全 文 ：Vol.29 高 等 学 校 化 学 学 报 No.5
2008年 5月 　 　　　　　CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES　　　　　 　 941 ～ 943
黑紫橐吾化学成分的分离与鉴定
施树云 1, 2 , 赵　昱 2 , 张宇平 1 , 黄可龙1 , 刘素琴 1
(1.中南大学化学化工学院 , 长沙 410083;2.浙江大学药学院中药与天然药物研究室 , 杭州 310058)
摘要　利用各种色谱技术对黑紫橐吾的乙酸乙酯萃取部位进行分离纯化 , 并且根据一维和二维波谱数据进
行结构鉴定.共分离得到 4个呋喃雅槛蓝型倍半萜:1α-氯-6β-异丁酰基-9-酮-10β-羟基-呋喃雅槛蓝烷(1),
1α-羟基-6β-异丁酰基-9-酮-10β-氢-呋喃雅槛蓝烷(2), 1α-羟基-6β-异丁酰基-9-酮-10α-氢-呋喃雅槛蓝烷(3)
和 1α, 10β-二羟基-6β-当归酰基-9-酮-呋喃雅槛蓝烷(4).其中化合物 1为新化合物 , 并且通过 X射线单晶衍
射确定了绝对构型;化合物 2 ～ 4为首次从该植物中分离得到.
关键词　黑紫橐吾;分离纯化;结构鉴定;呋喃雅槛蓝型倍半萜;X射线衍射
中图分类号　O629　　　　文献标识码　A　　　　文章编号　0251-0790(2008)05-0941-03
收稿日期:2007-07-18.
基金项目:国家自然科学基金(批准号:20376085)资助.
联系人简介:施树云, 女 , 博士 , 讲师 , 主要从事天然产物化学研究.E-mail:shuyshi@gmail.com
橐吾属(Ligulariagenus)是菊科的一个小属 , 全属约 130种 , 绝大多数种类产于亚洲 , 仅 2种分布
于欧洲 , 我国有 111种 , 大部分种类集中于西南地区 , 主治支气管炎 、哮喘 、肺结核 、咯血和肝炎等
症 [ 1] .黑紫橐吾 [ Ligulariaatroviolacea(Franch.)Hand.-Mazz.]为多年生草本植物 , 产于云南省西北部.
生于海拔 3000 ～ 4000m的冷杉林下和高山草地[ 1] .迄今 , 仅有两篇文献报道了黑紫橐吾中 6个艾里莫
芬烷倍半萜化合物的分离以及结构鉴定结果 [ 2, 3] .
本文从黑紫橐吾中分离并鉴定了 4个呋喃雅槛蓝型倍半萜 , 通过一维和二维核磁共振波谱等方法
测定了它们的化学结构 , 其中化合物 1为新化合物 , 且通过 X射线单晶衍射分析确定了其绝对构型;
而化合物 2 ～ 4为首次从该植物中分离得到.化合物 1 ～ 4的结构见图 1.
Fig.1　Chemicalstructuresofcompounds1— 4 fromLigulariaatroviolacea
1　实验部分
1.1　仪器与试剂
熔点用 X-6型显微熔点仪(北京泰克公司生产)测定 , 温度未校正;Polax-2L型自动旋光仪;IR由
BrukerVector-22型红外光谱仪测定 , KBr压片;紫外光谱用 ShimadzuUV-240型紫外分光光度计测定;
1HNMR, 13CNMR和 2D-NMR由 VarianINOVA-400型超导核磁共振波谱仪测定(CDCl3为溶剂 , TMS
为内标);ESI-MS由 BrukerEsquire3000+型质谱仪测定 , HR-ESI-MS由 BrukerBioApex型质谱仪测
定.
柱层析用硅胶(200 ～ 300 , 300 ～ 400目)以及薄层层析用硅胶 GF254(10 ～ 40 μ)均由青岛海洋化工
厂生产;所用试剂均为分析纯 , 其中石油醚沸程为 60 ～ 90℃;薄层制备层析(PTLC)为 Merck公司的
铝箔硅胶板.黑紫橐吾(L.atroviolacea)全草于 2001年 8月采自云南省丽江县 , 由中国科学院昆明植物
研究所彭华教授鉴定 , 植物标本(LSP200108-04)现存放于浙江大学药学院中药与天然药物研究室.
1.2　分离与提取
将黑紫橐吾全草(干重 2.0kg)晒干粉碎后 , 用体积分数为 95%的乙醇回流提取两次 , 将提取液冷
却后合并 , 经减压浓缩得 389g棕褐色粘稠状初提物.将初提物用蒸馏水制成悬浮液后依次用石油醚 、
乙酸乙酯和正丁醇分配萃取.将乙酸乙酯萃取部分(51 g)用 150 g200 ～ 300目硅胶拌样且挥干溶剂
后 , 经硅胶柱层析(2500 g)分离 , 用氯仿 -甲醇系统梯度洗脱(体积比 1∶0 ～ 0∶1).经 TLC检测后合并
成 7个粗组分(F1 ～ F7).F4部分用硅胶柱层析分离(300 ～ 400目), 以石油醚-乙酸乙酯(体积比 1∶0 ～
0∶1)梯度洗脱 , 并用制备薄层进行制备 , 得化合物 2(8.9 mg)和 3(14.7 mg).F5部分再用硅胶柱层析
分离(300 ～ 400目), 用氯仿-乙酸乙酯(体积比 1∶0 ～ 1∶1)梯度洗脱 , 经重结晶得化合物 1 (32.1 mg)
和 4(26.9 mg).
1.3　结构鉴定
化合物 1为无色方晶 , C19 H25ClO5;m.p.:107 ～ 108 ℃;[ α] 20D:+0.90°(MeOH;c0.20);UV
(CHCl3), λmax/nm:221 , 285;IR(KBr), νmax/cm-1:3500, 1800, 1680, 1634, 1560;ESI-MS, m/z:
369 [ M+H] +;HR-ESI-MS, m/z:[ M+H] + 369.1487(calcd.369.1469);1 HNMR(CDCl3 , 400
MHz), δ:1.05(3H, s, H-14), 1.14(3H, d, J=7.6 Hz, H-15), 1.28(3H, d, J=7.2 Hz, H-3′),
1.30(3H, d, J=7.2 Hz, H-4′), 1.44(1H, d, J=13.6 Hz, H-3α), 1.05(1H, m, H-4α), 1.76(1H,
dd, J=14.0, 2.0 Hz, H-2α), 1.94(3H, s, H-13), 2.47(1H, t, J=14 Hz, H-3β), 2.59(1H, t, J=
14.0Hz, H-2β), 2.73(1H, qq, J=7.2, 7.2 Hz, H-2′), 3.94(1H, brs, H-1β), 4.01(1H, brs,
10-OH), 7.06(1H, s, H-6α), 7.50(1H, s, H-12);13CNMR(CDCl3 , 100 MHz), δ:8.5(q, C-13),
15.9(q, C-15), 16.0(q, C-14), 18.6(q, C-3′), 19.5(q, C-4′), 23.3(t, C-3), 24.3(t, C-2), 31.9
(d, C-4), 34.1(d, C-2′), 50.1(s, C-5), 62.0(d, C-1), 68.2(d, C-6), 80.5(s, C-10), 121.8(s,
C-11), 139.6(s, C-7), 145.9(s, C-8), 147.4(d, C-12), 176.5(s, C-1′), 186.3(s, C-9).
X射线单晶衍射采用 MoKα射线(λ=0.071075nm)收集衍射数据 , 化合物晶体属正交晶系;空间
群 P21 2121 , 晶胞参数 a=0.8557(2)nm, b=1.4545(5)nm, c=1.5121(4)nm, α=β =γ=90°, V=
1.8820(9)nm3 , 晶胞中分子数 Z=4, 密度计算值 Dc=1.298 g/cm3 , μ=0.228 mm-1 , F(000)=780,
最终偏离因子 R=0.0484, wR=0.1442.
2　结果与讨论
化合物 1的高分辨质谱数据给出其分子式为 C19H25ClO5.IR谱显示分子中具有羟基(3500 cm-1),
酯基(1800 cm-1)以及 α-呋喃酮(1680, 1634, 1560 cm-1).其中 UV谱中最大的吸收峰 285 nm则显示
α-呋喃酮的羰基在 9位[ 4] .1HNMR谱显示两个特征的双峰甲基质子信号(δ1.28, 3H, d, J=7.2 Hz,
H-3′;1.30, 3H, d, J=7.2 Hz, H-4′)和一个次甲基质子信号 (δ2.73, 1H, qq, J=7.2, 7.2 Hz,
H-2′), 结合 13CNMR谱中出现的一组特征信号 [ δ176.5(s), 34.1(d), 18.6(q)和 19.5(q)]可推测
化合物 1中存在异丁酰基结构片断 [ 5] .除去异丁酰基结构片断 , 碳谱和 DEPT谱还显示出化合物中有
15个碳(3CH3 , 2CH2 , 4CH和 6C);氢谱中显示出三个特征的甲基信号(δ1.05, 3H, s, H-14;1.14,
3H, d, J=7.6Hz, H-15;1.94, 3H, s, H-13).根据以上信息以及生物合成途径可以推断化合物 1为
呋喃雅槛蓝型倍半萜 , 且与化合物 4[ 4]的波谱特征非常相似 , 仅有的区别在 6位取代基的差异以及化
合物 1的 1位氢的质子信号出现在略高场的 δ3.94, 联合质谱中给出的分子离子峰提示该化合物的
1位为氯取代.在 HMBC谱中 , H-6(δ7.06, s)和 C-1′(δ176.5)之间存在远程相关 , 表明异丁酰基处
于化合物 1的 C-6位(图 2).根据生物合成途径 , H-14和 H-15为 β构型.H-14的化学位移与类似化
合物相比[ 6]在较低场表明 H-14与 10位羟基有 1, 3-二轴范德华效应 , 因此可以推断出 10位羟基在 β
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位 , 即化合物 1的 A和 B两个环为顺式稠合.在 1HNMR谱中 , H-1为宽单峰 , 表明 H1在 e键上 , 再通
Fig.2　HMBC, NOESYcorrelationsforcompound1
过构象分析确认 1位的氯在 α位.另外 , 在 NOES
谱中(图 2), H-1与 10-OH, H-14与 H-1以及 H-6α
与 H-4α之间存在 NOE效应 , 这些信息支持上述关
于 A和 B两环为顺式稠合和各取代基相对构型的
推断.因此 , 新化合物 1的结构最终被确定为 1α-
氯 -6β-异丁酰基 -9-酮-10β-羟基 -呋喃雅槛蓝烷.通
Fig.3　Crystalstructureofcompound1
过 X射线单晶衍射分析测定了化合物 1的立体构
型(图 3), 且在单晶衍射结果中 Flack值为 0.016
(7), 因此所测结果为新化合物 1的绝对构型 [ 7] .
化合物 2 ～ 4经过波谱分析并与已知化合物波
谱数据进行对照 , 确定它们的结构分别为 1α-羟基-
6β-异丁酰基 -9-酮-10β-氢 -呋喃雅槛蓝烷 [ 8] , 1α-羟
基 -6β-异丁酰基 -9-酮-10α-氢 -呋喃雅槛蓝烷 [ 8, 9] ,
1α, 10β-二羟基-6β-当归酰基-9-酮 -呋喃雅槛蓝
烷 [ 4] .化合物 2 ～ 4均为首次从该植物中分离得到.
参　考　文　献
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SeparatianandIdentificationofConstituentsfromLigulariaatroviolacea
SHIShu-Yun1, 2＊ , ZHAOYu2 , ZHANGYu-Ping1 , HUANGKe-Long1 , LIUSu-Qin1
(1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering, CentralSouthUniversity, Changsha410083, China;
2.DepartmentofTraditionalChineseMedicineandNaturalDrugResearch, CollegeofPharmaceuticalSciences,
ZhejiangUniversity, Hangzhou310031, China)
Abstract　AnewandthreeknownfuranoeremophilaneswereseparatedfromLigulariaatroviolaceaviachemi-
calinvestigation, whichwereidentifiedas1α-chloro-6β-isobutyroxy-9-oxo-10β-hydroxy-furanoeremophilane
(1), 1α-hydroxy-6β-isobutyroxy-9-oxo-10β-H-furanoeremophilane(2), 1α-hydroxy-6β-isobutyroxy-9-oxo-
10α-H-furanoeremophilane(3), 1α, 10β-dihydroxy-6β-angeloyloxy-9-oxo-furanoeremophilane(4).Their
structureswereestablishedbyspectroscopicmethodsincluding2D-NMR.Theabsolutestructureofcompound
1 wasdeterminedbyX-raydifractionanalysis.
Keywords　Ligulariaatroviolacea;Isolationandpurification;Structureidentification;Furanoeremophilane;
X-raydifraction
(Ed.:V, I)
943　No.5 　 施树云等:黑紫橐吾化学成分的分离与鉴定