Totaalsintese en toksisiteit van 'n nuwe 12a-O-metielrotenoied: fitochemie van verwante isoflavonoiede

[摘要] Afrikaans: Hierdie proefskrif behels die chemiese ondersoek van 'n reeksverwante natuurprodukte, waaronder 'n aantal fisiologies aktiewerotenoïede, uit die bol van Neorautanenia amboensis. Tydensdie ondersoek is daar ook gepoog om 'n voorstelling, gebaseer opbiogenetiese grondslag, van die onderskeie komponente daar te stel.Die relatiewe toksisiteit van sintetiese en natuurlike rotenoïedeis bepaal deur die snelheid van inhibisie van sitochroom-c-reduktasete volg terwyl 'n moontlike korrelasie tussen giftigheid en struktuurbespreek word.N. amboensis behoort tot die Leguminosae plantfamilie wat in SuiderAfrika verteenwoordig word deur sleg s 'n paar spesies, wat bekend isvanwee die gebruik as visgif van veral N. ficifolia en N. amboensis.Hierdie aktiwiteit het as stimilus gedien tot die chemiese ondersoekvan die plant. Met die toenemende kommer oor besoedeling en dieleemte wat ontstaan het met die verdwyning van gechlorineerde insektisiedevan die mark, het die vraag na geskikte plaasvervangers,onder andere rotenoon, skerp gestyg veralomdat die toksisiteit vanrotenoïede deur oksidatiewe prosesse heeltemal verdwyn na slegsenkele dae en dus geen besoedelingsgevaar inhou nie.Met behulp van tweedimensionele dunlaag- en papierchromatografie isbepaal dat die benseen- en metanolekstrakte van die plantmateriaalbaie komplekse mengsels is en voorlopige skeidings is uitgevoer deur kolomchromatografie en 'n teenstroomverdeling.Die isolasie en struktuuropklaring van opties aktiewe (-)-(6aS,12aS)-neobanoon en (-)-(6aS, 12aS)-12a-hidroksi-isomillettoon,twee 12a-gesubstitueerde rotenoïede, en die bevinding dat beide'n hoë mate van toksisiteit teenoor Lucilia serieata vertoon,het daartoe gelei dat die sintese van neobanoon volgens 'n biogenetiesgeorïenteerde roete (chalkoon→isoflavoon→rotenoïed12a-gesubstituteerde rotenoïed) aangepak is. Die sintese vanneobanoon verteenwoordig die eerste totaalsintese van 'n 12a-O-metielrotenoied.Tydens die sintese is 'n baie bruikbare bydraegelewer in die vorming van komplekse chalkone deur die aanwendingvan Crown eters.Benewens die isolasie van struktuurvariante van isoflavone,pterokarpane en rotenoïede, het hierdie ondersoek ook gelei totdie identifisering van die eerste natuurlike opties aktieweisoflavan-4-ol, (+)-ambanol. Aan die hand van PMR-spektroskopieis aangetoon dat ambanol die 3,4-cis konfigurasie besit. Diestruktuur is bevestig deur totaalsintese en omskakelingsreaksies.Identifikasie van hierdie verbinding is van besondere belang,aangesien dit 'n sleutelrol vervul in die biosintese van pterokarpaneen by die oksidatiewe interomskakelbaarheid van isoflavonoiede.Die bol van N. amboensis bevat ook drie lede van die seldsame groep2S-5-deoksi-flavonoïede, naamlik (-)-3',4',7-trihidroksi-2,3-transflavan-3,4-cis-diol, (-)-3',4',7-trimetoksi-2,3-trans-flavan-3,4-cis-diol en (-)-3,3',4,4'7-pentametoksi-2,3-trans-3,4-cis-flavaan waarvan laasgenoemde 'n nuwe natuurprodruk verteenwoordig. Die struktuur en stereochemie van laasgenoemde korreleer met spektrometriese analises en is bewys deur omskakeling van eersgenoemde twee verbindings na die pentametoksiderivaat.Die gesamentlike voorkoms van flavonoïede en isoflavonoïede inN. amboensis is van biogenetiese belang, aangesien hierdie verskynsel daarop dui dat flavonoïed en isoflavonoïed biosintese langs gelyksoortige weë kan geskied.Die pterokarpaanskelet en substitusiepatroon van (-)-(6aR, llaR)-neobanol, 'n nuwe 12a-hidroksipterokarpaan, is bepaal met behulp vanPMR- en massagegewens terwyl die chemiese omskakeling na 'n pterokarpeen die struktuur onteenseglik vasgelê het.2'7-Dimetoksisophorol en 2'-hidroksi-2-metoksi-4',5'-metileendioksi-6,7,4,5-furanoisoflavanoon is twee nuwe isoflavanone waarvan laasgenoemdenie alleen die eerste 2-metoksi-isoflavanoon is nie, maarook die eerste verbinding in hierdie klas verteenwoordig wat optieseaktiwiteit vertoon. PMR- sowel as MS-gegewens is in ooreenstemmingmet die voorgestelde strukture en bevestig die onderskeie substituente.Twee nuwe isoflavoonglikosides, daidzein-7-D-xilosiel-β-D-glukosieden genistein-7-D-xilosiel-β-D-glukosied, is in relatief hoë konsentrasies geïsoleer. Die aglikoongedeeltes is met behulp van PMR- en MS-spektrometrie gekarakteriseer terwyl die suikers deur middel van hul trimetielsilieleters gaschromatografies bepaal is.Buitengewoon eenvoudige metaboliete, 6-hidroksi-2,3-dihidrobensofuraan,α-OH, α:5(6-metoksi-2,3-dihidrobensofuraan)-etaan en p-metoksiasetofenoon,tot op hede onbekend in natuurlike bronne, is uitN. amboensis geïsoleer. Met betrekking tot die strukture biedhierdie bevindings geen nuwigheid nie, maar die natuurlike voorkomsdaarvan mag wel belangrike biogenetiese implikasies inhou, aangesienp-metoksi-asetofenoon moontlik as voorloper tot retrochalkone kandien.Nadat voorlopige toksisiteitsbepalings belowend geblyk het, is twaalfverskillende rotenotede getoets met betrekking tot inhibisie van diemitochondriële nikotienamiedadeniendinukleotied oksidasie in dieasemhalingstelsel. Met behulp van kinetiese studies kon bepaal worddat rotenoon, natuurlike neobanoon en 12a-hidroksi-isomillettoon vanvergelykbare toksisiteit is terwyl dit aan die lig gekom het dat diestereochemie van rotenoïede (6aS, 12aS) 'n bepalende faktor is tenopsigte van hul inhibisievermoë van die mitochondriële elektronvervoersisteem.Hierdie bevinding is gerugsteun deur die feit dat sintetiese,(±)-neobanoon 'n baie laer fisiologiese aktiwiteit as die natuurproduktoon, asook deur die verskynsel dat (-)-cis-12a-hidroksirotenoon dieenigste isomeer van die vier 12a-hidroksirotenoondiastereoisomereis wat toksisiteit vertoon.

[发布机构] University of the Free State