2-10 天然低分子の探索および機能分子の創製と構造解析●代表者

桒原正靖（化学科・教授）●分担者

大崎愛弓（化学科・教授）
川面基（化学科・教授）【研究の目的および概要】
キク科 Ligularia 属植物はおよそ 140 種から成り，その大半が雲南省北西部，四川省西部，チベット自治区東部にかけて続く中国横断山脈地域に含まれる。そこでは，高さ 6740 m の梅林雪山や長江をはじめとした大河によって複雑な地形を形成し，標高によって熱帯から亜寒帯まであらゆる気候が存在する。そのため，豊富な動植物が棲息し，生物多様性の研究に適した場所として研究者の注目を集めている。これまで，我々の研究グループは，この地域で Ligularia に属する複数の種（L. lamurum, L. subspicata, L. cyathiceps, L. virgaurea など）について形態，化学成分，および遺伝子による多角的アプローチを行い，二次代謝物の多様化のメカニズム解明に取り組んできた。それによって，同種内でも生息する地域によって産生される成分が異なる場合があること，これら化合物の差異が塩基配列の変化によるもの，環境によるものなど，さまざまな要因があることなどが明らかとなってきた。Ligularia 属植物には，エレモフィラン型のセスキテルペノイド成分が含有され，その中でも試料によって主成分となるタイプが変化する。本研究では，Ligularia 属植物の多様性機構解明の一助となるべく，中国雲南省で採集された L. cyathicepsの根の化学成分の単離・構造解析を行い，考察を行った。
【研究の結果】
L. cyathiceps の 根 の EtOH 抽 出 物 を 各 種 ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー に よ り 分 離・ 精 製 し，1H NMR, 13C NMR, 2 次
元 NMR および高分解能マススペクトル測定，ならびに文献記載のスペクトルデータと比較することにより構 造 を 決 定 し た。 そ の 結 果， 新 規 化 合 物 12 を 含 む 12 の 化 合 物 1,10-epoxyadenostylone (1)，6b -isobutyryloxy1b, 10b -epoxyfuranoeremophil-9-one (2)，6b -acethoxy-1b ,10b -epoxyfuranoeremophil-9-one (3)，6b -isobutyrloxy1(10)-ene-furanoeremophil-9-one (4)，6b -isobutyryloxy-1b，10b -epoxyfuranoeremophilane (5)，6b -angeloyloxyfuranoeremophilan-10b -ol (6)，6b -isobutyroyloxyfuranoeremophilan-10b -ol (7)，cacalol (8)，14-ethoxycacalol (9)，cacalone (10)，epi-cacalone (11) を単離した。(Fig .1)
O
2
314OO

9105O

8OOOHOO

12611713O

1 R = Ang2 R = C(=O)CHMe2
3 R = Ac

4OROOOOR

8 R=H (cacalol)
9 R=OEtOR

6 R = Ang
7 R = C(=O)CHMe25OOHOOOO

R1 R2O

10 R1 = Me, R2 = OH
11 R1 = OH, R2 = Me

12Fig. 1.

43OO

新 規 化 合 物 12 は，HR-APCI-MS よ り 分 子 式，C21H30O6 m/z 379.21214［M + H］+ ( ∆ + 0.08 mmu, calcd. for25113379.21206)，比旋光度［a］
D -31.5 (c 0.16, MeOH) であった。 H-NMR， C-NMR，DEPT，HSQC よりメチル基 6，メチレン基 4，メチン基 4，4 級炭素 7 の存在が確認された。1H-1H COSY より H-1/2，H-4/5，H-3ʼ /4ʼ，H-1” /2” の結合が示された (Fig. 2)。HMBC 測定によって，H-1/C-2，H-6/C-4,C-5,C-7，H-9/C-7, C-8, C-10 の相関が観測され，C-1/2/3/4/5/10 および C-5/6/7/8/9/10 の デカリン環の存在が示唆された。Me-14/C-4,C-5,C-6,C-10,C-15，Me-15/C-3,C4,C-5 の相関から，4 位，5 位にメチル基が結合していることが示唆された。以上より，化合物 12 がエレモフィラン型の化合物であることが推定された。さらに，C-7 (dC 154.4)，C-8 (dC 104.5)，C-12 (dC 170.9) が大きく低磁場シフトしていることは，7 位，11 位で二重結合を有する a，b - 不飽和 γ- ラクトン環を形成していることを示唆している。
また，dH 2.12 にみられる特徴的な septuplet ( J=7.0) によって，L. cyathiceps のエレモフィラン型セスキテルペノイドの置換基としてよく見られる isobutyryloxy 基［-C=OC(CH3)2］が存在することが推測された。さらに詳細な NMR 解析により，isobutyryloxy 基 (dH 2.12, 1H, 0.94, 0.96, each 3H, d, J=5.2, dC 176.2 (C), 34.7(CH), 19.8 (CH3), 19.1 (CH3)］，
ethoxy 基 (dH 3.32, 3.40, each 1H, dq, J=9.2, 6.9, dC 59.5 (CH2), dH 0.99, 3H, tr, J=6, dC 15.8 (CH3))，epoxy 基 (dH 2.92, 1H,d, J=4.0, dC 62.9 (CH), dC 61.3 (1H)) の存在が示唆された。HMBC 測定により，isobutyryloxy 基の位置は，H-6/C-1ʼ の相関から C-6 に結合していると決定した。また，H-1/C-2，H-9/C-10 の HMBC 相関から，epoxy 基が C- １および C-10に結合していることが明らかとなった。一方，ethoxy 基の位置について HMBC 相関は観測されなかったが C-8 (dc104.5) が 4 級炭素で低磁場シフトしていることから，C-8 位に結合していると推定した。以上より，化合物 12 の平面構造を決定した。相対立体構造については，NOESY 測定において，H-1/H-9a, H-2b/ H3-15, H-4/H-6, H-6/6-OCH2CH3,H-9b/OOOO

H-14, H3-14/H3-15 の相関が観測されたことから，epoxy 基，Me14，Me-15，および isobutyryloxy 基が b 位，ethoxy 基が a 位であると推定した（Fig. 2）。これは，H-4/H-6 の NOESY 相関か

8a-ethoxy-6b -isobutyryloxy-1b ,10b -epoxy-eremophil-7(11)-en-HαO
1496O

O

ら cis デカリン環が non-steroidal conformation をとり，8 位が a位になることを示唆する。以上の結果から，新規化合物 12 はHβO15

HβO
41HEtOH

OCOCMe2H2HαCOSY
HMBCNOESY

Fig. 212,8-olide であると決定した。
【研究の考察・反省】

今回の L. cyathiceps の根の EtOH 抽出液から得られたテルペノイド化合物は，これまでの L. cyathiceps の報告と同様の傾向が見られ，L. cyathiceps が分化の安定段階にある種であると推定される。一方で，新規化合物である化合物
12 は，本種としては初めてのラクトン体のエレモフィランセスキテルペノイドであり，種分化の過程や化合物からの種の推定に関する研究においても新たに考慮すべき重要な化合物といえる。
【研究発表】＊
1）不知火蛍光成分に関する研究，大崎愛弓，神長楓，舟崎真理子，影近弘之，平野智也 , 2020 年 10 月月，第 64 回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会，浜松 .
2）中国横断山脈地域産 Ligularia kanaitzensis および Liglaria substicata の成分類似性，花井亮，岡本育子，橋田拓弥，塩尻小鈴，関口光貴，大崎愛弓，通元夫，龔洵，黒田智明，2020 年 10 月，第 64 回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会，浜松 .
3）ブラジル産薬用植物 Anchiatia pyrifolia の新規フリーデラン型トリテルペン成分，舟崎真理子，米田泰幸，湊知恵，

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岡本康子，大崎愛弓， 日本薬学会第 140 会年会，2020 年 3 月 .
4）中国横断山脈地域産サルビア属植物のジテルペン成分と多様性大崎愛弓，関口光貴，野部由稀子，舟崎真理子，廣田洋，岡本育子，松崎桂一，龔洵，日本薬学会第 140 回年会，2020 年 3 月．
5）三成分縮合反応を利用したアマラステリン A の合成研究，久米貴大，高橋賢龍，原田研一，久保美和，大崎愛弓，福山愛保，日本薬学会第 140 年会，2020 年 3 月．
＊上記いずれも，コロナ禍の影響で誌上開催となった。
【研究成果物】
舟崎真理子，吉川健太，廣田洋，龔洵，黒田智明，大崎愛弓，中国横断山脈地域産キク科 Ligularia cyathices のセスキテルペノイド成分，研究紀要，日本大学文理学部自然科学研究所，2020，55，271-276.

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