金钗石斛 (Dendrobium nobile Lindl.) 又名吊兰花、扁金钗、小黄草,为兰科石斛属植物,是我国传统名贵中药,贵州道地药材。金钗石斛主要生长于海拔800～1 700米的山坡林中树上或路边岩石上,多为栽培,分布于西南及台湾、湖北、广东、海南、广西。金钗石斛以茎入药,味甘,性微寒,益胃生津,滋阴清热,用于阴伤津亏、口干烦渴、食少干呕、病后虚热、目暗不明^[1]。研究表明,石斛属植物具有抗肿瘤、增强机体免疫能力、抗氧化、抗血小板凝集及降血糖等作用^{[2, 3]}。该类植物含有的化学成分复杂多样,主要有生物碱、芳香类和倍半萜类化合物^{[4, 5]}。为了进一步阐明黔产金钗石斛的化学成分,作者对采自遵义赤水的金钗石斛进行了研究,从其乙醇提取物非生物碱部位中分离得到7个联苄类化合物 (图 1),通过波谱技术鉴定了它们的结构,其中化合物1为新化合物,化合物4为首次从该植物中分离得到。

Figure 1

Figure 1 Structures of compounds 1−7

化合物1为浅黄色胶状物。HR-ESI-MS给出其准分子离子峰 [M+Na]⁺ 峰m/z: 327.120 0 (计算值C₁₇H₂₀O₅Na⁺: 327.120 3),确定其分子式为C₁₇H₂₀O₅,有8个不饱和度。紫外光谱 (UV) 显示在280 nm处有最大吸收。红外光谱 (IR) 显示3 470 cm⁻¹处有羟基伸缩振动。¹H NMR (CDCl₃,400 MHz) (表 1) 显示低场区有一个间位取代的苯环体系: 7.22 (1H,t,J = 7.9 Hz,H-5')、6.78 (2H,br d,J = 7.9 Hz,H-4',6')、6.73 (1H,br s,H-2') 及一组单峰的芳香氢信号: 6.57 (2H,s,H-2,6)。¹³C NMR (CDCl₃,100 MHz) 谱中显示有 14个碳信号,包括两个甲氧基信号δ_C 55.4、56.5; 10个芳香碳信号: δ _C 102.7、112.2、115.3、122.0、129.7、134.1、135.2、139.8、147.1、159.8; 1个连氧碳信号δ_C 75.6和一个高场碳信号δ_C 46.5。通过HMQC谱结合分子式可以推出化合物1中存在局部对称结构,再仔细分析化合物1的NMR数据,发现其和已知化 合物2和5都比较相似,为典型的联苄类化合物^{[5, 6]}。HMBC谱中H-2 (H-6) 和C-α、C-3、C-4有相关,H-α和C-1、C-2 (C-6)、C-1'、C-α' 有相关,可以确定羟基处在C-α位上,而非C-α'位上,对称的甲氧基处在C-3和C-5上,而非C-2和C-6上; OCH₃-3' 和C-3' 有相关,H-2'、H-4'、H-5' 和C-3都有相关,可以确证另一个甲氧基处于C-3' 上而非C-4上。综上,化合物1的结构确定为4,α-二羟基-3,5,3'-三甲氧基联苄。

表 1 (Table 1)

Table 1 NMR spectral data of compounds 1−7 (CDCl3,400/100 MHz) Position δH (J in Hz) (1) δC 1 2 3 4 5 6 7 1 135.2 133.8 133.8 133.7 132.7 144.3 145.6 2 6.57 (1H,s) 102.7 101.5 105.3 103.5 105.0 105.7 106.6 3 147.1 147.1 147.0 146.8 146.7 160.5 162.3 4 134.1 131.8 132.9 130.6 132.8 98.9 100.0 5 147.1 143.8 147.0 143.8 146.7 157.7 159.5 6 6.57 (1H,s) 102.7 107.6 105.3 108.6 105.0 108.2 109.1 α 4.81 (1H,t,J = 6.4) 75.6 85.1 38.7 38.1 38.1 38.3 39.3 1' 139.8 140.4 133.0 143.4 143.6 133.6 144.8 2' 6.73 (1H,br s) 115.3 115.2 114.3 114.2 115.5 111.5 116.4 3' 159.8 159.5 146.4 159.5 155.6 146.6 158.4 4' 6.78 (1H,br. d,J = 7.9) 112.2 111.8 143.9 111.2 112.8 143.7 113.9 5' 7.22 (1H,t,J = 7.9) 129.7 129.2 111.4 129.3 129.5 114.5 130.4 6' 6.78 (1H,br d,J = 7.9) 122.0 122.0 121.2 120.9 120.9 120.8 120.9 α' 2.96 (2H,m) 46.5 45.0 38.1 37.7 37.9 37.2 39.0 3-OCH3 3.86 (3H,s) 56.5 56.4 56.4 56.1 56.2 55.7 55.6 5-OCH3 3.86 (3H,s) 56.5 56.4 56.2 α-OCH3 56.9 3'-OCH3 3.77 (3H,s) 55.4 55.3 56.0 55.2 55.1

Table 1 NMR spectral data of compounds 1−7 (CDCl3,400/100 MHz)

Finnigan LCQ^DECA型质谱仪 (美国Thermo公司); Agilent DD2400-MR型核磁共振仪,TMS为内标 (美国Agilent公司); Bruker BiOTOF Q型质谱仪 (德国Bruker公司); UV3600紫外可见近红外分光光度计 (日本岛津公司); Varian 1000红外光谱仪,KBr压片 (美国Varian公司); Sepacore中压制备系统 (瑞士BÜCHI公司); LC3000型高效液相色谱仪 (中国北京创新通恒公司); C₁₈ (5 μm,10 mm × 250 mm) 半制备HPLC柱 (日本YMC公司); 20～45 μm ODS填料 (日本Fuji Silysia公司); 薄层色谱硅胶GF 254和柱色谱硅胶 (100～200,300～400目,青岛海洋化工公司); MCI树脂 (日本Mitsubishi公司)。

金钗石斛茎于2014年9月购自遵义赤水,由遵义医学院生药学教研室杨建文教授鉴定为金钗石斛 (Dendrobium nobile Lindl.),样品标本 (No.20141011) 保存在本实验室。

金钗石斛干重50 kg,粉碎后用乙醇回流提取3次,减压浓缩提取液得乙醇提物4.8 kg,将其分散于2.0% 盐酸水溶液中,减压过滤得酸水不溶物。该酸水不溶物用乙醇溶解后拌入100～200目硅胶,挥干溶剂后先用石油醚提取 (3 L) 脱脂后以石油醚−乙酸乙酯1∶1 (3 L) 和乙酸乙酯 (3 L) 分别提取3次,减压 浓缩得石油醚−乙酸乙酯1∶1浸膏350 g。该部位浸膏经中压硅胶柱色谱 (70 mm × 460 mm,石油醚−乙酸乙酯梯度洗脱) 分为8个部分 (Fr.1～8)。第3部分(Fr.3) 经MCI柱 (90% 甲醇水洗脱) 除去色素后经ODS柱色谱 (甲醇−水梯度洗脱) 分为7个部分Fr.3.1～7。Fr.3.1经半制备HPLC分离 (C₁₈,乙腈−水,50∶50,V/V,4 mL·min⁻¹) 得到化合物4 (40 mg,t_R = 25.5 min); Fr.3.3经半制备HPLC分离(C₁₈,乙 腈−水,45∶55,V/V,3.5 mL·min⁻¹) 得到化合物6 (74 mg,t_R = 24.1 min) 和7 (60 mg,t_R = 25.8 min); Fr.3.4经半制备HPLC分离 (C₁₈,乙腈−水,45∶55,V/V,3.5 mL·min⁻¹) 得到化合物5 (14 mg,t_R = 20.7 min)。第7部分Fr.7经MCI柱(甲醇−水,9∶1,V/V) 洗 脱除去色素后过中压硅胶柱色谱 (36 mm × 460 mm,二氯甲烷−甲醇100∶1～50∶1,V/V) 分为8个部分Fr.7.1～8; Fr.7.1经ODS柱色谱 (甲醇−水梯度洗脱) 分为6个部分Fr.7.1.1～6; Fr.7.1.6经半制备HPLC分离 (C₁₈,乙腈−水,66∶34,V/V,3 mL·min⁻¹) 得到化合物1 (9 mg,t_R = 11.8 min) 和3 (35 mg,t_R = 17.1 min); Fr.7.3经ODS柱色谱 (甲醇−水梯度洗脱) 分为4个部分Fr.7.3.1～4; Fr.7.3.4经半制备HPLC分离 (C₁₈,乙腈−水,48∶52,V/V,3.5 mL·min⁻¹) 得到化合物2 (6 mg,t_R = 19.9 min)。

化合物1 黄色胶状物; C₁₇H₂₀O₅; [α]+5 (c 0.06,MeOH); UV (MeOH) λ_max (logε) 280 (2.49) nm。IR (KBr) ν_max: 3 470,2 930,1 610,1 523,1 431 cm^-1 ; ¹H NMR (CDCl₃,400 MHz) 和¹³C NMR (CDCl₃,100 MHz) 见表 1; ESI-MS m/z 327 [M+Na]⁺,HR-ESI-MS m/z [M+ Na]⁺ 327.120 0 (计算值C₁₇H₂₀O₅Na⁺: 327.120 3)。

化合物2 黄色胶状物; ESI-MS m/z 327 [M+ Na]⁺; ¹H NMR (CDCl₃,400 MHz) δ: 7.16 (1H,t,J = 7.8 Hz,H-5'),6.73 (1H,d,J = 7.8 Hz,H-6'),6.71 (1H,d,J = 7.8 Hz,H-4'),6.67 (1H,br s,H-2'),6.51 (1H,br s,H-2),6.35 (1H,br s,H-6),4.20 (1H,t,J = 6.5 Hz,H-α),3.82 (3H,s,3-OCH₃),3.75 (3H,s,3'-OCH₃),3.19 (3H,s,α-OCH₃),3.05 (1H,dd,J = 13.7,7.6 Hz,H-α'),2.83 (1H,dd,J = 13.6,5.6 Hz,H-α'); ¹³C NMR (CDCl₃,100 MHz) 见表 1。经波谱数据和文献^[7]对照鉴定化合物2为4,5-二羟基-3,3',α-三甲氧基联苄。

化合物3 红色胶状物; ¹H NMR (CDCl₃,400 MHz) δ: 6.84 (1H,d,J = 8.0 Hz,H-5'),6.68 (1H,dd,J = 8.0,1.8 Hz,H-6'),6.61 (1H,d,J = 1.8 Hz,H-2'),6.36 (2H,s,H-2,6),3.84 (6H,s,3,5-OCH₃),3.84 (3H,s,3'-OCH₃),2.81 (4H,s,H-α,α'); ¹³C NMR (CDCl₃,100 MHz) 见表 1。经波谱数据和文献^[8]对照鉴定化合物3为4,4'-二羟基-3,5,3'-三甲氧基联苄。

化合物4 黄色胶状物; ¹H NMR (CDCl₃,400 MHz) δ: 7.20 (1H,t,J = 7.6 Hz,H-5'),6.78 (1H,d,J = 7.6 Hz,H-6'),6.75 (1H,d,J = 7.6 Hz,H-4'),6.73 (1H,br s,H-2'),6.47 (1H,br s,H-6),6.25 (1H,br s,H-2),3.82 (3H,s,3-OCH₃),3.79 (3H,s,3'-OCH₃),2.83 (4H,m,H-α,α'); ¹³C NMR (CDCl₃,100 MHz) 见表 1。经波谱数据和文献^[9]对照鉴定化合物4为4,5-二羟基-3,3'-二甲氧基联苄。

化合物5 黄色胶状物; ¹H NMR (CDCl₃,400 MHz) δ: 7.14 (1H,t,J = 7.6 Hz,H-5'),6.74 (1H,d,J = 7.6 Hz,H-6'),6.67 (1H,d,J = 7.6 Hz,H-4'),6.64 (1H,br s,H-2'),6.35 (2H,s,H-2,6),3.84 (6H,m,3,5-OCH₃),2.83 (4H,br s,H-α,α'); ¹³C NMR (CDCl₃,100 MHz) 见表 1。经波谱数据和文献^[10]对照鉴定化合物5为4,3'-二羟基-3,5-二甲氧基联苄。

化合物6 红色胶状物; ¹H NMR (CDCl₃,400 MHz) δ: 6.84 (1H,d,J = 8.0 Hz,H-5'),6.68 (1H,br d,J = 8.0 Hz,H-6'),6.63 (1H,br s,H-2'),6.32 (1H,br s,H-2),6.26 (2H,br s,H-4,6),3.84 (3H,s,3'-OCH₃),3.75 (3H,s,3-OCH₃),2.80 (4H,br s,H-α,α'); ¹³C NMR (CDCl₃,100 MHz) 见表 1。经波谱数据和文献^[11]对照鉴定化合物6为5,4'-二羟基-3,3'-二甲氧基联苄。

化合物7 浅黄色胶状物; ESI-MS m/z 267 [M+Na]⁺; ¹H NMR (CD₃OD,400 MHz) δ: 7.05 (1H,t,J = 7.6 Hz,H-5'),6.65 (1H,br d,J = 7.6 Hz,H-6'),6.62 (1H,br s,H-2'),6.59 (1H,br d,J = 7.6 Hz,H-4'),6.24 (1H,br s,H-2),6.22 (1H,br s,H-6),6.18 (1H,br s,H-4),3.69 (3H,s,3-OCH₃),2.76 (4H,m,H-α,α'); ¹³C NMR (CD₃OD,100 MHz) 见表 1。经波谱数据和文献^[12]对照鉴定化合物7为5,3'-二羟基-3-甲氧基 联苄。