807:416.1835). ら 不 飽 和 度10で. と3,生5-tdmethoxyphenyl基. 平 面 構 造 はScheme5.に. び エ ー テ ル結 合 同 じ5個. あ る こ と が 示 唆 さ れ,ま のsp2炭. Scheme5.Absolutestructureof(一)-magnofargesin(8)anditsNOEs.. 1∩. 素 の存 在 が. と 推 測 し た.1H」H. 詳 細 な 検 討 に よ り そ の 平 面 構 造 が 強 く 支 持 さ れ た.7,8一. Massspect㎜nofcompound8.. の メ トキ シ. に 隣 接 した オ レ フ ィ ン. 及 び2個. 示 す7,gl-epoxylignan型. 旋 光 度 も負 の. 位 間の相対配置.
(14) lH-1HCOSYspectrumof(一)-magnofargesin(8). ,. 「. 13C」HCOSYspectrum lof(一)→magnofargesin(8).. ll.
(15) に 関 し て はNOE差. ス ペ ク トル に よ り7一メ チ ン プ ロ トン と9一 メ チ レ ン プ ロ ト ン 問,及. び2一 芳 香 族. プ ロ ト ン と8一 メ チ ン 及 び9㌧ エ ク ア ト リア ル プ ロ トン 間 に 相 関 が 見 ら れ た こ と か ら か伽3配 置 と決 定 した.7,8L位. の オ レ フ ィ ン の 幾 何 異 性 に 関 し て も,NOE差. ス ペ ク トル に よ り7Lプ. メ チ ン及 び9一 メ チ レ ン プ ロ ト ン 間 に 相 関 が 見 ら れ た こ と か らZ配 7一位 の 絶 対 配 置 に 関 し て は,8か 化 合 物8か. ら2へ. ら2へ. 酸 性 条 件 下 で の 分 子 内 求 核 反 応 に よ り達 成 し た.先. を得 た.中. に よ る ベ ン ジ ル 位 へ の 水 酸 化,及. ず,8の. ア セ テ ー ト(116mg)を. ラ ム ク ロ マ トグ ラ フ ィ に て 分 画 し,IHNMRに. と副 生 成 物 の8'∫ 体 の 生 成 比 率 を 検 討 し た と こ ろ,99%以. Markovnikov型. され た. びその. ジ ボ ラ ンに て. ル カ リ 性 過 酸 化 水 素 処 理 し,8'-hydro-7Lhydroxymagnofargesin(8a). 間 体8aをSio2カ. の8'R体. 置 で あ る と決 定 した.残. 異 性 化 す る こ と で 決 定 し た.. の 異 性 化 はHydroboration-Oxidatio血. ア ル キ ル ボ ラ ン に 誘 導 後,ア. ロ ト ン と8一. 付 加 が 起 こ っ た8璽R体. で あ っ た.こ. て望 ま しい立 体 配 置. 上 が α 側 面 か ら選 択 的 に α漉 一. れ は8一 位 のhydroxymethyl基. との立 体 反 発 が. 生 起 し,よ. り反 発 の 少 な い α側 面 か ら選 択 的 に 反 応 が 進 行 した 為 と推 測 さ れ た.次. に,1MHCI酸. 性EtOH中. に て30分. の 後SiO2カ. 間 加 熱 還 流 し環 化 させ た 後,Ether抽. ム ク ロマ ト グ ラ フ ィ に て 精 製 し て2(30mg)及 水 酸 基 が7し 位 を 求 核 攻 撃 し,7L位 え ら れ る.SN2型 の85%が2で お り,最. 出,Na2SO4乾. び4(5mg)を. 単 離 し た.こ. 生 成 す る は ず で あ る が,主. の 分 子 内 反 応 は 安 定 な ベ ン ジ ル カ チ オ ン を 経 たSN1型. 終 的 に ア リ ル 基 が 安 定 な ジ エ ク ア ト リ ァ ル 型 に 配 置 し た2を. 成 し た2及. び4の. 配 置 は(73,8R)と. の 反 応 で は8aの9一. ラ 位の. の プ ロ トネ ー シ ョ ン さ れ た ヒ ド ロ キ シ ル 基 が 脱 離 し て い る と考. で 分 子 内 求 核 置 換 反 応 が 進 行 した な ら ば4が あ る こ と か ら,こ. 燥 し,そ. 生成物. で 進 行 して. 生 成 し た と考 え ら れ る.生. 全 て の ス ペ ク トル デ ー タ が 天 然 の そ れ ら と完 全 に 一 致 し た こ と か ら,8の 決 定 し た.化. 合 物8は. 8・Ac. 新 規 リ グ ナ ン で あ り,(一)-magnofargesinと. 81-hydro-7響. 絶対. 命 名 し た.. 28:(+)-magnolin(2)288% 2R:(+)-epimagnolinA(4)49%. 一hydroxymagnofargesin (8a)60%. (α)B2H6/THFOoC(の31VNaOH,30%H202(c)1ハ1HCI,EtOH,△ Scheme6.Isomerizationof(一)-magnofargesin(8)to(+)-magnolin(2).. 化 合 物9のHRMSも2,4,8と 416.1835)を. 同 じ分 子 イ オ ン. 示 し た が,EIMSの. 飽 和 度 も そ れ ら と 同 じ10で ア セ チ ル 基 が 導 入 さ れ,こ 基 の 吸 収 帯(3418,1028cnf1)及 在 が 示 唆 さ れ た.化. 〃攻416.1835([M】. ・,理 論 値C23H2807:. フ ラ グ メ ン トパ タ ー ン は 全 く異 な っ て い た.ま あ る こ と が 示 唆 さ れ た が,無 れ に よ り2つ び,芳. 合 物9の1HNMRか. 水 酢 酸 と の 反 応 に よ り 分 子 内 に2つ. の 水 酸 基 の 存 在 が 明 か と な っ た.IRか. 香 環(1593,1515c血1)や ら は2,4,8と. 12. た,HRMSか. ら も 強 い1級. エ ー テ ル 結 合(1235,1125cnf1)の 同 じ5個. ら不 の 水酸 存. の メ トキ シ 基 由 来 の プ ロ ト ン シ.
(16) グ ナ ル が 検 出 さ カ た が,こ. れ ま で の7,91,7冒,9-bisepoxylignan類. ル デ ー タ と は 全 く異 な っ て い た.特 由 来 の プ ロ ト ン シ グ ナ ル(δ353)の 証 され る よう に な い.リ. δ3.8付. や7,9Lepoxylignan類. のスペ ク ト. に 顕 著 な 相 違 点 は 異 常 に 高 磁 場 シ フ ト し た1個 存 在 で あ っ た.通. 近 に シ フ ト し,特. 常,芳. の メ トキ シ 基. 香 環 上 の メ ト キ シ プ ロ ト ン は2に. 例. 異 的 な 遮 蔽 効 果 を 被 ら な い 限 り 大 き な シ フ ト差 は 生 じ. グ ナ ン 類 の 中 で こ の 様 な 特 異 的 な メ ト キ シ プ ロ ト ン の 高 磁 場 シ フ トが 観 測 さ れ る の は 極. く 限 ら れ た2つ. の グ ル ー プ の み で あ る.す. ナ ン 類 に 属 し,し. か もpendant血gと. キ シ 基 が 置 換 し た も の,そ dibenzocyclooctadiene型. な わ ち,一. 呼 ば れ る1一 位 のaryl基. の リ グ ナ ン 類 はphenyl-phenyl結. はveratryl基 aphthalene型 13C-IHCOSYの るScheme7.に. の リ グ ナ ン 類 で あ る15).し 合 を 有 す る た め,そ. 合 物9の. ・HNMR及. び13CNMRか. ら. ジ ア セ テ ー ト(9・Ac)の1H-1HCOSY及. 詳 細 な 検 討 に よ り そ の 平 面 構 造 は3 ,4,5一 位 に メ ト キ シ 基,9,9'一 示 す も の で あ る と推 測 さ れ た.7',8曹. チ レ ン プ ロ ト ン 間,及. 配 置 と 決 定 し た.以. び2L芳. 香 族 プロ 合 物9. 命 名 し た.. Scheme7.Structureof(+)-magnoliadio1(9),. H}. 13. し てNOE. 上 の 結 果 か ら,化. の リ グ ナ ン が 新 規 化 合 物 で あ っ た こ と か ら(+)-magnoliadiolと. Scheme8.NOEsin(+)-magnoliadioidiacetate(9・Ac).. び. 位 に 水 酸 基 を有 す. 一位 の 相 対 配 置 に 関 し て は9.Acと. メ チ ン プ ロ ト ン と9Lメ. ト ン と8'一 メ チ ン 間 に 相 関 が 見 ら れ た こ と か ら'70梱 の 構 造 を 決 定 し,こ. れ ら の1HNMRシ. た メ チ ル 基 は 確 認 さ れ な い こ と か ら,9はary1-1,2-dihydron-. の リ グ ナ ン 類 で あ る と 推 測 さ れ た.9の. 差 ス ペ ク ト ル を 検 討 し た 結 果,7一. か し,. た生 合 成 の 中 間体 の都 合 上 そ れ ら の リ グナ ン. の メ チ ル 基 を 有 し て い る も の が 多 い.化. の 存 在 が 確 認 さ れ,ま. の リグ. に 強 い 遮 蔽 効 果 を 受 け る3一 位 に メ ト. し て 他 方 はdibenzocyclooctadiene型. グ ナ ル は 他 の リ グ ナ ン と 容 易 に 識 別 可 能 で あ り,ま 類 は 分 子 内 に2個. 方 はaryl-1,2-dihydronaphthalene型.
(17) 1H. -1HCOSYspectrumof(+>magnoliadiold責acetate(9-Ac). 13GIHCOSYspectrumof(+). -magnoliadioldiacetate(9.Ac). ,. 14.
(18) 1.2.4M28ηo伽. L2.に. 力786∫ ∫ ∫CHENGの. お い てM.々78ε3∫. 蕾 か ら単 離 さ れ た リ グ ナ ン類 の 生 合 成 上 の 相 関 性. ∫CHENGの. 蕾 か ら5種. の リ グ ナ ン を 単 離 し,そ. リ グ ナ ン 類 はconiferylalcoho1やsinapylalcohol等 化 学 を 制 御 し て 生 合 成 さ れ,そ. coniferyfalcoholとsinapylalcoholの. び 新L規 リ グ ナ ン 類 の6,8及. 経 由 す る と考 え られ. び9はScheme9.に. 示 す よ うに. 特 異 的 カ ッ プ リ ン グ に よ り 産 生 さ れ た 同 一 のquinonemethide. ら 生 合 成 さ れ て い る と 考 え ら れ る.そ. 配 置 が 全 て 一 致 す る こ と か ら,同 は71R,8'Rの. の 桂 皮 酸 残 基 か ら 植 物 の 特 異 的 酵 素 に よ り立 体. の 生 合 成 過 程 はquinonemethideprecursorを. て い る16)。 こ れ に よ り,2,4及. precursorか. れ ぞ れ の 構 造 を 決 定 し た.. し て2,4,6の5,6一. 一 のquinonemethideprecursorか. 位 及 び8の7,8一. ら 誘 導 さ れ る と 考 え ら れ る9. 絶 対 配 置 を 有 し て い る と 推 測 さ れ る. 41A焦. Scheme9.Proposedbiosynthesisoflignansinル. 位 の絶 対. κ血. 毎8ηo伽. ノb㎎6鋭C肥NG..
(19) 1.3婚. ア`3∫ ∫6α 、 加8rα ηoθHOUTTの. 1.3.1植. 種 子 か ら の 新 規 リ グ ナ ン の 単 離 と ネ オ リ グ ナ ン 類 の 絶 対 構 造 タ・5). 物 種 の選 択 及 び フ ェ ノ ー ル性 リグ ナ ン類 の単 離. ニ ク ズ ク 科(Myristicaceae)の 加8rα η6θHOUTTの. 植 物 も多 種 の リ グ ナ ン類 や ネ オ リ グ ナ ン 類 を含 有 す る.婚. 種 子 は 和 漢 薬 ・ニ ク ズ ク と し て 駆 風,香. そ の 抽 出 成 分 は昆 虫 成 長 阻 害 作 用 を示 し,既. ア 繍oα. 味 料 と して 用 い ら れ て お り・7・ ・8),ま た. に 活 性 成 分 と し て 数 種 の ネ オ リ グ ナ ン類 が 単 離 さ れ. て い る19⑳).そ の 仮 種 皮 は抗 翻 食 活 性 を 示 し,活 性 成 分 と し てdehydrodiisoeugendや5'-methoxydehydrod重isoeugeno1等 グ ナ ン類 を多 種,多. の ネ オ リ グ ナ ン類 を 含 有 す る2・).種子,仮. 量 に 含 有 す る こ とが1.2.のM.加86躍CHENGの. 種 皮 共 に主 要 成 分 と して ネ オ リ 蕾 と異 な る.し. な っ て 仮 種 皮 か ら微 量 成 分 で は あ る が 新 規7,71-epoxylignan類. 及 びdiarylbutane類. か し,最. が 多 数単 離. 構 造 決 定 さ れ た22・23).そ の 種 子 か ら は 未 だ リ グ ナ ン類 が 全 く単 離 さ れ て い な い こ と か ら,種 も微 量 成 分 と し て 新 規 リ グ ナ ン類 が 含 有 さ れ て い る と考 え,こ M加87α CH2G2を. 刀c6HouTTの 留 去 後,抽. 種 子 の 原 料(4.9kg)を 出 物 に95%EtOHを. ン と 濾 過 を 繰 り返 し,trimyristinを を5%-NaOH溶. 乾 燥,粉. れ を探 索,構. 砕 後,CH2α2に. 加 え掩 搾 し,0・Cで24時. 主 成 分 と す るtdglycerideを. 液 に て フ ェ ノ ー ル 性 及 び 中 性 部 に 区 分 し,フ. Scheme10.Isolationof10-14fromtheseedsofム. 16. 子に. 造 決 定 した. て12時. 間 還 流 し た.. 間 静 置 した.デ. 除 去 し た.EtOHを. プ}α8rαη3HouTT. カ ンテ ー シ ョ. 留 去 後,抽. ェ ノ ー ル 性 部 をSio2カ. 妙 ア醜cα. 近に. .. 出物. ラム ク ロマ ト.
(20) グ ラ フ ィ に付. し,化. 合 物10(226mg)を. 離 さ れ て い る7,7-epoxylignan類 (13)も. 得. ら れ た22).こ. 単 離 し た.ま. た,こ. の フ ェ ノ ー ル 性 部 か ら は 仮 種 皮 か ら 単. の(+)-verrucosin(11),(+)-fragransinA2(12),及. の 主 要 成 分 と し て は ネ オ リ グ ナ ン の. trimethoxy-8-0-4'-neolignan(14)を12g単. ε7卿 アo-△9-4,7-dihydroxy-3,3',5L. 離 し た19).. Scheme11.7,7㌦neolignansanda8-0-4Lneolignanfromル. 1.3.2フ. ゆ ア纏cα. プンα8アαη∫HouTT.. ェ ノ ー ル 性 リ グ ナ ン類 の 構 造. 化 合 物10はHRMSに 和 度10が 1120Cln'1)の. よ り分 子 イ オ ン 〃攻326.1528(【M】. 示 さ れ た.IRか. ら は 水 酸 基(3504cnr1),芳. 存 在 が 示 唆 さ れ た.・HNMRか. 在 が そ れ ぞ れ2個. ・,理論 値C20H2204:326.1518)と. 香 環(1611,1510cm1)や. ら は メ チ ル 基,メ. つ つ 示 唆 さ れ,guaiacyl基. ノ ー ル 性 部 か ら は2個. ト キ シ 基,フ. の メ チ ル 基 を 有 す る 化 合 物11∼13が. の み で あ る こ と が 指 摘 さ れ,他. 以 上 の デ ー タ の 結 果 か ら,10は. 不飽. エ ー テ ル 結 合(1264, ェ ノ ー ル性 水 酸 基 の存. 由 来 の 芳 香 族 プ ロ ト ン シ グ ナ ル が 検 出 さ れ た.フ 得 ら れ て お り,化. 前 駆 物 質 か ら生 合 成 さ れ た 化 合 物 で あ る と 推 察 さ れ た.13CNMRか 基1つ. びnectandrinB. 合 物10も. ェ. 共通 の. ら 独 立 し た 芳 香 環 はguaiacyl. 方 の 芳 香 環 は ア ル キ ル 側 鎖 と 融 合 し て い る と 推 察 さ れ た.. 先 の(+)-magnoliadio1(9)と. 同 じaryl-1,2-dihydronaphthalene型. Scheme12.Structuresforaryl-1,2-dihydronaphthalenetypelignans.. 17. の.
(21) リ グ ナ ン と 考 え た.そ 配 置 は,10をCH2N2に. の 構 造 は,13CNMR及. びDEPTか. ら も 強 く支 持 さ れ,ま. て メ チ ル 化 し て 既 知 のcyclogalgravin(10a)に. 文 献 値 と 完 全 に 一 致 す る こ と か ら も確 認 さ れ た24).化 myrisfragransinと. 合 物10は. た,7冒,8'一 位 の 相 対. 誘 導 し,そ. の13CNMRが. 新 規 リ グ ナ ン で あ っ た の で,(+)-. 命 名 し た.. Massspec血mofcyclogalgravin(10a).. L3.38-0-41-neolignan類. の 絶 対 構 造. Er卿ro-△3-4,7-dihydroxy-3,3畢,5畢. 一thmethoxy-8-0-41-neolignan(14)は. す る ネ オ リ グ ナ ン で あ り,dehydrodiisoeugenolに こ の 植 物 中 に 多 量 に 含 有 さ れ る.ま. た,こ. 代 表 さ れ るbenzofuran型 の8-0-4「. CHCI3)を. ネ オ リ グ ナ ン類 と 共 に. の 不 斉 中 心 を 有 し,そ. の誘 導. 一neolignanが[α. 】D+12(61.0,. の エ ナ ン チ オ マ ー は 光 学 活 性 で あ る と 考 え ら れ る が,単. 離 さ れ た14. 示 す こ と か ら,そ. 絶 対 構 造 と 比 旋 光 度 の 決 定 を 試 み た.化. 水 酸 基 を 有 す る こ と に 着 目 し,Mosher(・H)法. (trifluoromethyl)phenylaceticacid)と. エ ス テ ル 化 し,そ. 及 び(一)-MTPAエ. 合 物14が2級. に よ り水 酸 基 結 合 炭 素 の 絶 対 配 置 を 決 定 し,こ. 絶 対 構 造 を 決 定 す る こ と に し た.Mosher(IH)法. 性 効 果 を 利 用 し,(+)一. 合 物14は2個. 一△8-7-hydroxy-3,4,5,3雪,51-pentamethoxy-8-0-4曹. は 殆 ど 比 旋 光 度 を 示 さ な か っ た 為,14の. よ り14の. 結 合 を有. 一 結 合 を 有 す る構 造 は 植 物 の 木 化 に 重 要 な役. 割 を 果 た す リ グ ニ ン の 構 成 単 位 の ひ と つ で あ る25).化 体(+)一 θ7勲ro-(7∫,8鋤. 代 表 的 な8-0-41一. と は,試 の1HNMRに. 料 をMTPA(α お け るphenyl基. れに. 一methoxy一 α一 の磁 気 異 方. ス テ ル の 左 右 の ケ ミ カ ル シ フ ト差 か ら エ ス テ ル 結 合 炭 素 の. 絶 対 配 置 を 決 定 す る 方 法 で あ る26⑳. 先 ず,絶. 対 構 造 を 決 定 す る た め に14の. フ ェ ノ ー ル 性 水 酸 基 をCH2N2に 18. て メ チ ル化 して保 護 し.
(22) 15と. し た 後,(R)一(+)-MTPAと. ス ポ ッ トが2つ. エ ス テ ル 化 し た.そ. 検 出 さ れ た.こ. ■. にて分 離 され た濃 度 の等 しい. れ ら は ジ ァ ス テ レ オ マ ー で あ り,Sio2カ. て 容 易 に 分 離 さ れ た.・HNMR測 水 分 解 し,(∫)一(一)-MTPAと. の 結 果,TLC上. 定 後,先. ずTLC上. エ ス テ ル 化 後,そ. ラ ム ク ロ マ トグ ラ フ ィ に. に て低 極 性 の ジ ア ス テ レ オ マ ー を ア ル カ リ加. の ・HNMRを. 測 定 し △δ(△∫一△盆)値 を 求 め た.そ. の. 結 果,8一 位 の メ チ ン プ ロ ト ン の 例 外 を 除 き,7一 位 を 中 心 に左 右 の 符 号 が そ れ ぞ れ 完 全 に 一 致 し た こ と か ら,文. 献 に 従 い こ の エ ナ ン チ オ マ ー(15a)の7一. の 比 旋 光 度 を 示 し,ま hydroxy-3,4,31,5曹. 位 は8配. た ε7y'hアo一 体 で あ る こ と か ら,15aの. 一tetramethoxy-8-0-4'-neolignanと. の 絶 対 構 造 も78,8R配. 置 と 決 定 し た.同. 置 と 決 定 さ れ た.化. 正. 絶 対 構 造 を(+)一 θry∫hアo-(73,8R)一 △3-7-. 決 定 し た.こ. 様 に,15の(一)一. 合 物15aが. れ に よ り,14の(+)一. エ ナ ン チ オ マ ー も 検 討 し,全. 体 の7,8一 位 て完 全 に逆. の 値 を 示 し た 事 か ら も こ の 絶 対 構 造 が 支 持 さ れ た.. 一u -uOJ,u'u-'響. Scheme13.The△. MTPAエ. 層響"「. δvaluesfortheMTPAesterof15a.△. ス テ ル 化 に よ り15が. δvaluesaregiveninppm.. 容 易 に ジ ァ ス テ レ オ マ ー と し て 分 離 さ れ る こ と か ら,14の. ー ル 性 水 酸 基 を 脱 離 可 能 な 保 護 基 と反 応 さ せ た 後MT踏. エ ス テ ル 化 し ,そ. の 後 加 水 分 解 し て14. の そ れ ぞ れ の エ ナ ン チ オ マ ー を 分 離 し,比 旋 光 度 を 決 定 す る こ と を 試 み た.フ の 選 択 的 な保 護 は 無 水 酢 酸 に よ る 室 温 中 で の ア セ チ ル 化 で 容 易 に 達 成 され,定 シ体(16)を. R=H:(+)-8η. 得 た.そ. の 後MTPAに. エ ス テ ル 化 し,Sio2カ. 一neolignan(14a)[α]D+250. 伽o-△9-(75、8尽)-7-hydroxy-3,7,3駐,5㌧. 魏 ノo-△8L(75「,8R)一. RニMe:(一)一. 牛acetoxy-7-hydroxy.3,. 一tnmethoxy-8-04電. 一neolignan(14b){α. 】D-250. εη 伽o-△85-(7R,83)-7-hydroxy-3,4,3,,5L tetr釦methoxy-8-0-4㌧neolignan(15b)[α]D-12.70. R=Ac:(一)-8η. 3警,5'.trimethoxy-8-0-4'-neolignan(16a). 〔一)一 △u一郡K)-4-hydroxy賦5,5',b冒. 量 的 に4一 ア セ トキ. ラム ク ロマ トグ ラ フ ィに て両 ジ. nimethoxy-8-0-4響. tetramethoxy-8-0-4㌦neolignan(15a)[α]D+12.60. R=Ac:(+)-8η. ェ ノ ー ル 性 水酸 基. R=H(一)-8ぞy魏70-△8㌦(7R,88)-4,7-dihydroxy-3,3㌧51-. ∫加o-△8㌧(75,8、R)-4,7-dihydroxy-3,3,,5,trimethoxy-8-0-4響. R=Me:(+)-6η. て16を. ∫ゐ70-△8L(7R,83)4-acetoxy-7-hydroxy-3, 3,,5,.trimethoxy-8-0-47.neolignan(16b). 一neohgnan. (+)一△q-(85)-4-hydroxy-3,3¶,5畢. (17a)[α]D-7.Oo(CHC13;cO.2). (17b)[α. Scheme14.Absoluteconfigurationof8-0-4'-neolignansfrom物7∫3πcα. 19. フェ ノ. 一t猶methoxy-8-0-4Lneolignan. 】D+10.0°(CHα3;cα45). プ》α87α η3HouTT..
(23) ア ス テ レ オ マ ー(16a,16b)を 5%-NaOH!αgMeOH加. 分 離. し た.次. に,ジ. ア ス テ レ オ マ ー の ア ル カ リ 加 水 分 解 を 試 み た が,. 熱 還 流 に よ っ て は7一 メ ト キ シ 体(14・7Me)が,5%-NaOH!αgEtOH系. 温 に て 直 ち に7一 エ ル をLiAIH4に. ト キ シ 体(14-7Et)が. 生 成 し た.そ. こ で,両. 体(14a)の. た.こ. のLiAlH4に. 比 旋 光 度 は+25.28(00.65,CHC13),(一)一 よ る 還 元 反 応 で は,(+)一. 体(14a)の. 4-hydroxy-3,3',5'-trimethoxy-8-0-41-neolignan(17a)が,(一)一 度 を 示 す(88)一 得 ら れ た.こ. △%-hydroxy-3,3',5'-trimethoxy-8-0-4'-neolignan(17b)が れ に よ り,こ. の 結 果,光. あ る と そ れ ぞ れ 絶 対 構 造 が 決 定 さ れ た.. 位 の エ ス テ 学 分 割 し. 体(14b)は+25.53(60.75,CHCI3)で. あ っ. エ ス テ ル か ら 負 の 比 旋 光 度 を 示 す(8R)一 体(14b)の. △町. エ ス テ ル か ら正 の 比 旋 光 そ れ ぞ れ 副 生 成 物 と し て. れ ま で 絶 対 構 造 の 決 定 さ れ て い な か っ た17aが(一)一(8R)一. 3,3,,5Ltrimethoxy-8-0-4Lneolignan,17bが(+)一(8∫)一 neolignanで. ジ ァ ス テ レ オ マ ー の4,7一. て 開 裂 さ せ る こ と に よ り そ れ ぞ れ の エ ナ ン チ オ マ ー を 得 た.そ. た(+)一. で は 室. △9'-4-hydroxy.. △91-4-hydroxy-3,3冒,5Ltrimethoxy-8-0-4,-.
(24) 1.4シ. モ ク レ ン(ル 血8・ ηo伽1∫1卯oηDESR.)中. の リ グ ナ ン類 の 分 布 に 関 す る 研 究. L4.1序. リグナ ン類 は ファイ トア レキシ ン等28)の 生体 防御 のため に産生 されて明確 な生物活 性 を持つ化 合物群 と異 な り,生 物活性 や機 能性 をほ とん ど示 さない もの も多 く存 在 す る.し か しなが ら,そ の ように明確 な機 能 を解 明 され てい ない リグ ナ ン類 も,長 い 自然 淘汰 の歴 史を越 えて今 も植物 体 内で生 産 され続 け る以上 は生物 学 的 になん らかの役 目を担 っている と考 え られ る.そ れ らの生 態 系 にお け る役割 を解 明す る為 に は,植 物 の どの器官 にて 多 く生産 され,そ. の含 有 量 が どの様 に 推. 移 し,そ して どの程 度 の量が周 辺 の土壌 に放 出 されてい るのか を明か にす る必要 が あ る.ま た リ グナ ン含 有量の多い 器 官 を検討 す る ことは,そ れ を効率 的 に得 るた め の有効 な情 報 となる.し か し,こ れ まで に どの植物 器官 で そ れ らの生産 率が高 いのか を明 らか に した報 告 は ない ので,シ モ ク レン(ル 毎9κoJ∫ α1∫1解orαDESR.)の 主要 リグナ ン類 の各植物器官 中での含 有率 を比較 した.つ. ぎ. に,含 有量の多か っ た蕾部 にお ける主要 リグ ナ ンの含有 量 の推移及 び樹 木周辺 土壌 へ放 出 され る その蕾一個当量 を調べ た.. 1.4.2リ. グ ナ ン類 の 各 植 物 器 官 に お け る 分 布 と 含 有 量. 1996年11月. に シ モ ク レ ン の 各 植 物 器 官(蕾. 蕾 部 に 関 して は さ ら に 花 部,雄 に加 え6時. 蕊 部,雌. 間 加 熱 還 流 し た 後,CH2Cl2を. 部,枝. 蕊 部,及. 部,葉. 部,樹. び 尊 部 に 区 分 け し た.各. 留 去 し,抽. 出 成 分 をGC-MSに. 全 て の 器 官 の 抽 出 物 か ら主 要 リ グ ナ ン と し て(+)-veraguensin(18)が 出 物 よ り18をSiO2カ 蕊,雌. 皮 部,根. ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に て 単 離 し,そ. 皮 部)を. 器 官 を粉 砕 後CH2(コ2 て 分 析 し た.そ. の 含 有 率 を 比 較 し た 結 果,花. ま た 樹 皮 等 に 比 較 し て 弱 い 植 物 組 織 の 蕾 部 や 微 生 物 等 との 接 触 が 多 い 根 部 に18及 れ 迄 に18が. 合 物 が や は り外 敵 に 対 す る 生 体 防 御 の 一 端 を 担 っ て い る の で は な い か と推 察 さ れ る.. ∫姻07αDEsR.. (+)-Veraguensin(18)wasdetectedatl6.17血1L. 21. 弁,雄. 長 速 度 が 速 く, び 他 の リグ ナ. 抗 菌 性 等 を 有 す る との 報 告 は な い が,こ. GaschromatognlmofCH2Cl2exなactoftllestamenofM∫. の 結 果,. 検 出 さ れ た29).そ れ ぞ れ の 抽. 蕊 部 の 蕾 部 及 び 根 皮 部 で 高 く,樹 皮 や 葉 部 で 低 い こ とが 明 ら か に な っ た.成. ン類 が 偏 在 し て い る こ と か ら,こ. 採 取 し た.. れ らの化.
(25) ま た,シ. モ ク レ ン(M.Zl解orαDESの. の 蕾 は1.2.で. の 代 替 品 と し て 日 本 で は 用 い ら れ て い る が,そ る7,9,,7,9-bisepoxylignan類. 検 討 し た 中 国 産 辛 夷(Mルrgε. の 蕾 の 抽 出 成 分 に は(+)-magnolin(2)に. は 全 く 検 出 さ れ な か っ た.反. 等 の7,7・-monoepoxylignan類. ∫∬CHENGの:蕾) 代 表 され. 対 に,M.ル796∫'∫CHENGの. は 全 く 検 出 さ れ な か っ た.同. 蕾 か ら は18. じ和 漢 薬 と し て 用 い ら れ て い る に も拘. ら ず リ グ ナ ン 成 分 に 関 し て は 全 く 異 な る と い う 結 果 を 得 た. Table2.Distributionandabllndance of(+)-veraguensin(18)inM.Zπ. 拶orαDEsR.. Veraguensin(18). Weight. Palt Petal Stamcn Pistil C滋yx Bmnd1 厩 Bark Rootbark. 47.5(156) 16.0(1.51) 12.5(0.78) 4.2(0.07) 5.0(0.07) 6.7(0.10) 3,0(trace) 43.9(0.47). 3047 1180 1595 6198 6799 6667 14562 9341. Allvaluesaregiveninmg.Thevaluesin parenthesisareamounts(%)ofl8(w〆w).. L4.3シ. 次 に,リ. モ ク レ ン の蕾 部 にお け る主 要 リグ ナ ンの含 有 量 の推 移 につ い て. グ ナ ン 含 有 量 の 多 か っ た シ モ ク レ ン の 蕾1個. 有 量 の 推 移 を 追 跡 した.10月 れ 粉 砕 しcH2α2に. 加 え6時. か ら6月. そ の95%以. 留 去 し,抽. の 結 果,Figure1.に. 最 大 と な る.そ. の 後,18の. Fig1.Sequentialalterationoftheabundan㏄of(+)-veraguensin(18,0)inabudanda 血8・η0伽Z∫ 娚OrαDESR,andthetO圃amOUntSOf18inthef烈1enplantpartS,peta1.. s㎞enandcalyx(●).Bargraphshowsthealterationofweightofabudandafluit.. 22. 蕊 や 專 の 落 下 に 伴 い,. れ に よ り,自 然 界 に お い て は 土 壌. 中 の 微 生 物 等 が シ モ ク レ ン 由 来 の リ グ ナ ン類 を 代 謝 分 解 す る こ と に な る.. Month. ラムクロ. 含 有 量 は蕾 の 成 長 に従 っ て. 含 有 量 の 多 い 花 弁,雄. 9ctNovりecJan卜ebMarAprMayJun. つ つ 採 取 し,そ れ ぞ. 出 物 か ら18をsio2カ. 示 す よ う に,18の. 上 が 樹 木 周 辺 に 放 出 さ れ る こ と を 明 らか に し た.こ. 伽itOfル. 蕾 か ら結 実 期 ま で の 含. の 月 の 平 均 的 な 型 の 蕾 を5個. 間 還 流 し た 後,cH2(コ2を. マ トグ ラ フ ィ に て 単 離 し た.そ 増 加 し,開 花 時(4月)に. ま で,そ. に 含 有 さ れ る18の.
(26) L5実. 験. 15.1Scheme2.ル. 毎9ηo伽. M.力rg6躍CHENGの. 力 ア9ε5ゴ ∫CHENGの. 蕾 の 原 料6.8kg)を. を 留 去 後,抽. 出 物(7849)をSiO2カ. ン(2129)を. 調 製 し た.こ. 及 び 中 性 部(2049)に. 蕾 か らの リ グ ナ ン類 の 単 離. 乾 燥,粉. て12時. の フ ラ ク シ ョ ン を 常 法 に 従 い5%-NaOH溶. 区 分 後,sio2カ. そ れ ぞ れ 単 離 し た.中 合 物8(1579)及. 合 物9は. ェ ノ ー ル 性 部 よ り化. 性 部 か ら も 繰 り 返 しSiO2カ び9(1.899)を. の 過 程 で 中 性 部 か ら 主 要 リ グ ナ ン 類1(689),2(209),3(219)も か ら 再 結 晶 し た.化. ラクシ ョ. 液 に て フ ェ ノ ー ル 性(5.879). ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ を 繰 り返 し,フ. ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に て 精 製 す る こ と に よ り,化. 物8はAcetone中. 間 還 流 し た.CH2α2. ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に 付 し て(+)-magnolin(2)フ. 合 物5(229mg),6(482mg),7(124mg)を. た.こ. 砕 後,CH2α2に. そ れ ぞ れ単 離 し. そ れ ぞ れ 単 離 し た.化. 再 結 晶 で き な か っ た が,8,9両. ルrg65∫'CHENGの. 蕾 か ら単 離 さ れ た リ グ ナ ン 類 の 構 造. (+)-Eudesmin(1).Whitecrystal.Mp98-1000.[α. 】D+57.60(CHCI3;oL2).EIMSseeMassspectmm. IRvmaxcm4(KBr):1610,1595,1510,1470,1260,1140。NMRseeNMRdata. (+)-Magnolin(2).Oi1.[α. 】D+49.90(CHCI3;60.9).EIMSseeMassspectmm.IRvmaxcm-1(KBr):. 1592,1515,1463,1265,1235,1128,1028.NMRseeNMRdata. (+)-Yangabin(3).Whitecrystal.Mp119-1210.[α. 】D+480(CHCI3;01.0).EIMSseeMassspectrum. IRvmaxcm'1(KBr):1590,1512,1250,1050.NMRseeNMRdata. (+).Epimagnolin(4).Paleyellowoil.[α]D+105.20(CHCI3;c3.45).EIMSseeMassspectrum IRvmaxcmO1(KBr):2939,1592,1517,1029,825.NMRseeNMRdata. (+)-Phillygenin(5).Amorphous.Mp135-1370.【. αユD+93.20(CHCI3;60.6).EIMSseeMass. spectrum.IRvmaxcm1(KBr):3414,1609,1593,1517,1465,1270.NMRseeNMRdata. (+)-De-0-methylmagnolin(6).Oil.[α]D+58.lo(CHC13;02.75).HRMS厩:402.1696([M]+,calcd fbrC22H2607:402.1679).EIMSseeMassspectrum.IRvmaxcm-1(KBr):3419,1593,1515,1464,1272, 1216.NMRseeNMRdata. (+).Pinoresinol(7).Amorphous.Mp115-ll70.[α. 】D+35,00(CHCI3;00.7).HRMS〃. ([M】+,calcdforC20H2206:358.1417).EIMSseeMassspectrum.IRvmaxcm-1(KBr):3410,1604, 1517,1465,1434,1367,1160.NMRseeNMRdata. (一)-Magnofargesin(8).Whitecrystal.Mp98-1000.[α]D-33.30(CHC13;02.8).HRMS祓:416.1815 ([Ml+,calcdforC23H2807:416.1835)。EIMSseeMassspectrum.IRvmaxcm-1(KBr):3497,3012, 2938,1593,1516,1464,1329,1128,1026,1005.NMRseeNMRdata、 (+)-Magnoliadiol(9).Oil。[α]D+62.90(CHCI3;c2.1).HRMS破:416.1835([M]+,calcdfor C23H2807:416.1835).EIMS〃. 晩(rel.int.):416([M】+,20),398(100),382(24),368(25),355(21),. 337(19),260(27),151(12).IRvmaxcm-1(KBr):3418,3001,2938,1593,1515,1456,1346,1235, 1125,1028.NMRseeNMRdata.. 23. 合. 化 合 物 と もア セ チ. ル 化 す る こ と に よ り 容 易 に 再 結 晶 を 達 成 で き た.. 1.5.2.Scheme3,5,7,物8πo伽. ラ. 攻:358.1411.
(27) Massspectraof7,91,7,,9-bisepoxylignans1-4. (HectlonImpactMode). Masssp㏄tn㎜of(+)-eudesmin(1).. Massspec血mof(+).magno五n(2).. Massspectnmof(+)-yangabin(3).. Massspect皿mof(+)-epimagnolin(4).. 24.
(28) 15.3.Scheme6.(一)-Magnofargesin(8)の2へ. (一)-Magnofargesin(8)の が らBH31THF溶. の 異 性 化. ア セ チ ル 化 体(116mg)をTHF(2m1)に. 液(1M,05ml)を. 鴨ter1THFを. ゆ っ く り と 滴 下 し た.OoCで2時. ゆ っ く り と 滴 下 し 過 剰 な ヒ ド リ ド を 分 解 し た.次. 3MNaOH(0,5ml)と30%H202(0。5ml)を 施CO3に. 加 え て1時. て 飽 和 さ せTHF層. 層 に 加 え,Na2SO4乾. を 分 離 し た.水. 燥 後,減. 圧 下 で 溶 媒 を 留 去 し た.残. 間 撹 搾 後,. に そ の 混 合 溶 液 を450Cに. 昇 温 さ せ,. の 後,混. 合 溶液 を. て 繰 り返 し 抽 出 し た.Ether層 渣 をSio2カ. をTHF. ラム ク ロマ トグ ラ フ ィに付. 混 合 液 を8a(70mg)を. 間 加 熱 還 流 さ せ た.冷. に て 抽 出 し た.Bther層. 間,250Cで1時. 絆 しな. 離 し た.. つ ぎ に,1MHC1(0.1ml)とEtOH(0.9ml)の 拝 し な が ら30分. 冷 却,撹. 間 掩 搾 し 酸 化 し た.そ. 層 部 はEtherに. し,8Lhydro-7'-hydroxymag血ofargesin(8a)を70mg単. え,撹. 溶 解 し,OoCに. 溶 解 さ せ たEtOH(1mDに. を 洗 浄 後,Na2SO4乾. 却 後,H20(20ml)で 燥 し,そ. 希 釈 し,さ. 加. ら にEther(10mlx2). の 後 減 圧 下 で 溶 媒 を 留 去 し た.残. 渣 をSiO2. カ ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に 付 し,(+)-magnolin(2)を30mg(Yield259%),(+)-epimagnolinA(4)を 5mg(Yield43%)そ. れ ぞ れ 単 離 し た.. 8LHydro-7Lhydroxymagnofargesin(8a).Paleyellowoil.HRMS厩:434.1946([M】+,calcdfor C23H3008:434.1940).EIMS〃. 攻(rel.int.):434([M】+,20),398(100),382(24),368(25),355(21),. 337(19),260(27),151(12).NMRseeNMRdata.. 1.5.4SchemelO,12.1吻r競. 砿. ∫oα.加8アαηoθHouTTの. 加grα π08HouTT.の. CH2Cl2を. 留 去 後,抽. 種 子 の 原 料(10kg)を. 乾 燥,粉. 出 物(1.5kg)に95%EtOHを. 出 物(400g)を. ノ ー ル 性 部 をSiO2カ. 砕 後,CH2(ユ2に. 加 え 撹 拝 し,OoCで24時. テ ー シ ョ ン と 濾 過 を 繰 り 返 し,trimyristinを 留 去 後,抽. 種 子 か らの リグ ナ ンの 単 離 及 び そ の構 造. 間 還 流 し た.. 間 静 置 し た.デ. 主 成 分 と す るtriglyceride(1.lkg)を. 常 法 に 従 い5%-NaOH溶. て12時. カ ン. 除 去 し た.EtOHを. 液 に て フ ェ ノ ー ル 性 及 び 中 性 部 に 区 分 し,フ. ェ. ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に 付 す こ と に よ り,(+)-myrisfragransin(10)を226mg. 単 離 し た. フ ェ ノ ー ル 性 部 か ら は7,7-epoxylignan類 nectandrinB(13)も. ㏄. 一MSに. の(+)-verrucosin(11),(+)-fragransinA2(12),及. よ り確 認 さ れ た が,TLC上. ロ マ ト グ ラ フ ィ に て 分 画 し た と こ ろ12(70mg)が か ら 分 離 さ れ た.分. 離 後 の11と13は. て そ れ ぞ れ を 単 離 後,加. 結 晶 化 し,Ether不. ア セ チ ル 化 に よ りTLC上. 水 分 解 に よ り11と13を60mgつ. ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に 付 し た と こ ろ,主 8-0-4Lneolignan(14)を129単. で は 分 離 さ れ な か っ た.SiO2カ. で 分 離 さ れ て 検 出 さ れ,prLCに. つ 得 た.フ. 離 し た.. (+)-Myrisfragransin(10).Whitepowder.HRMS城326.1528([Ml÷,calcdforC20H2204:326.1518). [α]D+44.8・(CHC13,01.0).EIMSseeMassspectrum.IR鞭axcm-1(KBr):3504,2962,1611,1510,. 25. ラム ク. 溶 の た め に 容 易 に11と13. ェ ノ ー ル 性 部 をSiO2カ. 要 成 分 と し て ε7励 アo-△%,7-dihydroxy-3,3',5Ltrimethoxy-. 1264,1120.NMRseeNMRdata.. び. ラム.
(29) 1.5.5.Scheme13,14.8-0-4'-neolignan類. Ery焼 チ ル 化 MTPヘ. の 絶 対 構 造. アo-△M,7-dihydroxy-3,3,,5Ltrimethoxy-8-0-4-neolignan(14)の はCH2N2と. 室 温 に て4日. フ ェ ノ ー ル 性 水 酸 基 の メ. 間 掩 搾 す る こ と に よ り 定 量 的 に 達 成 さ れ た.. エ ス テ ル 化 はOhtaniら. の 方 法 に 従 っ て 行 っ た.メ. チ・ ル 化 体15(500mg,1.3x10-3mol),. (dimethylamino)pyridine(630mg,5,2xl(}3mol),恥N(130mg,1.3x1α3mol)をCHCI3(3ml)に 解 し,こ. 溶. れ に(+)-MTPAchloride(650mg,2,6x1α3mol)を. 加 え10時. [(dimethylamino)propyl】amine(130mg,1.3x103mol)を 残 渣 をSiO2カ 単 離 し た.そ. ラ ム ク ロ マ れ. 間 室 温 に て 撹 搾. こ れ に 加 え た 後,減. ト グ ラ フ ィ に 付 し,15a及. 圧 下 で 溶 媒 を 留 去 し た.. び15bの(+)-MTPAエ. ら の 加 水 分 解 は 常 法 に 従 い5%-NaOHα9.MeOH中. ス テ ル を100mgづ で3時. フ エ ノ ー ル 性 水 酸 基 の ア セ チ ル 化 はAc20!pyridineに. 的 に 達 成 さ れ た.MTI込. エ ス テ ル 化 で は,16(500mg,1.2x10-3mol),(dimethylamino)pyridine. (585mg,4.8x10-3mol),Et3N(121mg,1.2x103mo1)をCHCI3(3ml)に. (123mg,1.2xlO-3mol)を グ ラ フ ィ に付. び16bの(+)-MTPAエ. 誘 導 体16aの(+)-MTPAエ. ドリ ドを 分 解. を 分 離 し,こ ロ マ. ス テ ル の 開 裂 で は,先. MTPAエ. れ を11VHCIに. ス テ ル(90mg)をLiAIH4と. し,14b(15mg)及 (+)-E7助ro-(73,8R)一. び17b(20mg)を. 燥 後,溶. び17a(26mg)を 反 応 さ せ,後. ト. ス テ ル(90mg)を. 間 撹 搾 し た.つ. 出 し た.Ether留. ラ ム ク ロ マ. つ 単 離 し た.. ぎ にEtOAcを. 媒 を 留 去 し た.5%-NaOH水. て 酸 性 に し た 後Ether抽. し,14a(13mg)及. れ に(+)-MTPA. 渣 をSiO2カ. ず16aの(+)-MTPAエ. 室 温 で3時. し た 後 濾 過 し,乾. トグ ラ フ ィ に付. 圧 下 で 溶 媒 を 留 去 し,残 ス テ ル を そ れ ぞ れ110mgつ. Ether中,LiAIH4(120mg,3.16xl(ン3mol)と て ヒ. し,こ. 間 室 温 に て 掩 搾 し た.3{(dimethylamino)propy1]amine. こ れ に 加 え た 後,減. し,16a及. よ り室 温 に て 定 量. 溶 解. 加 え10時. っ. 間 加 熱 還 流 し て 達 成 し た.. 8-0-4Lneolignan(14)の. chlodde(600mg,2,4xlO・3mol)を. し た.3-. 静 か に 加 え. 溶 液 に て フ ェ ノ ー ル 性 部 去 後,残. 渣 をSiO2カ. そ れ ぞ れ 単 離 し た.同 処 理 を し てSiO2カ. ラ ム ク. 様 に16bの(+)-. ラ ム ク ロ マ. トグ ラ フ ィ に付. そ れ ぞ れ 単 離 し た.. △9-4,7-dihydroxy-3,3撃,5Ltdmethoxy-8-0-4㌦neolignan(14a),Whiteoil.[α. 】D. +25.28(cO.65,CHCI3).EIMSseeMassspectrum.IRvmaxcm-1(KBr):3497,1639,1591,1241,1229, 1126,1036.NMRseeNMRdata. (一)-E7y漉70-(7R,83)一. △9-4,7-dihydroxy-3,31,5Ltrimethoxy-8-041-neolignan(14b).Whiteamorphous.. [α]D-25,53(00.75,CHCI3). (+)-Er卿ro-(73,8R)一. △9-7-hydroxy-3,4,3曹,51-tetramethoxy-8-0-4㌧neolignan(15a).Whiteoil.[α1D. +12.6(01.0,CHCI3).HRMS〃. 耽:388。1915([M]+,calcdforC22H2806:388.1886).EIMSseeMass. spectrum.IRvmaxcm-1(KBr)ご3484,1590,1516,1463,1265,1228,1029.NMRseeNMRdata. (一)-Ezy疏70-(73,8R)一. △9-7-hydroxy-3,4,3曹,5Ltetramethoxy-8-0-4Lneolignan(15b).Whiteoil,[α. 】ガ. 12.68(c2.0,CHCI3). (一)一(8R)一△8【-4-hydroxy-3,3署,5雪 CHCI3).HRMS〃. 一trimethoxy)-8-0-4署. 一neolignan(17a).Whiteoil.[α]D-7.0(cO.2,. 晩:358.1797([M】+,calcdforC21H2605:358.1781).EIMSseeMassspectrum.. IRvmaxcm1(KBr):3491,1589,1516,1504,1463,1423,1270,1240,1037.NMRseeNMRdata. (+)一(8∫)一△8L4-hydroxy-3,3響,5Ltrimethoxy)-8-0-4'-neolignan(17b).Whiteoil.【 CHCI3).. 26. α】D+10。0(00.45,.
(30) Massspectraof8-0-4響. 一neoligna皿s1447.. (Elec血onhnpactMode). Massspec血1mofθ. 膨 疏ro-△8`-4,7-dihydroxy-3,31,5蟹. Massspec㎞mofε. ワ 訪 沿 △8°-7-hydroxy-3,4,3響,5Lte¢ame血oxy-8-0-4曇. Massspect㎜ofの. Massspect㎜of△. 漉 γo一 バ. ー4-acetoxy-7-hydrox》. 一〇ime血oxy-8-0-4「-neohgnan(14).. 一neohg【m(15).. し3,3璽,5し ㎞me山oxy-8-0-4「-neohgna11(16).. 曾4hydroxy-3,3',51,面1nethoxy-8-0-4㌧neohgnan(17).. 27.
(31) Massspeα. ㎜o吻. 伽. 1.5.6.Table2.Fig,1.リ. 1996年ll月 (9.3g)を. 一△ ⑧一7-e血oxy-4-hy血oxy-3,3「,5L血me曲xy-8-0-4L㏄. グ ナ ン 類 の 各 植 物 器 官 に お け る 分 布 と含 有 量. に シ モ ク レ ン の 蕾 部(13.79),枝. 採 取 し た.蕾. 器 官 を 粉 砕 し てCH2Cl2に. に て 分 析 し た.つ. ぎ に,Sio2カ. 花 弁 部(475mg),雄. つ ぎ に10月 に 加 え6時. か ら6月. 加 え6時. 皮 部(1469),根. 蕊 部(1.6g),及. 間 還 流 し た 後,CH2(コ2抽. 部(0.07%),葉 ま で,各. 月 ご と の 蕾1個. 部(4.2mg),枝. 有 率(w!w%)は 部(0.1%),樹. 皮 部(trace),根. 留 去 し,各. 出 成 分 をGC-MS. の18の. 単 離 し た. 部(6.7mg),. 蕊 部(151%),雌 皮 部(0.47%)で. つ つ 採 取 し,そ. 抽 出 物 か ら18をSiO2カ. 皮部. び 奪 部(6.2g). 部(5mg),葉. 花 弁 部(1.56%),雄. 月 の 平 均 的 な 型 の 蕾 を5個. 間 加 熱 還 流 し た.CH2(コ2を. ィ に て 単 離 し た.各. 蕊 部(1.2g),雌. 蕊 部(12,5mg),尊. 皮 部(43.9mg).含. 部(0.07%),枝. 部(6.79),樹. ラ ム ク ロ マ ト グ ラ フ ィ に て そ れ ぞ れ の 抽 出 物 よ り18を. 蕊 部(16mg),雌. 樹 皮 部(31ng),根. 部(6.89),葉. 部 は さ ら に 花 弁 部(3.1g),雄. に 区 分 け し た.各. (0.78%),尊. 〇五g㎜(14-7Et).. 蕊 部 あ っ た.. れ ぞ れ 粉 砕 しCH2Cl2 ラ ム ク ロ マ トグ ラ フ. 含 有 量 は,10月(6mg),11月(7mg),12月(7.4mg),. 1月(7。6mg),2月(8mg),3月(11mg),4月(13mg),5月(0.2mg),6月(1.2mg)で. 28. あ っ た..
(32) L6参. 考 文献. 1.Miyazawa,M.,Kasahara,H・andKameoka,H.(1992)P妙oo舵. 〃2'∫∫ry31,3666.. 2.Miyazawa,M.,Kasahara,H.andKameoka,H.(1995)八. 娩 〃7α1P70ぬo∫L6∫. 彪 武37,205.. 3.Miyazawa,M,Kasahara,HandKameoka,H,(1996)P乃y∫oc舵. 雁5∫ry42,531.. 4.Kasahara,H,Miyazawa,MandKameoka,H(1995)P乃y'06舵. 纏5'ry40,1515.. 5.Miyazawa,M,Kasahara,H.andKameoka,H.(1996)1V磁. アα1Pro伽o'Lε. 6.Ayres,D.C.andLoike,J・D・(1990)1置L∫9〃. απ511C乃61η.わ. ∫0108.α. ∫彪z∫8,25.. η401∫ η.ρrgρ6r∫. ∫83,P12,Cambridge. Univ.Press. 7.Gottlieb,0.R.andYoshida,M.(1989)1V伽rα1p704麗o∫5ρ!wooの. ρ1伽. ∫1,p442,Rowe,J.W.ed.,. Springer,Berlin. 8,Miyazawa,M.,Ishikawa,Y.,Kasahara,H.,Yamanaka,J.,andKameoka,H.(1993)・P伽oc舵. 肋5'η. 1191、 9.Kakisawa,H.Chen.Y.,PandHsu,H.,Y.(1972)、P勿. ∫oo舵. 加 ∫∫η11,2289.. 10。Huang,Y,L.,ChenC.,C.,Che11,Y.P.,Hsu,H.Y.andKuo,H.H.(1990)PZα. 漉 αM64∫oα.56,237.. 11.Chen,C.,C.,Huang,Y.L.,Chen,Y.P,Hsu,H.Y.&Kuo,H.H.(1987)σ. 舵7η.P加r配.Bπ. 12.Pelter,A.,Ward,R.S.andNishino,C.(1977)1と'rα. π36,1791.. 舵4roη47,4137.. 13.Rahman,M.M.A,Dewick,PM.Jackson,D.E.andLucas,J.A.(1990)P伽oc加. 履5'η29,1971.. 14.Ve㎜es,B.,Seligmann,0.andW合gner,H.(1991)P伽oc舵. 傭. 15.Ayres,D.C.&Lo孟ke,J.D,(1990)"L♂8・. ηαη31曹α61η.わ. ∫oJo8.α. ∫η30,3087. η401」 π.p7gρ6π. ∫6∫,p218,Cambridge. Univ.Press. 16.Katayama,T.Davin,LBandLewis,N.G.(1992)P乃y∫oo舵 17.難. 波. 恒 雄(1980)原. 18.中. 谷. 延 二(1988)フ. η3∫3∫zy31,3875.. 色 和 漢 薬 図 鑑245,保 ー. 育 社.. ド ケ ミ カ ル2,70,. 19.Isogai,A.,Murakoshi,S.,Suzuki,A.andTamura,S,(1973)Agz.B∫01.C舵. 配.37,889.. 20.Isogai,A.,Murakoshi,S.,Suzuki,A.andTamura,S.(1973)Agz.B∫01,C舵. 〃2.37,1479.. 21.Hattori,M.,Hada,S.,ShuY.-Z.,Kakiuchi,N.andNamba,T.(1987)C舵. ηz.、P加r配.Bμ1乙35,668.. 22.Hattori,M.,Hada,S.,Kawata,Y.,Tezuka,Y.,Kikuchi,T.,a皿dNamba,T,(1987)C舵. 彫.P加7溺.B〃11.. 35,3315. 23.Wbo,W.S.,Shin,K.H.,Wagner,H.andLotter,H(1987)P妙06舵. 傭'ry26,1542.. 24.Fonseca,S.F,Nielsen,LT.andR亘veda,EA.(1979)1)加'oc舵. 配 ど5Zη18,1703。. 25.Zacchino,S.A.andBadallo,H.(1988)!.1Vα'.Pro4.51,1261. 26.Dale,J.A.,Dull,D.LandMosher,H.S.(1969)」.078.C乃6η3.34,2543. 27.Ohtani,1.,Kusumi,T.,Kashman,Y.andKakisawa,H.(1991)」.A配.α 28.後. 藤. 正 夫(1991)最. 29.Iida,TandIto,K.(1983>'」P乃y∫oo乃. 新 植 物 病 理 学 概 論186,養. θ溺.306.113,4092. 賢 堂.. α η∫∫∫η22,763.. 29. ゾ35,.
(33) 第2章. リ グ ナ ン 類 の 生 物 変 換 に よ る 有 用 物 質 産 生 に 関 す る 研 究1-11). 2.1序. 第1章. におい て,こ. れ まで に既 に検討 され てい た2種 の植物 を再検 討す ること に より,微 量 成. 分 と して含 有 され る新規 リグナ ン4種 を単離,構 造決定 した.こ れ に よ り,こ れ まで に検討 され た植物 か ら も種 と含 有率 の高 い 植物器 官 を選 択す れば新 規物質 の単 離 される確 率 は高 い ことを示 唆 した.こ の ような従 来 なが らの未知 なる物質の探索 が依然 と して重要 であ る ことは,近 年taxol の様 な優 れ た抗癌 剤 が 天然物 か ら単離 され,臨 床応用 された事 か らも裏付 け られ る12).し か し, さらに多 くの新規 及 び有用物 質 を各分 野 に供 給 す るため には,そ の探 索領域 を拡 張す るこ とが 必 要で あ る.こ の よう な観点 か ら考 え る と,陸 上動植物 か ら海洋生物へ と探 索領域 を拡張 して多種 多様 な新奇化合 物 を単 離 した天 然 物有機化学 者達の功績 は大 きい,し 産生 す る云 わば"一 次"の. か しこれ ら は何 れ も生物 の. 物 質のみ を対象 としてい る ものが殆 どであ る13).. 薬 や毒 物 として ヒ トや他 の生 物体 内 に摂取 された有機 化 合物の多 くが生体 内の代 謝酵素系 に よ り様 々 な分子変換 を受 けて活性 化 された り,よ り強力 な作用 を示す ようになる こ とは良 く知 られ てい る ことであ る.も. ち ろん これ らの諸反応 は体 内 に取 り込 まれた異 物 を速 やか に排 泄 し恒常 性. を維持 しようとす る生 理 的作 用 に起 因 してい る.こ の よ うに して代 謝 され た物 質 は,産 生生物 の 生体 内 を離 れ他 の生 物 の代 謝 を受 けた云 わば"二 次"の 物質で あ り,天 然 に存在 す る もの とは異 なる構 造 を有 す る ものが 多数確 認 されている.リ enterodio1やenterolactoneの. グナ ン類 で例示 す る な らば,既. に序論 で述べ た. 様 な興味深 い薬理活性 を有す る物 質が,腸 内細 菌 に よ りフェノール. 性水 酸 基 の位 置選 択 的脱 離等 の有機合成 的 に困難 な生 体反応 を経 て生成す る こ とが挙 げ られ る14). これ らmammaliamlignanと. 呼 ば れる天然型 の リグナ ン類 と構 造上異 なる特 徴 を有す る物質 の発見. は他 の リグナン類 か ら も代謝 に よる有用物質 産生が期待 で きる ことを示唆 してい る.こ の ことか ら,多 数存在 す る リグナ ン類 を基本骨格 別に各種生物変 換 を試み る こ とは有用物 質 産生(探 索 で もある)の 観点か ら,ま た生物 の もつ物 質変 換能 を解 明す る点か らも興味 が持 た れ る.ま た,興 味深 い 生体 内作用 を示 す化学 物 質 の多 くが極 く微量 で効 力 を持 ち,そ の構 造 を決 定 し得 る必要 量 が確保 で きない ため,実 際 に生体作 用 を生起 させ てい るprincipleが 解 明 されず にい るこ とが多 い と推 測 され,事 実,mammaliamlignanも の は1980年. 尿 中に僅 か しか排 泄 されてい なか ったので,発 見 された. と比較 的最 近 で あった.リ グナン類 を生物 に投与 してその代謝 産物 の構 造 を明 らか. に して ゆ くことに よ り,普 段 少 量 しか摂 取せ ず,微 量で効 力 を持 ちな が ら構造 の解 明 されてい な い リグ ナ ン由来 の二 次 物質 が存 在 す る とすれ ば,そ れ を見 出せ る可 能性 が高 くな る と考 える.そ こで第2章 で は リグ ナ ン類 の各 種生物 に よる変換 を行 い,変 換 物 の構 造 及 び変換 反応 につ いて検 討 した.. 30.
(34) 2.27,91,7,9-bisepoxyligna皿. 類 の 哺 乳 動 物. ・ ラ ッ ト,微. ハ ス モ ン ヨ ト ウ(勘040P彪rα1伽rαFABRIcIus)に. 2.2.17,9',7',9-bisepoxylignan類. 天然. 生 物(卸. ε78∫〃〃5η ∫88r)及. ・. よ る 生 物 変 換1畠. の ラ ッ トに よ る 生 物 変 換. 非 天 然 を 問 わ ず,こ. れ まで 膨 大 な数 の 有 機 化 合 物 が 哺乳 動物 体 内で ど の 様 な代 謝 を受 け. る の か 検 討 さ れ て き た15》.主 に,医. 薬 と し て,ま. た あ る もの は 農 薬 と し て,化. 辺 の 生 物 に対 し ど の 様 な 影 響 を 及 ぼ す の か 解 明 す る た め で あ る.そ ず 様 々 な 物 質 が 酸 化,還 れ た.こ. び 昆 虫. 元,加. 水 分 解,抱. の 結 果,天. 合 反 応 等 の代 謝 反 応 受 け,排. 学物 質が 人 間や周 然,非. 天 然 を問 わ. 泄 され る こ とが 明 か に さ. の 優 れ た 物 質 変 換 能 に よ り産 み 出 さ れ る 物 質 は 単 に 解 毒 さ れ た も の ば か りで な く,中. は 様 々 な 機 能 性 を与 え ら れ た も の も存 在 す る.こ こ の 過 程 で の 代 謝 反 応 を 明 らか に す る 目的 で,代 71,9-bisepoxylignan類. の(+)-magnolin(2)及. は 強 力 で は な い がCa2・. に. の 生 体 反 応 に よ り有 用 物 質 を 産 生 す べ く,ま. た. 謝 様 式 に つ い て 知 見 の 豊 富 な ラ ッ ト に よ る7,9',. び(+)-yangabin(3)の. 拮 抗 阻 害 活 性 ・6)やRへF拮. 変 換 を検 討 し た.こ. の2及. び3. 抗 阻 害 活 性17)等 を 有 す る こ と か ら生 体 内 で どの. よ う な 代 謝 を 受 け る の か 興 味 が 持 た れ る. 先 ず,M力786∫'∫CHENGの の ラ ッ ト(350-4009)に .10・Cに. 蕾 よ り単 離 し た2(29)をDMSOに 副 腔 内 投 与 した.人. て 保 存 した.Schemel5. 工 飼 料 と水 を与 え な が ら2日. .に 示 す よ う に し て 尿 を 処 理 し,ア. に て 加 水 分 解 し た グ ル ク ロ ン 酸 抱 合 体 フ ラ ク シ ョ ン)と ン部 か らTLCに. て2の. ン部 を繰 り返 しSio2カ 変 換 物19はEIMSに (3419c血1),芳 MSか. 変 換 物 が 検 出 さ れ,酢. 確 認 さ れ,こ. 酸 エ チ ル 可 溶 部 か ら は 検 出 さ れ な か っ た.ア. グリコ. び20を. 単 離 し た. らは フ ェ ノ ー ル性 水 酸 基. 強 い ピ ー ク が 示 さ れ,guaiacyl基. 存 在 が 示 唆 さ れ た. と3,4,5-trimethoxy完 全 に 一 致 し た.. 誘 導 さ れ る こ と か ら も そ の 構 造 は 支 持 さ れ た.. よ り 同 じ分 子 イ オ ン 〃4z402.1633(【M]・,理. れ も メ チ レ ン1個. は 〃攻151,165,167及. グ リコ. びDEPTは(+)-de-0-methylmagnolin(6)と. て メ チ ル 化 さ れ2に. 変 換 物20もHRMSに. グ リ コ ン 部(β 一glucuronidase. リ ー ル ア ル キ ル エ ー テ ル(1267c血1)の. び195に. の 存 在 が 示 さ れ,NMR及. ま た,CH2N2に. 間 そ れ ら の 尿 を 採 取 し,. よ り分 子 イ オ ン 〃2/z402[M】 ・ が 示 さ れ,IRか. 香 環(1594,1516c血1),ア. 与 前 日 絶 食 した5匹. 酢 酸 エ チ ル 可 溶 部 に分 画 した.ア. ラ ム ク ロ マ トグ ラ フ ィ に 付 し,変 換 物19及. ら は 〃晩137,151,181及. phenyl基. 溶 解 さ せ,投. 論 値C22H2607:402.1648)が. 分 の 分 子 量 が 減 少 して い る こ と が 示 さ れ た.し. び181にveratryl基. とsyringyl基. Massspect㎜nof(+)-de,4"-0-methylmagnolin(20).. 31. か し,EIMSか. ら. 由来 の特 徴 的 な ピー クが 確 認 され た 。.
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