大戟脂化学成分的研究

2019-05-31 07:20张艳楠吉腾飞顾政一
新疆医科大学学报 2019年5期
关键词:大戟化工厂乙酸乙酯

张艳楠, 吉腾飞, 顾政一

(1新疆医科大学药学院, 乌鲁木齐 830011; 2中国医学科学院北京协和医学院药物研究所,天然药物活性物质与功能国家重点实验室,北京 100050; 3新疆维吾尔自治区药物研究所, 乌鲁木齐 830004)

大戟脂(Euphorbium)为大戟科(Euphorbiaceae)植物多脂大戟(EuphorbiaresiniferaBerg)的树脂状分泌物,主要分布于欧洲的英国、俄罗斯等国家[1],主要含有萜类、黄酮类、鞣质类等化学成分[2-3],具有抗肿瘤、抗菌抗炎、强筋健骨、散寒止痛、通利肠阻等功效 ,临床用于湿寒性或黏液质性疾病,如瘫痪、昏迷、抽搐、关节疼痛、腹水等疾病[4],大戟脂为毒性药材,临床应慎用[5]。本研究采用硅胶柱色谱、SephadexLH-20、ODS 柱色谱等分离方法对大戟脂进行分离纯化,利用核磁共振技术对分离纯化的化合物进行结构鉴定,现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器Unity-Inova 400型和500型超导核磁共振谱仪(美国Varian公司);Micromass Auto spec-Ultima ETOF型质谱仪(美国Waters公司);OSB2200型薄膜旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有限公司);CH1111型冷却水循环装置(上海爱朗仪器有限公司);FAI604型万分之一天平(上海天平仪器厂);JA5003B型千分之一天平(上海越平仪器有限公司);Agilent HP1260型高效液相色谱仪[安捷伦科技(中国)有限公司];RpC18制备型高效液相色谱仪[赛谱锐思(北京)科技有限公司]。

1.2 试剂HSGF254硅胶(烟台市化学工业研究所,批号20181210),柱层析硅胶 (青岛海洋化工厂,批号20180325),MCI-GEL小孔树脂(瑞典Amershan Pharmacia公司,批号20170807),Sephadex LH-20葡聚糖凝胶(瑞典Amershan Pharmacia公司,批号20170820),氘代试剂(侨仪生物科技有限公司,批号20180311),甲醇(北京化工厂,批号20170816),石油醚(北京化工厂,批号20170812),乙酸乙酯(北京化工厂,批号20170812),丙酮(北京化工厂,批号20170812),二氯甲烷(北京化工厂,批号20170812),乙醇(北京化工厂,批号20180310),色谱甲醇(百灵威化学技术有限公司,批号20180412),茴香醛(天津市光复精细化工研究所,批号20171205),浓硫酸(北京化工厂,批号20180310),纯净水(杭州娃哈哈公司,批号20180723),所用试剂均为分析纯。

1.3 药材大戟脂药材2015年8月购于新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市药材公司,经中国医学科学院 & 北京协和医学院药物研究所马林副研究员鉴定为大戟科植物多脂大戟(EuphorbiaresiniferaBerger)的树脂状分泌物,标本现存于中国医学科学院&北京协和医学院药物研究所标本室(标本号:ID-S-2614)。

2 方法与结果

2.1 大戟脂的提取与分离方法称取粉碎后的大戟脂(20.0 kg),加入10倍量95%乙醇加热回流提取3次,每次2 h,将提取液减压回收溶剂得乙醇浸膏6.0 kg,混悬于水中,依次用石油醚、乙酸乙酯萃取,得到乙酸乙酯萃取物3.5 kg,经减压硅胶柱4.8 kg进行色谱分离,依次用石油醚-乙酸乙酯(1∶0~0∶1),95%乙醇梯度洗脱,经薄层色谱检查,合并相似流分,得8个流分(fr1~fr8)。fr3(725.8 g)经MCI减压柱进行色谱分离,依次用60~95%乙醇,丙酮进行洗脱得10个流分(frA~frJ)。其中frC~frD合并(226.0 g)经硅胶减压柱色谱分离,依次用石油醚-乙酸乙酯(1∶0~0∶1)洗脱,得12个流分(frA1~frA12)。frA1(2.6 g)经多次硅胶柱色谱,石油醚-乙酸乙酯(20∶1)和二氯甲烷(100∶1)洗脱,得到化合物1(23 mg)、2(10 mg)。frA2~frA4合并得52 g, 经ODS反相柱色谱分离(85%~100% MeOH)得到3个组分(frAa~frAc)。最终从(frAa~frAb)中通过制备型高效液相制备(95%甲醇)纯化得到化合物3(20 mg)、4(15 mg)、5(17 mg)、6(32 mg)、7(27 mg),fr Ac中通过制备型高效液相制备(87%甲醇)纯化得到化合物8(18 mg)、 9(6 mg)、10(12 mg)。TLC在紫外灯254 nm和365 nm下观察,通过喷5%硫酸茴香醛乙醇溶液或10%硫酸-乙醇显色剂后加热显色检测。

2.2 化合物的结构鉴定

2.2.1 化合物1 白色固体,熔点mp 160~162℃,易溶于氯仿。ESI-MS m/z 431[M+H]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz)δ:0.67(3H, s, CH3-18), 0.92(3H, d,J=6.3 Hz, CH3-21), 1.01(3H, s, CH3-18), 2.03(3H, s,OCOCH3), 3.66(3H, s, COOCH3), 4.60(1H, m, CH-3), 5.36(1H, d,J=6.3 Hz, CH-6);13C-NMR (CDCl3, 100 MHz) δ: 174.91(COOCH3), 170.69(OCOCH3), 139.79(C-5), 122.74(C-6), 74.11(C-3), 56.78(C-14), 55.90(C-17), 51.63(COOCH3), 50.12(C-9), 42.50(C-13), 39.83(C-12), 38.25(C-4), 37.13(C-10), 36.72(C-1), 35.51(C-20), 32.00(C-23), 31.99(C-22), 31.20(C-7), 31.16(C-8), 28.24(C-2), 27.91(C-15), 24.39(C-16), 21.59(C-OCOCH3), 21.15(C-11), 19.45(C-19), 18.45(C-21), 12.00(C-18)。与文献[6]的数据一致,故鉴定化合物1为methyl (20R)-3β-acetoxychol-5-en-24-oate,见图1。

2.2.2 化合物2 白色片状结晶,熔点mp 186~187℃,易溶于氯仿。ESI-MS m/z 397[M+H]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz)δ:0.57(3H, s, CH3-18), 0.82(3H, d,J=6.4 Hz, CH3-27), 0.85(3H, d,J=8.0 Hz, CH3-26), 0.91(3H, d,J=6.8 Hz, CH3-28), 1.02(3H, s, CH3-19), 1.03(3H, s, CH3-21), 5.20(3H, m, H-7, 22, 23);13C-NMR (CDCl3, 100 MHz) δ:212.18(C-3), 139.67(C-8), 135.72(C-22), 132.13(C-23), 117.15(C-7), 56.09(C-17), 55.16(C-14), 49.01(C-9), 44.40(C-4), 43.43(C-13), 43.02(C-5), 42.96(C-24), 40.63(C-20), 39.48(C-12), 38.93(C-1), 38.28(C-2), 34.57(C-10), 33.24(C-25), 30.21(C-6), 28.24(C-16), 23.07(C-15), 21.86(C-11), 21.27(C-21), 20.10(C-26), 19.80(C-27), 17.75(C-28), 12.61(C-19), 12.30(C-18)。与文献[7]的数据一致,故鉴定化合物2为ergosta-7, 22-diene-3-one,见图2。

2.2.3 化合物3 淡黄色油状物,易溶于氯仿。ESI-MS m/z 279[M+H]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz)δ:0.96(6H, t,J=7.2 Hz, H-4′, 4″), 1.47(4H, m, H-3′, 3″), 1.72(4H, m, H-2′, 2″), 4.30(4H, t,J=6.4 Hz, H-1′, 1″), 7.53(2H, dd,J=3.2, 5.6 Hz, H-3, 4), 7.70(2H, dd,J=3.6, 6 Hz, H-2, 5);13C-NMR(CDCl3, 100 MHz) δ:167.87(C-7,8), 132.46(C-3, 4), 31.06(C-2, 5), 128.99(C-1, 6), 65.72(C-1′, 1″), 30.72(C-2′, 2″), 19.33(C-3′, 3″), 13.87(C-4′, 4″)。与文献[8]的数据一致,故鉴定化合物3为邻苯二甲酸二丁酯,见图3。

2.2.4 化合物4 无色油状物,易溶于氯仿、丙酮等有机溶剂。ESI-MS m/z 391[M+H]+。1H-NMR(CD3COCD3, 400 MHz)δ:0.89(6H, d,J=6.8 Hz, H-b′, b″), 0.94(6H, d,J=7.6 Hz, H-6′, 6″), 1.37(16H, m, 8×CH2), 1.69(2H, m, H-2′, 2″), 4.21(4H, d,J=6.0, 4.8 Hz, H-1′, 1″), 7.66(2H, dd,J=6.0, 3.6 Hz, H-4, 5), 7.75(2H, dd,J=5.6, 3.2 Hz, H-3, 6);13C-NMR(CD3COCD3,100 MHz)δ:168.41(C=O), 133.61(C-1, 2), 132.16(C-3, 6), 129.78(C-4, 5), 68.46(C-1′, 1″), 39.82(C-2′, 2″), 31.32(C-3′, 3″), 29.85(C-4′, 4″), 24.65(C-a′, a″), 23.78(C-5′, 5″), 14.47(C-6′, 6″), 11.46(C-b′, b″)。与文献[9]的数据一致,故鉴定化合物4为邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯,见图4。

2.2.5 化合物5 无色针状结晶,易溶于甲醇。ESI-MS m/z 663[M+Na]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz)δ:0.82(3H, s, CH3-19), 0.92(3H, d,J=7.2 Hz, CH3-16), 1.02(1H, m, H-11), 1.04(3H, m, CH3-20), 1.05(3H, s, CH3-18), 1.12(1H, dd,J=10.4, 9.2 Hz, H-9), 1.67(1H, d,J=14.8 Hz, H-1β), 2.06(3H, s, CH3-17), 2.49(1H, m, H-2), 2.77(1H, dd,J=15.2, 9.2 Hz, H-1α), 2.88(1H, dd,J=7.2, 4 Hz, H-13), 3.65(2H, s, CH2), 3.79(3H, s, OCH3), 4.53(1H, dd,J=10.8, 1.6 Hz, H-8), 4.82(1H, dd,J=10.8, 4 Hz, H-12), 5.15(1H, d,J=8.4 Hz, H-13), 5.40(1H, brs, CH3-7), 6.84(2H, d,J=10.8 Hz, CH2=), 7.18(2H, d,J=8.4 Hz, CH2=), 1.97(3H, s, OAc), 2.06(3H, s, OCOCH3), 2.09(3H, s, OCOCH3);13C-NMR(CDCl3, 100 MHz) δ: 207.70(C-14), 170.78(C-OAc), 170.72(OCOCH3), 170.51(OCOCH3), 170.43(C=O, C-1′), 158.87(C-14), 139.45(C-6), 130.43(C-4′, 8″), 125.95(C-3′), 117.20(C-5), 114.12(C-5′, 7′), 76.68(C-7), 77.00(C-3), 73.43(C-4), 71.56(C-8), 71.22(C-15), 70.72(C-12), 55.38(C-9′), 43.16(C-13), 40.69(C-2′), 31.57(C-1), 30.76(C-11), 29.61(C-2), 29.20(C-18), 24.74(C-9), 21.14(OCOCH3), 21.07(OCOCH3), 20.68(OCOCH3),19.38(C-10), 17.57(C-17), 17.07(C-16), 16.19(C-19), 13.52(C-20)。与文献[10]的数据一致,故鉴定化合物5为ingol-7, 8, 12-triacetate3-(4-methoxyphenyl)acetate,见图5。

2.2.6 化合物6 无色胶状固体,易溶于甲醇。ESI-MS m/z 441[M+H]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 0.77(3H, s, CH3-18), 0.80(3H, s, CH3-29), 0.88(3H, s, CH3-30), 0.89(3H, d,J=5.8 Hz, CH3-21), 0.95(3H, s, CH3-19), 1.00(3H, s, CH3-28), 1.75(3H, s, CH3-27), 3.23(1H, dd,J=12.0, 4.0 Hz, H-3), 6.48(1H, t,J=8.0 Hz, H-24), 9.39(1H, s, H-26);13C-NMR (CDCl3, 100 MHz) δ: 35.38(C-1), 28.06(C-2), 79.11(C-3), 39.08(C-4), 51.09(C-5), 19.06(C-6), 27.80(C-7), 133.60(C-8), 134.17(C-9), 37.41(C-10), 21.63(C-11), 31.19(C-12), 44.26(C-13), 50.19(C-14), 29.85(C-15), 28.28(C-16), 49.69(C-17), 15.91(C-18), 20.29(C-19), 36.04(C-20), 18.99(C-21), 34.01(C-22), 26.02(C-23), 155.64(C-24), 139.23(C-25), 195.55 (C-26), 9.36(C-27), 28.19(C-28), 15.68(C-29), 24.59(C-30)。与文献[11]的数据一致,故鉴定化合物6为eupha-8, 24-diene-3-ol-26-al,见图6。

2.2.7 化合物7 无色针状结晶,熔点mp 165~167℃,易溶于二氯甲烷、氯仿。ESI-MS m/z 427, [M+H]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 0.75(3H, s, CH3-30), 0.80(3H, s, CH3-18), 0.86(3H, d,J=6.0 Hz,CH3-21), 0.87(3H, s, CH3-28), 0.95(3H, s, CH3-19), 1.00(3H, s, CH3-29), 1.60(3H, s, CH3-27), 3.24(1H, dd,J=12.0, 4.8 Hz, H-3α), 5.09(1H, t,J=6.8 Hz, H-24);13C-NMR (CDCl3, 100 MHz) δ: 134.16(C-8), 133.69(C-9), 131.02(C-25), 125.36(C-24), 79.15(C-3), 51.10(C-5), 50.17(C-14), 49.77(C-17), 44.26(C-13), 39.09(C-10), 37.41(C-4), 36.03(C-20), 35.56(C-1), 35.40(C-2), 31.04(C-15), 29.91(C-16), 28.30(C-29), 28.20(C-12), 27.82(C-2), 25.90(C-26), 24.91(C-23), 24.62(C-28), 21.68(C-11), 20.29(C-19), 19.09(C-21), 19.07(C-6), 17.84(C-27), 15.77(C-18), 15.68(C-30)。与文献[12]的数据一致,故鉴定化合物7为大戟醇(euphol),见图7。

2.2.8 化合物8 白色粉末,熔点mp 175~178℃,易溶于甲醇。ESI-MS m/z 459[M+H]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz)δ: 0.65(3H, s, CH3-18), 0.74(3H, s, CH3-28), 0.91(3H, d,J=6.4 Hz, CH3-21), 1.07(3H, s, CH3-30), 1.08(3H, s, CH3-29), 1.22(3H, s, CH3-26), 1.23(3H, s, CH3-27), 3.30(1H, d,J=9.6 Hz, H-24), 5.29(1H, d,J=6.0 Hz, H-11);13C-NMR(CDCl3, 100 MHz) δ: 217.37(C=O), 147.39(C-9), 116.44(C-11), 79.65(C-24), 74.34(C-25), 53.56(C-5), 51.01(C-17), 47.85(C-4), 47.14(C-14), 44.48(C-13), 42.03(C-8), 39.22(C-10), 37.33(C-12), 36.89(C-1), 36.20(C-20), 35.03(C-22), 34.05(C-2), 33.70(C-15), 28.76(C-16), 27.87(C-7), 27.70(C-23), 26.78(C-29), 25.72(C-26), 22.73(C-27), 22.60(C-6), 21.96(C-19), 21.87(C-30), 18.58(C-28), 18.36(C-21), 14.58(C-18)。与文献[13]的数据一致,故鉴定化合物8为3-oxolanost-9(11)-ene-24S,25-diol,见图8。

2.2.9 化合物9 白色块状结晶,易溶于甲醇。ESI-MS m/z 421 [M+H]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz) δ:0.73(3H, s, CH3-20), 0.97(3H, d,J=6.8 Hz, CH3-19), 1.03(3H, d,J=6.4 Hz, CH3-18), 1.55(3H, s, CH3-16), 1.59(1H, dd,J=13.6, 5.6 Hz, H-11), 1.73(1H, brs, H-3), 1.75(1H, brs, H-13), 1.82(3H, d,J=6.4 Hz, CH3-13′), 1.83(3H, d,J=6.4 Hz, CH3-6), 1.86(1H, m, H-3″), 2.04(1H, ddd,J=14.0, 9.6, 3.2 Hz, H-2), 2.05(3H, s, OCOCH3), 2.06(3H, s, OCOCH3), 2.31(1H, dd,J=13.6, 7.6 Hz, H-11′), 2.76(1H, brd,J=7.2 Hz, H-17), 2.83(1H, dt,J=14.0, 5.2 Hz, H-2′), 2.92(1H, dd,J=14.4, 11.20 Hz, H-6′), 3.28(1H, s, OH-14), 3.49(1H, s, H-4), 3.80(1H, d,J=7.6 Hz, OH-4), 4.81(1H, brs, H-15), 4.93(1H, brs, H-15′), 5.81(1H, dd,J=7.6, 6.0 Hz, H-10), 5.89(1H, dd,J=11.2, 7.2 Hz, H-7);13C-NMR(CDCl3, 100 MHz) δ: 170.91(OCOCH3), 170.31(OCOCH3), 151.21(C-1), 145.65(C-8), 144.45(C-9), 110.28(C-15), 80.60(C-10), 80.22(C-4), 77.99(C-14), 67.57(C-7), 51.10(C-11), 49.46(C-13), 49.05(C-12), 42.83(C-5), 34.10(C-6), 30.32(C-3), 28.03(C-16), 26.97(C-17), 26.40(C-2), 22.59(C-18), 21.67(OCOCH3), 21.64(OCOCH3), 19.75(C-19), 18.04(C-20)。与文献[14]的数据一致,故鉴定化合物9为Amijiol-7, 10-diacetate,见图9。

2.2.10 化合物10 白色针状结晶,熔点mp 133.0~134.5℃,易溶于甲醇。 ESI-MS m/z 427 [M+H]+。1H-NMR(CDCl3, 400 MHz) δ: 0.73(3H, s, CH3-30), 0.78(3H, s, CH3-18), 0.83(3H, d,J=6.6 Hz, CH3-21), 0.85(3H, s, CH3-28), 0.92(3H, s, CH3-19), 0.98(3H, brs, CH3-29), 1.57(3H, s, CH3-26), 1.67(3H, s, CH3-27),3.24(1H, dd,J=4.6, 2.4 Hz, H-3), 5.08(1H, m, H-24);13C-NMR(CDCl3, 100 MHz) δ: 134.07(C-8), 133.52(C-9), 130.61(C-25), 125.13(C-24), 78.91(C-3), 50.03(C-5), 50.01(C-17), 49.70(C-14), 44.15(C-13), 38.71(C-4),37.26(C-10),35.74(C-1), 35.49(C-20), 35.31(C-22), 30.93(C-15), 29.78(C-16), 28.04(C-7), 28.00(C-2), 27.91(C-29), 25.61(C-12), 24.94(C-23), 24.80(C-26), 24.38(C-28), 20.12(C-6), 18.97(C-21), 18.84(C-19), 18.69(C-11), 17.60(C-27), 15.65(C-18), 15.50(C-30)。与文献[15]的数据一致,故鉴定化合物10为羊毛甾醇(lanosterol),见图10。

3 讨论

大戟属(Euphorbia)是大戟科(Euphorbiaceae)中最大的属,全球约有2 000多种植物,主要分布于非洲和南美洲,我国约有80余种,主要分布于西南横断山区和西北地区[15]。大戟属植物主要成分为脂肪酸类、黄酮类、萜类、甾体类等化学成分[16],多样的化学成分使其具有多种药理活性,如抗菌消炎、抗病毒、抗肿瘤以及神经生长因子促进等作用[17],但对皮肤和胃肠道黏膜有强烈的刺激性。众多学者对该属植物化学成分进行研究,发现许多结构新颖的新骨架和新化合物。李玉林等[18]首次从藏药大果大戟丙酮提取物中分离得到巨大戟烷型二萜酯类、单萜二糖苷类等化合物;Shi等[19]从甘青大戟(E.micractina)中分离得到的甘青大戟醇A-C型二萜均为具有新颖骨架的化合物;Shi等[20]从月腺大戟中分离得到一对非对映异构体的松香烷型二萜,并通过X射线衍射技术确定了其立体构型。本研究从大戟脂中分离得到10个化合物,其中methyl (20R)-3β-acetoxychol-5-en-24-oate(1)、ergosta-7,22-diene-3-one(2)、邻苯二甲酸二丁酯(3)、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(4)、3-oxolanost-9(11)-ene-24S,25-diol(8)和羊毛甾醇(10)为首次从大戟脂中分离得到,为大戟脂化学成分的深入研究奠定了基础,为阐明大戟脂的药效物质基础提供了理论依据。

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