药学学报  2017, Vol. 52 Issue (8): 1302-1305   PDF    
天山假狼毒根中一个新倍半萜
赵丹1,2, 吴桐宇3, 关永强2, 郭雄飞2, 马国需2, 张晶1, 石磊岭2     
1. 吉林农业大学中药材学院, 吉林 长春 130118;
2. 新疆维吾尔自治区中药民族药研究所, 新疆 乌鲁木齐 830002;
3. 哈尔滨商业大学生命科学与环境研究中心, 黑龙江 哈尔滨 150076
摘要: 采用硅胶、Sephadex LH-20、ODS等柱色谱技术,从天山假狼毒根的二氯甲烷提取部位中分离得到了3个愈创木烷型倍半萜类化学成分,根据理化性质和波谱数据鉴定为(+)-guaia-l(10),ll-dien-9-one-5α-hydroxy(1)、4β,5βH-guai-9,7(11)-dien-12,8-olide-1α,8α-diol(2)、4α,5βH-guai-9,7(11)-dien-12,8-olide-1α,8α-diol(3)。其中,化合物1为新化合物,化合物3首次从该属植物中分离得到。
关键词: 天山假狼毒     化学成分     倍半萜    
A new sesquiterpenoid from the roots of Stelleropsis tianschanica
ZHAO Dan1,2, WU Tong-yu3, GUAN Yong-qiang2, GUO Xiong-fei2, MA Guo-xu2, ZHANG Jing1, SHI Lei-ling2     
1. College of traditional Chinese medicine, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China;
2. Xinjiang Institute of Chinese and Ethnic Medicine, Urumqi 830002, China;
3. Center of Research and Development on Life Sciences and Environment Sciences, Harbin University of Commerce, Harbin 150076, China
Abstract: Three sesquiterpenoids were isolated from the dichloromethane extract of the roots of Stelleropsis tianschanica Pobed through a combination of various chromatographic approaches, including silica gel, Sephadex LH-20, reverse phase C18 and so on. On the basis of spectroscopic data analysis, they were identified as (+)-guaia-l(10), ll-dien-9-one-5α-hydroxy (1), 4β, 5βH-guai-9, 7(11)-dien-12, 8-olide-1α, 8α-diol (2), 4α, 5βHguai-9, 7(11)-dien-12, 8-olide-1α, 8α-diol (3). The compound 1 is a new sesquiterpenoid, and the compound 3 was isolated for the first time from the genus Stelleropsis.
Key words: Stelleropsis tianschanica     chemical composition     sesquiterpenoid    

狼毒类药材根入药, 性味苦平, 有小毒, 具有祛痰、消积、止痛之功效[1]。主治水肿腹胀, 痰、食、虫积, 心腹疼痛, 慢性气管炎, 咳嗽气喘, 淋结、皮肤、骨、附睾等结核, 疥癣, 痔缕等症[2-7]。由于狼毒显著的临床疗效和广泛的适用性, 使得狼毒在全国各地均有使用, 但不同地方的药材来源又有所不同, 目前至少有五种科属的植物在各地使用, 如:两广地区主要以天南星科植物海芋入药, 又称广狼毒或土狼毒; 湖南地区以毛茛科乌头属牛扁入药; 新疆偏远地区则以瑞香科天山假狼毒入药[8-12]。天山假狼毒Stelleropsis tianschanica为瑞香科(Thymelaeaceae)假狼毒属Stelleropsis植物, 生于海拔1 700~2 000 m的山坡草地, 在我国仅新疆昭苏县有分布, 国外在吉尔吉斯斯坦也有分布。天山假狼毒作为狼毒的混用品, 由于其独特的地理环境使得有关该植物化学成分的研究报道较少。因此, 为了系统研究天山假狼毒的物质基础, 本研究对其进行了化学成分研究, 从中分离得到3个愈创木烷型倍半萜类化合物, 包括1个新化合物和2个已知化合物, 分别鉴定为(+)-guaia-l(10), ll-dien-9-one-5α-hydroxy (1)、4β, 5βH-guai-9, 7(11)-dien-12, 8-olide-1α, 8α-diol (2)、4α, 5βH-guai-9, 7(11)-dien-12, 8-olide-1α, 8α-diol (3)。化合物1~3结构见图 1。其中, 化合物1为新化合物, 化合物3为首次从该属植物中分离得到。

Figure 1 Structures of compounds 1-3
结果与讨论

化合物1  白色粉末(甲醇), 10%浓硫酸-乙醇溶液显紫红色。[α]D25+68.8 (c 0.14, MeOH); HR-ESI-MS m/z: 257.150 3 [M+Na]+ (计算值: 257.151 7), 确定分子式为C15H22O2, 不饱和度为5。UV末端吸收峰λmax (log ε): 285 (3.67)、303 (2.78) nm。红外光谱显示结构中存在羟基(3 465 cm-1)、甲基(2 963, 2 875 cm-1)、羰基(1 735 cm-1)和双键(1 655 cm-1)特征信号峰。

1H NMR谱(表 1)显示结构中存在3个甲基, 包括高场区的双峰甲基质子δH 0.65 (3H, d, J = 7.2 Hz, H-15) 和低场区的2组与不饱和官能团相连的甲基质子δH 1.72 (3H, s, H-13)、1.56 (3H, s, H-14)。二个相互偶合的烯氢质子δH 4.73 (1H, d, J = 1.8 Hz, H-12a)、4.66 (1H, d, J = 1.8 Hz, H-12b)提示结构中存在乙烯基。在13C-APT谱中, 可见有15个碳信号, 包括3个甲基、5个亚甲基、2个次甲基和5个季碳。其中δC 171.9、136.6、204.4提示结构中存在α, β-不饱和酮基团[12]; δC 108.8、151.0、20.2提示结构中存在异丙烯基单元。上述信号推断化合物1为愈创木烷型倍半萜[13]

Table 1 1H NMR (600 MHz, in pyridine-d5) and 13C NMR (150 MHz, in pyridine-d5) for compound 1

在HMBC谱中(图 2), δH 0.65 (3H, d, J = 7.2 Hz, H-15) 分别与δC 30.4 (C-3)、40.0 (C-4)、81.2 (C-5) 存在远程相关, 说明H3-15甲基取代在C-4上; δH 1.56 (3H, s, H-14) 分别与δC 204.4 (C-9)、171.9 (C-1)、136.6 (C-10) 存在相关, 说明H3-14甲基取代在C-10上且C-1/C-10/C-9形成α, β-不饱和酮片段; δH (1H, s, H-7) 分别与δC 151.0 (C-11)、108.8 (C-12) 存在相关, δH 4.73 (1H, d, J = 1.8 Hz, H-12a)、4.66 (1H, d, J = 1.8 Hz, H-12b)分别与δC 151.0 (C-11)、42.1 (C-7) 存在相关, 提示异丙烯基连在C-7位。C-5化学位移向低场移动至δC 81.2, 结合分子量推测C-5位存在羟基取代。在NOESY谱中, H3-15与H-6β存在相关, 说明H3-15处于β位。另外H-7与H-6α存在相关结合二者之间的偶合常数(J = 2.4 Hz), 提示异丙烯基处于β位。在CD谱中, 由于α, β不饱和酮的n-π电子跃迁效应, 化合物1分别在325 nm (Δε -0.7) 和250 nm (Δε +2.0) 处出现cotton效应, 提示化合物1的C-5为R构型[14]。综上所述, 化合物1的结构完全阐明, 该化合物为一新化合物, 将化合物1命名为(+)-guaia-l(10), ll-dien-9-one-5α-hydroxy。

Figure 2 Key 1H-1H COSY (bold bonds) and HMBC (arrows) correlations of compound 1
实验部分

Bruker Avance Ⅲ 600型核磁共振波谱仪(TMS为内标), 赛默飞世尔LTQ-Obitrap XL液质联用仪, BYLABUV-Ⅲ紫外灯(北京炳洋科技有限公司), 柱色谱用硅胶、薄层色谱用硅胶G、H、GF-254和柱色谱用硅胶(青岛海洋化工有限公司), Sephadex LH-20凝胶为Pharmacia公司产品, MCI为日本三菱化学公司产品, 常规试剂均为分析纯。

天山假狼毒采于新疆昭苏县, 经新疆中药民族药研究所贾晓光研究员鉴定为天山假狼毒S. tianschanica的根。

1 提取分离

天山假狼毒根部(10 kg), 阴干, 粉粹, 用10倍量95%甲醇加热回流提取3次, 每次2 h, 合并提取液, 回收溶剂, 浓缩后得总浸膏2 189 g。总浸膏用水分散后, 依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇各萃取3次, 萃取液减压浓缩至干。最终得到石油醚部位浸膏A 108 g、二氯甲烷部位浸膏B 455 g、乙酸乙酯部位浸膏C 347 g、正丁醇部位浸膏D 276 g。

取浸膏B (二氯甲烷部位455 g), 经硅胶柱色谱(100~200目)分离, 流动相为二氯甲烷-甲醇(1:0~ 0:1) 梯度洗脱得到B1~B10共10个部分。其中B4 (CH3Cl-MeOH, 70:1) 经ODS中压色谱柱依次用30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%甲醇洗脱, 得到B4.1~4.7共7个流分, B4.5 (CH3OH-H2O, 70:30) 经半制备型HPLC (流动相CH3OH-H2O, 70:30, 2 mL·min-1)分离纯化, 得到化合物1 (5.4 mg, tR= 39.8 min)。B3 (CH2Cl2-MeOH, 80:1) 部位用硅胶柱色谱分离, 二氯甲烷-甲醇(1:0~0:1) 梯度洗脱, 得到B3.1~3.8共8个流分, B3.3 (CH2Cl2-CH3OH, 90:1) 经ODS中压色谱柱依次用30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%甲醇洗脱, 得到B3.3.1~3.3.7, 共7个流分, B3.3.2经半制备型HPLC (流动相CH3OH-H2O, 46:54, 2 mL·min-1)分离纯化, 得到化合物2 (6.3 mg, tR = 31.2 min)、3 (7.6 mg, tR = 36.2 min)。

2 结构鉴定

化合物1  白色粉末(甲醇), 10%浓硫酸-乙醇溶液显紫红色。[α]D20 +68.8 (c 0.14, MeOH); HR-ESI-MS m/z: 257.150 3 [M+Na]+ (计算值: 257.151 7), 确定分子式为C15H22O2, 不饱和度为5。UV末端吸收峰λmax (log ε): 285 (3.67)、303 (2.78) nm。红外光谱显示结构中存在羟基(3 465 cm-1)、甲基(2 963, 2 875 cm-1)、羰基(1 735 cm-1)和双键(1 655 cm-1)特征信号峰。1H NMR和13C NMR数据见表 1

化合物2  无色油状, 易溶于甲醇。ESI-MS m/z: 287 [M+Na]+1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δH 0.91 (3H, d, J = 7.2 Hz, H-15), 1.29 (1H, m, H-3b), 1.36 (3H, s, H-14), 1.42 (1H, m, H-2a), 1.82 (3H, s, H-13), 1.86 (1H, m, H-3a), 1.98 (1H, m, H-5), 2.15 (1H, m, H-2b), 2.28 (1H, m, H-4), 2.38 (1H, m, H-6b), 3.04 (1H, m, H-6a), 5.75 (1H, s, H-9), 4.28 (1H, s, 1-OH), 5.16 (1H, s, 8-OH)。13C NMR (DMSO-d6, 150 MHz) δC 72.1 (C-1), 34.4 (C-2), 31.3 (C-3), 36.7 (C-4), 53.3 (C-5), 24.1 (C-6), 151.3 (C-7), 87.2 (C-8), 120.2 (C-9), 150.3 (C-10), 122.1 (C-11), 170.1 (C-12), 8.5 (C-13), 27.4 (C-14), 14.5 (C-15)。以上数据与文献[15]对照基本一致, 鉴定化合物2为4β, 5βH-guai-9, 7(11)-dien-12, 8-olide-1α, 8α-diol。

化合物3  无色油状, 易溶于甲醇。ESI-MS m/z: ESI-MS m/z 287 [M+Na]+1H NMR (DMSO-d6, 600 MHz) δH 0.98 (3H, d, J = 7.2 Hz, H-15), 1.32 (3H, s, H-14), 1.40 (1H, m, H-3b), 1.58 (1H, m, H-5), 1.61 (1H, m, H-2b), 1.64 (1H, m, H-3a), 1.82 (3H, s, H-13), 2.14 (1H, m, H-2a), 2.19 (1H, m, H-4), 2.52 (1H, m, H-6b), 2.68 (1H, t, J = 2.4 Hz, H-6a), 4.32 (1H, s, 1-OH), 5.04 (1H, s, 8-OH), 5.45 (1H, s, H-9)。13C NMR (DMSO-d6, 150 MHz) δC 73.5 (C-1), 35.3 (C-2), 32.3 (C-3), 37.1 (C-4), 40.6 (C-5), 23.0 (C-6), 151.1 (C-7), 83.4 (C-8), 118.7 (C-9), 147.1 (C-10), 124.5 (C-11), 169.6 (C-12), 8.4 (C-13), 25.8 (C-14), 15.7 (C-15)。以上数据与文献[15]对照基本一致, 鉴定化合物3为4α, 5βH-guai-9, 7(11)-dien-12, 8-olide-1α, 8α-diol。

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