菊苣中一个新倍半萜类化合物的结构解析

2010-10-16 03:15娄猛猛李国玉王航宇赵文斌王金辉
中国现代中药 2010年10期
关键词:石河子大学倍半萜菊苣

娄猛猛,李国玉,2,王航宇,赵文斌,王金辉,2,3*

(1.石河子大学药学院,新疆 石河子 832002;2.教育部省部共建新疆特种植物药资源重点实验室,新疆 石河子 832002;3.沈阳药科大学中药学院,辽宁 沈阳 110016)

菊苣中一个新倍半萜类化合物的结构解析

娄猛猛1,李国玉1,2,王航宇1,赵文斌1,王金辉1,2,3*

(1.石河子大学药学院,新疆 石河子 832002;2.教育部省部共建新疆特种植物药资源重点实验室,新疆 石河子 832002;3.沈阳药科大学中药学院,辽宁 沈阳 110016)

目的:确证3aR-珊塔玛内酯的结构。方法:利用反复柱层析、制备TLC等手段进行分离,应用1HNMR、13C-NMR、二维核磁共振(2D-NMR)、UV、MS和CD的测定对其结构进行确证。结果:利用二维核磁共振对新化合物3aR-珊塔玛内酯的1H-NMR和13C-NMR进行了全归属。结论:通过上述方法,确定新化合物3aR-珊塔玛内酯的结构。

菊苣;倍半萜;结构鉴定

菊苣别名蓝菊,系维吾尔族习用药材,为菊科菊苣属中的多年生草本植物毛菊苣Cichorium glandulosumBoiss.et Huet.和菊苣Cichorium intybusL.的干燥地上部分或根。主要用于湿热黄疸,胃痛食少,水肿尿少。菊苣根主要含有三萜、倍半萜、有机酸等成分[1-2],但国内研究较少。为扩大药用资源,本课题组对菊苣地上部分的化学成分进行了研究,从菊苣地上部分分离得到了一个新的倍半萜类化合物,结构如图1所示。通过HMQC,HMBC,1H-1H NOESY等二维核磁共振方法,结合1H和13C数据对该化合物的化学位移进行了全归属,并利用CD谱图确定其立体构型。

图1 新倍半萜类化合物的结构

1 仪器与材料

X-5显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司);Shimadzu UV-2401紫外-可见分光光度计(日本岛津公司);VORIAN-600型核磁共振光谱仪测定(TMS作内标);薄层色谱用硅胶GF254和柱层析硅胶(200~300目)(青岛海洋化工厂);其他试剂均为分析纯(天津市富宇精细化工有限公司)。

菊苣药材购于沈阳药材市场,经石河子大学药学院谭勇教授鉴定为菊苣全草,保存在石河子大学药学院,标本号为No.20071002002。

2 提取分离

菊苣地上部分10 kg,粉碎成粗粉,95%乙醇回流提取3次,每次3 h,浓缩得浸膏。将得到的浸膏溶于10 L水中,分别用石油醚、三氯甲烷、醋酸乙酯萃取,其中醋酸乙酯萃取部分为24 g,30 g拌样,120 g硅胶装柱,经反复硅胶柱层析,制备薄层得到该化合物(17 mg)。

3 结构鉴定

无色针晶(三氯甲烷),易溶于三氯甲烷、醋酸乙酯、甲醇,不溶于水。mp 137~139℃。Br2/H2O反应呈阳性。CD[MeOH,C=0.018 g·(100mL)-1]λmax([θ])nm(deg·cm2·dmol-1):208(130.8),237(-31.2)。其HR-ESI-TOF-MS谱给出准分子离子峰:249.149 8[M+H]+(Calcd for C15H21O3249.149 1,2.8),497.289 6[2M+H]+(Calcd for C30H41O6497.290 3,-1.4),确定其分子式为C15H20O3。NMR数据和HMQC谱提示1个-CH3与一个双键直接相连[δ(H)1.82(s,3H),5.36(br.s,1H),δ(C)22.1,133.0,121.6];一个O=C-C=CH2基团[δ(H)6.04(d,J=3.0,1H),5.49(d,J=3.0,1H),δ(C)171.7,139.2,116.5];两个O-CH基团[δ(H)4.01(dd,J=12.0,11.4,1H),3.61(dd,J=8.0,6.6,1H),δ(C)82.2,74.5];3个CH2[δ(H)2.05(dt,J=13.2,3.0,1H),1.33(td,J=13.2,4.2,1H),2.40(m,1H),2.00(m,1H),2.10(dq,J=13.2,3.6,1H),1.68(qd,J=13.2,3.6,1H),δ(C)34.1,32.1,20.9];两个CH[δ(H)2.37(br.d,J=11.4,1H),2.57(td,J=12.0,3.6,1H),δ(C)50.9,50.6];1个-CH3[δ(H)0.88(s,3H),δ(C)10.5]。结合HMQC和HMBC可以归属其1H-和13C-NMR信号。其C、H数据如表1所示。

在HMBC谱中H-C(10)与C(2),C(3)及C(3a)有相关信号,H-C(3a)与C(4)有相关信号,可以推出片段A;H-C(11)与C(5),C(5a),C(6),C(9a)有相关,H-C(6)和C(5),C(7),C(9a)有相关,H-C(5)与C(4)相关可推出片段B;由HC(12)与C(8),C(9),C(9a)相关,H-C(7)与C(8),C(9)相关,H-C(9a)和C(12)相关,可以推断出片段C;H-C(9b)和C(3),C(3a),C(4),C(9)和C(9a)的相关信号可以推断出该化合物中有片段D和E;根据MS谱可以推断出O(1)直接连在C(2),因此可以推断出片段F,见图2。

表1 化合物的1 H-NMR(600 MHz,CDCl3)和13 C-NMR(150 MHz,CDCl3)数据

图2 化合物及其结构片段的HMBC关键远程相关

在该化合物的NOESY谱中,H-CH3(11)和Ha-C(4),He-C(5),Ha-C(7),Ha-C(9b)有相关信号;H-C(9a)和H-C(3a)、H-C(6)相关;H-C(6)和He-C(7)相关;H-C(3a)和Ha-C(5)相关,可以推断出该化合物的构型为(3 aα,5 aβ,6β,9 aα,9 bβ),见图3。由1H-NMR数据推出,Htrans-C(10)和He-C(4)为C(10)位上的两个质子信号。根据不饱和内酯的Cotton螺旋规则[3],从CD谱中可以看到208 nm正Cotton效应,195 nm负Cotton效应,可以推断符合P-螺旋规则,见图4。因此,推断C(3a)为R型,见图5。

因此,该化合物的结构确定为(3 aR,5 aS,6S,9 aR,9 bR)-6-羟基-5 a,9-二甲基-3-甲叉-3 a,4,5,5 a,6,7,9 a,9 b-8 H-3H-萘并[1,2-b]呋喃-2-酮[(3 aR,5 aS,6S,9 aR,9 bR)-6-h·roxyl-5a,9-dimethyl-3-methylene-3 a,4,5,5 a,6,7,9 a,9 b-8 H-3H-naphtho[1,2-b]furan-2-ketone],该绝对构型为未见报道的新化合物,因此命名为3aR-珊塔玛内酯(3aR-santamarine)。

图3 化合物的NOE相关

图4 化合物的CD和UV图

图5 化合物的不饱和内酯环的P1-螺旋规则

[1]杜海燕,江佩芬.菊苣的化学成分研究[J].中国中药杂志,1998,23(11):682-683.

[2]何轶,郭亚健,高云艳.菊苣根化学成分研究[J].中国中药杂志,2002,27(3):209-210.

[3]吴立军.实用天然有机产物化学[M].北京:人民卫生出版社,2007:330-333.

Structure Determination of A New Sesquiterpenoid Compound Extracted from Cichorium Intybus L.

Lou Mengmeng1,Li Guoyu1,2,Wang Hangyu1,Zhao Wenbin1,Wang Jinhui1,2,3
(1.School of Pharmacy,Shihezi University,Shihezi Xinjiang832002,China;2.Key Laboratory of Phytomedicine Resources&Modernization of TCM,Shihezi Xinjiang832002,China;3.School of Traditional Chinese Materica Medica,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang Liaoning110016,China)

Objective:To identify the structure of 3aR-santamarin.Methods:A new sesquiterpenoid compound was isolated by means of chromatography on silica.gel.,PTLC.The structures were identified by1HNMR,13C-NMR,2D-NMR,UV,MS and CD analysis.The absolute configuration was determined by CD.Results:In this paper all the1H-NMR and13C-NMR signals of the 3aR-santamarine were assigned unequivocally by means of two-dimensional NMR techniques.Conclusion:The structure of 3aR-santamarine was identified by above-mentioned studies.

Cichorium intybusL.;Sesquiterpenoid;Structure identification

*王金辉,E-mail:wangjh1972@vip.sina.com

2010-04-22)

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