全 文 :Vol.28 高 等 学 校 化 学 学 报 No.8
2 0 0 7 年 8月 CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES 1508 ~ 1511
藤三七中一个新黄烷醇和抗 HIV活性成分
顾 琼1, 4 , 马云保 1, 3 , 张雪梅1, 3 , 王睿睿 2, 4 , 周 俊1, 3 , 郑永唐 2, 3 , 陈纪军 1, 3
(1.中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室 , 昆明 650204;
2.中国科学院昆明动物研究所动物模型与人类疾病机理重点实验室分子免疫药理学实验室 , 昆明 650223;
3.中国科学院西南基地抗病毒天然药物联合实验室 , 昆明 650204;4.中国科学院研究生院 , 北京 100039)
摘要 利用各种色谱(硅胶和凝胶)方法 , 从藤三七 [ BoussingaultiagracilisMiersvar.pseudobaseloidesBailey]
的 70%(体积分数)的乙醇提取物中分离得到 2个黄烷醇类化合物(1, 2)和 4个黄酮类化合物(3 ~ 6).采用
UV, IR, MS和 1D, 2DNMR方法 , 分别鉴定出如下化合物:7-羟基-5-甲氧基-8-甲基-6-甲酰基-3, 4-黄烷二
醇 , 命名为藤三七醇 A(1);4, 7-二羟基-5-甲氧基-8-甲基-6-甲酰基黄烷(2);7-O-methylunonal(3);5, 7-二羟
基-6, 8-二甲基-2-苯基-4H-1-苯并吡喃-4-酮(4);Desmosflavone(5)和 Demethoxymatteucinol(6).其中化合物 1
是一个新的黄烷二醇化合物 , 化合物 2 ~ 6为首次从该植物中分离得到.抗 HIV-1活性筛选结果表明:化合
物 1, 2, 5, 6对 HIV-1诱导合胞体的形成具有一定的抑制作用 , 其半数有效浓度(EC50)分别为 45.09,
48.73, 55.47和 82.75μmol/L, 治疗指数(TI)分别为 1.41, 1.20, 7.15和 >8.51.
关键词 藤三七;藤三七醇 A;黄烷醇;抗 HIV活性
中图分类号 O629.61 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2007)08-1508-04
收稿日期:2006-09-25.
基金项目:云南省 2005~ 2007人才培养项目 、云南省科技厅新药专项(批准号:2004XY01)和国家 “十五 ”科技攻关计划(批准号:
2004BA719A14)资助.
联系人简介:陈纪军(1965年出生), 男 , 博士 , 研究员 , 博士生导师 , 主要从事抗病毒天然药物研究与开发.
E-mail:chenj@mail.kib.ac.cn
藤三七是落葵科(Baselaceae)植物 BousingaultiagracilisMiersvar.pseudobaseloidesBailey的珠芽.
该植物是一种药食同源植物 , 有滋补强壮 、消肿止痛的功效 , 常用于腰膝痹痛 , 病后体弱 、骨折和跌打
损伤[ 1] .由于其珠芽与五加科植物三七 [ Panaxnotoginseng(Burk)F.H.Che]的根茎相似 , 所以当地
人称之为 “藤三七(Madeira-Vine)”, 常与三七混用.三七的化学成分已被充分研究 , 而国内外至今仅见
LinHuey-Yi等[ 2]采用酸解的方法从藤三七的 95%乙醇提取物中分离得到 6个三萜苷元.为了从化学
角度区分藤三七与三七的不同 , 并为以后更好地利用该植物提供科学依据 , 本文对该植物的化学成分
及抗 HIV-1活性进行了研究.从其乙酸乙酯部分分离得到 6个化合物 , 其结构用波谱数据分析确证 ,
其中化合物 1为新的黄烷二醇类化合物 , 而其余 5个化合物均为首次从该植物中分离得到的化合物.
抗 HIV-1活性筛选结果表明:化合物 1, 2, 5, 6均对 HIV-1诱导的细胞病变有一定的抑制作用.
1 实验部分
1.1 材料与仪器
药材于 2004年 3月采自中国科学院昆明植物研究所植物园 , 并由昆明植物研究所雷立功博士鉴
定为 BousingaultiagracilisMiersvar.pseudobaseloidesBailey, 标本(2004-03-24)存放在中国科学院昆明
植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室.薄层层析和柱层析硅胶均为青岛美高
集团公司产品;SephadexLH-20为 Pharmacia公司产品.
XRC-1显微熔点测定仪;JascoP-1020旋光仪;UV210A型紫外分光光度计;Bio-RadFTS-135红外
光谱仪;Autospec-3000和 APIQSTARPulsarLC-Q-TOF型质谱仪;BrukerAM-400或 DRX-500光谱仪
(TMS为内标).
1.2 分离与提取
将 11 kg藤三七粉碎后用 8倍量的体积分数为 70%的乙醇加热回流提取 3次 , 每次 3 h, 将提取液
合并浓缩至小体积 , 分别用乙酸乙酯和正丁醇萃取 , 得乙酸乙酯部分(15 g)和正丁醇部分(100 g).乙
酸乙酯部分用氯仿-甲醇混合溶剂溶解 , 吸附在 15 g粗硅胶上 , 经硅胶柱(300 g, 200 ~ 300目)分离 ,
用石油醚-乙酸乙酯(体积比 90∶10※60∶40)梯度洗脱 , 合并硅胶 TLC检查出的相同部分 , 得到 7个组
分:Fr.A~ G.Fr.B(253mg)经硅胶柱层析(20 g, 200 ~ 300目)分离 , 石油醚 -丙酮(体积比 90∶10)洗
脱 , 得到 5个组分 Fr.B1 ~ B5;Fr.B2(160mg)再经硅胶柱层析(16 g, 200 ~ 300目)分离 , 氯仿 -丙酮
(体积比 95∶5)洗脱 , 得到化合物 3(23mg).Fr.C(1.4 g)反复经硅胶柱层析(40 g, 200 ~ 300目)分
离 , 氯仿-丙酮(体积比 97∶3)分离纯化 , 得到化合物 4(10 mg).Fr.D(1.2 g)经硅胶柱层析(36 g,
200 ~ 300目)分离 , 石油醚-乙酸乙酯(体积比 70∶30)洗脱 , 得到 7个组分 Fr.D1 ~ D7;Fr.D4(120 mg)
经硅胶柱层析(12 g, 200 ~ 300目)分离 , 氯仿-丙酮(体积比 95∶5)洗脱得到化合物 6(20 mg).Fr.E
(317mg)经硅胶柱层析(30 g, 200 ~ 300目)分离 , 石油醚 -乙酸乙酯(体积比 70∶30)洗脱 , 再经硅胶柱
层析(20g, 200 ~ 300目)分离 , 氯仿-丙酮(体积比 95∶5)洗脱 , 得到化合物 2(15mg).Fr.F(2.0 g)经
硅胶柱层析(60g, 200 ~ 300目)分离 , 氯仿-乙酸乙酯(体积比 70∶30)洗脱 , 得到 3个组分 Fr.F1 ~ F3;
Fr.F2(300 mg)经 SephadexLH-20分离 , 氯仿-甲醇(体积比 1∶1)洗脱 , TLC检测合并后 , 再经硅胶柱
层析(10g, 200 ~ 300目)分离 , 石油醚-乙酸乙酯(体积比 70∶30)洗脱 , 得到化合物 1(15 mg).Fr.F1
(500mg)经硅胶柱层析(25g, 200 ~ 300目)分离 , 氯仿-丙酮(体积比 90∶10)洗脱 , 再反复重结晶得
到化合物 2(40 mg).
藤三七醇 A(BougracolA, 1):C18 H18 O6 , 白色粉末;[ α] 29D =+0.76°(c0.88, CHCl3);UV
(CHCl3), λmax/nm(lgε):295(4.29), 240(3.86), 198(3.92);IR(KBr), νmax/cm-1:3441, 2924,
2854, 1639, 1592, 1467, 1434, 1396, 1363, 1300, 1286, 1163 , 1117, 934 , 700;正离子 HR-ESIMS
(C18H18O6Na计算值):353.1001 [ M+Na] +(353.1000 [ M+Na] +);EIMS, m/z:330 [ M] +, 312
[ M-H2O] +, 284, 211 , 193, 164, 120, 91, 83, 69;1HNMR和 13CNMR数据见表 1.
Table1 1Hand13CNMRdataofcompound1(CDCl
3
)
Position δaH(mult., J/Hz) δbC(mult.) Position δaH(mult., J/Hz) δbC(mult.)
2 5.17(d, 9.8) 76.4(d) 1′ 137.0(s)
3 3.89(dd, 9.8, 3.2) 70.7(d) 2′, 6′ 7.40— 7.49(overlapped) 127.5(d)
4 5.06(d, 3.2) 61.4(d) 3′, 5′ 7.40— 7.49(overlapped) 128.8(d)
5 162.7(s) 4′ 7.40— 7.49(overlapped) 129.0(d)
6 110.1(s) CHO 10.08(s) 192.4(d)
7 162.3(s) OCH3 4.07(s) 66.4(q)
8 109.1(s) CH3 2.02(s) 7.2(q)
9 160.3(s) OH 12.10(s)
10 108.4(s)
a.Recordedat400MHz;b.recordedat100MHz.
化合物 2 ~ 6为已知化合物 , 其 NMR和 MS数据与文献对照 , 鉴定其结构为 4, 7-二羟基-5-甲氧基 -
8-甲基 -6-甲酰基黄烷(2)[ 3] 、 7-O-Methylunonal(3)[ 4] 、 5, 7-二羟基 -6, 8-二甲基 -2-苯基-4H-1-苯并吡喃 -
4-酮(4)[ 5] 、 Desmosflavone(5)[ 6]和 Demethoxymateucinol(6)[ 7] .化合物 1 ~ 6的结构如图 1所示.
Fig.1 Structuresofcompounds1— 6
1.3 抗 HIV-1活性分析
C8166细胞系用含 10%热灭活小牛血清的 RPMI-1640培养基培养 , HIVⅢB病毒从慢性感染的 H9
1509 No.8 顾琼等:藤三七中一个新黄烷醇和抗 HIV活性成分
细胞培养上清液中获得.
化合物对 C8166细胞的毒性检测:将 4×105 /mLC8166细胞悬浮液 100 μL与不同浓度的待测化
合物溶液 100 μL混合 , 于 37 ℃, 体积分数为 5%的 CO2培养箱中培养 72 h, 加入 20 μL5 mg/mL
MTT, 温育 4 h, 弃去上清液 , 加入 100 μL50%DMF-20%SDS,甲瓒完全溶解后 , 用 Bio-TekELx800
ELISA仪读取 595nm/630nm下的 OD值 , 计算细胞存活率和半数细胞存活时的化合物浓度 CC50(50%
cytotoxicconcentration).
化合物对 HIV-1诱导细胞病变的抑制:在 100 μL含有不同浓度的待测化合物的 RPMI-1640培养
液中 , 加入 C8166细胞(4×105 /mL)及 HIV-1ⅢB, 感染复数(M.O.I.)为 0.06, 最终体积为 200 μL.以
AZT为阳性对照药物.于 37℃, 体积分数为 5%的 CO2培养箱中培养 3 d, 在倒置显微镜下计数合胞
体的数目 , 计算各个浓度药物对合胞体形成的抑制率和抑制 50%合胞体形成时的化合物浓度 EC50
(50% efectiveconcentration).
2 结果与讨论
2.1 化合物 1的结构鉴定
化合物 1为白色粉末 , EIMS给出分子离子峰 m/z:330 [ M] +, 由正离子高分辨 HR-ESIMS谱推定
其分子式为 C18H18O6 , 不饱和度为 10.UV光谱在 259 nm处有最大吸收 ,提示该化合物含有芳环且含
有与芳环共轭的基团.IR吸收光谱在 3441, 1638, 1592, 1434 cm-1处有强吸收 , 暗示分子中存在羟
基 、共轭羰基和芳环.13CNMR谱给出 18个碳信号 , 包括 1个单取代芳环 [ δC 129.0(d), 128.8×2
(d), 127.5×2(d)和 137.0(s)] ;1个全取代的芳环 [ δC 108.4(s), 109.1(s), 110.1(s), 160.3(s),
162.3(s), 162.7(s)]和 1个甲酰基 [ δC 192.4(d)] .另外 , 在高场处给出 3个含氧次甲基 [ δC 76.4
(d), 70.7(d)和 61.4(d)] , 1个甲氧基 [ δC 66.4(q)]和 1个甲基 [ δC 7.2(q)]碳信号.1HNMR谱显
示 1个酚羟基质子 [ δH 12.10(s)] , 1个甲酰基质子 [ δH 10.08(s)] , 5个芳环质子 [ δH 7.40 ~ 7.49
(m)] , 2个二重峰质子 [ δH 5.17(1H, d, J=9.8Hz, H2), 5.06(1H, d, J=3.2 Hz, H4)] , 1个双二
重峰质子 [ δH 3.89(1H, dd, J=9.8, 3.2 Hz, H3)]和 1个甲氧基 [ δH 4.07(s)]的质子信号.由以上数
据可以看出该化合物是一个黄烷类化合物.比较化合物 1与化合物 2的 1HNMR, 13CNMR谱数据 , 化
合物 1比化合物 2少了 1个亚甲基而多了 1个次甲基信号 , 因此推定该化合物是 1个 3位羟基取代的
Fig.2 KeyHMBCofcompound1
黄烷醇.依据同属植物化学成分生源关系 [ 8, 9] , 甲
酰基和甲基一般在 A环的 6位和 8位.结合 HMQC
和 HMBC谱分析(图 2), HMBC谱给出甲基的氢质
子(δH 2.02)与 δC 109.1, 162.3和 160.3碳信号相
关 , 甲酰基质子(δH 10.08)与 δC 110.1, 162.7碳相
关 , 而只见到 1个氢质子 δH 5.06(H4)与 δC 160.3
(C9)的碳相关 , 故可以推出甲基在 8位 , 而甲酰基应在 6位.同时 HMBC谱也给出羟基质子与
δC 109.1和 162.3的碳相关 , 提示羟基取代在 7位 , 进一步推定甲氧基取代在 5位.通过分析 H2与
H3, H4与 H3和 H3与 H2, H4的偶合常数(J2, 3 =9.8Hz, J4, 3 =3.2Hz, J3, 2 =9.8Hz, J3, 4 =2.3Hz),
推定 H3与 H4处于顺式 , 且与 H2处于反式构型 , 从而推定出该化合物的相对构型.因此 , 该化合物
Table2 Anti-HIVactivitiesandcytotoxicitiesof
compounds1, 2, 5, 6
Compd. EC50s/(μmol· L-1)CC50 /(μmol· L-1) TI
1 45.09 63.36 1.41
2 48.73 58.25 1.20
5 55.47 396.55 7.15
6 82.75 >704.23 >8.51
AZT* 1.08×10-2 5091.86 471883
*AZT, ananti-HIVagentusedaspositivecontrol.
的结构推定为:7-羟基-5-甲氧基 -8-甲基 -6-甲酰基-
3, 4-黄烷二醇.
2.2 化合物的抗 HIV活性
采用 MTT法检测化合物 1, 2, 5, 6对 C8166
细胞的毒性.以 AZT为阳性对照药物 , 测定化合物
对 HIV-1诱导合胞体形成的抑制率(表 2), 活性测
定方法参照文献 [ 10, 11] .结果表明:化合物 1和 2
仅具有弱的抗 HIV-1活性 , 其 EC50分别为 45.09和
1510 高 等 学 校 化 学 学 报 Vol.28
55.47μmol/L,治疗指数(TI)分别为 1.41和 1.20.化合物 5和 6对 HIV-1有较好抑制活性 , 其抑制合
胞体形成的 EC50分别为 55.47和 82.75 μmol/L;治疗指数分别为 7.15和大于 8.51.由于化合物 3在
DMSO中很难溶解 , 而化合物 4的量较少 , 所以没有对这两个化合物的活性进行评价.
参 考 文 献
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OneNewFlavanoidandAnti-HIVActiveConstituentsfrom
BoussingaultiagracilisMiersvar.pseudobaseloidesBailey
GUQiong1, 4 , MAYun-Bao1, 3 , ZHANGXue-Mei1, 3 , WANGRui-Rui2, 4 , ZHOUJun1, 3 ,
ZHENGYong-Tang2, 3 , CHENJi-Jun1, 3*
(1.StateKeyLaboratoryofPhytochemistryandPlantResourcesinWestChina, KunmingInstituteofBotany,
ChineseAcademyofSciences, Kunming650204, China;
2.LaboratoryofMolecularImmunopharmacology, KeyLaboratoryofAnimalModelsandHumanDiseasesMechanisms,
KunmingInstituteofZoology, ChineseAcademyofSciences, Kunming650223, China;
3.TheJoint-LaboratoryofAntiviralNaturalMedicines, KunmingBranch, ChineseAcademyofSciences,
Kunming650204, China;
4.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences, Beijing100039, China)
Abstract BoussingaultiagracilisMiersvar.pseudobaseloidesBailey(Baselaceae)isafolkmedicineusedas
ananalgesicandsupplements, onlyafewresearchwasreportedonthechemicalconstituentsofthisplant.
Thispaperpresenteditschemicalandanti-HIVactiveconstituents.Bycolumnchromatography(Silicaand
SephadexLH-20gel)methods, twoflavanolsandfourflavoneswereisolatedfromthe70%(volumefraction)
ethanolextract.Basedonextensivespectralanalysis(UV, IR, MSand1D, 2DNMR), compounds1— 6
wereidentifiedasbougracolA(1), 4, 7-dihydroxy-5-methoxy-8-methyl-6-formyl-flavane(2), 7-O-methyl-
unonal(3), 5, 7-dihydroxy-6, 8-dimethyl-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one(4), desmosflavone(5)anddeme-
thoxymateucinol(6).Amongthem, compound1, anewflavan-diols, wasdeducedtobe7-hydroxy-5-me-
thoxy-8-methyl-6-formyl-flavan-3, 4-diols, andcompounds2— 6 werefirstlyobtainedfromthisplant.Anti-
HIVassaysuggeststhatcompounds1, 2, 5, 6 showedweakanti-HIVactivitieswithEC50 valuesof45.09,
48.73, 55.47 and82.75 μmol/L, andTIvaluesof1.41, 1.20, 7.15 and>8.51, respectively.
Keywords BoussingaultiagracilisMiersvar.pseudobaseloidesBailey;BoussingolA;Flavanoid;Anti-HIV
activity
(Ed.:H, J, Z)
1511 No.8 顾琼等:藤三七中一个新黄烷醇和抗 HIV活性成分