天然产物白藜芦醇的1H-NMR图谱中顺反式结构分析*

2016-09-01 09:01栗进才
广州化工 2016年3期
关键词:反式白藜芦醇图谱

栗进才,黄 鹏

(1 亳州职业技术学院药学院,安徽 亳州 236800;2 安徽中医药大学药学院,安徽 合肥 230038)



天然产物白藜芦醇的1H-NMR图谱中顺反式结构分析*

栗进才1,黄鹏2

(1 亳州职业技术学院药学院,安徽亳州236800;2 安徽中医药大学药学院,安徽合肥230038)

顺反异构的化学性质基本相同,但在生物体内的生物活性可能不同,物理性质也可能具有一定的差异,以虎杖提取物白藜芦醇为研究对象,寻找核磁共振图谱在化合物顺反结构的差异。采用放大核磁共振图谱积分比较顺反式结构NMR图谱与含量的关系。结果表明:顺反结构造成的氢谱积分面积的差异可能间接反映出顺反异构体的含量关系。NMR-HPLC图谱联用分析将为顺反式药物分析提供一种新的分析方法。

白藜芦醇;顺反异构体;核磁共振

白藜芦醇(Resverartol,简称Res)又称芪三酚,是一种含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物,具有顺式和反式两种存在形式[1-3]。此化合物最初是作为葡萄属植物的抗逆物质-植物抗毒(Phytoalxeni)而被发现,以后又相继在决明、藜芦、虎杖、葡萄和花生等植物中中发现。自发现白藜芦醇以来,人们陆续对其药理活性进行了深入的研究,研究表明白藜芦醇具有抗肿瘤、降血脂、抗血小板聚集、抗氧化、抗自由基、抗过敏、抗菌消炎、抗骨质疏松、护肤增白等多种生理活性[4]。其中在Res药理作用中最引人注意的两个方面是:(1)影响花生四烯酸的代谢。目前所知的许多生理病理过程都直接或间接的与此有关,如炎症反应、凝血过程、动脉粥样硬化的产生、过敏反应、胃酸分泌、调节神经内分泌、促细胞分裂等,Res对脂氧酶和环氧酶的双重抑制作用,提示Res在这些方面有深入研究的价值。(2)抗氧化、抗自由基活性。目前酚类化合物的抗氧化活性受到人们的关注,自由基与衰老、癌症、辐射损伤、病毒性肝炎、缺血再灌损伤、早老症、糖尿病、关节炎等许多疾病的起因及变化过程密切相关[5]。分析白藜芦醇的生物活性及目前存在的毒副作用,发现从此类天然产物中寻找抗自由基药物成为治疗和预防这些疾病的药物又具有新希望。

在天然植物中白藜芦醇主要以反式存在,其生理活性强于顺式异构体。化合物当原子或原子团的连接顺序以及双键的位置相同,只是空间排列方式不同则构成顺反异构体。虽然有时具有顺反异构的化学性质基本相同,但在生物体内的生物活性不同,物理性质有一定的差异。目前对于天然产物中白藜芦醇主要采用高效液相色谱法测定不同植物中白藜芦醇的含量,其中大多测定的指标为白藜芦醇的总含量,而对分析顺反式白藜芦醇的结构、含量测定也少有报道。本文通过NMR图谱分析,揭示了了天然产物中白藜芦醇含量差异。

1 实验部分

1.1仪器和试剂

Bruker 400Hz 核磁共振仪(DMSO为溶剂)。

白藜芦醇(实验室自制:虎杖为原料提取分离,纯度>98.2%)。

1.21H-NMR谱图测定

液相测定提取分离的天然白藜芦醇纯品经1H-NMR(DMSO-d6, 400 MHz)测定(图1)得: 9.52(s,1H),9.16(s,1H),7.37~7.39(d,2H,J=7.6 Hz), 6.90~6.94(d,1H,J=16 Hz), 6.79~6.83(d,1H,J=16 Hz),6.74~6.76(d,2H,J=7.6 Hz),6.38(s,2H), 6.11(s,1H)。

图1 白藜芦醇1H-NMR图

1.3NMR图谱数据分析

1H-NMR数据中的6.90~6.94(d,1H,J=16 Hz), 6.79~6.83(d,1H,J=16 Hz)为CH=CH中的H,计算其J值为16 Hz 可以说明白藜芦醇存在的形式主要为反式结构。分析6.94、6.90与6.83、6.78两对双重峰,可以明显得出6.94和6.90的峰积分面积比为1:2(0.37:0.75);6.83和6.78的峰积分面积比为2:1(0.74:0.38)。

图2 白藜芦醇1H-NMR局部图(1)

图3 白藜芦醇1H-NMR局部图(2)

2 讨 论

白藜芦醇CH=CH中J值为16 Hz说明结构主要是以反式结构形式存在,利用周丽等[6]高效液相色谱法测定白藜芦醇的条件,可以明确天然产物中顺反式量的关系。分析本此测定的白藜芦醇NMR图谱,结合NMR理论常识,可以得到CH=CH中两个H的峰应该分别为对称的双重峰,而从谱图上发现6.90、6.83峰的积分面积明显大与6.94、6.78峰的积分面积,如排除其它质子对CH=CH中质子化学位移的影响,是否可以认为是CH=CH本身顺反结构影响造成的积分面积的差异,如若确定此结论将间接反映出顺反异构体的含量关系,此现象将成为以后探讨的一个方向。

顺反异构体不仅理化性质不同,在生理活动或药理作用上也往往表现出很大差异。这种差异有时表现在类型上,有时表现在强度上,因而在医药上具有重要意义。例如,顺巴豆酸味辛竦,而反巴豆酸味甜;顺丁烯二酸有毒,而反西烯二酸无毒;治疗贫血的药物富血铁就是反丁烯二酸铁;反式已烯雌酚生理活性大,顺式则很低;维生素 A 分子中的 4 个双键全部为反式,如果其中出现顺式构型则活性大大降低;而且有降血脂作用的亚油酸和花生四烯则全部为顺式构型。有关白藜芦醇的顺反式异构体的活性差异目前文献报道相对较少,比较已烯雌酚等相似结构的药理活性差异,可为进一步研究顺反式白藜芦醇活性区别提供理论支撑。

3 结 论

多数顺反异构体性质差异的原因,是由于两者相应基团的距离不同,这种不同使顺反异构体分子中原子或基团之间的相互作用力不同。在当前同分异构体药理作用有很大的不同,而成为研究的热点。随着白藜芦醇及其衍生物在医药、食品等方面的应用,引起了人们对白藜芦醇相关研究的极大兴趣,白藜芦醇及其衍生物类药物因其具有显著的生物活性及药效,己有大量的文献报道。

白藜芦醇结构分析结果说明了以其以反式结构形式存在为主,且或可确定两则含量的比例接近2:1,利用现代高效液相色谱法测定白藜芦醇明确天然产物中顺反式量的关系工作量大,程序复杂。在对含量结果要求不同的情况下,预先采用白藜芦醇NMR图谱分析法,可快速确定出顺反异构体的含量关系,随着现代分析仪器的升级和分析方法的改进,相信1H-NMR-HPLC图谱联用分析将为顺反式药物分析提供一种新的分析方法。

[1]冯永红,许实波.白藜芦醇药理研究新进展[J].国外医药植物药分册,1996,11(4):155-157.

[2]Jang M, Cai L, Udeani GO,et al.Cancer chemopreventive activity of resveratrol,a natural product derived from grapes[J].Science,1997,275:218-220.

[3]王征,罗泽民,邓林伟,等.白黎芦醇的药理作用机理和合成途径[J].天然产物的研究与开发,2003,15(2):178-181.

[4]赵荣国,姜涛. 白藜芦醇的合成工艺改进[J]. 国际药学研究杂志,2009, 36(10):362-364.

[5]刘耀武,金传山.DMAP催化合成白藜芦醇烟酸酯[J].宿州学院学报,2010(2):39-41.

[6]周丽,邵继红,王峰,等.HPLC法分析溶剂和光照对白藜芦醇反式向顺式转化的影响[J].中国酿造,2010(7):173-175.

Analysis of Natural Products of Resveratrol1H-NMR of cis/trans Structure*

LIJin-cai1,HUANGPeng2

(1 Department of Pharmarcry, Bozhou Vocational and technical college, Anhui Bozhou 236800;2 Department of Pharmacy, Anhui University of Traditional Chinese Medicine, Anhui Hefei 230031,China)

Resveratrol was used as the research object to find the differences of the magnetic resonance spectra in the cis/trans structure of the compounds.The integral size of the cis/trans structure NMR was compared to find the relationship between integral area and content.Results showed that the difference of the hydrogen spectrum integral area caused by the cis/trans structure may indirectly reflect the content. NMR-HPLC analysis will provide a new method for the analysis of cis/trans drug.

Resveratrol;cis-trans isomerism;NMR

安徽省省级药学专业教学团队项目(2013jxtd067);安徽省教育厅自然科学基金项目(KJ2011Z220)。

栗进才(1981-),男,讲师,医学硕士,研究方向:中药活性成分的开发与利用。

黄鹏,博士,副教授,研究方向:中药活性成分的开发与利用。

O656,R917

A

1001-9677(2016)03-0109-02

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