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狭叶山胡椒根中的生物碱成分



全 文 :狭叶山胡椒根中的生物碱成分
赵奇志 , 赵毅民* , 王克军
(军事医学科学院 毒物药物研究所 , 北京 100850)
摘要:目的 研究狭叶山胡椒根中的生物碱成分。方法 采用硅胶 、MC I-DHP-20P反相填料柱色谱进行分离 ,
通过 MS, 1H NMR, 13C NM R, HMQC, HMBC等波谱方法进行结构鉴定 , 同时采用半合成方法确证结构。结果 共分
离得到 7个生物碱类化合物 , 分别为樟苍碱( I)、N-甲基樟苍碱( II)、波尔定 ( III)、异波尔定( IV)、降波尔定(V)、
m agnocu rarine(V I)、N-乙氧甲酰基樟苍碱(V II),通过合成方法验证了 N-乙氧甲酰基樟苍碱的化学结构 。结论 所
有化合物皆首次从该植物中分得 ,其中 N-乙氧甲酰基樟苍碱为首次从自然界分离得到。
关键词:狭叶山胡椒;生物碱;N-乙氧甲酰基樟苍碱
中图分类号:R284. 1;R284. 2   文献标识码:A   文章编号:0513 - 4870(2005)10 -0931 - 04
收稿日期:2004-12-20.
*通讯作者 Tel:86 - 10 - 66931648, Fax:86 - 10 - 68211656,
E-m ai l:zh aoym@n ic. bm .i ac. cn
A lkaloids from the root ofL indera angustifolia
ZHAO Q i-zhi, ZHAO Y i-m in* , WANG Ke-jun
( Institute of Pharm acology and Tox icology, Academ y ofM ilitary Med ical Science, B eijing 100850 , Ch ina)
Abstract:A mi  To study the alka loid constituents of the root of Lindera angustifolia Cheng.
Methods The constituents w ere iso la ted and purified by co lumn ch roma tography and the structu res w ere
charac te rized by spectra l ana lysis. Results  Seven aporphine a lkalo ids, lauro tetan ine ( I), N-
me thy llauro te tanine ( II ), bo ld ine ( III ), isobo ld ine ( IV ), no rboldine ( V ), N-
ethoxycarbony llaurote tanine (VII) and a qua ternary isoqu inoline alka lo id, magnocurarine (VI), were
iso lated and identified. The structure of VII was furthe r identified by sem i-synthesis w ith I as sta rting
ma teria.l Conc lusion A ll compounds w ere obtained from th is p lant for the first time and compound VII
was found as a naturally occurring compound fo r the first time.
Key words:Lindera angustifolia;a lkaloids;N-e thoxycarbony llaurote tanine
  狭叶山胡椒 (Lindera angustifolia Cheng)为樟科
(Lauraceae)山胡椒属植物 ,常绿乔木 ,广泛分布于
我国中南地区 ,药材名为见风消 ,其根 、茎 、叶有祛风
利湿 、舒筋活络 、解毒消肿功效 ,可用于感冒 、头痛 、
消化不良 、肠胃炎 、痢疾 、风湿关节炎 、跌打损伤 、痈
肿疮毒 、荨麻症和颈淋巴结核等治疗 [ 1] 。文献 [ 2]报
道该属植物主要含阿扑菲及苄基异喹啉类生物碱 、
黄酮 、萜类和 γ-丁内酯等成分 ,该植物的化学成分
未见报道。本研究采用柱色谱法对其根的化学成分
进行了研究 ,现报道已分离得到的 7个生物碱化合
物 ,即樟苍碱 (I)、N-甲基樟苍碱 (II)、波尔定 (III)、
异波尔定 (IV)、降波尔定 (V)、magnocurarine (VI)、
N-乙氧甲酰基樟苍碱 (VII)及化合物 (VII)的结构
确证 ,该化合物为首次从自然界分离得到。
化合物 VII 浅黄色粉末 ,碘化铋钾反应显阴
性。 HREIM S测定其精确质量为 399.169 1,表明其
分子式为 C22H25NO 6(计算值为 399.168 2);通过与
文献 [ 3, 4]报道的阿扑菲类生物碱的氢谱及碳谱数
据进行比较 ,可判断该化合物具有阿扑菲生物碱的
基本母核 ,并且为 1, 2, 9, 10氧取代类型;3个 3H单
峰 δ3.66, 3.90, 3.92表明含有 3个甲氧基 , HMBC
说明 3个甲氧基所处位置分别为 1, 2, 10位 ,羟基处
于 9位;通过 HMQC进行碳氢归属后发现 B , C环无
其他取代 ,质谱中出现的 298(M - C4H7NO 2)以及
297(M -C4H7NO2 -H )的裂解碎片正是 N取代阿
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DOI牶牨牥牣牨牰牬牫牳牤j牣牥牭牨牫牠牬牳牱牥牣牪牥牥牭牣牨牥牣牥牨牬
扑菲生物碱典型的 RDA裂解方式 ,可确定剩余取代
基团 C3H5O 2应为 N取代 ,并且具有一个不饱和度;
根据氢谱出现的 δ4.21的 2个质子及 δ1.28出现
的三重峰 ,碳谱出现的 δ61.4, 14.8及 HMBC测定
的 C-H 远程相关信息 , 结合质谱失去 29 (M-
CH 2CH 3), 45(M-OCH2CH3)的情况可判定含 1个乙
氧基 ,剩余 1个 C、1个 O只可能为羰基 ,通过与文
献 [ 5]的氢谱对照初步推定该化合物为 N-乙氧甲酰
基樟苍碱(图 1)。但由于样品量小 ,加上羰基碳的
弛豫时间长 ,碳谱在 δ155.6左右仅出现不明显的
弱羰基碳信号 , -OCH2-上的氢 (δ4.21)及 5位上的
氢 (δ2.98)在该位置上的相关信号也相应很弱 ,因
此为最终确定结构 ,采取通过樟苍碱半合成目标产
物的方法进行验证。
N-乙氧甲酰基樟苍碱 (VIII)的合成:取樟苍碱
粗品 80 mg,用吡啶 5 mL溶解 ,搅拌下加入氯代甲
酸乙酯的吡啶溶液 ,室温反应 2 h后减压蒸馏吡啶
至干 ,产物以石油醚-乙酸乙酯 (6∶4)进行硅胶柱色
谱分离纯化 ,得浅黄色结晶 46 mg。 ESI-MS分析表
明其相对分子质量为 399,合成化合物 VIII的氢谱
及碳谱数据 (表 1和表 2)与分离得到的化合物 VII
几乎完全一致 ,同时碳谱上 δ155.6和 34.5处的峰
表现出与 VII相同的峰形变宽 、强度降低的特征 ,由
此可最终确定化合物 VII为 N-乙氧甲酰基樟苍碱 。
该化合物曾被作为 N-甲基樟苍碱全合成的中间体
而合成 [ 3] ,为首次从自然界分离得到。
实验部分
质谱采用 M icromass ZavSpec高分辨质谱仪测
试 (E I电离 ,电子能量 70 eV),氢谱 、碳谱数据除
VII样品采用 INOVA-600型 NMR仪 (1H NMR:600
MHz, 13C NMR:150MHz)测试外 ,其余均采用日本
电子 JNM-ECA-400型 NMR仪(1H NMR:400MH z,
13
C NMR:100MHz)测试 , TMS为内标 。柱色谱硅胶
为山东青岛海洋化工厂生产 , MC I-DHP-20P反相填
料为日本三菱公司生产 。
试剂:氯代甲酸乙酯(分析纯 ,中国医药集团上
海试剂公司),吡啶 (分析纯 ,北京化学试剂公司 ),
樟苍碱(本植物分离得到 )。
狭叶山胡椒根采自湖北宜昌 ,由军事医学科学
院毒物药物研究所马其云高级实验师鉴定 ,标本存
放于本所标本室。
1 提取分离
干燥狭叶山胡椒根 3.5 kg经粉碎后用 85%乙
醇回流提取 3次 ,回收溶剂 ,得浸膏 300 g,加适量水
分散后以石油醚 、氯仿 、乙酸乙酯和正丁醇萃取 ,其
中生物碱部分主要从氯仿部位及正丁醇部位获得。
氯仿部位通过氯仿-甲醇梯度洗脱分离得到樟苍碱
(I)、N-甲基樟苍碱 (II)、波尔定 (III),其中氯仿洗
脱部分经石油醚-乙酸乙酯分离得到 N-乙氧甲酰基
樟苍碱(VII);正丁醇部分经大孔树脂以水-乙醇溶
液梯度洗脱 , 90%乙醇洗脱部分以乙酸乙酯-甲醇进
一步硅胶分离得到樟苍碱(I)、N-甲基樟苍碱 (II)、
波尔定(III)、异波尔定 (IV), 25%乙醇洗脱部分经
MC I-DHP20P 反 相 填 料 以 甲 醇-水 分 离 得 到
magnocurarine (VI),低极性部分经氯仿-甲醇洗脱
可得到降波尔定 (V)。各生物碱的得量分别为:I
(700 mg), II(60 mg), III(500 mg), IV(15 mg), V
(270 mg), VI(600mg)和 VII(4mg)。
F igure 1 Structures of compounds I -VII and the key HMBC ofVI and VII
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2 结构鉴定
化合物 I 浅棕色粉末 ,碘化铋钾反应显阳性 。
E I-MSm /z(%):328([M +H ] +, 20), 327([M ] + ,
81), 326([M -H ] + , 100), 312(24), 296(16), 283
(9), 267(10), 252(5);1H NMR及 13 C NMR见表 1
及表 2,符合 1, 2, 9, 10取代的阿扑菲类生物碱的波
谱特征 [ 4, 5] 。δ3.62的甲氧基取代及 δ152.6的芳
香碳说明 1, 2位为甲氧基取代 , C-8的化学位移达 δ
115,说明 C-9位取代应为羟基 ,鉴定该化合物为樟
苍碱。
化合物 II 浅棕色粉末 ,碘化铋钾反应显阳性 。
E I-MSm /z(%):341([M ] + , 84), 340([M -H ] + ,
100), 326(42), 310(20), 298(16), 283(13), 267
(13)。化合物 II质谱数据表明其相对分子质量为
341,并具有 M-43的裂解离子 ,氢谱数据表明其除
了存在 3个甲氧基外还具有 1个 2.67的甲基单峰 ,
说明其具有 N-甲基取代结构 ,为 N-甲基取代的 1,
2, 9, 10取代阿扑菲生物碱 ,结合文献 [ 4] ,鉴定为
N-甲基樟苍碱。
化合物 III 浅棕色粉末 ,碘化铋钾反应显阳
性 。 E I-MS m /z(%):328([M +H ] +, 19.3), 327
([M ] +, 88), 326(100), 313(11), 312(54), 296
(26), 284(28), 269(22), 253(7), 252(8), 240(4),
224(10)。化合物 III的氢谱数据表明其含有 2个
甲氧基及 1个 N-甲基 ,并且 1个甲氧基位于 1位 ,
碳谱数据不存在大于 150的芳香碳 ,加上 C-8位移
为 115.3,可确定甲氧基取代为 1, 10位 ,通过文献
[ 4, 5]比较鉴定该化合物为波尔定 。
化合物 IV 浅棕色粉末 ,碘化铋钾反应显阳
性。 EI-MS m /z(%):327([M ] + , 84), 326([ M -
H] + , 100), 312(31), 310(14), 297(10), 296(9),
295(12), 284(36), 283(12), 269(11), 253(20),
252(12), 192(14)。化合物 IV与化合物 III的氢谱
数据主要区别在甲氧基 、11位和 3位芳氢的化学位
移变化 ,该化合物不存在化学位移小于 3.7的甲氧
基 ,表明 1位取代为羟基 ,同时 2位甲氧基取代羟基
也相应使 3位氢向低场移动 ,结合文献 [ 6]数据 ,该
化合物鉴定为异波尔定 。
化合物 V 浅棕色粉末 ,碘化铋钾反应显阳性 ,
空气中放置不稳定 。 EI-MS m /z(%):313([M ] +,
100), 312([M -H ] +, 100), 298(17), 284(79), 269
(62), 254(8), 240(19), 225(8), 210(3), 197(9),
192(5), 178(22), 163(7)。氢谱数据见表 1。结合
文献 [ 7]数据 ,该化合物鉴定为降波尔定 。
化合物 VI 白色粉末 ,碘化铋钾反应显阳性 ,
可溶于水 。 EI-MS m /z(%):313([M -H ] +, 45),
268(17), 206(11), 192(91), 177(34), 107(32), 58
(100)。1H NMR(400MHz, DMSO-d6) δ:9.54(1H ,
br s, 4′-OH), 8.96(1H , br s, 7-OH), 6.89(2H , d, J =
8.4 Hz, H-2′, 6′), 6.79(1H , s, H-5), 6.71(2H , d,
J =8.4 Hz, H-3′, 5′), 5.88(1H , s, H-8), 4.66(1H ,
dd, J =3.0, 9.1 H z, H-1), 3.74(3H , s, H-6-OM e),
3.52(1H , dd , J =3.0 , 13.8 Hz, H-1b), 3.30(3H ,
s, NM e), 3.07(3H , s, NM e), 2.76(1H , dd, J =9.1,
Table 1 The 1H NMR da ta of compounds I -VIII
N o. Ia IIb IIIa IVa V a V IIb V IIIb
H-3 6. 75(s) 6.59(s) 6.49(s) +6.60(s) 6.59(s) 6.63(s) 6. 63(s)
H-4 2. 69 -2. 87(m) 2.71- 2.78(m) 2.21 -2.32(m) 2. 20 -2. 30(m) 2.52- 2.63 2.64(d), 2. 86(dt) 2. 65(d), 2.86(d t)
H-5 3. 45 -3. 47(m) 3.22- 3.32(m) 2.74 -2.95(m) 2. 75 -2. 96(m) 3.22- 3.27(m) 4.45(d) 4. 45(d)
3. 05 -3. 17(m) 2.82- 2.91(m) 2.98( t) 2. 98( t)
H-6a 4. 04(dd, 14.0, 4. 5) 3.01(dd, 13. 7, 3.9) 2.75(dd, 13.7, 3.1) 2. 80(m) 3.71(dd, 13. 8, 4.2) 4.71(dd, 13.7, 4.0) 4. 71(dd, 13.1, 3. 4)
H-7 3. 05 -3. 17(m) 3.22- 3.32(m) 2.74 -2.95(m) 2. 75 -2. 96(m) 2.82- 2.91(m) 2.76( t) 2. 76( t)
2. 69 -2. 87(m) 2.71- 2.78(m) 2.68- 2.73(m) 2.86(d t) 2. 86(dt)
H-8 6. 81(s) 6.82(s) 6.71(s) 6. 69(s) 6.75(s) 6.83(s) 6. 83(s)
H-11 7. 89(s) 8.05(s) 7.85(s) 7. 96(s) 7.93(s) 8.13(s) 8. 13(s)
MeO
1 3. 62(s) 3.65(s) 3.55(s) - 3.63(s) 3.66(s) 3. 66(s)
2 3. 82(s)c 3.90(s)c - 3. 79(s)c - 3.90(s) 3. 90(s)
10 3. 79(s)c 3.89(s)c 3.77(s) 3. 74(s)c 3.83(s) 3.92(s) 3. 92(s)
N-M e - 2.67(s) 2.39(s) 2. 41(s) - - -
COC2H 3 - - - - - 4.21(m) 4. 21(m)
- - - - - 1.28( t, 7. 2) 1. 28( t, 7.0)
aDM SO-d6;bCDC l3;c Exchangeab le
933 赵奇志等:狭叶山胡椒根中的生物碱成分
Tab le 2 The 13C NMR data o f compoundsa I, III,
VII and VIII
No. I III VIId V III
C-1 144. 0(s) 142. 6 144. 7 144.6
C-1 a 122. 5(s) 126. 3 127. 8 127.7
C-1b 126. 1(s) 125. 4 125. 6 125.5
C-2 152. 6(s) 149. 2 152. 0 151.9
C-3 112. 3(d) 114. 1 110. 5 110.4
C-3 a 127. 2(s) 128. 7 130. 0 130.0
C-4 25. 7( t) 28. 4 30. 4 30.3
C-5 40. 6( t) 52. 8 38. 9 38.8
C-6 a 52. 1(d) 62. 3 51. 8 51.7
C-7 33. 0( t) 33. 7 34. 6c 34.5c
C-7 a 127. 3(s) 129. 5 130. 7 130.6
C-8 115. 2(d) 115. 3 114. 2 114.2
C-9 146. 4(s) 145. 8 145. 1 145.0
C-10 146. 4(s) 146. 0 145. 2 145.2
C-11 110. 9(d) 111. 9 111. 3 111.2
C-11 a 122. 1(s) 122. 8 123. 7 123.6
C-M eO
1 59. 6(q) 59. 3 59. 9 59.9
2 55. 8(q) - 56. 0 56.0
10 55. 7(q) 55. 7 55. 9 55.8
C-N-M e - 43. 7
C=O - - 155. 6b 155.6c
OCH2CH3 - - -
- - 61. 4 61.4
- - 14. 8 14.7
a I, III:DM SO-d6 , VII, V III:CDC l3;bVery w eak signal;
c Broad and low;dM easu red by INOVA-600 NMR(150MH z)
13.7H z, H-1a);13 C NMR(100 MHz, DMSO-d6) δ:
156.3(C-4′), 147.6 (C-6), 144.5 (C-7), 130.6
(C-2′, 6′), 125.9 (C-1′), 123.1 (C-1a), 119.0
(C-4a), 115.3 (C-3′, 5′), 114.9 (C-8), 111.6
(C-5), 71.4(C-1), 55.5(C-OM e), 54.3(C-3), 50.7
(C-NM e), 50.2(C-NM e), 36.6(C-1a), 23.0(C-4)。
质谱数据存在二甲基异喹啉季铵盐的特征离子 58
(N(CH3)2 =CH2 +), HMBC(图 1)确定甲氧基的连
接位置为 6位 ,结合波谱数据并参照文献 [ 8] ,鉴定
为 magnocurarine,其碳谱数据为首次报道。
化合物 VII 浅黄色粉末 ,碘化铋钾反应显阴
性。 EI-MS m /z (%):400 ([ M +1] + , 25), 399
([M ] + , 92), 370(20), 354(3), 339(2), 324(4),
310(6), 298(28), 297(100), 283(26), 267(7),
185(3)。HRE I测定其精确质量为 399.169 1,表明
其分子 式为 C22H25NO 6 (计算 值:399.168 2)。
1
H NMR和 13C NMR数据见表 1及表 2, HMBC相关
关系见图 1。该化合物鉴定为 N-乙氧甲酰基樟苍
碱 ,为首次从自然界分离得到 。
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