中国南海豆荚软珊瑚Lobophytum sp.中西松烷二萜类化学成分研究*

张兴旺， 李平林， 苏丽丽， 唐旭利， 李国强

(1.中国海洋大学医药学院，海洋药物教育部重点实验室,山东 青岛 266003; 2.中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266100;3.中国科学院青岛生物能源与过程研究所，山东 青岛 266101)



研究简报

中国南海豆荚软珊瑚Lobophytumsp.中西松烷二萜类化学成分研究*

张兴旺1,3， 李平林1， 苏丽丽1， 唐旭利2， 李国强1**

(1.中国海洋大学医药学院，海洋药物教育部重点实验室,山东 青岛 266003; 2.中国海洋大学化学化工学院，山东 青岛 266100;3.中国科学院青岛生物能源与过程研究所，山东 青岛 266101)

为了从中国南海生物中寻找具有生物活性的次级代谢产物，本研究选择采自三亚附近海域的一种豆荚软珊瑚Lobophytumsp.为研究对象，综合运用各种色谱分离技术和现代光谱学方法，对其甲醇提取物中的西松烷二萜类化学成分进行了分离鉴定，得到7个α-亚甲基-γ-内酯型西松烷二萜类化合物：LobophytolideB(1),3-dehydroxyl-20-acetylpresinularolideB(2),crassumolideI(3),lobophilideB(4),durumolideC(5),lobolide(6),13-hydroxylobolid(7)。采用SRB或MTT法对化合物2～7进行了肿瘤细胞毒活性初步评价，活性测试结果显示这些化合物均表现出不同程度的肿瘤细胞毒活性。

豆荚软珊瑚；西松烷二萜；化学成分；生物活性

引用格式：张兴旺， 李平林， 苏丽丽， 等. 中国南海豆荚软珊瑚Lobophytumsp.中西松烷二萜类化学成分研究[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2016, 46(8): 110-115.

ZHANGXing-Wang,LIPing-Lin,SULi-Li,etal. α-methylene-γ-lactone-bearingcembranoidditerpenesfromtheSouthChinaSeasoftcorallobophytumsp.[J].PeriodicalofOceanUniversityofChina, 2016, 46(8): 110-115.

豆荚软珊瑚(Lobophytum)分类学上属于刺胞动物门(Cnidaria)、珊瑚虫纲(Actinozoa)、八放珊瑚亚纲(Octocorallia)、软珊瑚目(Alcyonacea)、软珊瑚科(Alcyoniidae)，广泛分布于印度-太平洋海域[1]。根据本课题组参与的专项调查[2]，豆荚软珊瑚属(Lobophytum)在中国南海珊瑚礁生态系统中也有广泛分布，已发现有29个种分布于从台湾岛到南沙群岛之间的广阔海域。根据文献[3-6]报道，Lobophytum属软珊瑚是西松烷二萜类化合物的丰富来源，并且这些化合物在生物活性测试中显示出了良好的肿瘤细胞毒活性[4-7]。

作为课题组从海洋礁栖生物中寻找活性次级代谢产物研究的一部分，本研究选择了采自中国南海的一种豆荚软珊瑚Lobophytumsp.为研究对象，从其甲醇提取物中分离鉴定了7个西松烷二萜类化合物：LobophytolideB(1),3-dehydroxyl-20-acetylpresinularolideB(2),crassumolideI(3),lobophilideB(4),durumolideC(5),lobolide(6),13-hydroxylobolid(7)，并对其进行了细胞毒活性的初步研究。本文对这些化合物的成分分离、结构鉴定及生物活性进行报道。

1　实验材料与方法

1.1 仪器试剂

核磁数据用JNM-ECP600型核磁共振仪测定，TMS为内标，氘代氯仿CDCl3为溶剂，氢谱(1H-NMR)数据以溶剂峰δH7.26为参考定标，碳谱(13C-NMR)数据以δC77.0为参考定标；低分辨质谱ESI-MS用美国Waters公司Q-Tof-Ultima-Global型质谱仪测定，低分辨质谱EI-MS用美国Agilent公司G6320型离子阱液相色谱-质谱联用仪测定，高效液相制备用Agilent1100高效液相色谱仪，色谱柱为YMC-PackODSC18(10mm×250mm, 10μm)；柱层析硅胶和薄层层析硅胶GF254为青岛海洋化工厂产品，柱层析用ODS-C18为北京金欧亚科技发展有限公司产品；HPLC流动相色谱纯甲醇为天津市科密欧化学试剂有限公司产品，其它试剂均为分析纯。

1.2 生物材料

豆荚软珊瑚Lobophytumsp.样品(湿重1.5kg)于2006年采自中国南海三亚附近海域水深5～15m，样品采集后于-20℃冷冻保存，存放于中国海洋大学医药学院海洋药物教育部重点实验室，样品编号SYC-36。样品种属由中国科学院南海海洋研究所邹仁林研究员鉴定。

1.3 提取分离

将低温保存的软珊瑚样品用组织粉碎机粉碎，甲醇(5L)超声提取3次，每次3d，所得提取液用旋转蒸发仪低温减压浓缩得到浸膏；浸膏由无水甲醇溶解后用布氏漏斗抽滤脱盐，该过程重复进行3次，得到不含盐的粗浸膏42.0g；将粗浸膏通过减压正相层析柱(填料为200～300目正相硅胶)进行粗组分的初步分离，洗脱条件为：石油醚∶丙酮=1∶0,100∶1,50∶1,10∶1,5∶1,2∶1,1∶1和氯仿：甲醇=1∶0,100∶1,50∶1,10∶1,5∶1,2∶1,1∶1进行梯度洗脱，根据化合物的极性分布，得到6个一级部位，编号为A～F。50μg/mL浓度下的细胞毒活性初筛显示组分D和E对HeLa和P388肿瘤细胞株表现出较其它组分强的抑制率，通过TLC分析(展开剂：石油醚∶丙酮=4∶1)发现该部位组分在硫酸乙醇显色条件下显示出一系列浅红色斑点，HPLC指纹图谱分析发现该部位组分中存在一系列具有紫外末端吸收(206nm)中等偏小极性的组分，推测该部位主要为萜类成分，因此重点对组分D和E进行了分离研究。组分D(1.8g)首先经过正相硅胶色谱柱分离(洗脱剂：石油醚∶丙酮50∶50～20∶1)得到D-1～D-4 4个次级部位，进而组分D-2和D-3分别经过ODS反相色谱(洗脱剂：甲醇∶水50∶50～90∶10)分离和半制备高效液相色谱分离纯化(MeOH∶H2O=70∶30～80∶20)得到化合物2(4.6mg)和3(2.9mg)。组分E(2.6g)经类似组分D的方法分离，继而用半制备高效液相色谱分离纯化(MeOH∶H2O=60∶40～80∶20)得到1(1.7mg)、4(6.7mg)、5(7.9mg)、6(4.7mg)和7(6.8mg)。

1.4 细胞毒活性测试

方法，采用SRB法[8]测试化合物2～7对HeLa细胞株的IC50值；采用MTT法[9]测试化合物2～7对P388细胞株的IC50值，以阿霉素(AMD)作为阳性对照药。

图1　化合物1-7的化学结构

2　实验结果

2.1 结构鉴定

2.2 细胞毒活性

鉴于文献报道化合物2和4对肿瘤细胞株具有细胞毒活性，其中文献报道化合物4在10μmol·L-1浓度时对细胞株A549和P388对抑制率分别为95.7%和100%[11,13]。因此本研究选择HeLa和P388肿瘤细胞株对化合物2～7进行了细胞毒活性的评价。其IC50值测试结果显示这些化合物对所选细胞株表现出不同程度的细胞毒活性(见表1)。其中化合物5和7对HeLa细胞株的IC50值分别为16.0和19.7。通过对活性数据的仔细分析发现，C-13位均有羟基取代的化合物5和7较其它在该位置没有羟基取代的化合物2,3,4和6对两株所选细胞株均表现出了更强的细胞毒活性，由此推测C-13位羟基的存在能够明显增强该类西松烷二萜的细胞毒活性，且其羟基构型对活性的影响不大；通过对比化合物3和6与5和7的活性数据发现C-7位羟基的引入和C-3/4位三元氧环的引入对活性改善不明显。

表1　化合物2～7细胞毒活性评价结果

3　结语

本研究对采自中国南海的豆荚软珊瑚Lobophytumsp.进行了西松烷二萜成分的分离鉴定，得到7个α-亚甲基-γ-内酯型西松烷二萜类化合物，通过生物活性测试发现这些化合物对所选肿瘤细胞株表现出不同程度的细胞毒活性，本研究结果进一步丰富了我国南海礁栖生物中的活性天然产物资源。同时进一步阐明了α-亚甲基-γ-内酯型西松烷二萜为豆荚软珊瑚属(Lobophytum)的特征性成分,为该属海绵的分类学提供了化学成分的借鉴。

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责任编辑徐环

α-Methylene-γ-lactone-bearingCembranoidDiterpenesfromtheSouthChinaSeaSoftCoralLobophytumsp.

ZHANGXing-Wang1,3,LIPing-Lin1,SULi-Li1,TANGXu-Li2,LIGuo-Qiang1

(1.TheKeyLaboratoryofMarineDrugs,MinistryofEducation,SchoolofMedicineandPharmacy,OceanUniversityofChina,Qingdao266003,China; 2.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,OceanUniversityofChina,Qingdao266100,China; 3.QingdaoInstituteofBioenergyandBioprocessTechnology,ChineseAcademyofSciences,Qingdao266101,China)

Inordertosearchforbioactivemetabolitesfrommarineinvertebrates,aSouthChinaSeasoftcoralLobophytumsp.wasstudiedforcembranoidcomponents.Chromatographytechniquesandspectroscopicmethodswereusedtoisolateandidentifythecompounds.Andsevenα-methylene-γ-lactone-bearingcembranoidditerpeneswereobtainedaslobophytolideB(1), 3-dehydroxyl-20-acetylpresinularolideB(2),crassumolideI(3),lobophilideB(4),durumolideC(5),lobolide(6)and13-hydroxylobolid(7),respectively.Compounds2～7wereevaluatedfortheircytotoxicityagainstHeLaandP388tumorcelllines.

Lobophytumsp.;cembranoidditerpenes;chemicalconstituents;bioactivity

国家自然科学基金项目(41376142, 41476107); 国家高技术研究发展计划项目(2013AA093002, 2013AA092902); 广东省海洋经济创新发展区域示范项目(GD2012-D01-001)资助

2015-04-02；

2015-05-15

张兴旺(1987-)，男，博士生。研究方向：海洋药物化学。

**通讯作者：E-mail：liguoqiang@ouc.edu.cn

R917

A

1672-5174(2016)08-110-06

10.16441/j.cnki.hdxb.20150122

SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(41376142, 41476107);NationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(2013AA093002, 2013AA092902);SpecialFinancialFundofInnovativeDevelopmentofMarineEconomicDemonstrationProject(GD2012-D01-001)