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  白苞裸蒴(Gymnotheca involucrata Pei)为三白草科中我国特有裸蒴属的草本植物,在贵州又名白折耳,水折耳. 白苞裸蒴主要产于我国四川南部的峨眉山和贵州东南部等地,生于海拔1000米左右的路旁或者林中湿地上^[1]. 《中国中药志要》记载其全草辛,温,清热利湿,活血化瘀,止带. 用于跌打损伤,肺痨咳嗽,白浊,带下病和腹胀水肿^[2]. 化学成分研究表明白苞裸蒴主要含有黄酮类和木脂素类化合物^{[3, 4]}. 现代药理研究显示白苞裸蒴有抗菌、抗氧化和抑制α-葡萄糖苷酶等作用^{[5, 6]}. 为了进一步研究我国特有裸蒴属植物的化学成分,发现结构新颖有活性的先导化合物,我们继续对采自四川峨眉山地区的白苞裸蒴进行了系统的化学成分的研究. 运用中压硅胶柱色谱、MCI凝胶柱色谱和高效液相制备色谱等多种色谱技术从白苞裸蒴中分离纯化得到6个含氮类化合物(图 1),分别为 2-(1-羟基-6-甲氧基-4-氧亚基环己-2-烯-1-基)乙腈(1)、10-甲氧基-1-氧杂-3-氮杂螺[4.5]癸-2,6-二烯-8-酮(2)、2-(1-羟基-4-氧亚基环己-2,5-二烯- 1-基)乙腈(3)^[7]、1-氧杂-3-氮杂螺[4.5]癸-2-烯-8-酮(4)^[8]、1-氧 杂-3-氮杂螺[4.5]癸-2,6-二烯-8-酮(5)^[8]、对羟基苯乙腈 (6)^[9],通过波谱技术鉴定了它们的结构. 其中化合物1和2为新化合物,化合物3为新的天然产物,其余化合物为首次从该植物中分离得到.

  

  图1 化合物1～6的结构图

  Figure 1. Structures of compounds 1～6

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  1    结果与讨论

  1.1    化合物1的结构鉴定

  

  图2 化合物1和2的主要的HMBC 相关

  Figure 2. Key HMBC correlations of compounds 1 and 2

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  表1 化合物1的NMR数据(400/100 MHz,CD₃OD) Table1. NMR data of compound 1 (400/100 MHz,CD₃OD)

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  No.	δH (J in Hz)	δC
  1		71.4
  2	6.78 d (10.2)	150.0
  3	6.02 d (10.2)	130.6
  4		198.7
  5	2.63 dd (16.9,7.6),2.89 dd (16.9,3.8)	26.3
  6	3.77 dd (7.6,3.8)	83.0
  CN		118.4
  CH2	2.86 d (16.8),2.94 d (16.8)	39.6
  OCH3	3.45 s	58.3

  表1 化合物1的NMR数据(400/100 MHz,CD₃OD)
  Table1. NMR data of compound 1 (400/100 MHz,CD₃OD)

  化合物1为浅黄色胶状物,HR-ESIMS给出化合物的分子式为C₉H₁₁NO₃(测量值m/z 204.0630 [M＋Na]^＋,计算值为204.0631),有5个不饱和度. ¹H NMR,¹³C NMR (表 1)和HSQC谱图显示其有1个α,β不饱和羰基单元[δ_H 6.78 (d,J＝10.2 Hz,1H),6.02 (d,J＝10.2 Hz,1H); δ_C 150.0,130.6,198.7],1个甲氧基[δ_H 3.45 (s,3H); δ_C 58.3],2个CH₂ [δ_H 2.63 (dd,J＝16.9,7.6 Hz,1H),2.89 (dd,J＝16.9,3.8 Hz,1H),2.86 (d,J＝16.8 Hz,1H),2.94 (d,J＝16.8 Hz,1H); δ_C 39.6,26.3]和OCH [δ_H 3.77 (dd,J＝7.6,3.8 Hz,1H); δ_C 83.0],1个sp³杂化的叔碳(δ_C 71.4),1个sp杂化的碳(δ_C 118.4). 通过比较发现化合物1和3非常相似,相比而言多了一个甲氧基,少了一个不饱和键. HMBC谱中(图 2),H-6和C-2,C-1,C-2,C-4,C-OCH₃有相关,甲氧基和C-6有相关,说明甲氧基只能处在C-6上. H-2和C-1,C-1,C-2,C-6有相关,可以确定乙腈基处于C-1上. 至此确定了化合物的平面结构. NOESY谱中,H-6和H-2有相关,说明H-6和乙腈基处于同面,进一步通过H-6′的邻位偶合常数J＝7.6,3.8 Hz知H-6处于a键,乙腈基处于e键,即H-6和乙腈基处于同面时构型较稳定,此时乙腈基和甲氧基都可能处于e键. 于是,化合物1的相对构型得以确定,鉴定为2-(1-羟基-6-甲氧基-4-氧亚基环己-2-烯-1-基)乙腈.

  1.2    化合物2的结构鉴定

  化合物2为浅黄色胶状物,HR-ESIMS给出和化合物1一样的分子式C₉H₁₁NO₃,有5个不饱和度. ¹H NMR,¹³C NMR(表 2)和HSQC谱图显示其和化合物5非常相似,有1个噁唑啉单元[δ_H 7.29 (t,J＝1.8 Hz,1H),3.53 (dd,J＝17.9,1.8 Hz,1H),2.93 (dd,J＝17.9,1.8 Hz,1H); δ_C 147.3,41.5,85.2],1个α,β不饱和羰基[δ_H 6.82 (d,

  J＝10.1 Hz,1H),5.94 (d,J＝10.1 Hz,1H); δ_C 149.6,129.8,196.6],1个甲氧基[δ_H 3.42 (3H,s); δ_C 58.4],1个sp³杂化的叔碳(δ_C 85.2),1个CH₂ [δ_H 2.76 (dd,J＝16.4,4.3 Hz,1H),2.47 (dd,J＝16.4,10.3 Hz,1H); δ_C 41.1]和OCH [δ_H 3.86 (dd,J＝10.3,4.4 Hz,1H); δ_C 79.7]. HMBC谱中(图 2),H-10和C-6有相关,说明甲氧基只能处在C-10上; H-4和C-5,C-6,C-10有相关可以确定螺环的存在. 通过H-10 [δ_H 3.86 (dd,J＝10.3,4.4 Hz,1H); δ_C 79.7]的偶合常数知道H-10处于竖直键,通过和文献^[8]中化合物对比知道甲氧基处于α位. 于是,化合物1的相对构型得以确定,鉴定为10-甲氧基-1-氧杂-3-氮杂螺[4.5]癸-2,6-二烯-8-酮.

  表2 化合物2的NMR数据(400/100 MHz,CD₃COCD₃) Table2. NMR data of compound 2 (400/100 MHz,CD₃COCD₃)

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  No.	δH (J in Hz)	δC
  2	7.29 t (1.8)	147.3
  4	3.53 dd (17.9,1.8),2.93 dd (17.9,1.8)	41.5
  5		85.2
  6	6.82 d (10.1)	149.6
  7	5.94 d (10.1)	129.8
  8		196.6
  9	2.76 dd (16.4,4.3),2.47 dd (16.4,10.3)	41.1
  10	3.86 dd (10.3,4.3)	79.7
  OCH3	3.42 s	58.4

  表2 化合物2的NMR数据(400/100 MHz,CD₃COCD₃)
  Table2. NMR data of compound 2 (400/100 MHz,CD₃COCD₃)

  2    实验部分

  2.1    仪器与试剂

  质谱用Finnigan LCQ^DECA型质谱仪和Bruker BiOTOF Q型质谱仪测定; 核磁共振用Bruker BiOTOF Q型核磁共振仪测定,TMS为内标; IR用FTIR-850傅里叶变换红外光谱仪,KBr压片. 薄层色谱硅胶GF₂₅₄和柱色谱硅胶(300～400目)均为青岛海洋化工厂生产; MCI凝胶为Mitsubishi Chemical MCI GEL CHP20/P120 (37～75 μm); 半制备高效液相色谱仪用北京创新通恒LC3000型色谱仪,HPLC柱用Kromasil C₁₈,5 μm,10 mm×250 mm.

  2.2    植物材料

  白苞裸蒴全草2013年10月采自四川峨眉山,由峨眉山市成都中医药大学峨眉学院(原四川省中药学校) 祝世杰研究员鉴定为白苞裸蒴(Gymnotheca involucrata Pei),样品标本(No.20141011)保存在中国科学院成都生物研究所天然产物中心.

  2.3    提取分离

  2-(1-羟基-6-甲氧基-4-氧亚基环己-2-烯-1-基)乙腈(1): 浅黄色胶状物,＋6 (c 0.18,MeOH); ¹H NMR和¹³C NMR数据见表 1; UV (MeOH) λ_max [log ε/(L• mol^-1•cm^-1)]: 225 (3.16) nm; IR (KBr) ν: 2958,1679,1648,1422,1358,1266,1180,1101 cm^-1; ESIMS m/z: 204 [M＋Na]^＋; HR-ESIMS calcd for C₉H₁₁NO₃Na [M＋Na]^＋ 204.0631,found 204.0630.

  2-(1-羟基-4-氧亚基环己-2,5-二烯-1-基)乙腈(3): 白色粉末. ¹H NMR (400 MHz,CDCl₃) δ: 6.91 (d,J＝10.0 Hz,2H,H-2,5),6.26 (d,J＝10.0 Hz,2H,H-3,4),3.73 (s,1H,OH),2.77 (s,2H,H-7); ¹³C NMR (100 MHz,CDCl₃) δ: 184.9 (C-4),149.6 (C-2,5),129.4 (C-3,4),116.8 (C-1),67.5 (C-2); ESI-MS m/z: 172 [M＋Na]^＋.

  辅助材料(Supporting Information) 新化合物1和2的 HR-ESIMS谱,1D NMR和2D NMR谱图. 这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

  白苞裸蒴全草干重2.6 kg粉碎后用甲醇浸泡提取3次,减压浓缩得浸膏374 g,将其分散于热水(2.0 L)中用石油醚(2.0 L×3)、乙酸乙酯(2.0 L×3)和正丁醇(2.0 L×3)依次萃取,减压浓缩各提取液得石油醚浸膏60 g,乙酸乙酯部位浸膏31 g. 乙酸乙酯部位浸膏经MCI柱色谱 [V(甲醇):V(水)＝9:1]洗脱,浓缩洗脱液得浸膏18 g. 该浸膏经中压硅胶柱色谱(石油醚-丙酮梯度洗脱100:1→1:100)分为6个部分Fr.1～Fr.6. 第二部分Fr.2经中压硅胶柱(石油醚-丙酮20:1→1:1)分为7个部分Fr.2.1～Fr.2.7. Fr.2.6经半制备HPLC分离[V(MeOH):V(水)＝65:35,3.0 mL/min]得到Fr.2.6A; Fr.2.6A进一步经半制备HPLC分离[V(MeOH):V(H₂O)＝60:40,3.0 mL/min]得到化合物2 (t＝10.7 min,9 mg). 第三部分Fr.3经中压硅胶柱(石油醚-丙酮50:1→1:5)分为6个部分Fr.3.1～Fr.3.6. Fr.3.1经半制备HPLC分离[V(MeOH):V(H₂O)＝65:35,3.0 mL/min]得到Fr.3.1B,Fr.3.1B进一步经半制备HPLC分离[V(MeOH): V(H₂O)＝45:55,2.0 mL/min]得到化合物4 (t＝31.7 min,18 mg). Fr.3.3经制备HPLC分离(甲醇-水梯度40:60→95:5)得到3个亚组分Fr.3.3A～Fr.3.3C; 亚组分Fr.3.3A进一步经半制备HPLC分离[V(MeOH): V(H₂O)＝50:50,2.0 mL/min]得到化合物5 (t＝8.8 min,20 mg),6 (t＝13.3 min,25 mg),3 (t＝15.8 min,10 mg)和1 (t＝18.7 min,6 mg).

  10-甲氧基-1-氧杂-3-氮杂螺[4.5]癸-2,6-二烯-8-酮(2): 浅黄色胶状物,-4 (c 0.15,MeOH); ¹H NMR和¹³C NMR数据见表 2; UV (MeOH) λ_max [log ε/(L• mol^-1•cm^-1)]: 227 (3.06) nm; IR (KBr) ν: 2938,1689,1608,1425,1379,1283,1182,1107,983,869,829 cm^-1; ESIMS m/z: 204 [M＋Na]^＋,HR-ESIMS calcd for C₉H₁₁NO₃Na [M＋Na]^＋ 204.0631,found 204.0630.

• 1. [1]

     Chen, Y. Q. Flora of China, Vol. 20(1), Science Press, Beijing, 1982(in Chinese). (程用谦, 中国植物志, 第20(1)卷, 科学出版社, 北京, 1982.)

  2. [2]

     Zhang, H. Y.; Zhang, Z. Y. The Chinese Traditional Medicine Resource Records, Science Press, Beijing, 1994(in Chinese). (张惠源, 张志英, 中国中药资源志要, 科学出版社, 北京, 1994.)

  3. [3]

     Yang, W. L.; Tian, J.; Ding, L. S. Chin. J. Chin. Mater. Med. 2001, 26, 43(in Chinese). (杨维力, 田军, 丁立生, 中国中药杂志, 2001, 26, 43.)

  4. [4]

     Xiao, S. J.; Lei, X. X.; Xia, B.; Xu, D. Q.; Xiao, H. P.; Xu, H. X.; Chen, F.; Ding, L. S.; Zhou, Y. Tetrahedron. Lett. 2014, 55, 5949.

  5. [5]

     Chen, B. Q.; Yang, Z. B.; Cao, N. F.; Zhao, L.; Kan, W. Y. Chin. Tradit. Pat. Med. 2011, 33, 677(in Chinese). (陈百泉, 杨再波, 曹乃锋, 赵琳, 康文艺, 中成药, 2011, 33, 677.)

  6. [6]

     Yang, Z. B.; Long, C. M.; Mao, H. L.; Sun, C. B. Food Ind. 2011, 4, 79(in Chinese). (杨再波, 龙成梅, 毛海立, 孙成斌, 食品工业, 2011, 4, 79.) doi: 10.1016/S0040-4039(00)81347-7

  7. [7]

     Fischer, A.; Henderson, G. N. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 131. doi: 10.1080/10286020.2016.1146255

  8. [8]

     Xiao, S. J.; Guo, D. L; Chen, F.; Ding, L. S.; Zhou, Y. J. Asian Nat. Prod. Res. 2016, 18, 719.

  9. [9]

     Yao, S. Y.; Ma, Y. B.; Tang, Y.; Chen, J. J.; Zhang, X. M. Chin. J. Chin. Mater. Med. 2008, 33, 1418(in Chinese). (姚淑英, 马云保, 唐亚, 陈纪军, 张雪梅, 中国中药杂志, 2008, 33, 1418.)

• 

  图 1  化合物1～6的结构图

  Figure 1  Structures of compounds 1～6

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  图 2  化合物1和2的主要的HMBC 相关

  Figure 2  Key HMBC correlations of compounds 1 and 2

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  表 1  化合物1的NMR数据(400/100 MHz,CD₃OD)

  Table 1.  NMR data of compound 1 (400/100 MHz,CD₃OD)

  No.	δH (J in Hz)	δC
  1		71.4
  2	6.78 d (10.2)	150.0
  3	6.02 d (10.2)	130.6
  4		198.7
  5	2.63 dd (16.9,7.6),2.89 dd (16.9,3.8)	26.3
  6	3.77 dd (7.6,3.8)	83.0
  CN		118.4
  CH2	2.86 d (16.8),2.94 d (16.8)	39.6
  OCH3	3.45 s	58.3

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  表 2  化合物2的NMR数据(400/100 MHz,CD₃COCD₃)

  Table 2.  NMR data of compound 2 (400/100 MHz,CD₃COCD₃)

  No.	δH (J in Hz)	δC
  2	7.29 t (1.8)	147.3
  4	3.53 dd (17.9,1.8),2.93 dd (17.9,1.8)	41.5
  5		85.2
  6	6.82 d (10.1)	149.6
  7	5.94 d (10.1)	129.8
  8		196.6
  9	2.76 dd (16.4,4.3),2.47 dd (16.4,10.3)	41.1
  10	3.86 dd (10.3,4.3)	79.7
  OCH3	3.42 s	58.4

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