Stilbenoids and Flavonoid Glycosides from Iris pallasii

Abstract

Iris pallasii var. chinensis (Fisch). Koidz (Iridacea) is an herbaceous perennid which is widely distributed in deep mountains of China, Korea, Japan and Russia. It has been found many places in Korea because of its developed root system. The dried seed of Iris pallasii traditionally used for the treatment of jaundice, diarrhea, hemoptysis, leucorrhea and pharyngitis. The previous phytochemical studies of Iris species identified the presence of flavonoids, xanthones, triterpenoids, stilbenoids and quinones. Nowadays, more attention has been focused on the stilbene oligomers because they showed a various pharmacological property like neuroprotective, anti-proliferative, antivirus activities. Based on these biological activity, seeds of Iris pallasii have been evaluated for the treatment of dementia. In this research, we isolated ten stilbenoids (1 - 10), two catechin (11 – 12) four flavonoid glycosides (13 - 16) from Iris pallasii seeds, flower and leaves. Among them, cis-ε-viniferin-13b-11a-O-β-D-diglucopyranoside (1) and cis-vitisin B-13b-O-β-D-glucopyranoside (2) were reported for the first time from nature. The isolated compounds were tested their neuraminidase inhibitory activities against H1N1 viral strains. Compounds 7-10 corresponding to stilbene tetramers showed significant virus inhibition effect than other stilbenoids compounds and flavonoid glycosides at the low range of concentration (25 μM). Among them, compounds 9 and 10 with trans type olefinic tetramers were evalutated higher neuraminidase inhibitory effects than the others. Especially, Compound 9 showed potent neuraminidase activity.

타래붓꽃 (Iris pallasii)는 붓꽃과 (Iridaceae)에 속하는 식물로써 중국, 한국, 일본 그리고 러시아 등지에 분포하는 통년성 초본이다. 우리나라에도 많은 종류의 붓꽃이 자생하고 있으며 예로부터 한방에서 황달, 설사, 혈토, 대하, 인후염 등의 증상치료를 위해 사용되어져 왔다. 이전의 생리활성 연구에 따르면 마린자의 아세틸콜린 에스터라아제에 대한 억제효과 때문에 치매 치료제의 후보군으로도 지목된 바 있다. 현재까지 붓꽃과에 속하는 식물들로부터 flavonoid, stilbenoid, triterpenoid, catechin, quinone 등의 물질들이 분리 보고 되어있으며, 붓꽃의 씨앗에 관한 연구는 상대적으로 이루어지지 않아 본 연구에서는 붓꽃의 씨앗으로부터 UPLC-DAD/ESI-qTOF-MS를 통해 확인한 sitlbenoid계열의 화학 성분을 분리하고자 하였다. 이후 꽃과 잎 부위에 대한 분리 연구도 추가적으로 수행해 보았다. 타래붓꽃의 씨앗인 마린자의 EtOAc 층 분획과 BuOH 층 분획에서 다양한 chromatography 기법으로 12종의 화합물을 분리하였으며, 구조의 동정에는 각종 이화학적 특성 및 분광학적 데이터가 활용되었다. 분리된 화학물 중 화합물 1은 β-D-diglucopyranose 기가 붙은 viniferin 계열 stilbenoid 화합물이며, 화합물 2 도 β-D-diglucopyranose 기가 붙은 stilbene tetramer 계열 화합물이다. 1, 2 모두 천연에서는 처음 분리 보고되는 물질이며, 화합물 13 – 16은 acetyl기 및 glucose와 rhamnose를 포함한 flavonoid 계열 화합물로, 네 화합물 모두 NMR 데이터에서 일정한 비율의 (2:1) major peak와 minor peak을 확인할 수 있었다. 이 외에도 분리된, trans-ε-viniferin (3), trans-ε-viniferin-13b-β-D-glucopyranose (4), vatalbinoside C (5), vitisin A (6), cis- vitisin B (7), cis-vitisin C (8), vitisin B (9), vitisin C (10), catechin (11), procyanidin B3 (12), 2''-O-rhamnosylswertisin (13), embinin (14), 6'',4'''-O-diacetyl embinin (15), 2''',4'''-O diacetyl embinin (16)로 동정하였으며, 화합물 11 – 12는 catechin계열, 1 – 10은 stilbenoid계열, 13 – 16은 flavonoid 계열 물질이었다. 또한, 마린자 분획층들에 대하여 뉴라미니데이즈 억제 활성을 실시하였으며, 억제율이 높은 EA, BU층에서 화합물 분리를 진행하였다. 이후 모든 분리된 화합물을 대상으로 활성을 테스트하였고, 이 중 stilbene tetramer 계열에 속하는 7-10에서 유의미한 IC50을 얻을 수 있었다. 특히 vitisin B (9)는 IC50 값이 21.47 μM로 가장 높은 활성을 나타냈다. 이상의 결과로 마린자가 함유하고 있는 신규화합물 1, 2를 분리하여 씨앗에서 나타나는 2차 대사산물의 화학적 다양성을 규명하였고, stilbenoid에서 유의한 바이러스 억제 활성을 확인함으로써 추출물의 활성은 스틸벤 화합물에 의한 것이었으며, 비슷한 계열의 다른 스틸벤 화합물에 대한 치료제 개발 가능성을 확인할 수 있었다.