药学学报  2018, Vol. 53 Issue (1): 100-103   PDF    
引用本文
CUI Wan-hua, WANG Yan-zhi, LI Ze-zhi, GUO Yan. Two new diarylheptane derivatives from Rhizoma Zingiberis[J]. Acta Pharmaceutica Sinica, 2018, 53(1): 100-103.  
崔婉华, 王彦志, 李泽之, 郭燕. 干姜中两个新的二苯庚烷类化合物[J]. 药学学报, 2018, 53(1): 100-103.  
干姜中两个新的二苯庚烷类化合物
崔婉华, 王彦志, 李泽之, 郭燕     
河南中医药大学药学院, 呼吸疾病诊疗与新药研发河南省协同创新中心, 河南 郑州 450046
收稿日期: 2017-10-24; 修回日期: 2017-11-01
基金项目: 河南中医药大学科技创新团队、科技创新人才计划资助项目（2015XCXTD02）；河南中医药大学省属高校基本科研业务专项支持计划（2014KYYWF-ZZCXZ-01）
*通讯作者: 王彦志, Tel:86-371-65962746, E-mail:wangyzlb@126.com
摘要: 运用Diaion HP-20、MCI Gel CHP-20、ODS、硅胶、反相半制备高效液相等多种色谱分离技术，从干姜中分离得到2个新的二苯庚烷类化合物，通过MS、UV、IR和NMR等波谱技术鉴定其结构分别为：3-酮-5R-乙氧基-1-（3-甲氧基-4-羟基苯基）-7-（3，4-二羟基苯基）庚烷（1）和3-酮-5R-乙氧基-1-（3-甲氧基-4-羟基苯基）-7-（3-甲氧基-4，5-二羟基苯基）庚烷（2），化合物1、2均为新化合物。
关键词: 干姜     二苯庚烷     化学成分    
Two new diarylheptane derivatives from Rhizoma Zingiberis
CUI Wan-hua, WANG Yan-zhi, LI Ze-zhi, GUO Yan     
Collaborative Innovation Center for Respiratory Disease Diagnosis and Treatment and Chinese Medicine Development of Henan Province, College of Pharmacy, Henan University of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou 450046, China
Abstract: Two new diarylheptane derivatives were isolated from Rhizoma Zingiberis by Diaion HP-20, MCI Gel CHP-20, ODS, silica gel column and reverse phase semi-prepared high performance liquid chromatography. Their structures were elucidated by spectrum technology (MS, UV, IR, NMR), which were identified as 3-keto-5R-ethoxy-1-(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)-7-(3, 4-dihydroxyphenyl)heptane (1) and 3-keto-5R-ethoxy-1-(3-methoxy-4-hydroxyphenyl)-7-(3-methoxy-4, 5-dihydroxyphenyl)heptane (2). Compounds 1 and 2 are new compounds.
Key words: Rhizoma Zingiberis     diarylheptane     chemical composition    

干姜是姜科多年生草本植物姜Zingiber officinale Rosc的干燥根茎[1], 主产于四川西部、广东、湖北、福建、广西西部、贵州等地区, 通常切片或切块生用; 干姜味道辛辣, 属性偏热, 归属于脾、胃、心、肺经, 其功效主要有驱散寒气, 润肺化痰饮, 回阳通脉, 去燥去湿。干姜中含有姜辣素、挥发油、二苯庚烷等化学成分[2]。现代药理学表明, 干姜中特有的二苯基庚烷类成分, 是存在于姜科植物中的一类比较特殊的化合物, 是具有1, 7-二取代苯基并以庚烷骨架为母体结构的化合物的统称, 可分为线性二苯基烷类和环状二苯基庚烷类化合物[3], 该类化合物属多酚类物质, 具有多种生物学和药理学活性, 包括抗氧化、抗肝毒性、抗炎、抗增殖、止吐、抗肿瘤等[4-10]。姜黄中发现的姜黄素同属于二苯庚烷类化合物, 在治疗肝脏疾病方面显示出良好的应用前景[11]。为了进一步揭示干姜的物质基础, 扩大干姜的药用价值, 本实验采用各种分离技术从干姜中分离鉴定了2个新的线型二苯庚烷类化合物, 结构见图 1。

Figure 1 Structures of compounds 1 and 2

化合物1  黄棕色油状物, UV (MeOH) λmax (logε) 204 nm (1.82)、282 (0.20) nm; IR显示该结构中含有羟基(3 423 cm-1)、酮羰基(1 707 cm-1)、苯环(1 604、1 515、1 451 cm-1); ESI-MS [M+Na]+ m/z 411.177 9 (Calcd. 411.177 8), 提示化合物1的分子式为C22H28O6。1H NMR (500 MHz, CD3OD)数据(表 1)显示两组ABX耦合系统的苯环质子信号δH 6.74 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2')、6.67 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5')、6.46 (1H, dd, J = 2.0, 8.0 Hz, H-6')、6.68 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2")、6.64 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5")和6.59 (1H, dd, J = 2.0, 8.0 Hz, H-6"), 在13C NMR (125 MHz, CD3OD)谱中, δC 56.4为甲氧基信号, δC 211.7为酮羰基碳信号。δH 3.42 (2H, m)、1.09 (1H, t, J = 7.0 Hz), δC 15.8、65.6提示为乙氧基结构片段。13C NMR (125 MHz, CD3OD)谱中高场区6个碳信号和δC 211.7, 再结合两个苯环质子信号, 提示该化合物为二苯庚烷类化合物, 在HMBC谱中(图 2), δH 2.74 (2H, m, H-1)与δC 113.2 (C-2')、120.6 (C-6')、134.1 (C-1')、211.7 (C-3)、46.4 (C-2)有相关, δH 2.49 (2H, m, H-7)与δC 116.3 (C-2")、121.8 (C-6")、134.8 (C-1")、76.4 (C-5)、37.5 (C-6)有相关, 提示两个ABX系统的苯环分别与C-1和C-7相连, δH 1.68 (2H, m, H-6)与δC 134.8 (C-1")、76.4 (C-5)、31.8 (C-7)有相关, 提示δC 37.5在C-6位, δC 76.4在C-5位, 又由于δH 3.72 (1H, m, H-5)与δC 31.8 (C-7)、65.6 (5-OCH2-)、211.7 (C-3)相关, 进一步证实乙氧基连在C-5位, 酮羰基连在C-3位。δH 3.81 (3H, s, 3'-OCH3)与δH 6.74 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2')有NOE关系, δH 2.74 (2H, m, H-1)与δC 113.2 (C-2')有HMBC相关, 表明C-1相连的苯环被甲氧基取代。在1H-1H COSY谱中, δH 3.72 (1H, m, H-5)与δH 1.68 (2H, m, H-6)、δH 2.62、2.51 (2H, d, H-4)有相关, 进一步证实了结构的准确性。化合物1绝对构型的确定是根据文献[12, 13]报道的化合物5的旋光值([α]D -16.9)与本文的([α]D +15.173)刚好相反, 表明化合物1与文献中化合物5的绝对构型相反。综上所述, 确定化合物1的结构为3-酮-5R-乙氧基-1-(3-甲氧基-4-羟基苯基)-7-(3, 4-二羟基苯基)庚烷。

Table 1 1H NMR (500 MHz in CD3OD) and 13C NMR (125 MHz in CD3OD) spectral data of compounds 1 and 2

Figure 2 Key HMBC correlations of compounds 1 and 2

化合物2  黄棕色油状物, UV (MeOH) λmax (logε) 204 nm (1.31)、282 (0.29) nm; IR显示该结构中含有羟基(3 399 cm-1)、酮羰基(1 706 cm-1)、苯环(1 606、1 514、1 454 cm-1); ESI-MS [M+Na]+ m/z 441.188 1 (Calcd. 441.188 3)。1H NMR (500 MHz, CD3OD)和13C NMR (125 MHz, CD3OD)数据(表 1)显示与化合物1相似, 同为二苯庚烷类化合物, 两组苯环质子信号δH 6.75 (1H, d, J = 1.5 Hz, H-2')、6.68 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5')、6.60 (1H, dd, J = 1.5, 8.0 Hz, H-6')、6.29 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2")、6.29 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-6"), 分别为ABX系统和四取代, δC 56.6、56.3为两个甲氧基碳信号, δC 211.7为酮羰基碳信号。δH 3.40 (2H, m)、1.09 (1H, t, J = 7.0 Hz), δC 15.8、65.6提示有乙氧基结构。在HMBC谱中δH 2.74 (2H, m, H-1)与δC 113.2 (C-2')、121.7 (C-6')、134.0 (C-1')、211.7 (C-3)、46.4 (C-2)有相关, δH 2.49 (2H, m, H-7)与δC 104.7 (C-2")、109.8 (C-6")、133.8 (C-1")、76.3 (C-5)、37.4 (C-6)有相关, 提示ABX系统的苯环和四取代的苯环分别与C-1和C-7相连, δH 1.70 (2H, m, H-6)与δC 133.8 (C-1")、76.3 (C-5)、30.3 (C-7)有相关, 提示δC 37.4在C-6位, δC 76.3在C-5位, 又由于δH 3.71 (1H, m, H-5)与δC 30.3 (C-7)、65.6 (5-OCH2-)、211.7 (C-3)相关, 进一步证实乙氧基和酮羰基分别连接在C-5和C-3位。δH 3.80 (3H, s, 3'-OCH3)与δH 6.75 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2')有NOE关系, δH 2.74 (2H, m, H-1)与δC 113.2 (C-2')有HMBC相关, δH 3.81 (3H, s, 3"-OCH3)与δH 6.29 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2")有NOE关系, δH 2.49 (2H, m, H-7)与δC 104.7 (C-2")有HMBC相关, 表明C-1和C-7相连的苯环分别在C-3'和C-3"被甲氧基取代。以上阐述显示化合物2与化合物1仅在于苯环的取代位置的差异, 且旋光值差异甚微, 故确定化合物2的结构为3-酮-5R-乙氧基-1-(3-甲氧基-4-羟基苯基)-7-(3-甲氧基-4, 5-二羟基苯基)庚烷。

实验部分

Bruker maxis HD型飞行时间质谱仪(德国); Bruker AVANCE Ⅲ 500核磁共振仪, TMS做内标; 制备液相色谱仪(YMC-Pack ODS-A, 250 mm × 10 mm, 5 μm, 赛普锐思北京科技); Diaion HP-20、MCI Gel CHP-20 (日本三菱); Sephadex LH-20 (Parmacia Biotech公司); 柱色谱硅胶、GF254硅胶薄层板(青岛海洋化工厂); 浓硫酸茴香醛显色剂、分析纯和色谱纯试剂(天津四友精细化学品有限公司)。

本研究所选的干姜, 购自安徽亳州, 产地为四川省宜宾市, 经河南中医药大学董诚明教授鉴定为姜科草本植物姜Z.officinale Rosc的干燥根茎。

1 提取与分离

干姜20 kg, 用乙酸乙酯回流提取3次, 每次200 L/ 2 h, 将乙酸乙酯提取液减压浓缩、干燥, 提取后剩余的药渣用50%乙醇回流提取3次, 每次用100 L/2 h。再将3次50%乙醇提取液浓缩, 此浓缩物上Diaion HP-20大孔吸附树脂, 用水、乙醇梯度洗脱得到10%、30%、50%、70%、95%乙醇部位, 将各部位减压浓缩干燥, 取50%的乙醇部位(80 g) MCI湿法上样, 甲醇梯度洗脱, 得10%、30%、50%、70%、95%的甲醇部位, 所得的30%甲醇洗脱物(18 g)过ODS柱, 甲醇-水(10%→100%)洗脱, 得到组分A~G。组分B (2.83 g)经Sephadex LH-20, 100%的甲醇洗脱, 得到组分B1~B4, B2 (1.2 g)经硅胶柱色谱(90:1, 80:1, 70:1, 60:1, 50:1, 40:1二氯甲烷:甲醇梯度洗脱), 得到的组分再经半制备HPLC分离纯化, 流动相为乙腈-水(31:69), 得化合物1 (3.5 mg)、化合物2 (2.1 mg)。

2 结构鉴定

化合物1  黄棕色油状物, [α]D20+15.173 (c 0.026, MeOH); HR-TOF-MS [M+Na]+ m/z 411.177 9 (Calcd. 411.177 8), 分子式为C22H28O6; IR (max) 3 423、2 929、1 707、1 604、1 515、1 451、1 370、1 271、1 077、1 031 cm-1, UV (MeOH) λmax (logε) 204 (1.82) nm、282 (0.20) nm。1H NMR (500 MHz, CD3OD)和13C NMR (125 MHz, CD3OD)数据见表 1。

化合物2  黄棕色油状物, [α]D20+15.230 (c 0.012, MeOH); HR-TOF-MS [M+Na]+ m/z 441.188 1 (Calcd. 441.188 3), 分子式为C23H30O7; IR (max) 3 399、2 929、1 706、1 606、1 514、1 454、1 369、1 269、1 085、1 031 cm-1, UV (MeOH) λmax (logε) 204 (1.31) nm、282 (0.29) nm。1H NMR (500 MHz, CD3OD)和13C NMR (125 MHz, CD3OD)数据见表 1。

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