大花紫玉盘的化学成分

2019-04-27 01:42黄启龙张春磊曹征宇
中国药科大学学报 2019年6期
关键词:玉盘分子式大花

朱 倩,黄启龙,张春磊,曹征宇

(中国药科大学江苏省中药评价与转化重点实验室,南京 211198)

大花紫玉盘(Uvariagrandiflora)又名山椒子、川血乌,是番荔枝科紫玉盘属的一种攀援灌木[1],属于热带植物,广泛分布于东南亚,包括越南中部、印度、缅甸、斯里兰卡、马来西亚和印度尼西亚。在我国主要分布于海南、广东和广西等地,民间主要用其治疗咽喉肿痛[2]。番荔枝科(Annonaceae)是热带和亚热带地区一大植物种群,包含了约120属2 100余种植物。其中紫玉盘属植物在民间多做药用,该属植物化学成分类型丰富、结构新颖[3],具有多方面的生物活性,如抗风湿、抗菌、抗肿瘤、抗疟等[4]。目前国内外学者对大花紫玉盘的化学成分已有一些报道,主要的化学成分有两大类,分别是多氧取代的环己烯和番荔枝内酯,此外还报道有生物碱、黄酮、萜类,以及一些其他类型的化合物[5]。近年来,大花紫玉盘因从中分离得到多种多氧取代环己烯类化合物,且药理活性研究证实有良好抗炎、抗肿瘤活性而受到广泛关注[6]。本课题组前期对大花紫玉盘中分离得到的化合物进行活性筛选,发现一些多氧取代环己烯化合物对钠通道NaV1.7具有抑制活性,该类化合物有望开发成为作用于NaV1.7的新型镇痛药物。为了获取更多活性化合物进行构效关系研究,本研究通过硅胶、D101大孔吸附树脂、凝胶、制备HPLC等多种现代色谱分离方法对大花紫玉盘根醇提物进行系统性的化学成分研究,分离得到并鉴定了12个化合物的结构,分别为:epicatechin-(4β→1′,2→O→2′)-phloroglucinol(1),proanthocyanidin A-1(2), proanthocyanidin A-2(3),表儿茶素(epicatechin)(4),phlorizin(5),圣草酚(eriodictyol)(6),erythro-guaiacylglycerol-8-O-4′- (coniferyl alcohol) ether(7),threo-guaiacylglycerol-8-O-4′-(coniferyl alcohol) ether(8),erythro-guaiacylglycerol-8-O-4′-(sinapyl alcohol) ether(9),threo-syringylglycerol-8-O-4′-(sinapyl alcohol) ether(10),burselignan(11),icariol A2(12)。化合物1~12均为首次从该植物中分离得到,其中化合物1作为合成中间体被报道,尚未有天然来源的报道,文献尚未对其核磁共振光谱数据进行归属,本论文首次通过2D NMR技术对其核磁共振光谱数据进行了完整归属。

1 材 料

1.1 仪 器

超导核磁共振波谱仪(瑞士Bruker公司);Agilent6250 Accurate-MassQ-TOF LC/MS;半制备HPLC(日本岛津公司);RE-2000B旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);ZF-2型三用紫外光谱分析仪(上海市安亭电子仪器厂);AB135-S电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司)。

1.2 药材与试剂

药材于2016年11月采自广西壮族自治区贵港市,由中国医学科学院药物研究所刘彦飞副研究员鉴定为大花紫玉盘(Uvariagrandiflora)的干燥根,标本存放于中国药科大学江苏省中药评价与转化重点实验室。

Welch Ultimate系列AQ-C18色谱柱及反相柱色谱硅胶(上海Welch公司);柱色谱硅胶及薄层色谱硅胶(青岛海洋化工有限公司);葡聚糖凝胶Sephadex LH-20(GE Healthcare BioSciences AB,Sweden);所用试剂为市售分析纯或色谱纯。

2 提取与分离

大花紫玉盘干燥根30 kg,劈成细条状,以95%乙醇回流提取4次,每次4 h,提取液减压浓缩合并,得总浸膏1.9 kg。适量水混悬,依次用乙酸乙酯,正丁醇萃取。其中得乙酸乙酯萃取部位243.4 g。将乙酸乙酯萃取部位上D101大孔树脂柱,用乙醇-水(10%,25%,40%,55%,70%,95%)为洗脱剂梯度洗脱,减压浓缩,得到6个组分,f1~f6。将各部位经硅胶柱色谱,ODS柱色谱,凝胶柱色谱以及重结晶,高效液相等技术分离得到化合物1(7.6 mg)、化合物2(4.5 mg)、化合物3(2.8 mg)、化合物4(3.7 mg)、化合物5(10.9 mg)、化合物6(12.6 mg)、化合物7(8.8 mg)、化合物8(9.2 mg)、化合物9(8.4 mg)、化合物10(6.3 mg)、化合物11(4.5 mg)、化合物12(8.3 mg)。结构式见图1。

3 结构鉴定

化合物1黄色油状固体,溶于甲醇。在13C NMR(125 MHz,CD3OD)谱中出现了21个碳信号,结合分子量ESI-MSm/z412.9[M+H]+推断分子式为 C21H16O9。在1H NMR(500 MHz,CD3OD)中芳香区出现了7个质子信号,其中δH7.16(1H,d,J=2.1 Hz),δH6.83(1H,d,J=8.3 Hz),δH7.05(1H,dd,J=8.3,2.1 Hz)为苯环ABX自旋系统质子信号。碳谱中出现的δC67.7和δC29.3是黄烷醇类化合物C-3,C-4位的特征碳信号,对比分离得到的表儿茶素(化合物4)碳谱核磁数据,推测出该化合物中含有表儿茶素的结构单元。碳谱中δC95~160的芳香区共有19个碳信号,除去表儿茶素母环中的12个碳,还有7个碳,结合氢谱数据推测该结构可能还含有1个四取代苯环。表儿茶素C-2的化学位移为δC79.9,化合物1碳谱中C-2的化学位移向低场位移至δC100.4,推测C-2应与2个氧原子相连。表儿茶素C-4位碳的2个氢化学位移分别为δH2.86、2.75,化合物1的HSQC图谱显示C-4仅有1个氢质子,且质子向低场位移至δH4.26,而在HMBC中出现H-4与2组苯环碳相关信号,除去母环中苯环,因此推测C-4与另一苯环相连。通过上述分析结合2D NMR数据,确定该化合物的结构为epicatechin-(4β→1′,2→O→2′)-phloroglucinol。经文献检索,该化合物作为合成中间体报道过,尚未见天然产物来源的报道,为一个新的天然产物。该化合物的核磁数据和文献[7]报道的比较接近,发现文献罗列的碳谱数据缺少了C-4的碳信号,多余一个δC60.6的碳信号,文献中所用的试剂是氘代丙酮,可能是C-4的信号被溶剂峰掩盖。文献中没有对该化合物的核磁数据进行归属,本论文通2D NMR分析对化合物1核磁数据进行了完整归属(表1)。

Figure 1 Structures of compounds 1- 12 isolated fromUvariagrandiflora

Table 11H NMR (500 MHz) and13C NMR (125 MHz) spectral data of compound 1 in CD3OD

PostionδHδC2100.634.12(1H,d,J=3.6 )67.744.26(1H,d,J=3.5)29.34α104.55155.866.02(1H,br.s)97.77158.086.09(1H,br.s)96.78α154.09132.2107.16(1H,d,J=2.1)115.811146.812145.6136.83(1H,d,J=8.3)115.7147.05(1H,dd,J=8.3,2.1)119.91′107.62′154.13′96.34′5.97(1H,br.s)158.05′97.66′6.00(1H,br.s)154.5

化合物2黄色粉末,mp:280 ℃,分子式为C30H24O12。ESI-MSm/z577[M+H]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.15(1H,d,J=2.1 Hz,H-10),7.03(1H,dd,J=8.3,2.1 Hz,H-14),6.97(1H,d,J=1.4 Hz,H-10′),6.86(1H,dd,J=1.6 Hz,H-14′),6.85(1H,d,J=7.8 Hz,H-13′),6.82(1H,d,J=8.3 Hz,H-13),6.06(1H,s,H-6′),6.06(1H,d,J=2.4 Hz,H-8),5.90(1H,d,J=2.4 Hz,H-6),4.75(1H,d,J=8.0 Hz,H-2′),4.25(1H,d,J=3.5 Hz,H-4),4.14(1H,d,J=3.5 Hz,H-3),4.06(1H,m,H-3′),2.96(1H,dd,J=16.3,5.4 Hz,H-4′b),2.56(1H,dd,J=16.3,8.7 Hz,H-4′a);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:158.1(C-7),156.9(C-5),156.1(C-5′),154.2(C-8α),152.2(C-7′),150.8(C-8′α),146.8(C-11,11′),146.4,(C-12),145.7(C-12′),132.3(C-9),131.0(C-9′),120.3(C-14′),119.9(C-14),116.4(C-13),115.8(C-13′),115.7(C-10′),115.5(C-10),106.6(C-8′),104.1(C-4α),102.9(C-4′α),100.4(C-2),98.3(C-6),96.5(C-8),96.3(C-6′),83.9(C-2′),68.4(C-3′),67.7(C-3),29.3(C-4),28.8(C-4′)。以上数据与文献[8]报道一致,故鉴定为proanthocyanidin A-1。

化合物3黄色粉末,mp:273 ℃,分子式为C30H24O12,ESI-MSm/z577[M+H]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.15(2H,d,J=2.1 Hz,H-10,10′),7.04(1H,d,J=8.3,2.1 Hz,H-14),6.98(1H,dd,J=8.2,1.6 Hz,H-14′),6.83(1H,d,J=8.1 Hz,H-13),6.82(1H,d,J=8.4 Hz,H-13′),6.10(1H,s,H-6′),6.08(1H,d,J=2.4 Hz,H-8),6.01(1H,d,J=2.4 Hz,H-6),4.93(1H,br.s,H-2′),4.41(1H,d,J=3.4 Hz,H-4),4.25(1H,m,H-3′),4.07(1H,d,J=3.5 Hz,H-3),2.95(1H,dd,J=16.3,5.4 Hz,H-4′b),2.74(1H,dd,J=16.3,8.7 Hz,H-4′a);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:158.1(C-7),156.9(C-5),156.5(C-5′),154.2(C-8α),152.2(C-7′),152.1(C-8′α),146.8(C-11′),146.3(C-11),146.3(C-12′),145.7(C-12),132.4(C-9),131.2(C-9′),120.5(C-14),119.7(C-14′),116.1(C-13),116.0(C-13′),115.7(C-10,10′),107.2(C-8′),104.3(C-4α),102.5(C-4′α),100.2(C-2),98.3(C-6),96.9(C-8),96.5(C-6′),81.8(C-2′),68.2(C-3),66.9(C-3′),30.0(C-4′),29.2(C-4)。以上数据与文献[8]报道一致,故鉴定为proanthocyanidin A-2。

化合物4白色粉末,mp:240 ℃,分子式为C15H14O6,EI-MSm/z291[M+H]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.98(1H,d,J=1.9 Hz,H-10),6.81(1H,dd,J=8.3,1.9 Hz,H-14),6.76(1H,d,J=8.2 Hz,H-13),5.95(1H,d,J=2.2 Hz,H-8),5.93(1H,d,J=2.3 Hz,H-6),4.82(1H,s,H-2),4.17(1H,m,H-3),2.86(1H,dd,J=16.8,4.7 Hz,H-4),2.75(1H,dd,J=16.8,2.9 Hz,H-4);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:158.0(C-7),157.9(C-8α),157.6(C-5),145.9(C-12),145.8(C-11),132.3(C-9),119.4(C-14),115.9(C-13),115.3(C-10),100.1(C-4α),95.9(C-8),96.5(C-6),79.9(C-2),67.5(C-3),29.3(C-4)。以上数据与文献[9]报道一致,故鉴定为表儿茶素(epicatechin)。

化合物5白色针状结晶,mp:113~114 ℃,分子式为C21H24O10,ESI-MSm/z437[M+H]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.06(1H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.68(1H,d,J=8.5 Hz,H-3,5),6.18(1H,d,J=2.2 Hz,H-5′),5.04(1H,d,J=7.2 Hz,H-1′′),2.88(2H,t,J=7.7 Hz,H-β);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:206.6(C=O),167.5(C-4′),165.9(C-2′),162.3(C-6′),156.4(C-4),133.9(C-1),130.4(C-2,6),116.1(C-3,5),106.9(C-1′),102.1(C-1′′),98.4(C-3′),95.5(C-5′),78.5(5′′),78.4(C-3′′),74.7(C-2′′),71.2(C-4′′),62.5(C-6′′),46.9(C-α),30.8(C-β)。以上数据与文献[10]报道一致,故鉴定为phlorizin。

化合物6黄色粉末,mp:270 ℃,分子式为C15H12O6,ESI-MSm/z289[M+H]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.92(1H,br.s,H-2′),6.79(2H,br.s,H-5′,6′),5.88(2H,d,J=8.3 Hz,H-6,8),5.29(1H,dd,J=12.7,2.9 Hz,H-2),3.06(1H,m,J=12.7 Hz,H-3a),2.70(1H,dd,J=17.1,2.9 Hz,H-3b);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:197.7(C-4),168.4(C-7),165.5(C-5),164.9(C-9),146.9(C-4′),146.5(C-3′),131.8(C-1′),119.2(C-6′),116.3(C-5′),114.7(C-2′),103.4(C-10),97.1(C-6),96.2(C-8),80.5(C-2),44.1(C-3)。以上数据与文献[11]报道一致,故鉴定为圣草酚(eriodictyol)。

化合物7淡黄色油状固体,分子式为C20H24O7,ESI-MSm/z377[M+H]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.02(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),7.00(1H,m,H-2),6.87(2H,m,H-5,5′),6.83(1H,dd,J=1.7 Hz,H-6′),6.74(1H,d,J=8.1 Hz,H-6),6.50(1H,d,J=15.8 Hz,H-7′),6.24(1H,m,J=15.9,5.8 Hz,H-8′),4.84(1H,d,J=5.7 Hz,H-7),4.35(1H,d,J=3.9 Hz,H-8),4.23(2H,m,H-9′),3.85(1H,dd,J=11.9,5.0 Hz,H-9a),3.80(3H,s,3-OCH3),3.79(3H,s,3′-OCH3),3.77(1H,dd,J=12.0,3.9 Hz,H-9b);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:151.9(C-3′),149.0(C-3),148.7(C-4′),147.1(C-4),134.1(C-1),133.2(C-1′),131.5(C-8′),128.6(C-7′),121.0(C-6),120.7(C-6),119.0(C-5′),115.7(C-5),111.5(C-2),112.0(C-2′),86.2(C-8),74.2(C-7),63.3(C-9′),62.2(C-9),56.6(3-OCH3),56.4(3′-OCH3)。以上数据与文献[12]报道一致,故鉴定为erythro-guaiacylglycerol-8-O-4′(coniferyl alcohol) ether。

化合物8淡黄色油状固体,分子式为C20H24O7,ESI-MSm/z377[M+H]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.05(1H,d,J=1.3 Hz,H-2′),7.03(1H,d,J=1.4 Hz,H-2),7.00(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.91(1H,d,J=9.8 Hz,H-6′),6.86(1H,d,J=8.5 Hz,H-6),6.75(1H,d,J=8.1 Hz,H-5),6.53(1H,d,J=15.8 Hz,H-7′),6.26(1H,dd,J=15.8,5.8 Hz,H-8′),4.88(1H,d,J=5.7 Hz,H-9′),4.30(1H,dt,H-8),4.20(2H,d,J=5.6 Hz,H-9′),3.88(3H,s,3-OCH3),3.82(3H,s,3′-OCH3),3.73(1H,dd,J=11.9,4.1 Hz,H-9a),3.48(1H,dd,J=11.9,5.4 Hz,H-9b);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:151.8(C-3′),149.3(C-3),148.9(C-4′),147.1(C-4),133.8(C-1),133.1(C-1′),131.4(C-8′),128.7(C-7′),120.8(C-6,6′),118,9(C-5′),115.9(C-5),111.8(C-2′),111.4(C-2),87.2(C-8),74.1(C-7),63.7(C-9′),62.0(C-9),56.6(3-OCH3),56.4(3′-OCH3)。以上数据与文献[12]报道一致,故鉴定为threo-guaiacylglycerol-8-O-4′-(coniferyl alcohol) ether,即化合7和8为对映异构体。

化合物9淡黄色油状固体,分子式为C21H26O8, ESI-MSm/z429[M+Na]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.00(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.80(1H,d,J=8.2,1.5 Hz,H-6),6.76(1H,d,H-5),6.74(2H,s,H-2′,6′),6.55(1H,d,J=16.0 Hz,H-7′),6.32(1H,m,J=15.8,5.6 Hz,H-8′),4.92(1H,d,J=4.9 Hz,H-7),4.23(2H,d,H-9′),4.22(1H,d,J=5.4 Hz,H-8),3.92(9H,s,3,3′,5′-OCH3),3.88(1H,dd,J=12.0,3.6 Hz,H-9a),3.57(1H,dd,J=12.0,3.5 Hz,H-9b);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:154.6(C-3′,5′),148.7(C-8),146.9(C-3),136.4(C-4′),134.8(C-1′),133.8(C-1),131.4(C-7′),129.9(C-8),120.6(C-6),115.8(C-5),111.5(C-2),105.0(C-2′,6′),87.6(C-8),74.1(C-7),61.5(C-9′),61.3(C-9),56.7(3-OCH3),56.4(3′,5′-OCH3)。以上数据与文献[12]报道一致,故鉴定为erythro-guaiacylglycerol-8-O-4′-(sinapyl alcohol) ether。

化合物10黄色油状固体,分子式为C22H28O9,ESI-MSm/z475[M+K]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.74(2H,s,H-2′,6′),6.68(2H,s,H-2,6),6.55(1H,d,J=16.0 Hz,H-7′),6.32(1H,m,J=15.8,5.6 Hz,H-8′),4.92(1H,d,J=1.6 Hz,H-7),4.23(2H,d,J=1.4 Hz,H-8),4.22(1H,d,J=5.8 Hz,H-9b),3.84(6H,s,3′,5′-OCH3),3.82(6H,s,3,5-OCH3);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:154.6(C-3′,5′),149.0(C-3,5),136.6(C-4′),135.9(C-4),134.8(C-1),133.1(C-1′),131.4(C-7′),129.9(C-8′),105.3(C-2,6),105.0(C-2′,6′),87.6(C-8),74.3(C-7),63.6(C-9′),61.6(C-9),56.8(3,5-OCH3),56.7(3′,5′-OCH3)。以上数据与文献[12]报道一致,故鉴定为化合物threo-syringylglycerol-8-O-4′-(sinapyl alcohol) ether。

化合物11淡黄色粉末,mp 115~117 ℃。分子式为C20H24O6,ESI-MSm/z383[M+Na]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.74(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),6.68(1H,d,J=1.6 Hz,H-2),6.64(1H,s,H-2′),6.61(1H,dd,J=8.3,1.6 Hz,H-6),6.19(1H,s,H-5′),3.81(1H,d,H-7),3.81(3H,s,3′-OCH3),3.78(3H,s,3-OCH3),3.69(2H,m,H-9′),3.65(1H,dd,H-9b),3.40(1H,dd,J=11.3,4.2 Hz,H-9a),2.77(1H,d,J=7.7 Hz,H-7′),2.00(1H,m,H-8′),1.77(1H,tt,H-8);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:149.0(C-3),147.2(C-3′),146.0(C-4),145.3(C-4′),138.6(C-1),134.2(C-6′),129.1(C-1′),123.2(C-6),117.4(C-5′),116.0(C-5),113.9(C-2),112.5(C-2′),66.0(C-9′),62.3(C-9),56.4(3,3′-OCH3),48.1(C-7,8),40.1(C-8′),33.6(C-7′)。以上数据与文献[13]报道一致,故鉴定为burselignan。

化合物12白色粉末,mp 205 ℃,分子式为C22H28O9,ESI-MSm/z475[M+H]+。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.75(4H,s,H-2,2′,6,6′),4.96(2H,d,J=8.2 Hz,H-7,7′),3.87(12H,s,3,3′,5,5′-OCH3),3.73(2H,dd,J=11.4,3.1 Hz,H-9′),3.63(2H,dd,J=11.4,4.8 Hz,H-9),2.32(2H,m,H-8,8′);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:149.3(C-3,3′,5,5′),136.3(C-4,4′),134.3(C-1,1′),105.1(C-2,2′,6,6′),84.6(C-7,7′),61.8(C-9,9′),56.9(3,3′,5,5′-OCH3),55.2(C-8,8′)。以上数据与文献[14]报道一致,故鉴定为icariol A2。

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