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金铁锁(Psammosilene tunicoides W. C. Wu et C. Y. Wu)是石竹科(Caryophyllaceace)金铁锁属植物。为中国西南地区特有植物、民间常用草药,作为云南白药的一个重要成分,具有散瘀,消炎,祛风湿,止痛之功效,用于跌打损伤,风湿痹痛,胃寒痛,创伤出血的治疗。现代药理学研究表明金铁锁根中的总皂苷具有镇痛,抗炎作用,对小鼠的免疫功能也有促进和调节作用。虽然前人已对金铁锁进行过一些化学成分和药理学研究,然而受制于该植物复杂的化学成分,以及分离和结构鉴定的难度,其有效成分和作用机制仍不清楚。因此我们对金铁锁开展了系统的化学成分研究及广泛的生物活性测试,并对一些有意义的成分进行了结构修饰,以期能够研究清楚其中的有效成分及作用机制,并得到一些活性较好或结构新颖的化合物。本论文应用多种分离材料和分离技术对金铁锁根的乙醇提取物进行了系统的化学成分研究,分离得到80个化合物。应用化学及光谱分析方法鉴定了79个化合物的结构,其中共有44个新化合物。化合物类型包括:环肽(111),三萜皂苷(1229),咔伯啉生物碱(3035),麦芽酚苷(3651),木脂素(5258),及其他类型化合物等(5980)。在分离到的化合物中,环七肽tunicyclin A (1)是首次从植物中分离到的三环体系环肽,该化合物所含的diketopyrrolo[1,2-a]pyrazine片段是环肽领域全新的结构片段。环七肽tunicyclin B (4)和tunicyclin I (10)中都包含一个α,β-脱氢色氨酸残基,该类氨基酸残基以前仅在微生物和海绵的次生代谢产物中发现。首次从该植物中分离到咔伯啉生物碱,麦芽酚苷,木脂素等化合物。环七肽tunicyclin E (5)在溶液中以两种构象存在,在晶体状态下却只存在一种构象。进一步的结构解析表明溶液中的两种构象是由脯氨酸顺式和反式两种肽键造成的。为探究其在溶液中的精确构象和顺反异构化的分子机制,进行了溶液状态和晶体状态环肽的构象研究,利用计算化学的方法模拟了tunicyclin E (5)在溶液中两种构象。运用反转磁化转移技术对tunicyclin E (5)顺反异构化的热力学和动力学进行了研究,结果表明tunicyclin E (5)的快速顺反异构化是由分子内的催化机制和溶剂效应共同作用造成的。对分离到量较大的皂苷tunicosaponin A (12)和tunicosaponin E (16)进行了结构修饰改造,通过对该皂苷中葡萄糖醛酸羧基所连的取代基的修饰改造,总共得到了6个衍生物(TM1-TM6)。通过免疫活性测试,发现TM1和TM4具有较高的半数溶血率值和较好的免疫佐剂活性。并且,对分离到量较大的环肽tunicyclin E (5)也进行了结构修饰改造,通过加长氨基酸侧链的长度,导入羟肟酸基团,得到一系列的含羟肟酸基团的环肽衍生物,这项工作的合成工作已基本完成,即将进行HDAC酶抑制剂活性的测试。在分析环肽tunicyclin A (1)生源合成途径的过程中,发现tunicyclin E (5)可能是tunicyclin A (1)的生源前体。通过化学反应验证发现,环肽tunicyclin A (1)可以由环肽tunicyclin E (5)经过光敏氧化反应直接得到。基于该反应,我们推测了由tunicyclin E生成tunicyclin A可能的反应途径。本论文还对所分离到的环肽进行了抗真菌活性测试,并且发现tunicyclin D (2)具有强效广谱的抗真菌活性,对热带念珠菌(Candida tropicalis)的MIC80值可达到0.25μg·mL-1。对金铁锁的总皂苷也进行了抗炎活性测试,发现总皂苷在60μg/ml的浓度下对NO的抑制率为66.5%,目前正在进一步的研究总皂苷的免疫活性和抗炎活性。本论文还对中药的抗炎活性成分的作用机制进行了综述。