全 文 ：无纹紫背苔化学成分的研究
王风强＊ , 娄红祥＊＊
(山东医科大学药学院天然药化教研室 , 山东 济南 250012)
摘要:目的　研究苔纲植物无纹紫背苔(Plagiochasm intermedium L.)的化学成分。方法　用 95%的 EtOH 回
流提取 ,所得浸膏分部萃取后经硅胶柱及 Sephadex LH-20 柱色谱反复分离纯化 , 并用 1DNMR , 2DNM R及 X-ray 单
晶衍射等技术对化合物的结构进行鉴定。结果　从无纹紫背苔中分离到 6 个化合物 , 分别鉴定为:双联苄类化合物
Pakyonol(I), 24-乙基胆甾-5 , 22-二烯-3β-软脂酸脂(24-ethylcholesta-5 , 22-dien-3β-ol-palmitic acid ester , II), 22-羟基何
伯烷(22-hopanol , III), β-谷甾醇(β-sitosterol , IV),胡萝卜苷(daucosterol ,V),甘露醇(mannito l , VI)。结论　II为新化
合物 , 其余化合物为首次从该属植物中分离得到。
关键词:无纹紫背苔;双联苄
中图分类号:R284.1;R284.2　　　文献标识码:A　　　文章编号:0513-4870(2000)08-0587-05
　　近 30年来关于苔藓植物中生物活性成分的研
究报道越来越多 ,作为植物界中的一个重要门类 ,苔
藓植物日益成为新的活性天然产物的宝库[ 1～ 3] 。
我国有丰富的苔藓植物资源 ,但对该类植物的研究
则多限于形态学和分类学方面[ 4] 。本文选择目前
国内外研究报道均较少的苔纲瘤冠苔科紫背苔属植
物无纹紫背苔(Plagiochasm intermedium Lehm.et
Got t.)进行了化学成分的研究 ,从其 95%乙醇提取
物中分离到 6个化合物 ,经光谱分析 、化学反应 、X-
ray 单晶衍射测定及与已知样品比较鉴定了其结
构 。发现双联苄类化合物为 Pakyonol(I)、24-乙基
胆甾-5 ,22-二烯-3β-软脂酸脂(24-ethy lcholesta-5 ,22-
dien-3β-ol-palmitic acid ester , II , 图 1)为新化合物 ,
其余化合物鉴定为 22-羟基何帕烷(III),β-谷甾醇
(IV),胡萝卜甾醇(V),甘露醇(VI)。
Fig 1　Structures of compounds I and II
　　化合物 I　无色棱柱状结晶(CH3OH), mp 193
～ 194℃。由 EI-MS 确定分子量为 438 ,结合元素分
析确定分子式为 C29H26O4 。 IR显示其含有羟基
(3437 cm-1)和苯环(3025 , 3013 , 1604 ,1591 , 1506 ,
收稿日期:1999-12-01
基金项目:国家自然科学基金资助项目(39600182)
＊现址:中国医学科学院医药生物技术研究所 , 北京 100050
＊＊联系人　Tel:(0531)2942019 , Fax:(0531)2942373 ,
E-mail:HXLOU@jn-public.sd.cninfo.net
1458 ,1452 cm-1)及醚键(1268 ～ 966 cm-1)吸收。
1HNMR及13CNMR显示含 1个甲氧基(δH 3.92 , δC
56.2)和 4 个亚甲基(δH:2.48(s , 4H), 3.08(s ,
4H);δC:35.1 , 35.4 , 39.8 , 40.9), 13CNMR显示
24个苯环碳信号(δ110 ～ 160),并且 1HNMR显示
多组芳氢峰 ,表明该化合物可能为双联苄类化合物。
从1H-1H COSY谱给出的信息可找到 4组相互偶合
的苯环氢信号 ,δ6.98(2H ,d , J=8.6 Hz)与δ7.14
(2H , d , J=8.6 Hz)为典型的苯环(A 环)对位取代
·587·药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2000 , 35(8):587-591
DOI :10.16438/j.0513-4870.2000.08.007
形成的 AA′BB′偶合 ,δ:6.83(1H , d , J =8.3 Hz),
6.75(1H ,dd , J=8.3 ,1.9 Hz),与δ6.19(1H ,d , J=
1.9 Hz)的一组相关峰(C 环);6.78(1H , d , J=8.1
Hz),6.52(1H , dd , J=8.1 ,1.9 Hz)和δ6.91(1H , d ,
J=1.9 Hz)的一组相关峰(B 环)分别为 1 , 2 ,4-三取
代苯环的结构。此外 , 1 个间位二取代的苯环(D
环)结构则可以通过δ:7.01(1H , dt , J=8.0 , 2.0),
7.24(1H , brt , J=8.0 Hz), 6.85(1H , dt , J=8.0 ,
2.0)与 6.17(1H , t , J=2.0 Hz)相关的一组峰得到
证明。DIFNOE谱中发现照射甲氧基信号观察到δ
6.83(1H , d , J=8.3 Hz)的信号有强的 NOE效应 ,
表明该甲氧基连于 C环 。
1H-13C COSY谱找出各个氢信号所对应的碳信
号(表 1), COLOC 谱在归属相应季碳原子的同时 ,
结合 NOESY的测定结果(图 2)可以确定 A环与 C
环的连接关系(3′-H δ6.19 与 2 , 6-H2 的 NOE 相
关)和 B环与D环的连接关系(10′-H , δ6.17与 13-
H , δ6.78的 NOE相关), 结合 C 环 3′-H(δ6.19)
与C-7′(δ39.8), C-8′(δ35.4)的相关及 10′-H(δ
6.17)与 C-8′(δ35.4)的相关可以确定 C环与 D 环
的连接关系 ,结合 MS谱中出现的主要碎片峰 m/ z:
227 , 211(图 3),初步确定该化合物的结构。但考虑
到COLOC 谱的局限性 , 加之连接苯环的 4个脂肪
碳原子仅出现两组峰 ,因此 ,利用 X-Ray 单晶衍射
最终确定了该化合物的结构 ,证明该化合物分子骨
架是由 4 个苯环通过单键组成的类似 20元环 。4
个苯环间的两面角为 A/B:108.0(2)°, A/C:75.5
(3)°, A/D:82.9(3)°, B/C:66.3(2)°, B/D:88.3
(2)°, C/D:27.7(1)°(图 4 ,5)。从其立体结构可以
看出 ,C , D环 ,特别是 C 环上的 3′-H 和 D-环的 10′-
H 处于 A ,B 环的屏蔽区 ,由于各向异性效应 ,而导
致两信号处于较高场 。该化合物曾经自植物
Mannia fragrans分离得到[ 5] 。
Fig 2　Long-range correlation in COLOC(※)and
NOE( )of compound I
Tab 1　1HNMR and 13CNMR data of compound I
No. 　　δH δC
1 153.2
2 7.14 d(8.6) 130.1
3 6.98 d(8.6) 121.1
4 136.5
5 6.98 d(8.6) 121.1
6 7.14 d(8.6) 130.1
7 3.08 brs 40.9
8 2.48 brs 35.4
9 138.5
10 6.91 d(1.9) 116.3
11 148.0
12 139.5
13 6.78 d(8.1) 120.9
14 6.52 dd(8.1 , 1.9) 121.6
1′ 147.4
2′ 148.5
3′ 6.19 d(1.9) 115.8
4′ 135.2
5′ 6.75 dd(8.3 , 1.9) 116.4
6′ 6.83(8.3) 120.7
7′ 2.48 brs 35.1
8′ 3.08 brs 39.8
9′ 144.6
10′ 6.17 t(2.1) 114.1
11′ 158.5
12′ 6.85 ddd(8.0 , 2.0 , 0.7) 111.9
13′ 7.21 t(8.0) 129.8
14′ 7.02 dt(8.0 , 2.1) 115.2
-Ome 3.92 s 56.2
Fig 3　Fragmentat ion pathw ay in M ass Spectra of
compound I
　　化合物 II　无色针状结晶(MeOH), mp 95 ～
96.5℃,Libermann-Burchard 反应阳性。红外光谱
显示其为甾醇类化合物的长链脂肪酸酯(2950 ,
2910 ,2840 , 1740 , 1460 , 1365 , 1180 cm -1)。EI-MS
给出分子离子峰为650 ,结合元素分析推定分子式
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Fig 4　X-Ray st ructure of compound I(Note:The
serial numbers of carbons are different f rom that in
plain structure)
Fig 5　Stereoscopic draw ing of the crystal st ructure
for I along the a axis
为 C45 H78 O2 。DEPT 谱给出 4 个季碳信号(δ:
173.3 , 139.7 , 36.6 , 42.3), 11 个叔碳信号(δ:
138.3 , 129.3 , 122.5 , 73.6 , 55.9 , 51.2 , 50.0 ,
40.5 , 31.9 , 29.7 , 29.3), 7个甲基信号(δ:19.3 ,
19.3 , 18.9 , 14.1 , 14.1 , 12.3 , 12.1)和多个亚甲
基信号(有些重叠在一起)。根据 MS中给出主要特
征碎片 m/ z:411(M+-239),394(M+-239-16),
255可以认为该化合物长链脂肪酸部分由 16 个碳
原子组成(碎片 m/ z:255),确定该脂肪酸为棕榈酸;
甾醇部分则由 29 个碳原子组成(碎片 m/ z:411 ,
394 , 382)。1HNMR谱在较低场共振区显示δ4.54
(1H ,m)为与氧相连的碳上氢信号 , 相互偶合的两
组烯氢δ4.96 dd(J=17.2 , 7.6 Hz), 5.12 dd(J=
17.2 ,7.8 Hz)表明结构中含有一反式双键 ,根据其
偶合裂分还证明该双键两端与次甲基(CH)连接 ,表
明该双键在甾体结构的 C-17 侧链上 。5.35(1H ,
brd)为环内双键氢 , MS 中给出碎片峰 m/ z:274 ,
119为双键位于 C5(6)位 RDA裂解所得的特征碎片;
进而确定甾体部分结构为 24-乙基胆甾-5 , 22-二烯-
3β-醇(24-ethy lcholesta-5 ,22-dien-3β-ol),该类甾体化
合物在其他苔藓植物中曾分离得到[ 6 ,7] 。化合物 II
的结构最终确定为 24-乙基胆甾-5 , 22-二烯-3β-醇-
软脂酸酯 ,为一新化合物。根据文献数据 ,结合其相
关谱的测定归属该化合物的13CNMR信号 。
化合物 III 　无色 针状 结晶 , Libermann-
Burchard反应阳性 , mp 255.5 ～ 257℃(Me2CO)。
IR显示脂肪醇的结构 。1HNMR及13CNMR显示为
三萜类化合物 , EI-MS 确定其分子量为 428 ,与文
献对照核磁共振数据和熔点确定其结构为 22-羟基
何帕烷[ 8 , 9] 。
实 验 部 分
　　熔点用北京光学仪器厂 X4型显微熔点测定仪
测定;红外光谱用美国 PERKIN-ELMER 783型红
外分光光度计测定;核磁共振谱用美国 VARIAN 公
司 UN ITY INOVA-300 MHz核磁共振仪及 JEOL
JNMG-400型核磁共振仪测定;质谱用 DMS-D-300
型质谱仪测定 。薄层(40 μm)及柱色谱用硅胶(100
～ 120目 , 160 ～ 180目)均为青岛海洋化工厂产品。
植物材料采自济南市历城区西营镇黑峪 、苗家
峪 、阁老一带 ,经生药教研室温学森副教授鉴定为无
纹 紫 背 苔 Plagiochasma intermedium Lehm.et
Go tt。
1　提取分离
取干燥无纹紫背苔全草 4.5 kg ,经粉碎后以
95% EtOH 80℃回流提取 3 次 ,减压浓缩得浸膏
301 g ,将其溶于热水后依次经石油醚 、Et2O ,CHCl3 ,
n-BuOH 萃取得 5部分。
取石油醚部分浸膏 30 g ,与硅胶拌样后以 160
～ 180 目的硅胶 300 g 进行柱色谱 。以石油醚—
EtOAc的不同配比梯度洗脱 ,每 300 mL 为一流分 ,
并辅以薄层检测 。从石油醚 —EtOAc(99∶1洗脱部
分得一成分 ,经 MeOH 重结晶得化合物 II(141.6
mg),从石油醚—EtOAc(95∶5)部分得化合物 I(42
mg)。另外还在石油醚—EtOAc(98∶2)部分得化合
物 III(8 mg), 石油醚 —EtOAc(95∶5)部分得化合物
IV(823 mg), 石油醚—EtOAc(3∶7)部分得化合物
V(44 mg)。取 Et2O部分 26 g 浸膏与硅胶拌样后装
于色谱柱顶端 ,以石油醚∶Me2CO 的不同配比的混
·589·药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2000 , 35(8):587-591
合溶剂系统洗脱 ,在 95∶5 , 9∶1部分分别分离到化
合物 IV(23 mg), I(21 mg)。
n-BuOH 部分 4.5 g 浸膏与硅胶拌样后上柱 ,
用100 ～ 120 目硅胶 100 g 色谱分离 , 以 CHCl3 —
MeOH 梯度洗脱 ,在溶剂比为 8∶2时得化合物 VI
(12 mg),经鉴定为甘露醇。另外在5∶5部分还分离
到蔗糖(15 mg)。
2　结构鉴定
化合物 I　为无色棱柱状结晶(MeOH), mp 193
～ 194℃。EI-MS 438(100),423(10), 331(15),316
(12), 239(13), 227(65), 219(38), 211(22), 195
(15),137(25), 90(25)。元素分析分子式为:C29H26
O4 , 各元素的质量分数为:实验值%:C 79.36 , H
5.86;理论值%:C 79.45 , H 5.93 。 IR(KBr)max
cm-1:3437 , 3025 , 3013 , 2942 , 2928 , 2861 , 2834 ,
2000 ～ 1667(泛频峰),1604 ,1591 , 1506 ,1458 ,1452 ,
1268 ～ 966 , 867 ～ 696。 1HNMR(CDCl3 , 300 MHz)
δ(见表 1)13CNMR(CDCl3 , 75 MHz)δ(见表 1)。
化合物 II　无色针状结晶 , mp 95 ～ 96.5℃
(MeOH)。 IR(KBr)max cm-1:2950 , 2910 , 2840 ,
1740 ,1460 ,1365 ,1200 ,1180 , 970 , 725。元素分析分
子式为:C45H78O2 , 各元素的质量分数为:实验
值%:C 82.96 , H 11.98;理论值%:C 83.07 , H
12.0 。EI-MS:650 , 638 , 620 , 509 , 411 , 394 , 382 ,
351 , 340 , 296 ,274 ,255 ,228 ,213 ,173 ,159 ,147 ,119 ,
103 ,83 , 69。 13CNMR(CDCl3 , 100 MHz)δ:甾体母
核:38.1(C-1), 27.8(C-2), 73.6(C-3), 36.6(C-
4), 139.7(C-5), 122.5(C-6), 31.9(C-7), 31.9(C-
8), 50.0(C-9), 36.6(C-10), 21.1(C-11), 37.0(C-
12), 42.3(C-13), 51.2(C-14), 22.7(C-15), 29.1
(C-16), 55.9(C-17), 12.1(C-18), 14.1(C-19),
40.5(C-20), 18.9(C-21), 129.3(C-22), 138.3(C-
23), 29.7(C-24), 31.9(C-25), 19.3(C-26), 19.6
(C-17), 25.4(C-28), 12.3(C-29)。长链脂肪酸部
分:173(C=O), 34.7(CH2CO), 25.1(CH2), 28.5
～ 30.0(12×CH2), 14.1(CH3)。 1HNMR(CDCl3 ,
400 MHz)δ:0.6 ～ 1.0(m), 1.30(m), 1.5(m),
1.80(d), 2.3(m), 4.54(1H , m , 3-H), 4.96(dd , J
=17.2 ,7.6 Hz , 22-H), 5.12(dd , J=17.2 ,7.8 Hz ,
23-H),5.35(1H ,br d , 6-H)。
化合物 III　无色针状结晶 , mp 255.5 ～ 257℃
(Me2CO)。EI-MS:428(8), 413(4), 410(36), 395
(18),367(24), 341(20), 299(9), 257(3), 231(18),
207(16), 191(100),163(39), 149(67), 95(70);IR
(KBr)max cm-1:3605 , 3453 , 1461 , 1373 , 1156 ,
1122 ,919 ,758 ,728;1HNMR(CDCl3 , 400 MHz)δ:
0.76 , 0.79 , 0.81 , 0.84 , 1.18 , 1.21 , 0.96 , 1.3 ～
2.5;13CNMR(CDCl3 , 100 MHz)δ:14.6 , 16.2 ,
16.6 , 17.0 , 19.2 , 20.5 , 21.4 , 22.4 , 24.6 , 27.1 ,
29.2 , 31.4 , 33.7 , 33.8 , 34.8 , 37.8 , 40.8 , 41.7 ,
42.6 , 50.3 , 50.8 , 51.6 , 54.4 , 56.6 。
化合物 IV 　无色针状 结晶 , Libermann-
Burchard反应阳性 , mp 138 ～ 139℃,分子式为 C29
H50O 。 IR(KBr)max cm-1:3429 , 1464 , 1373 , 1058 ,
呈现 β-谷甾醇的典型特征 ,与已知化合物比较 ,红外
光谱及熔点均相同 , 且混合熔点不降低 , 混合后
T LC(石油醚 —EtOAc 8.5∶1.5)展开 ,呈现单一斑
点 ,故可确定其结构为 β-谷甾醇 。
化合物 V 　无色粉末性结晶 , Libermann-
Burchard反应阳性 , mp 303 ～ 305℃,分子式为 C35
H60O6 。 IR(KBr)max cm-1:3420 ,2960 , 2940 ,2870 ,
1460 ,1380 , 1365 , 1100 ,1070 ,1020 ,显示胡萝卜苷的
特征结构 。与胡萝卜苷混合后 TLC 展开(CHCl3 —
MeOH 9∶1)显色后呈单一斑点 。以 5%H2SO4 水解
6 h后 TLC 及纸色谱检测并与葡萄糖和结晶 IV对
照发现其水解后产生葡萄糖和 β-谷甾醇两种产物 ,
且熔点与文献报道接近 ,可确定该化合物为胡萝卜
甾醇。
化合物 VI　无色针晶 , mp 167 ～ 169℃。EI-
MS:183.1 , 165.1 , 146.1 , 133.1 , 103.1 , 73.0 , 61。
IR(KBr)max cm-1:3250 , 2920 , 1455 , 1375 , 1325 ,
1250 ,1190 , 1080 , 1020 ,925 ,890 ,860 ,710 ,显示多元
醇结构特征 。 1HNMR(DMSO-d6 , 400 MHz)δ:
3.59(s), 3.58(dd), 3.51(d), 3.43(dt), 3.34(q);
13CNMR(DMSO-d6 , 100 MHz)δ:71.2 , 69.6 ,
63.7。结合 DEPT 谱确定其为六元醇结构 。与文
献对照熔点数据及 NMR数据 ,确定结晶 VI为 DL-
甘露醇[ 10] 。
致谢:核磁共振波谱由军事医学科学院国家生物医学
测试中心田建广博士代测 , X-Ray 单晶衍射由中国医学科学
院药物研究所郑启泰研究员代测 , 红外光谱由山东医科大
学药学院田进国 、任健老师代测。
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CHEMICAL STUDIES ON THE CONSTITUENTS
OF PLAGIOCHASM INTERMEDIUM L.
WANG Feng-qiang , LOU Hong-xiang
(Department of Natural Product Chem istry , College of Pharmacy ,
Shandong Medical University , Jinan 250012 , China)
ABSTRACT:AIM　To study the chemical consti tuents of Plagiochasm intermedium L.METHODS　
The plants w ere ex tracted with 95% EtOH and then separated by repeated silica gel and Sephadex LH-20
chromatographies.The structures of compounds isolated w ere identified by measurement of 1DNMR , 2DNMR
spectrometry and X-ray crystallog raphic analysis.RESULTS 　Six compounds were isolated.They w ere
elucidated as pakyonol (I), 24-ethy lcholesta-5 , 22-dien-3β-ol palmitic acid ester (II), 22-hopanol (III), β-
sitosterol(IV), daucosterol(V), and manni tol(VI).CONCLUSION　Compound II is a new compound.
KEYWORDS:plagiochasm intermedium ;liverw ort;bisbibenzy ls
·591·药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 2000 , 35(8):587-591