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南美蟛蜞菊化学成分研究



全 文 :收稿日期:2014-11-06
基金项目:国家自然科学基金(31270406) ;中国科学院前沿先导性项目和创新工程项目(KSCX2-EW-J-28,Y39000AF03)
作者简介:任慧(1989-) ,女,在读博士研究生,专业方向:天然产物化学;Tel:020-37086970,E-mail:renhui. cool@ 163. com。
* 通讯作者:谭建文,Tel:020-37082054,E-mail:jwtan@ scbg. ac. cn。
·化学成分·
南美蟛蜞菊化学成分研究
任 慧1,2,董丽梅1,2,周忠玉1,徐巧林3,谭建文1*
(1. 中国科学院华南植物园,广东 广州 510650;2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 广东省林业科学研
究院,广东 广州 510520)
摘要 目的:研究南美蟛蜞菊的化学成分。方法:采用多种柱色谱技术进行分离纯化,通过 ESI-MS、1H-
NMR、13C-NMR等波谱方法确定化合物结构。结果:从南美蟛蜞菊中分离得到 7 个化合物,分别鉴定为:丁香脂素-
4-O-β-D-葡萄糖苷(1)、松脂素-4-磺酸基(2)、松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷(3)、1H-吲哚-3-羧酸(4)、1H-吲哚-3-醛基
(5)、2,6-二甲氧基-4-羟基苯酚-1-O-β-D-葡萄糖苷(6)、3,5-二甲氧基-4-羟基苯酚-1-O-β-D-葡萄糖苷(7)。结论:化
合物 1 ~ 7 均为首次从蟛蜞菊属植物中分离得到,化合物 4 对 α-葡萄糖苷酶的活性具有显著抑制作用。
关键词 南美蟛蜞菊;化学成分
中图分类号:R284. 1 /R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2015)07-1426-04
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2015. 07. 021
Chemical Constituents from Sphagneticola trilobata
REN Hui1,2,Dong Li-mei1,2,ZHOU Zhong-yu1,XU Qiao-lin3,TAN Jian-wen1
(1. South China Botanical Garden,Chinese Academy of Sciences,Guangzhou 510650,China;2. University of Chinese Academy of Sci-
ences,Beijing 100049,China;3. Guangdong Academy of Forestry,Guangzhou 510520,China)
Abstract Objective:To study the chemical constituents of the whole plant of Sphagneticola trilobata. Methods:The compounds
were isolated and purified by column chromatography and their structures were determined by spectroscopic techniques. Results:Three
lignans,two indolics and two phenolic glycosides were isolated from the whole plant of Sphagneticola trilobata and identified as syringa-
resinol-4-O-β-D-glucopyranoside(1) ,pinoresinol-4-sulfate(2) ,pinoresinol-4-O-β-D-glucopyranoside(3) ,1H-indole-3-carboxylic acid
(4) ,1H-indole-3-carbaldehyde(5) ,2,6-dimethoxy-4-hydroxyphenol-1-O-β-D-glucopyranoside(6) ,and 3,5-dimethoxy-4-hydroxyphe-
nol-1-O-β-D-glucopyranoside(7). Conclusion:Compounds 1 ~ 7 are isolated from the genus Wedelia for the first time. Compound 4 dem-
onstrates significant inhibitory activity against α-glucosidase.
Key words Sphagneticola trilobata (L.)Pruski;Chemical constituents
南美蟛蜞菊 Sphagneticola trilobata (L.)Pruski
为菊科蟛蜞菊属多年生草本植物,在我国主要分布
在沿海地区。根据文献〔1-4〕报道,南美蟛蜞菊在加勒
比海和中美洲之间作为传统药物用于治疗蛇伤、鱼
伤、感冒、腰痛、肌肉痉挛、风湿病、褥疮、关节炎等疾
病。南美蟛蜞菊化学成分主要有倍半萜、二萜、三萜
等,其中部分化合物具有抗疟疾、抗菌、抗肿瘤、抗病
毒等活性〔2-8〕。为了进一步探索南美蟛蜞菊的潜在
活性成分,通过硅胶柱层析和 Sephadex LH-20 凝胶
等色谱技术,对南美蟛蜞菊全草的化学成分进行研
究,从中分离鉴定了 7 个化合物,分别为:丁香脂素-
4-O-β-D-葡萄糖苷(1)、松脂素-4-磺酸基(2)、松脂
素-4-O-β-D-葡萄糖苷(3)、1H-吲哚-3-羧酸(4)、1H-
吲哚-3-醛基(5)、2,6-二甲氧基-4-羟基苯酚-1-O-β-
D-葡萄糖苷(6)、3,5-二甲氧基-4-羟基苯酚-1-O-β-
D-葡萄糖苷(7)。以上 7 个化合物均为首次从蟛蜞
菊属植物中分离得到。
1 仪器与材料
Bruker Avance 600、Bruker DRX-400 和 Bruker
Avance HD 500 MHz 核磁共振仪(TMS 为内标) ;
MDS SCIEX API 2000LC /MS /MS 仪(美国应用生物
系统公司) ;N-1000 旋转蒸发仪、CCA-1110 循环式
冷却箱和 SB-1000 电热恒温水浴锅(日本东京理化
器械株式会社) ;HPLC 半制备系统,泵型号为
P3000,检测器为 UV3000 UV-VIS,反相色谱柱(400
mm ×25 mm) (北京创新通恒科技有限公司)。反相
层析硅胶 YMC ODS-A(50 μm) (日本 YMC 公司) ;
柱色谱正相层析硅胶(80 ~ 100 目,200 ~ 300 目)
(青岛海洋化工有限公司) ;薄层色谱正相硅胶板
(GF254) (山东烟台江友硅胶开发有限公司) ;Sepha-
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dex LH-20(瑞典 Amersham Biosciences 公司) ;氘代
试剂(Sigma 公司) ;4-硝基酚-α-D-吡喃葡萄糖苷、阿
卡波糖(日本 TOKYO CHEMICA Industry 公司) ;α-
葡萄糖苷酶(Sigma公司)。实验用南美蟛蜞菊全草
于 2011 年 9 月采自中国科学院华南植物园科研区,
由中国科学院华南植物园邢福武研究员鉴定为菊科
蟛蜞菊属植物南美蟛蜞菊 Sphagneticola trilobata
(L.)Pruski的干燥全草,标本保存在中国科学院华
南植物园生物有机化学实验室。
2 提取与分离
南美蟛蜞菊干燥全草 8 kg,粉碎后用 95%乙醇
室温浸泡提取 3 次,每次 2 d,合并提取液,减压浓缩
得浸膏,浸膏加适量水混悬后,依次用石油醚、乙酸
乙酯及正丁醇进行萃取,减压浓缩后分别得到石油
醚萃取部分(180 g)、乙酸乙酯萃取部分(140 g)、正
丁醇萃取部分(98 g)。
乙酸乙酯萃取部分(140 g)经硅胶柱层析,以氯
仿-甲醇梯度洗脱,薄层色谱检测合并相似流分,得
到 11 个组分 Fr. E1 ~ E11。Fr. E2(17. 6 g)经硅胶
柱层析,以石油醚-乙酸乙酯梯度洗脱,薄层色谱检
测合并相似流分,得到 5 个组分 Fr. E2-1 ~ E2-5。
Fr. E2-3(2. 9 g)经 ODS反相硅胶柱层析,以甲醇-水
梯度洗脱,薄层色谱检测合并相似流分,得到
Fr. E2-3-1 ~ E2-3-5。Fr. E2-3-4(0. 11 g)经 Sephadex
LH-20 柱,以氯仿-甲醇梯度洗脱,得到化合物 5(2. 0
mg)。Fr. E3(26. 7 g)经硅胶柱层析,以氯仿-甲醇梯
度洗脱,薄层色谱检测合并相似流分,得到 7 个组分
Fr. E3-1 ~ E3-7。Fr. E3-4(6. 9 g)经 ODS 反相硅胶
柱层析,以甲醇-水梯度洗脱,得到 Fr. E3-4-1 ~ E3-4-
7。Fr. E3-4-3(0. 24 g)经 Sephadex LH-20 柱,以氯
仿-甲醇梯度洗脱,得到化合物 4(8. 3 mg)。
正丁醇萃取部分(98 g)经硅胶柱层析,以氯仿-
甲醇梯度洗脱,薄层色谱检测合并相似流分得到 12
个组分 Fr. B1 ~ B12。Fr. B1(1. 3 g)经 ODS 反相硅
胶柱层析,以甲醇-水梯度洗脱,薄层色谱检测合并
相似流分,得到 Fr. B1-1 ~ B1-3。Fr. B1-2(0. 06 g)
经 Sephadex LH-20 柱,以甲醇洗脱,得到化合物 3
(2. 4 mg)。Fr. B1-3(0. 38 g)经 Sephadex LH-20 柱,
以氯仿-甲醇梯度洗脱,得到化合物 1(9. 3 mg)。
Fr. B4(3. 1 g)经 ODS反相硅胶柱层析,以甲醇-水梯
度洗脱,薄层色谱检测合并相似流分,分别得到
Fr. B4-1 ~ B4-5。Fr. B4-1(0. 12 g)、B4-3(0. 09 g)分
别经 Sephadex LH-20 柱,以甲醇洗脱,分别得到化
合物 6(3. 4 mg)、2(1. 3 mg)。Fr. B5(4. 2 g)经 ODS
反相硅胶柱层析,以甲醇-水梯度洗脱,薄层色谱检
测合并相似流分,得到 Fr. B5-1 ~ B5-7。Fr. B5-1
(0. 04 g)中有晶体析出,以甲醇纯化得到化合物 7
(1. 2 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:白色粉末。ESI-MS m/z:1 183[2M +
Na]+,603[M + Na]+,615[M + Cl]-,579[M -
H]-;C28H36O13。
1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6. 71
(2H,s,H-2,6) ,6. 65(2H,s,H-2,6) ,4. 87(1H,d,
J = 7. 0 Hz,H-1″) ,4. 76(1H,d,J = 4. 5 Hz,H-7) ,
4. 71(1H,d,J = 4. 5 Hz,H-7) ,4. 27(2H,m,Heq-9,
9) ,3. 85(6H,s,3,5-OCH3) ,3. 84(6H,s,3,5-
OCH3) ,3. 42(2H,m,Hax-9,9) ,3. 13(2H,m,H-8,
8) ;13 C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:133. 2(C-1) ,
149. 5(C-3,5) ,136. 3(C-4) ,105. 0(C-6) ,87. 3(C-
7) ,55. 6(C-8) ,73. 0(C-9) ,135. 7(C-1) ,154. 5(C-
3,5) ,139. 7(C-4) ,105. 5(C-6) ,87. 7(C-7) ,
55. 8(C-8) ,73. 1(C-9) ,104. 6(C-1″) ,75. 8(C-
2″) ,77. 9(C-3″) ,71. 4(C-4″) ,78. 5(C-5″) ,62. 7(C-
6″) ,57. 2(3,5-OCH3) ,57. 0(3,5-OCH3)。以上数
据与文献〔9〕报道对照基本一致,故鉴定该化合物为
丁香脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物 2:淡黄色晶体。ESI-MS m/z:437[M -
H]-,357[M - HSO3]
-;C20 H22 O9 S。
1H-NMR(500
MHz,CD3OD)δ:7. 43(1H,d,J = 8. 3 Hz,H-5) ,7. 04
(1H,d,J = 1. 9 Hz,H-2) ,6. 95(1H,d,J = 1. 9 Hz,H-
2) ,6. 91(1H,dd,J = 8. 3,1. 9 Hz,H-6) ,6. 81(1H,
dd,J = 8. 1,1. 9 Hz,H-6) ,6. 77(1H,d,J = 8. 1 Hz,
H-5) ,4. 80(1H,d,J = 4. 7 Hz,H-7) ,4. 70(1H,d,J
= 5. 2 Hz,H-7) ,4. 26(2H,m,H-9a,9 a) ,3. 88
(2H,m,H-9b,9 b) ,3. 86(s,3-OCH3) ,3. 85(s,3-
OCH3) ,3. 14(2H,m,H-8,8) ;
13 C-NMR(125 MHz,
CD3OD)δ:140. 4(C-1) ,112. 0(C-2) ,153. 5(C-3) ,
142. 5(C-4) ,123. 9(C-5) ,119. 0(C-6) ,87. 2(C-7) ,
55. 5(C-8) ,72. 9(C-9) ,133. 9(C-1) ,111. 1(C-
2) ,149. 3 (C-3) ,147. 5 (C-4) ,116. 2 (C-5) ,
120. 2(C-6) ,87. 7(C-7) ,55. 8(C-8) ,73. 0(C-
9) ,56. 6(3-OCH3) ,56. 9(3-OCH3)。以上数据与
文献〔10〕报道对照基本一致,故鉴定该化合物为松脂
素-4-磺酸基。
化合物 3:白色粉末。ESI-MS m/z:559[M +
K]+,543[M + Na]+,555[M + Cl]-,519[M -
H]-;C26H32O11。
1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7. 15
(1H,d,J = 8. 2 Hz,H-5) ,7. 03(1H,d,J = 1. 5 Hz,
H-2) ,6. 95(1H,d,J = 1. 5 Hz,H-2) ,6. 92(1H,dd,J
=8. 2,1. 5 Hz,H-6) ,6. 81(1H,dd,J = 8. 1,1. 5 Hz,
·7241·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 7 期 2015 年 7 月
H-6) ,6. 77(1H,d,J = 8. 1 Hz,H-5) ,4. 88(1H,d,J
= 7. 4 Hz,H-1″) ,4. 76(1H,d,J = 3. 6 Hz,H-7) ,
4. 71(1H,d,J = 4. 0 Hz,H-7) ,4. 24(2H,m,Heq-9,
9) ,3. 87(3H,s,3-OCH3) ,3. 86(3H,s,3-OCH3) ,
3. 39(2H,m,Hax-9,9) ,3. 13(2H,m,H-8,8) ;13 C-
NMR(125 MHz,CD3OD)δ:133. 9(C-1) ,111. 1(C-
2) ,147. 5(C-3) ,149. 3(C-4) ,116. 2(C-5) ,119. 9
(C-6) ,87. 3(C-7) ,55. 5(C-8) ,72. 8(C-9) ,137. 6
(C-1) ,111. 8(C-2) ,147. 7(C-3) ,151. 1(C-4) ,
118. 2(C-5) ,120. 2(C-6) ,87. 7(C-7) ,55. 7(C-
8) ,72. 9(C-9) ,103. 0(C-1″) ,75. 1(C-2″) ,78. 0
(C-3″) ,71. 5(C-4″) ,78. 4(C-5″) ,62. 7(C-6″) ,56. 9
(3-OCH3) ,56. 6(3-OCH3)。以上数据与文献
〔11〕报
道对照基本一致,故鉴定该化合物为松脂素-4-O-β-
D-葡萄糖苷。
化合物 4:黄色粉末。ESI-MS m/z:361[2M +
K]+,345[2M + Na]+,200[M + K]+,184[M +
Na]+,162[M + H]+,160[M - H]-;C9H7 NO2。
1H-
NMR(400 MHz,CD3OD)δ:8. 06(1H,d,J = 7. 9 Hz,
H-4) ,7. 94(1H,s,H-2) ,7. 42(1H,d,J = 7. 9 Hz,H-
7) ,7. 17 (2H,m,H-5,6) ;13C-NMR (100 MHz,
CD3OD) δ:133. 5(C-2) ,109. 3(C-3) ,127. 6(C-
3a) ,122. 0(C-4) ,122. 3(C-5) ,123. 6(C-6) ,138. 2
(C-7a) ,112. 9(C-7) ,169. 8(C-8)。以上数据与文
献〔12〕报道对照基本一致,故鉴定该化合物为 1H-吲
哚-3-羧酸。
化合物 5:黄色粉末。ESI-MS m/z:184[M +
K]+,168[M + Na]+,146[M + H]+,144[M - H]-;
C9H7NO。
1H-NMR(600 MHz,C5D5N)δ:13. 43(1H,
s,NH) ,10. 33(1H,s,CHO) ,8. 79(1H,d,J = 7. 9
Hz,H-4) ,8. 25(1H,d,J = 2. 5 Hz,H-2) ,7. 62(1H,
d,J = 7. 9 Hz,H-7) ,7. 40(2H,m,H-5,6) ;13 C-NMR
(150 MHz,C5D5N)δ:138. 7(C-2) ,125. 8(C-3a) ,
120. 1(C-3) ,122. 5(C-4) ,123. 1(C-5) ,124. 5(C-
6) ,138. 4(C-7a) ,113. 1(C-7) ,185. 5(C-8)。以上
数据与文献〔12〕报道对照基本一致,故鉴定该化合物
为 1H-吲哚-3-醛基。
化合物 6:白色粉末。ESI-MS m/z:687[2M +
Na]+,355[M + Na]+,699[2M + Cl]-,663[2M -
H]-,367[M + Cl]-,331[M - H]-;C14 H20 O9。
1H-
NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6. 12(2H,s,H-3,5) ,
4. 67(1H,d,J = 7. 3 Hz,H-1) ,3. 79(6H,s,2,6-
OCH3) ;
13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:129. 8(C-
1) ,154. 9(C-2,6) ,94. 7(C-3,5) ,156. 1(C-4) ,
106. 4(C-1) ,75. 9(C-2) ,78. 4(C-3) ,71. 5(C-
4) ,78. 0(C-5) ,62. 8(C-6) ,56. 9(2,6-OCH3)。
以上数据与文献〔13〕报道对照基本一致,故鉴定该化
合物为 2,6-二甲氧基-4-羟基苯酚-1-O-β-D-葡萄糖
苷。
化合物 7:白色粉末。ESI-MS m/z:703[2M +
K]+,687[2M + Na]+,663[2M - H]-,367[M +
Cl]-,331[M - H]-;C14 H20 O9。
1H-NMR(500 MHz,
C5D5N)δ:6. 93(2H,s,H-2,6) ,5. 59(1H,d,J = 7. 5
Hz,H-1) ,3. 76(6H,s,3,5-OCH3) ;
13C-NMR(125
MHz,C5D5N)δ:151. 9(C-1) ,96. 9(C-2,6) ,149. 7
(C-3,5) ,133. 2(C-4) ,104. 2(C-1) ,75. 6(C-2) ,
79. 1(C-3) ,72. 0(C-4) ,79. 4(C-5) ,63. 0(C-6) ,
56. 6(3,5-OCH3)。以上数据与文献
〔13〕报道对照基
本一致,故鉴定该化合物为 3,5-二甲氧基-4-羟基苯
酚-1-O-β-D-葡萄糖苷。
4 α-葡萄糖苷酶的抑制活性
抑制 α-葡萄糖苷酶活性的实验方法是采用比
色法,在 96 孔细胞培养板中完成的〔14〕。首先将待
测样品化合物 1 ~ 7 分别溶解在 DMSO中,用磷酸缓
冲液按一定比例稀释(DMSO 的量要小于 5%) ,每
孔加入样品溶液 120 μL,使待测样品的最终浓度
为:500、250、125、62. 5、31. 25、15. 63、7. 81、3. 9 μg /
mL,再将 20 μL 的 α-葡萄糖苷酶(0. 8 U /mL)加入
到样品孔中,在 37 ℃反应 15 min后,最后再加入 20
μL底物 4-硝基酚-α-D-吡喃葡萄糖苷(5 mmol /L)。
放置在 37 ℃反应 15 min 后,每个样品孔中加入 80
μL 的 Na2CO3溶液(0. 2 mol /L)终止反应,于 405 nm
波长处用酶标仪测定。阳性对照为阿卡波糖,阴性
对照为溶解样品溶液所用比例相同的含 DMSO 的
磷酸缓冲液,所有的空白对照为相同体积的磷酸缓
冲液代替酶溶液。测试化合物对 α-葡萄糖苷酶的
半数抑制浓度(IC50)由剂量效应曲线得到。结果
发现,化合物 1、4 对 α-葡萄糖苷酶抑制活性的 IC50
值分别为 0. 713 ± 0. 06 mmol /L 和 0. 059 ± 0. 04
mmol /L,阳性对照品阿卡波糖(Acarbose)的 α-葡萄
糖苷酶抑制活性 IC50为 0. 409 ± 0. 006 mmol /L。
5 结果和讨论
南美蟛蜞菊全草的乙醇提取物经溶剂萃取,再
采用硅胶柱层析和葡聚糖凝胶柱层析等色谱分离手
段,共分离得到 3 个木脂素、2 个吲哚和 2 个酚酸糖
苷类化合物。笔者对这 7 个化合物进行了抑制 α-
葡萄糖苷酶的活性测定,首次发现,丁香脂素-4-O-β-
D-葡萄糖苷(1)和 1H-吲哚-3-羧酸(4)对 α-葡萄糖
苷酶具有一定的抑制活性,尤其是化合物 4 的活性
较显著,甚至比阳性对照阿卡波糖的活性强数倍。
·8241· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 7 期 2015 年 7 月
本研究进一步丰富了南美蟛蜞菊的生物活性及
化学物质基础,对于促进南美蟛蜞菊的有效开发利
用具有极其重要的意义。
参 考 文 献
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·9241·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 38 卷第 7 期 2015 年 7 月