全 文 ：第 22卷 ,第 1期 光　谱　实　验　室 Vol . 2 2 , No . 1
2 0 0 5年 1月 Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory January , 2 0 0 5
软骨凹顶藻 Laurencia Cart ilaginea
甾醇成分的研究①
① 国家 863基金 ( 2001 AA628100)资助课题
② 联系人 ,传真: ( 020) 85221346(办 ) ; E-mail: t xush@ jnu. ed u. cn
作者简介:杨晓艳 ( 1979— ) ,女 ,山东省青岛市人 ,在读硕士研究生 ,从事天然药物分析与应用。
收稿日期: 2004-07-16
杨晓艳　徐石海②　郭书好
(暨南大学生命科学技术学院　广州市　 510632)
摘　　要
　　从中国南海软骨凹顶藻乙醇浸提物的乙酸乙酯相中 ,首次分离得到一种环二氧麦角甾醇: 5T, 8T-环二
氧麦角甾 -6, 22-二烯 -3U-醇 ( 1)。通过 GC-M S方法检测到了其他 5种甾醇化合物: 5, 8-环二氧麦角甾 -1, 6,
22-三烯 -3-醇 ( 2) ,麦角甾 -6, 22-二烯 -5, 8-二羟基 -3-酮 ( 3) ,豆甾 -6, 22-二烯 -5, 8-二羟基-3-酮 ( 4) ,麦角甾 -
5, 7, 9( 11) , 22-四烯 -3-醇 ( 5)以及豆甾 -5, 7, 22-三烯-3-醇 ( 6)。
关 键 词　过氧化麦角甾醇 ,环二氧甾醇 ,甾醇 ,软骨凹顶藻。
中图分类号: O655. 4; O657. 63　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1004-8138( 2005) 01-0012-05
1　前言
海藻是海生家族的一员 ,蕴藏着丰富的化学成分 ,如多糖类、蛋白类、萜类、甾醇类、生物碱等 ,
并且在抗癌、抗菌抗炎、免疫、抗衰老等方面显示巨大的潜力 [ 1]。凹顶藻属于红藻中的松节藻科 ,是
卤代烯萜的丰富来源 ,从中已经分离得到多种含卤倍半萜 ,许多都有细胞毒性和抗菌活性 ,药学研
究价值极高 [2 ]。我们对采自中国南海的软骨凹顶藻进行了化学成分的研究 ,运用核磁共振和气质联
用等波谱手段鉴定了 6种甾醇化合物: 5T, 8T-环二氧麦角甾 -6, 22-二烯 -3U-醇 ( 1)、 5, 8-环二氧麦角
甾 -1, 6, 22-三烯 -3-醇 ( 2)、麦角甾 -6, 22-二烯 -5, 8-二羟基 -3-酮 ( 3)、豆甾 -6, 22-二烯-5, 8-二羟基-3-
酮 ( 4)、麦角甾 -5, 7, 9( 11) , 22-四烯 -3-醇 ( 5)以及豆甾-5, 7, 22-三烯 -3-醇 ( 6)。化合物 1— 6结构式见
图 1。
图 1　化合物 1— 6的结构式
2　实验部分
2. 1　实验材料
软骨凹顶藻 Laurencia Cartilaginea于 2001年 5月采集于中国南海西沙群岛永兴岛 ,由中科院
南海海洋研究所的邹仁林研究员鉴定其种属。
2. 2　实验仪器与试剂
5-X显微熔点仪 (上海精密仪器仪表公司 ,温度计未校正 ) ; AV ANCE-500型核磁共振仪 (德国
Bruker公司 ,内标 TM S) ; HP6890型气-质联用仪 (美国惠普公司 ) ;层析硅胶: 100— 200目 (青岛海
洋化工有限公司 ) ; LiChroprep RPC-18反相柱: 粒径 40— 63mm(德国 Merck公司 ) ;其他试剂均为
分析纯 (广州化学试剂厂 ) ;实验用水为蒸馏水。
2. 3　分离提纯
将 2. 75kg软骨凹顶藻干样品用 95%的工业酒精室温浸泡提取 ( 15d× 4) ,合并浸提液 ,减压浓
缩 ,得深褐色浸膏。将浸膏悬浮于 700mL蒸馏水中 ,依次以等体积的乙酸乙酯、正丁醇分配萃取。各
萃取液分别减压浓缩得乙酸乙酯相 ( 14g )和正丁醇相 ( 13g)。乙酸乙酯相进行硅胶柱层析 ,以乙酸乙
酯 -石油醚为洗脱剂 (乙酸乙酯的浓度百分比范围: 0— 80% ) ,以 5%的比例逐步增加乙酸乙酯的浓
度 ,进行梯度洗脱。 20%的乙酸乙酯 -石油醚得 8个组分 ,其中组分 7— 8经丙酮重结晶得白色针状
晶体化合物 1( 7. 6mg) ;合并组分 1— 6,以甲醇 -水 ( 9∶ 1)为洗脱剂经 RPC-18反相柱分离 ,得甾醇
混合物 ( 4. 6mg )。
2. 4　 GC-MS分析条件
色谱柱: SE-30柱 ( 15m× 0. 20mm× 0. 33μm);升温程序: 起始温度 200℃ ,停留 2min,然后以
10℃ /min的速度升至 280℃ ,保留 20min;进样口温度 280℃ ;载气: He,流速 1mL /min;电离方式:
EI;电离能量: 70eV;扫描范围: 29— 550m /Z。
3　结果与讨论
3. 1　化合物 1结构的鉴定
化合物 1为白色针状晶体 ,熔点为 166— 169℃。 通过质谱和碳谱确定分子式为 C28 H44O3。
1
H-NMR谱图整体显示出甾醇的特征信号峰 ,如WH 3. 77( 1H, m )处的多重峰是典型甾醇 H-3
的信号 ,高场处则是重叠连绵的甲基和亚甲基信号。低场WH 6. 50( 1H, d,J= 8. 5Hz)和 6. 25( 1H, d,
J= 8. 5Hz)的 d峰表明化合物 1含有一个邻二取代的双键 ,该双键上的 H与其他质子无偶合关系 ,
说明双键的两个烯丙位碳均为季碳。 偶合常数 J= 8. 5Hz,小于 12Hz表明双键为顺式结构。
13 C-NMR( DEPT)谱图显示了 4个季碳原子的信号 (Wc= 37. 51、 44. 94、 79. 30和 82. 25) ,其中前面
两个为甾核 C-10和 C-13的信号 ,因此后面两个为双键烯丙位上的季碳原子的信号 ,并且这两个季
碳原子是与氧原子相连的。根据甾核的骨架 ,我们可以推测这个双键的位置只能落在 C-6和 C-7
上。由 EIM S谱图的分子离子 m /Z 428 [M ]+失去一分子水得碎片离子峰 m /Z 410 [M— H2O ]+和失
去一分子氧得碎片离子峰 m /Z 396[M— O2 ]+表明化合物 1含有一个羟基以及一个过氧双键。 至
此 ,确定甾核的结构。
13
C-NMR( DEPT)谱图显示了 28个碳原子的信号 ( C× 4, CH× 11, CH2× 7, CH3× 6) ,其中 19
个为甾核上碳原子 ( C× 4, CH× 6, CH2× 7, CH3× 2)的信号。因此 ,有 9个 ( CH× 5, CH3× 4)为侧链
上碳原子的信号。WH 5. 26( 2H, m )处的多重峰表明化合物 1的侧链上有一邻二取代的双键 ,双键的
13第 1期 杨晓艳等:软骨凹顶藻 Laurencia Car tilaginea甾醇成分的研究
两个烯丙位碳为叔碳。 EIM S谱图的碎片离子峰 m /Z 367[M— H2O— C3 H7 ]+和 43 [C3 H7 ]+ 表明有
一个异丙基与双键烯丙位的碳原子相连。 因此确定化合物 1的侧链结构为 R1 (见图 1)。
比较化合物 1与 5T, 8T-环二氧麦角甾-6, 22-二烯-3U-醇的波谱数据 [3, 4, 5 ] ,基本一致 ,故确定其
结构为 5T, 8T-环二氧麦角甾-6, 22-二烯 -3U-醇。
波谱数据: EIM S m /Z: 428( M+ ) , 410, 396, 337, 303, 301, 285, 253。1H-NMR( CD3 COCD3 ):WH
6. 50( 1H, d, J= 8. 5 Hz, H-7) , 6. 25( 1H, d, J= 8. 5 Hz, H-6) ,WH 5. 26( 2H, m , H-22, 23) , 3. 77( 1H,
m , H-3) , 1. 04( 3H, d,J= 7. 0Hz) , 0. 94( 3H,d, J= 7. 0 Hz) , 0. 91( 3H, d, J= 7. 0 Hz) , 0. 89( 3H, s) ,
0. 86( 3H, s) , 0. 85( 3H, d, J= 1. 5Hz)。 13 C-NMR( CD3 COCD3 ):Wc 35. 40( C-1) , 30. 59( C-2) , 65. 91
( C-3) , 37. 51( C-4) , 82. 25( C-5) , 136. 29( C-6) , 130. 88( C-7) , 79. 30( C-8) , 52. 17( C-9) , 37. 51( C-
10) , 23. 73( C-11) , 39. 97( C-12) , 44. 94( C-13) , 52. 40( C-14) , 21. 03( C-15) , 29. 09( C-16) , 56. 75
( C-17) , 18. 23( C-18) , 13. 06( C-19) , 40. 26( C-20) , 21. 03( C-21) , 136. 18( C-22) , 132. 62( C-23) ,
43. 41( C-24) , 33. 55( C-25) , 20. 04( C-26) , 19. 69( C-27) , 17. 77( C-28)。
3. 2　甾醇混合物的分析
白色针状结晶 ,熔点 160— 169℃ , Liebermann-Burchard反应呈阳性 , TCL展开显示为一圆点 ,
因熔程较大 ,初步推测为甾醇混合物。此类物质很难用常规方法分离 ,故采用现代的 GC-M S技术
加以分离鉴定。表 1为甾醇混合物 GC-M S的分析结果。
表 1　甾醇混合物 GC-MS的分析结果
化合物 相对保留时间 ( min)
相对含量
(% )
m /Z
1 19. 03 9. 87 428( M+ ) , 410, 396, 367, 337, 303, 301, 285, 253, 69(基峰 ) , 43
2 17. 58 7. 25 426( M+ ) , 411, 408, 394, 383, 365, 342, 337, 328, 301, 299, 283,
271, 269, 267, 259, 251, 241, 223, 69, 55(基峰 )
3 18. 45 36. 61 428( M+ ) , 413, 385, 367, 349, 330, 312, 303, 301, 285, 267, 255,
253, 239, 227, 225, 213, 69, 55(基峰 ) , 43
4 20. 05 3. 64 442( M+ ) , 399, 381, 363, 330, 312, 303, 301, 285, 267, 255, 253,
239, 227, 225, 213, 69(基峰 ) , 55, 43
5 14. 55 9. 66 394( M+ ) , 376, 361, 333, 291, 277, 263, 251(基峰 ) , 237, 227,
209, 195, 69, 43
6 18. 03 12. 29 410( M+ ) , 395, 392, 377, 367, 351, 349, 285, 271, 267, 253,
239, 229, 225, 213, 69(基峰 ) , 55, 43
　　化合物 2: 质谱图显示出分子离子峰 m /Z 426[M , C28 H42O3 ]+ ,不饱和度为 8。碎片离子峰 m /Z
301 [M— C9 H17 ( SC侧链 ) ]+ 和 299[M— SC— 2H ]+ ,表明了侧链有一个不饱和度 ,推测为一个双键。
由麦氏重排裂解得到的碎片离子 m /Z 328[M— C7H14 ]+以及 m /Z 299 [M— SC— 2H ]+的相对丰度
比 m /Z 301 [M— SC ]+ 的大 ,证明了 Δ22结构的存在 [ 6]。由烯丙基裂解得到的碎片离子 m /Z 411
[M— CH3 ]+和 383[M— C3H7 ]+ 表明了 C-24上有一甲基和异丙基与其相连。因此 ,化合物 2的侧链
结构确定为 R1 (见图 1)。 碎片离子峰 m /Z 394 [ M— O2 ]+ 、 283 [M— SC— H2O ]+ 、 269 [M— SC—
O2 ]
+ 和 251[M— SC— O2— H2O ]+ ,表明有一环二氧基及一羟基位于化合物的甾核部分 [4 ]。 由此可
见 ,化合物 2与 1的结构很相似 ,只是化合物 2的甾核部分比 1多一个双键。 有文献报道化合物 1
的质谱图中 ,出现了由 A环开环裂解得到的碎片离子峰 m /Z 337 [M— O2— CH2 CH2 CH2OH]+ (见
图 2-a ) ,而这一个碎片离子峰在 Δ6, 9( 11) -环二氧甾醇中是不出现的 [7 ]。而在化合物 2的质谱图中 ,碎
片离子峰 m /Z 337依然出现 ,确定化合物 2双键的位置位于 C-1和 C-2上。化合物 2碎片离子m /Z
337的裂解方式见图 2-b。 因此 ,化合物 2的结构确定为 5, 8-环二氧麦角甾 -1, 6, 22-三烯-3-醇。
14 光谱实验室 第 22卷
图 2　化合物 1和 2的 A环裂解方式
化合物 3和 4: 化合物 3的质谱图中显示其分子离子峰 m /Z 428 [M, C28 H44O3 ]+ ,不饱和度为
7。碎片离子峰 m /Z 413、 385、 330、 303和 301表明该化合物侧链的结构为 R1 (见图 1)。碎片离子峰
m /Z 285 [M— SC— H2O ]+和 267 [M— SC— 2H2O ]+表明甾核上有两个羟基。因此 ,化合物 3的甾核
可能含有一个羰基。有文章报道 ,环二氧甾醇并不是有机体二级代谢的最终产物 ,而是甾酮这一类
有特殊生物活性的物质的生物合成前体 [8 ]。 因此 ,化合物 1可能是 3的生物合成前体 , 3的结构式
为麦角甾 -6, 22-二烯 -5, 8-二羟基 -3-酮 ,其质谱裂解方式见图 3。化合物 4的质谱图中显示其分子离
子峰为 m /Z 442[M, C29 H46O3 ]+ ,比化合物 3多一个 CH2。离子碎片峰 m /Z 303、 301、 285和 267表
明该化合物与化合物 3的甾核是相同的。 碎片离子峰 m /Z 330[M— C8H16 ]+表明该化合物存在着
Δ22结构 [6 ] ,m /Z 399 [M— C3H7 ]+ 和 m /Z 413 [M— C2 H5 ]+ 表明有一个异丙基以及一个乙基位于
C-24上 ,因此化合物 4侧链的结构为 R2 (见图 1) ,其结构确定为豆甾 -6, 22-二烯 -5, 8-二羟基 -3-酮。
图 3　化合物 3的裂解图
化合物 5: 质谱图显示一系列离子峰 m /Z 394 [M, C28H42O ]+ 、 376[M— H2O ]+ 、 361 [M— H2O—
CH3 ]
+ 、 269 [M— C9H17 ( SC) ]+ 、 251 [ M— SC— H2O ]+ (基峰 )、 227 [ M— SC— C3H6 ]+ 和 209 [ M—
SC— C3H6— H2O ]+等 ,表明了该化合物可能为麦角甾醇的衍生物。该化合物的不饱和度为 8,因此
可能存在着 4个双键。碎片离子峰 m /Z 376 [M— H2O ]+ 和 251 [M— SC— H2O ]+表明甾核上有一个
羟基。 侧链的分子式为 C9H17 ,有一个双键 ,因此甾核有 3个双键。对比化合物 5与麦角甾 -5, 7, 9
( 11) , 22-四烯 -3-醇的质谱数据 [6, 9 ] ,基本一致 ,确定化合物 5为麦角甾 -5, 7, 9( 11) , 22-四烯-3-醇。
化合物 6: 质谱图显示分子离子峰 m /Z 410[M , C29 H46O ]+ 。碎片离子峰 m /Z 392[M— H2O ]+ 、
271 [M— C10H19 ]+和 253[M— C10H19— H2O ]+表明甾核有一个羟基以及侧链上有一个双键。碎片离
子峰 m /Z 367 [M— C3H7 ]+表明侧链双键的烯丙位碳上连接有一个异丙基。通过计算机的标准质谱
15第 1期 杨晓艳等:软骨凹顶藻 Laurencia Car tilaginea甾醇成分的研究
谱库 ( NIST)检索 ,确定该化合物为豆甾 -5, 7, 22-三烯-3-醇。
4　小结
化合物 1和 2有独特的 5T, 8T-环二氧官能团 ,具有该官能团的甾醇有显著的生物活性 ,比如免
疫性、抗病毒性、抗炎性、抗肿瘤性等 [10 ]。 这一类化合物在免疫抑制和治疗癌症方面有着非常广阔
的应用前景 [3, 10 ]。国内外学者曾从真菌、地衣等低等陆生生物和海绵、珊瑚、海兔等海洋生物中发现
环二氧甾醇 [8 ]。 然而 ,从红藻中发现环二氧甾醇的尚未见报道。 本研究从南海软骨凹顶藻
L . cartilaginea中首次分离出环二氧甾醇 ,丰富了这类化合物的来源 ,开拓了软骨凹顶藻
L . cartilaginea在医药方面的应用范围。
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Study on Sterols fromLaurencia Cart ilaginea
YANG Xiao-Yan　 XU Shi-Hai　 GUO Shu-Hao
(Col lege of Lif e Science and Technology , J inan University, Guangzhou 510632, P. R. China )
Abstract
An ergosterol peroxide, 5T, 8T-epidioxyergosta-6, 22-dien-3U-ol( 1) , w as isolated for the first time
from Laurencia Cartilaginea collected f rom South China Sea. Five sterols, 5, 8-epidioxyergosta-1, 6, 22-
trien-3-ol( 2) , ergosta-6, 22-dien-5, 8-diol-3-one( 3) , stigmasta-6, 22-dien-5, 8-diol-3-one( 4) , erg osta-
5, 7, 9( 11) , 22-tetraen-3-ol( 5) and stigmasta-5, 7, 22-trien-3-ol( 6) w ere also determined by GC-M S.
Key words　 Ergosterol Peroxide, Epidioxy steol, Sterol,Laurencia Cartilaginea.
本刊可上网查阅
　　由于本刊在 2001— 2003年被《中国核心期刊
(遴选 )数据库》收录 ,全文上网 ,因此 ,读者、作者
均可直接上网查阅。 网址:
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16 光谱实验室 第 22卷