顾 琼 ,焦 扬 ,赵 川 ,唐 铖 ,唐生安 ,段宏泉 ,,周 晶
(1.天津医科大学药学院,天津市临床药物关键技术重点实验室,天津300070;2.天津中医药大学第一附属医院药学部,天津300193;3.天津医科大学基础医学研究中心,天津300070)
海绵是天然产物的宝库,从海洋中已经发现了许多与陆地植物具有显著结构差异的新颖独特并具有良好生物学活性的化合物。日本、美国和英国等国家已在海洋生物中发现并提取了3 000多种具有医用价值的生物活性物质,在获取抗肿瘤、抗炎、抗心血管、抗菌和抗病毒药物方面已取得了明显的成效,显示出海洋药物研究具有十分广阔的前景,是创新药物的又一丰富来源[1]。其中,Jaspis属海绵中存在丰富的具有独特的结构和强烈的生物活性的化学成分。至今已经有50多篇该属海绵的化学成分的报道,化学成分的结构类型涵盖异臭椿型萜类[2-3]、大环内酯类[4]、bengamide 类[5]和环肽类[6]等。本文以天然药物化学研究手段,对中国南海海绵Jaspisstellifera进行了提取分离,采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和HPLC制备色谱和重结晶方法分离纯化得到单体化合物,采用1H-NMR、13C-NMR、DEPT、COSY、HMBC、HSQC 等有机波谱方法鉴定化合物结构。
1.1 仪器、试剂及材料 核磁共振仪:Bruker AV 400 instrument(TMS 内标);液质联用色谱仪:Alliance 2695,QuattroMicro TM ESI(Waters);半制备高效液相色谱仪:日本分光公司(JASCO),PU-2089(泵),RI-2031和 UV-2075(检测器);制备 HPLC 色谱柱,C-18反相柱:YMC-Pack ODS-A SH-343-5(20mm×250mm);GPC(凝胶渗透色谱柱):Shodex,Asahipak GS-20G(20mm ×500mm×2);凝胶柱色谱:ToyopearlHW-40C(Tosoh);氘代试剂(ALDRICH公司);柱色谱和薄层色谱用硅胶均系青岛海洋化工厂生产,所用试剂均系分析纯。
本文所用海绵采自海南三亚西岛水域。海绵的鉴定由荷兰国家自然博物馆Leen van Ofwegen教授鉴定为南海海绵Jaspisstellifera。标本存放于天津医科大学药学院。
1.2 提取分离 海绵Jaspis stellifera(湿重3 kg)经匀浆后,用甲醇和丙酮分别提取3次(每次3 000 mL),得总浸膏80 g,最后将浸膏用氯仿和水进行萃取,氯仿层经减压浓缩得到氯仿层萃取物20 g。将氯仿层萃取物用硅胶(200-300目)进行柱色谱分离,以石油醚∶乙酸乙酯以及氯仿∶甲醇梯度洗脱得8个馏分,分别编号为A-H。
D组分(1.5 g),以硅胶柱色谱(硅胶600 g,300-400 目)分离,依次用 CH2Cl2:Eto A c(20∶1→10∶1→5∶1→2∶1)→MeOH梯度洗脱,通过TLC鉴定合并类似组分。将上述组分样品分别经过硅胶柱常压柱,Sephadex LH-20凝胶柱层析,ToyopealHW-40凝胶渗透柱色谱,制备薄层色谱以及制备高效液相色谱分离纯化,分别得到化合物 1(1.0mg),2(0.8mg),3(28.5mg),4(35.1mg),5(10.0mg)。
从南海海绵Jaspis stellifera提取物中分离得到5个化合物,见图1。
图1 从中国南海海绵Jaspisstellifera中分离得到的异臭椿型萜类成分Fig 1 Compounds1-5 isolated from Jaspisstellifera
2.1 化合物1 22,23-dihydrostellettin B,黄色固体,ESI-MS 给出准分子离子峰 m/z:465[M+H]+,结合1H NMR和13C NMR谱推测其分子式为:C30H40O4。1H NMR(400MHz,CDCl3)中有 4 个烯质子信号,δH8.80(1H,d,J=15.0Hz,H-15),6.85(1H,dd,J=11.0,15.0Hz,H-16),6.33 (1H,d,J=11.0Hz,H-17),6.65(1H,br s,H-24)和 7 个 CH3 信号 δH2.07(3H,s,CH3-18),0.88 (3H,s,CH3-19),1.93(3H,s,CH3-21),1.97 (3H,s,CH3-27),1.08 (3H,s,CH3-28),1.14(3H,s,CH3-29),1.41(3H,s,CH3-30)。13C NMR(100MHz,CDCl3)共给出 30 个碳信号,分别为δC31.4(C-1),33.2(C-2),219.4(C-3),46.8(C-4),45.4(C-5),19.6(C-6),37.0(C-7),44.5(C-8),47.9(C-9),34.6 (C-10),36.6 (C-11),206.0 (C-12),145.8(C-13),142.0(C-14),133.5(C-15),129.8(C-16),128.7(C -17),16.0(C -18),23.2(C -19),136.8(C-20),13.1 (C-21),83.5 (C-22),28.7 (C-23),138.8(C-24),128.6(C-25),165.6(C-26),17.0(C-27),29.2(C-28),19.3(C-29),24.6(C-30)。
2.2 化合物2 isogeoditin A,浅黄色固体,ESI-MS给出准分子离子峰m/z 451[M+H]+,给出分子式C29H38O4。1H NMR 谱(400MHz,CDCl3)中有 5 个烯质子信号,分别为 δH9.01(1H,d,J=15.5Hz,H-15),6.98(1H,dd,J=15.5,11.5Hz,H-16),7.22(1H,d,J=11.5Hz,H-17),6.08(1H,d,J=12.0Hz,H-23),5.78(1H,d,J=12.0 Hz,H-24)和 7 个 CH3信号,其中 4个 δH0.59(3H,s,CH3-19),1.04(3H,s,CH3-27),1.05(3H,s,CH3-29),1.17(3H,s,CH3-28)为角甲基;3个 δH1.81(3H,s,CH3-26),1.82(3H,s,CH3-18),2.21(3H,s,CH3-21)为烯双键上的 CH3信号。13CNMR谱(100MHz,CDCl3)共给出 29 个碳信号,分别为 δC31.3(C-1),33.5(C-2),216.3(C-3),46.8(C-4),45.5(C-5),19.7(C-6),37.1(C-7),44.9(C-8),47.6(C-9),34.8(C -10),37.0(C -11),205.4(C -12),148.3(C-13),140.3(C-14),139.3(C-15),129.8(C-16),140.1(C-17),15.7(C -18),23.4(C -19),140.8(C -20),12.0(C-21),195.3(C-22),137.6(C-23),134.2(C-24),197.4(C-25),29.7(C-26),29.2(C-27),19.7(C-28),24.5(C-29)。
2.3 化合物3 stellettin A,黄色针状晶体,ESI-MS给出准分子离子峰m/z:463[M+H]+,结合1H NMR和13C NMR谱推测其分子式为:C30H38O4,1H NMR(400MHz,CDCl3)图谱中,低场区存在5个烯碳质子信号:δH6.21(1H,d,J=7.0 Hz,H-23),6.87(1H,d,J=15.0 Hz,H-15),6.96 (1H,dd,J=15.0,11.0 Hz,H-16),7.14(1H,dd,J=7.0,1.0Hz,H-24),7.27(1H,d,J=11Hz,H-17);高场区有4个连在sp3杂化季碳上的甲基信号 (δH0.80,1.00,1.09,1.42),3 个连接于sp2 杂化烯碳上的甲基 (δH2.00,2.07,2.27)。13C NMR 谱(100MHz,CDCl3)给出 30个碳信号,分别为δC31.3(C-1),33.4(C-2),219.0(C-3),46.8(C-4),45.4(C-5),19.3(C-6),38.4(C-7),45.0(C-8),47.7(C-9),34.7 (C-10),36.7 (C-11),207.0 (C-12),147.4(C-13),141.0(C-14),136.8(C-15),130.8(C-16),130.4(C -17),14.3(C -18),23.4(C -19),128.4(C-20),12.7(C-21),158.7(C-22),103.1(C-23),139.7(C-24),124.5(C-25),163.0(C-26),16.9(C-27),29.1(C-28),19.6(C-29),25.9(C-30)。
2.4 化合物4 stellettin B,亮黄色棱状晶体,ESIMS给出准分子离子峰为m/z463[M+H]+,结合1H NMR和13CNMR谱推测其分子式为C30H38O4。1H NMR(400MHz,CDCl3)图谱中,低场区存在 5 个烯碳质子信号:δH6.24 (1H,d,J=7.0Hz,H-23),6.95(1H,dd,J=15.0,11.0Hz,H-16),7.16 (1H,dd,J=7.0,1.0Hz,H -24),7.27 (1H,d,J=11.0Hz,H -17),8.28(1H,d,J=15.0Hz,H-15);高场区有 4 个连在sp3 杂化季碳上的甲基信号(δH0.88,1.08,1.14,1.43),3个连接于 sp2杂化烯碳上的甲基(δH2.05,2.09,2.14)。13CNMR 谱(100MHz,CDCl3)给出30 个碳信号,分别为 δC31.4(C-1),33.5(C-2),219.1(C-3),46.8(C-4),45.4(C-5),19.4(C-6),38.5(C-7),44.9(C -8),47.8(C -9),34.7(C -10),37.1(C -11),205.8 (C-12),146.8 (C-13),141.8 (C-14),136.8(C-15),131.1(C-16),129.4(C-17),16.8(C-18),23.5(C -19),128.3(C -20),12.8(C -21),159.3(C-22),102.5(C-23),139.6(C-24),124.1(C-25),163.0(C -26),15.9(C -27),29.2(C -28),19.7(C -29),24.6(C-30)。
2.5 化合物5 Jaspolide B,亮黄色固体,1H NMR谱(400MHz,CDCl3)给出了 5 个烯质子信号 δH6.96(1H,d,J=15.3Hz,H-15),7.28(1H,d,J=11.4Hz,H-17),7.17 (1H,d,J=6.9Hz,H-24),6.98 (1H,dd,J=11.4,15.3Hz,H-16),6.25(1H,d,J=6.9Hz,H-23),3个连在烯碳上的甲基信号 δH2.15(H-27),2.32(H-18),2.04(H-21),4 个角甲基信号 δH1.43(H-30),1.09(H-28),1.01(H-19),0.83(H-29)。13CNMR 谱(100MHz,CDCl3)给出了30个碳信号,分别为δC33.4(C-1),29.0(C-2),79.2(C-3),39.7(C-4),46.6(C-5),18.4(C-6),39.2(C-7),45.0(C-8),50.1(C-9),35.6(C -10),36.7(C -11),207.9(C -12),148.6(C-13),140.3(C-14),137.3(C-15),130.5(C-16),130.6(C -17),15.9(C -18),22.3(C -19),128.1(C -20),12.8(C-21),158.9(C-22),103.0(C-23),139.7(C-24),124.5(C-25),163.1(C-26),16.8(C-27),29.1(C-28),15.9(C-29),26.0(C-30)。
本试验以天然药物化学研究手段,对中国南海海绵Jaspis stellifera进行了提取分离,采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和HPLC制备色谱和重结晶方法分离纯化得到单体化合物,采用1H-NMR、13CNMR、DEPT、HMBC、HSQC 等有机波谱方法鉴定化合物结构。从Jaspis stellifera中分离得到5个化合物,1H NMR和13CNMR数据与文献报道一致分别鉴定为 22,23-dihydrostellettin B(1)[7]、isogeoditin A(2)[7]、stellettin A(3)[8]、stellettin B(4)[9]、jaspolide B(5)[10]。其中化合物1和2为首次从该属海绵中分离得到的异臭椿型萜类成分。该研究进一步丰富了海绵化学成分的研究内容。
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