Articles

Naturligt förekommande xantoner: Kemi och biologi

Abstract

Xantoner är en av de största klasserna av föreningar inom naturproduktkemin. Ett antal xantoner har isolerats från naturliga källor av högre växter, svampar, ormbunkar och lavar. De har gradvis fått stor betydelse på grund av sina medicinska egenskaper. Denna översikt fokuserar på typer, isolering, karakterisering, biologiska tillämpningar och biosyntes av naturligt förekommande xantoner som hittills isolerats. Olika fysikalisk-kemiska och instrumentella metoder som vätske-fast- och vätske-vätskeextraktion, TLC, flashkromatografi, kolonnkromatografi, IR-, 1H NMR- och 13C NMR-spektroskopi, GLC, HPLC, GC och LCMS har använts i stor utsträckning för att isolera och klarlägga strukturen hos xantoner. Hepatoprotektiva, antikarcinogena, antilepsis, antimalarialäkemedel, antioxidant, antikolinerga, mutagena, strålskyddande, immunmodulerande, antibenresorption, antiparasitära, neuraminidashämmande, antikomplementära, antibakteriella, svampdödande, algicidala, anti-HIV, kardioprotektiva, antitumoral, antidiabetes, antihyperlipidemisk, antiaterogen, antiinflammatorisk, antiulcerisk, antidiabetisk, hypolipidemisk, analgetisk, antiastmatisk, antihistaminisk, antiamoebisk, diuretisk, antidiarrheal, larvicidal och äggdödande verksamhet har rapporterats för naturligt förekommande xantoner. I viss mån utgör denna översikt en nödvändig grund för ytterligare forskning och utveckling av nya läkemedel.

1. Introduktion

Xantoner är sekundära metaboliter som ofta förekommer i högre växtfamiljer, svampar och lavar . Deras farmakologiska egenskaper har väckt stort intresse. Strukturen hos xantoner är besläktad med strukturen hos flavonoider och deras kromatografiska beteenden är också likartade. Flavonoider förekommer ofta i naturen, medan xantoner förekommer i ett begränsat antal familjer. Xantoner förekommer alltid i familjerna Gentianaceae, Guttiferae, Moraceae, Clusiaceae och Polygalaceae. Xantoner förekommer ibland som polyhydroxylerade moderföreningar, men de flesta är mono- eller polymetyletrar eller förekommer som glykosider . Till skillnad från iridoider förekommer xantoner uppenbarligen inte i alla undersökta växtarter i familjen Gentianaceae. Detta har dokumenterats i det systematiska arbetet av Hostettmann et al. Den naturliga förekomsten av 12 xantoner i högre växter och 4 i svampar har granskats av Roberts 1961 och Dean 1963 . Gottlieb nämnde isolering av 60 xantoner från högre växter och 7 från svampar, medan Carpenter et al. förtecknade 82 xantoner från högre växter. Gunasekera noterade 183 xantoner från 5 familjer av tracheophyta. Enligt Vieira och Kijjoa rapporterades 278 av totalt 515 xantoner från naturliga källor. Dessa xantoner har isolerats från 20 familjer av högre växter (122 arter i 44 släkten), svampar (19 arter) och lavar (3 arter). Under denna period tycks xantoner från högre växter främst vara knutna till familjerna Clusiaceae (55 arter i 12 släkten) och Gentianaceae (28 arter i 8 släkten). Bo och Liu har granskat de separationsmetoder som används för farmakologiskt aktiva xantoner. Jose Pedraza-Chaverri et al. har granskat isolerade kemiska beståndsdelar och medicinska egenskaper hos C. Garcinia (mangostana). Några av de växter, ormbunkar och svamparter som innehåller xantoner är Artocarpus, Anthocleista, Allanblackia, Andrographis, Aspergillus, Bersama, Blackstonia, Calophyllum, Canscora, Centaurium, Chironia, Cratoxylum, Comastoma, Garcinia, Cudrania, Eustoma, Emericella, Frasera, Garcinia, Gentiana, Gentianella, Gentianopsis, Halenia, Hoppea, Hypericum, Ixanthus, Lomatogonium, Mesua, Morinda, Macrocarpaea, Mangrovesvampar, Orphium, Peperomia, Pentadesma, Polygala, Penicillium, Phoma, Phomopsis, Rheedia, Rhus, Securidaca, Symphonia, Schultesia, Swertia, Tripterospermum, Vismia, Veratrilla och Xylaria.

2. Klassificering

Xantoner isolerade från naturliga källor klassificeras i sex huvudgrupper, nämligen enkla xantoner, xantonglykosider, prenylerade xantoner, xanthonolignoider, bisxantoner och diverse xantoner.

2.1. Enkla syresatta xantoner

Enkla syresatta xantoner indelas beroende på syresättningsgrad i icke-, mono-, di-, tri-, tetra-, penta- och hexaoxygenerade ämnen . I dessa xantoner är substituenterna enkla hydroxi-, metoxi- eller metylgrupper. Omkring 150 enkla syresatta xantoner har rapporterats.

2.1.1. Oxygenerade enkla xantoner

De oxygenerade xantonerna, nämligen metylxantoner (1-,2-,3-,4-metylxanton), har rapporterats i råoljor från Norges kustnära områden . Detta var den första beskrivningen av xantoner i fossilt organiskt material. Dessa xantoner kan ha uppstått som diagenetiska produkter, som bildats genom oxidation av xanthener i reservoaren, eller kan ha uppstått genom biosyntes från aromatiska prekursorer.

2.1.2. Monooxygenerade xantoner

Besides, sex monooxygenerade xantoner från Swertia, 2-hydroxyxanton, 4-hydroxyxanton och 2-methoxyxanton har isolerats från fyra släkten, nämligen Calophyllum, Kielmeyera, Mesua och Ochrocarpus.

2.1.3. Dioxygenerade xantoner

Mer än femton dioxygenerade xantoner har rapporterats från växter i familjerna Clusiaceae och Euphorbiaceae. 1,5-dihydroxyxanton, 1,7-dihydroxyxanton och 2,6-dihydroxyxanton förekommer i ganska stor utsträckning. Andra syrefria xantoner såsom 1-hydroxi-5-metoxiexanton, 1-hydroxi-7-metoxiexanton, 2-hydroxi-1-metoxiexanton, 3-hydroxi-2-metoxiexanton, 3-hydroxi-4-metoxiexanton, 5-hydroxi-1-metoxiexanton och 1,2-metylendioxiexanton har rapporterats från elva växtsläkten.

2.1.4. Trioxygenerade xantoner

Fyrtiofem trioxygenerade xantoner har rapporterats; av dessa har femton beskrivits som nya. Bland dessa rapporteras endast två naturliga sulfonerade xantoner, nämligen 1,3-dihydroxi-5-metoxiexanton-4-sulfonat och 5-O-β-D-glukopyranosyl-1,3-dihydroxi-xanton-4-sulfonat, från Hypericum sampsonii. Dessa sulfonerade xantoner visade sig uppvisa betydande cytotoxicitet mot cancercellinjer . 1,3,5-, 1,5,6-, 1,6,7- och 2,3,4-trihydroxyxanthon, sjutton metyletrar och två metylendioxyderivat från nio släkten har rapporterats.

2.1.5. Tetraoxygenerade xantoner

Bland de 53 tetraoxygenerade xantoner som hittills identifierats befanns 21 vara nya naturprodukter. Dessa xantoner rapporterades huvudsakligen från växter i familjerna Gentianaceae, Clusiaceae och Polygalaceae. Intressant nog tycktes 7-chloro-1,2,3-trihydroxy-6-methoxyxanthon som isolerats från Polygala vulgaris vara den första kloroxantonen från familjen Polygalaceae. Denna förening uppvisade antiproliferativ aktivitet mot cellinjen för humant tarmadenokarcinom. De fria hydroxantonerna är 1,3,5,6-, 1,3,5,7- och 1,3,6,7-tetrahydroxanton .

2.1.6. Pentaoxygenerade xantoner

Tjugosju pentaoxygenerade xantoner har identifierats. Fyra delvis metylerade pentaoxygenerade xantoner, nämligen 1,8-dihydroxy-2,3,7-trimetoxiexanton, 5,6-dihydroxy-1,3,7-trimetoxiexanton, 1,7-dihydroxy-2,3,8-trimetoxiexanton, 3,8-dihydroxi-1,2,6-trimetoxiexanton och 3,7-dihydroxi-1,5,6-trimetoxiexanton har isolerats från tre växtsläkten.

2.1.7. Hexaoxygenerade xantoner

Två hexaoxygenerade xantoner, 8-hydroxi-1,2,3,4,6-pentametoxioxiason och 1,8-dihydroxi-2,3,4,6-tetrametoxioxiason , har isolerats från två Centaurium-arter och 3-hydroxi-1,2,5,6,7-pentametoxioxiason har isolerats från rötter av Polygala japonica. Den naturliga förekomsten av pentaoxygenerade, hexaoxygenerade och dimeriska xantoner har granskats av Peres och Nagem .

2.2. Xantonglykosider

Sextioen naturligt förekommande glykosylerade xantoner, varav trettionio är nya föreningar, har rapporterats främst i familjerna Gentianaceae och Polygalaceae som C- eller O-glykosider. Detaljerna om naturligt förekommande xanthonglykosider har granskats och en distinktion mellan C-glykosider och O-glykosider har också gjorts. I C-glykosiderna binder C-C-bindningen sockerdelen till xanthonkärnan och de är resistenta mot sur och enzymatisk hydrolys, medan O-glykosiderna har en typisk glykosidisk bindning.

2.2.1. C-glykosider

C-glykosider är sällsynta; endast sju C-glykosider nämns i Sultanbawas översikt och 17 i Al-Hazimis översikt . Mangiferin och isomangiferin är de vanligaste C-glykosiderna. Mangiferin (2,-C-β-D-glukopyranosyl-1,3,6,7-tetrahydroxyxanthone) är vanligt förekommande i angiospermer och ormbunkar och isolerades först från Mangifera indica . En isomer, isomangiferin (4-C-β-D-glukopyranosyl-1,3,6,7-tetrahydroxyxanthone), har isolerats från de flygande delarna av Anemarrhena asphodeloides . Homomangiferin (2-C-β-D-glukopyranosyl-3-metoxi-1,6,7-trihydroxyxanthone) har också isolerats från barken av Mangifera indica . År 1973 fann man i Canscora decussate en annan glycoxanthone (2-C-β-D-glucopyranosyl-1,3,5,6-tetrahydroxyxanthone) med ett annat oxidationsmönster än mangiferin . Arisawa och Morita har isolerat den tetraoxygenerade xantonglykosiden 2-C-β-D-glukopyranosyl-5-metoxi-1,3,6-trihydroxyxanthone från Iris florentina.

2.2.2.2. O-glykosider

Mer än 20 xanthone O-glykosider är kända. Några är från naturliga källor, nämligen gentiacaulosid från Gentiana acaulis, gentiosid från G. lutea och swertianolin från Swertia japonica . Deras naturliga förekomst är begränsad till familjen Gentianaceae. Den första xanton-O-glykosiden, norswertianin-1-O-glukosyl-3-O-glukosid, isolerades från S. perennis . En tetraoxygenerad xanton-O-glykosid (3,7,8-trihydroxyxanthone-1-O-β-laminaribiosid) isolerades från ormbunksarten . 1-hydroxy-7-methoxy-3-O-primeverosylxanthone och 1-methoxy-5-hydroxyxanthone-3-O-rutinosid har isolerats från Gentiana-arter och Canscora decussata.

2.3. Prenylerade och besläktade xantoner

Av 285 prenylerade xantoner beskrevs 173 som nya föreningar. Förekomsten av prenylerade xantoner är begränsad till växtarter i familjen Guttiferae. Substituenternas huvudsakliga C5-enhet omfattade den vanligt förekommande 3-metylbut-2-enyl- eller isoprenylgruppen som i isoemericellin och den mindre frekventa 3-hydroxi-3-metylbutylgruppen som i nigrolineaxanton P respektive 1,1-dimetylprop-2-enylgruppen som i globuxanton . Prenylerade xantoner, caloxanthone O och caloxanthone P, isolerades från Calophyllum inophyllum och polyprenylerade xantoner och bensofenoner från Garcinia oblongifolia .

2.4. Xantonolignoider

Naturligt förekommande xantonolignoider är sällsynta, så endast fem föreningar är kända. Den första xanthonolignoiden isolerades från Kielmeyera-arter av Castelão Jr. et al. . De isolerade också två andra xanthonolignoider som heter Cadensins A och B från Caraipa densiflora. En xantonolignoid Kielcorin erhölls från Hypericum species . Nyligen isolerades också kielcorin från Vismia guaramirangae , Kielmeyera variabilis och Hypericum canariensis , medan kadensin C och kadensin D från Vismia guaramirangae och Hypericum canariensis har rapporterats.

2.5. Bisxantoner

Totalt tolv bisxantoner, fem från högre växter, en från lavar och sex från svampar, har hittills rapporterats. Dessa inkluderar jacarelhyperoler A och B , från de flygande delarna av Hypericum japonicum och dimerisk xanton, och globulixanton E, från rötterna av Symphonia globulifera . Tre C2-C2′-dimera tetrahydroxyxantoner, dikerandrol A, B och C, har också isolerats från svampen Phomopsis longicolla .

2.6. Diverse

Xantoner med andra substituenter än de som nämns ovan ingår i denna grupp. Xanthofulvin och vinaxanthone isolerades från Penicillium-arter . En polycyklisk substans (xanthopterin) med förmåga att hämma genuttrycket av HSP47 (heat shock protein) isolerades från odlingsbuljongen från en Streptomyces-art . Xantholiptin är en potent hämmare av kollagenproduktion som induceras av behandling med TGF-b i humana dermal fibroblaster. Xantoner har syntetiserats genom olika metoder. Elementen i syntetiska metoder såsom byggstenar, Diels-Alder-reaktion och heterogena katalysatorer har också granskats.

3. Metoder för isolering och karakterisering av xantoner

Plantors xantoner isoleras vanligen genom kolonnkromatografi på kiselgel med hjälp av olika lösningsmedelsblandningar med ökande polaritet . Xanthonglykosider kristalliseras vanligen från MeOH. De kan också separeras och identifieras med hjälp av TLC och HPLC genom jämförelse med autentiska prover. Xantonernas struktur har fastställts på grundval av UV-, IR-, MS- och NMR-data . Preparativ TLC på kiselgel med AcOEt, MeOH och H2O (21 : 4 : 3) som rörlig fas har använts vid svåra separationer. Ofta använda lösningsmedel i TLC är på polyamid, MeOH-H2O (9 : 1) och MeOH-H2O-AcOH (90 : 5 : 5); på cellulosa, HOAc (5-30 %); på kiselgel, Py-H2O-AcOEt-MeOH (12 : 10 : 80 : 5) och AcOEt-MeOH-H2O (21 : 4 : 3), och kromatoplaterna betraktas i UV-ljus. I vissa fall har det varit fördelaktigt att spraya med 5 % KOH i MeOH eller 5 % vattenhaltigt H2SO4. Polyamidkolonner används ofta för separation av xanthonglykosider. Rening av xantoner på Sephadex LH20-kolonn har också utförts. Xantoner har också isolerats från harts från Garcinia hanburyi och från fermentationsprodukter från en endofytisk svamp Phomopsis .

HPLC har visat sig vara den bästa tekniken för separation, identifiering och kvantifiering av xantoner. Flera HPLC-metoder har utvecklats för naturligt förekommande xantoner med hjälp av mikroporös kemiskt bunden kiselgel (Micropak CN-kolonn), lösningsmedlet hexan-chloroform (13:7, v/v), isooktan-CHCl3 (3:17, v/v) eller dioxan-diklormetan (1:9), som detekteras vid 254 nm med en UV-detektor . Polära aglykoner och glykosider av xantoner upplöses också på omvänd faskolonn ( och C18) med acetonitril och vatten som rörlig fas . Motströmskromatografi med hög hastighet (HSCCC) och centrifugalpartitionskromatografi med hög prestanda (HPCPC) användes också för separation och isolering av mangiferin och neomangiferin från ett extrakt av Anemarrhena asphodeloides och α-mangostiner respektive γ-mangostiner från mangostanperikarp .

3.1. Ultraviolett synlig spektroskopi (UV)

Ultraviolett synlig spektroskopiteknik är användbar för att lokalisera fria hydroxylgrupper i xantoner. Särskilt OH-gruppen i position 3 upptäcks lätt genom tillsats av NaOAc, vilket resulterar i en bathochromisk förskjutning av banden vid 300-330 nm med ökad intensitet. Tre eller fyra band med maximal absorption finns alltid i området 220-410 nm och det är anmärkningsvärt att alla band har hög intensitet. De flesta ämnena uppvisar en tydlig absorption i 400 nm-området, vilket förklarar deras gula färg .

3.2. Infraröd spektroskopi (IR)

Karbonylgruppen i xantoner är alltid lätt att upptäcka i IR-spektra som ett starkt band (sträckningsfrekvens) i området 1657 cm-1 . Närvaron av en hydroxylgrupp i l eller 8-positionen sänker frekvensen till cirka 1650 cm-1 genom vätebindning. Substituenter i xantonkärnans 3- eller 6-position kan ha en tydlig effekt på karbonylsträckningsfrekvensen .

3.3. Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H NMR)

1D- och 2D-NMR-spektra (1H, 13C, DEPT, COSY, TOCSY, HROESY, HSQC, HMBC och NOESY) har använts för att karaktärisera xantonerna. 1H-NMR-spektrumet visas huvudsakligen i intervallet 0-12 ppm nedåt från referenssignalen från TMS. Signalernas integralvärde är proportionellt mot antalet närvarande protoner. 1H-NMR ger information om substitutionsmönstret på varje ring. Acetylerade derivat har använts vid strukturbestämning av glykosider. Antalet och den relativa positionen av acetyl- och metoxygrupper kan bestämmas genom att observera den förskjutning av absorptionspositionen för de aromatiska protonerna som sker när metoxygruppen ersätts med en acetylgrupp. Signaler mellan δ 2,40-2,50 indikerar acetylering i peri-position till karbonylgruppen (position 1 eller 8), eftersom acetylsignalerna för andra positioner faller mellan δ 2,30 och 2,35. I icke-acetylerade xantoner bekräftar närvaron av vätebundet OH vid δ 12-13 också hydroxylsubstitution vid 1 eller 8. Men när dessa positioner är osubstituerade, visas absorptionen för de aromatiska protonerna vid δ 7,70-8,05 . Tetraoxygenerade xantoner, nämligen 1,3,7,8- och 1,3,5,8-, visade två meta- och två ortokopplade protoner i 1H NMR-spektrumet. De kan också särskiljas genom att förekomsten av den ortokopplade protonen i 1,3,7,8-systemet visas vid ett lägre fält än för 1,3,5,8-systemet (bellidifolin). Signalerna för -O-acetylmetylprotoner i 8-C-glukosylflavonacetat finns vid högre fält än signalerna för motsvarande 6-C-glukosylflavonacetat . På liknande sätt kan 2-C och 4-C isomeriska glykosylxantoner urskiljas.

3.4. Spektroskopi av kolkärnmagnetresonans (13C NMR)

Antalet signaler i 13C NMR-spektrumet anger antalet olika typer av C-atomer. Det ger information om det totala antalet C-atomer som finns i molekylen. Det är särskilt diagnostiskt för att bestämma sockerbindningen i di- eller polysackarider; signalen för det kol som bär de primära alkoholerna visas vid δ 62 i glukos. Denna signal förskjuts till 67 i disackarider som har en 1-6-bindning. Den kemiska skiftningen för karbonylkolet är 184,5 när positionerna 1 och 8 är substituerade med hydroxylgrupper. Men när en av dessa positioner är upptagen av antingen en metoxi- eller en sockerkomponent förskjuts karbonylsignalen uppåt med cirka 4 ppm. Om båda positionerna är upptagna av en metoxygrupp eller sockerdelar är förskjutningen uppåt i fält cirka 10 ppm. När metoxygrupper är placerade i position 1 eller 8 visas motsvarande absorption vid δ 60-61, medan de visas vid cirka 56 när metoxygruppen är placerad i de återstående positionerna på xantonkärnan .

3.5. Masspektrometri (MS)

Masspektrometri är också ett användbart verktyg för att klarlägga strukturen hos xanthonglykosider. Prox fastställde fragmenteringsmönstret för mangiferin och besläktade C-glykosider. Aritomi och Kawasaki fick tillfredsställande resultat genom att använda peracetylerade derivat av samma och analoga föreningar. I masspektrumet för O-glykosider kan ingen urskiljbar molekyljontopp observeras, men en viktig fragmentjontopp som beror på aglykondelen uppträder, följt av ytterligare fragmentering. Betydande fragmentjoner från förlusten av OH, H2O och CHO är typiska för xantoner och besläktade föreningar med en metoxysubstituent peri till karbonylgruppen .

4. Biologiska aktiviteter hos xantoner

Växter som tillhör familjen Gentianaceae är mest kända för sin bittra smak på grund av närvaron av xantoner och används i traditionella botemedel mot aptitlöshet och feber och ingår fortfarande i många ”toniska” formuleringar . Vissa specifika aktiviteter har rapporterats för xantoner och iridoider från Gentianaceae. Xantoner (särskilt mangiferin) rapporteras ge CNS-stimulans och ha antiinflammatorisk aktivitet . För bellidifolin och swerchirin har en stark hypoglykemisk aktivitet rapporterats . Ett råextrakt av Swertia har rapporterats ha en insektsavstötande effekt . Extrakten från de flesta av Swertia-arterna uppvisar mutagen aktivitet . Ett extrakt från S. paniculata används i det indiska medicinsystemet som ett bittert stärkande medel och vid behandling av vissa psykiska störningar . Extrakt av S. hookeri används vid behandling av mikrobiella infektioner och som humörhöjare . Swertifranchesid isolerad från S. franchetiana visade sig vara en potent hämmare av DNA-polymerasaktiviteten hos det omvända transkriptaset av humant immunbristvirus-1 . Naturligt förekommande xantoner har utvecklats till en viktig klass av organiska föreningar med tanke på deras anmärkningsvärda farmakologiska och andra biologiska aktiviteter. Det har nu konstaterats att ett antal växtprodukter som regelbundet används som kemoterapeutiska medel innehåller xantoner som aktiva beståndsdelar. Mangiferin var den första xanthonen som undersöktes farmakologiskt och har visat sig uppvisa ett brett spektrum av biologiska aktiviteter. Den har monoaminoxidashämmande, kardiotoniska, kramplösande och koleretiska aktiviteter. En uttalad antiinflammatorisk aktivitet har också observerats för mangiferin . Orala och lokala föreningar som innehåller mangiferin är användbara för behandling av sjukdomar som orsakas av herpesvirus. Mangiferin har visat sig skydda levern hos råttor från hypoxi på hög höjd. Å andra sidan har Ghosal och Chaudhuri observerat den motsatta CNS-depressiva effekten för xanthone-O-glykosider hos möss och råttor. Det antimalarialäkemedel AYUSH-64 innehåller S. chirata som en av ingredienserna. Xantoner från S. chirata rapporteras ge upphov till CNS-depression. Det totala extraktet av S. chirata uppvisade en betydande antifeedant aktivitet mot Jute semilooper . Norswertianolin, en O-glykosid, har rapporterats ge antituberkulära effekter. O-glykosiderna från S. purpurascens är kända för att producera CNS-depression hos albinoråttor och möss . Xantoner från Mammea americana uppvisar hämmande aktivitet mot sarkoma 180-tumörceller . 1,8-Dihydroxy-3,5-dimetoxiexanthon (swerchirin), isolerad från hexanfraktionen från Swertia chirayita, har en mycket signifikant blodsockersänkande effekt hos fastande, utfodrade, glukosbelastade och tolbutamidförbehandlade albino-råttor. Den 40-procentiga glykemisänkningen hos CF-albinoråttor av hankön var 23,1 mg/kg vid oral administrering. Swertia-arter har också undersökts med avseende på förekomsten av essentiella element. Xantoner har rapporterats ha hepatoprotektiva, antimikrobiella, antikarcinogena, antilepratiska, antioxidativa, antikolinerga, mutagena och strålskyddande effekter, immunmodulerande effekter, antibenresorption och antiparasitära effekter, neuraminidashämmande, antimalarialiknande, antikomplementära, svampbekämpande, algicidala och anti-HIV-aktivitet , och kardioprotektiv, antitumoral, antibakteriell, antidiabetes, antihyperlipidemisk, antiaterogen, immunmodulerande, antiinflammatorisk, antiulcerisk, antiviral, svampdödande och antidiabetisk, hypolipidemisk, analgetisk, antiastmatisk, antihistaminisk, antiamöbisk, diuretisk, antidiarrheal, larvicidal, ovicidal, antiprotozoal, antileptospiral, anti-TMV och cancerbekämpande . Xantoner från S. mussotii utvärderades med avseende på deras antihepatit B-virusaktivitet på HepG 2.2.15-cellinjen; de uppvisade signifikant aktivitet som hämmade hepatit B-virusets DNA-replikation med IC50-värden från 0,01 mM till 0,13 mM .

5. Biosyntes av xantoner

Biosyntetiskt är xantoner av blandat shikimat- och acetatursprung (figur 1). Fenylalanin, som bildas från shikimat, förlorar således två kolatomer från sidokedjan och oxideras till m-hydroxibensoesyra. Denna kombineras med tre enheter acetat (via malonat) för att ge mellanprodukten. Shikimat-acetatintermediären genomgår en ringstängning för att ge substituerad bensofenon, som genom en oxidativ fenolkoppling genererar den centrala ringen i xanthondelen. Denna oxidativa koppling kan ske på två sätt beroende på hur bensofenonet viks antingen i ortho- eller para-position till hydroxylsubstituenten i den potentiella B-ringen för att ge 1,3,5-trihydroxyxanton (1) eller den 1,3,7-substituerade analogen gentisin (2). Beroende på mellanledets orientering kan man alltså finna två olika hydroxyleringsmönster. Experimentella bevis för den övergripande vägen har erhållits från experiment som utförts med Gentiana lutea .

Figur 1

Biosyntetiska vägar som leder till xantonerna (1) och (2).

När växterna utfodrades med 14C-märkt fenylalanin återfanns märkningen enbart i B-ringen (figur 1). Omvänt gav utfodring av 14C-märkt acetat inkorporering av huvuddelen i A-ringen. Den alternativa ringstängningen till (1) har nyligen visats äga rum i odlade celler av Centaurium erythraea, där 2,3′,4,6-tetrahydroxybenzofenon är prekursor för 1,3,5-trihydroxyxanthone . I dessa cellkulturer oxideras dessutom förening (1) selektivt av ett xanton-6-hydroxylas till 1,3,5,6-tetrahydroxyxanton . Utforskade metoder för syntes av enkla syresatta xantoner har dokumenterats av Sousa och Pinto .

Intressekonflikter

Författarna förklarar att det inte finns några intressekonflikter i samband med publiceringen av denna artikel.

Acknowledgments

Författarna är tacksamma mot Director HRDI och Professor M. S. M. Rawat, Dean School of Sciences, HNB Garhwal University, Srinagar, Uttarakhand, India.