全 文 ： 收稿日期：2005-07-21
作者简介：刘荣（1980-），男，四川成都人，硕士研究生，从事天然产物化学研究。

珙桐叶中喹啉类生物碱甙—pumiloside 结构鉴定
刘 荣，欧阳明安
（华侨大学 生物工程与技术系，福建 泉州 362021）

摘 要：首次从珙桐叶甲醇提取物的水溶性部分得到一配糖体化合物－喹啉类生物碱甙(pumiloside)，它是抗
肿瘤物质喜树碱的生物合成前体。本文对其结构进行鉴定。
关键词：珙桐；NMR；2D NMR；Pumiloside；结构鉴定
中图分类号：Q946 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2006)01-0035-04

Structural Identification of Pumiloside, A Quinoline Alkaloid Glycoside,
Isolated from Leaves of Davidio involucrata
LIU Rong, OU’YANG Ming-an
(Department of Bio-engineering & Technology, Huaqiao University, Quanzhou 362021, Fujian China)

Abstract: A glycoside was isolated from the leaves of Davidio involucrata. NMR and MS methods
were used to elucidate its chemical structure. The compound was determined as pumiloside, a
quinoline alkaloid glycoside, and it was a biosynthetic precursor of camptothecin. The alkaloid
glycoside was isolated from Davidio involucrata for the first time.
Key words: Davidio involucrata; NMR; assignment; 2D NMR; pumiloside; structural identification

珙桐（Davidio involucrata）为我国特有的珙桐科单型属植物，亦称水梨子或鸽子树，是我国特有
的珍稀濒危植物，也是世界著名的珍贵稀有观赏植物，属国家一级保护植物[1-3]。珙桐科植物分为喜树
属(Camptotheca)、兰果树属(Nyssa)和珙桐属(Davidia)，约 10 余种植物，大部分为我国特有。对本科植
物 的 化 学 成 分 研 究 ， 除 喜 树 (Camptotheca
acuminata)外，少有报道[4]。本文对珙桐叶的甲醇
提取物水溶性成分进行分析，得到一喹啉类生物
碱甙(Pumiloside)(图 1)，经 1H NMR，13C NMR，
1H-1H COSY，HMBC，HMQC，NOESY，FAB-MS，
IR，UV 等方法，对此生物碱甙进行结构鉴定。
1 实 验
1.1 仪器、试剂与材料
采用 Bruker DRX-500 型核磁共振仪，TMS
为内标，反相 5mm 宽带探头，1H NMR 和 13C NMR 谱工作频率分别为 400MHz 和 125MHz；DEPT，
1H-1H COSY，HMQC，HMBC 和 NOESY 实验采用 DRX-500 仪器中标准脉冲程序。DQF-COSY 和
HMQC：Z-梯度场选择实验，采样数据矩阵为 1 024×256，F1 维和 F2 维均取不相移的正弦窗函数，零
填充至 1 024×512 后进行 FT 变换；HMBC：Z-梯度场选择实验，采样数据矩阵为 2 048×256，取 62.5 ms
的延迟时间以获得远程的 H、C 偶合相关，F1 维和 F2 维均取不相移的正弦窗函数，零填充至 2 048×512
后进行 FT 变换；NOESY：TPPI 相敏型，采样数据矩阵为 2 048×256，混合时间为 525 ms，F1 维和 F2

2006,35(1):35-38.
Subtropical Plant Science
图 1 化合物 pumiloside 的结构
第 35 卷 ﹒36﹒
维均取相移 90°的正弦窗函数，零填充至 2 048×512 后进行 FT 变换。FAB-MS 采用 VG Autospec 3000
型质谱仪(负离子快原子轰击质谱，底物甘油)；UV 采用 UV 2401-PC 紫外分光光度计(Shimdzu，Japan)；
IR 采用 Perkin-Elmar1750 红外光谱仪(KBr 压片)；X4 型显微熔点仪(温度计未校正)；层析材料为：
RP-8(40～60μm，Merck)，硅胶(160～200 mesh and 10～40μm，青岛海洋化工厂)，大孔树脂 D101(天
津树脂厂)，Sephadex LH-20(25～100μm，Pharmacia Fine Chemical Co.，Ltd.)和 MCI-gel CHP20P(75～
150μm，Mitsubishi Chemical Industries，Ltd.)；薄层层析显色用 5%H2SO4 加热显色。
1.2 提取和分离
珙桐鲜叶 1kg 用 MeOH 浸提三次，合并甲醇提取液减压蒸馏得浸膏，经水溶解，过滤，水溶解部
分通过 D101 柱，先用水洗脱，除去糖、无机盐和氨基酸等，后用甲醇洗脱，蒸干甲醇洗脱物得到 30g
棕色水溶性浸膏。浸膏经 Sephadex LH-20 柱流动相乙醇-水(5%～40%)和 MCI-gel 柱流动相甲醇-水
(10%～50%)洗脱，再经硅胶柱流动相氯仿-甲醇-水(100﹕10﹕1～80﹕20﹕1)和 RP-18 硅胶柱流动相甲
醇-水(10%～70%)纯化，最后得到配糖体化合物 pumiloside(300mg)。
酸水解：将配糖体化合物 pumiloside 溶解在含有 5% H2SO4 的溶液中(乙醇﹕水＝1﹕1)，加热回流
10h，反应混合物用水稀释，然后用 2%NaOH 中和，真空干燥，残渣用吡啶提取后，通过 HPTLC 分析
确定糖的种类。
2 结果与讨论
Pumiloside是无色无定型粉末，mp 286～288℃，负离子快原子轰击质谱(FAB-MS)给出分子离子峰
m/z 511 [M-H] ¯ 和碎片离子峰 m/z 349 [M-H-162] ¯ ，高分辨快原子轰击质谱(HRFAB-MS)给出分子离
子峰 m/z 511.1821 [M-H] ¯，分子式为 C26H28N2O9。 UV (MeOH) λmax : 244nm (logε4.09)，316nm (log
ε3.31)，328nm (logε3.58)，说明此化合物至少有4个或5个共轭双键；IR(KBr)νmax 中3345cm-1处的强
吸收峰说明有－OH、－NH存在，1655cm-1处的尖峰给出羰基信号，由于存在共轭，故波数有所减小，
1633cm-1处的吸收峰说明存在C＝C伸缩振动，1606、1570cm-1处的吸收说明存在苯环骨架，另外，IR
谱中还给出1418，1341，1256，1216，1186，1145，1076，1054cm-1。

图 2 化合物 pumiloside 的 13C NMR
从 13C NMR 谱(图 2)可看出，pumiloside 有 26 个碳信号，其中 4 个亚甲基，15 个次甲基和 7 个季
碳(其中 2 个羰基碳信号)。化学位移δC 119.2，123.8，126.0，126.6，131.9，141.9 的碳原子(C-8～C-13)
形成苯环结构，在δC 114.5 和δC 149.9 (C-6 和 C-2) 处形成双键，同时，δC 107.9 和δC 148.2 (C-16
和 C-17)，δC 120.1 和δC 133.2 (C-18 和 C-19) 处也形成双键，δC 163.0 (C-16a) 处的羰基和 4 位上的
N 原子形成叔酰胺结构，δC 175.0 (C-7) 处也存在一羰基信号。
第 1期 刘荣,等：珙桐叶中喹啉类生物碱甙—pumiloside结构鉴定 ﹒37﹒
1H NMR谱则可看出糖上端基碳原子对应的质子信号δH 5.32 (d，J = 7.6 Hz) 以及糖上其它碳原子
对应的氢信号δH 4.09，4.30，4.31，3.99，4.53 (br d，J = 12.0 Hz，H-6’α)，4.43 (m，H-6’β)，通过
碳-氢相关谱(HMQC)得到对应的碳信号δC 100.5，75.0，78.4，71.5，78.9，62.6；酸水解该化合物，水
解液用高分辨薄层色谱并与标准糖比较得出化合物中糖为葡萄糖。另外，化学位移δH 7.96处的单峰说
明存在－NH基团，δH 4.97，δH 5.09 (H-18β和 H-18α)处的两对 dd峰和δH 5.48 (H-19) 说明存在双
键。
远程碳-氢 HMBC谱(图 3)给出如下相关关系:δC 175.0 (C-7) 和 H-9，H-12，δC 126.6 (C-8)和 H-9，
H-10，δC 126.0 (C-9) 和 H-10，H-12，δC123.8 (C-10)和 H-9，H-11，H-12，δC 131.9(C-11)和 H-9，
H-12，δC 141.9 (C-13)和 H-12都有较强的相关关系，根据它们的化学位移以及 DEPT信息(C-9，C-10，
C-11，C-12 为叔碳；C-8，C-13 为季碳)可推出 pumiloside 有一个二取代苯环。再从 COSY 谱中 H-12
与 H-11，H-9与 H-10，H-10与 H-11之间的相关关系，可推知此苯环为邻二取代苯环。
同时，远程碳-氢 HMBC谱还给出 δC 44.0 (C-20)和 H-15，H-18，H-21，δC 28.9 (C-15)和 H-17，
H-20，δC 107.9 (C-16)和 H-15，H-17，H-20，δC 148.2 (C-17)和 H-21，δC 97.0 (C-21)和 H-17，H-20
的相关关系，说明 C-15，C-16，C-17，C-20，C-21在同一个环上。根据叔碳 C-21的化学位移 δC 97.0，
且在 HMBC谱中 C-21与糖端基碳上的氢 H-1’相关，可以推出 C-21还与另一个除氧甙这个氧之外的另
一个氧原子相连。因此，可以得出结论：C-15，C-16，C-17，C-20，C-21和一个氧原子构成一个六元
环。同时，在 1H-NMR谱中 H-17的化学位移是δH 7.96，可知这个叔碳 C-17和季碳 C-16之间形成双
键。在 HMBC谱中，仲碳 C-18和 H-19有相关信号峰，而 13C-NMR谱中，C-18和 C-19的化学位移分
别为δC 120.1和δC 133.2，故可推知它们构成一个端基双键。另外，HMBC谱中还有以下相关信号峰：
C-18和 H-20，C-19和 H-15，H-20，H-21，C-20和 H-18(仲碳氢)，C-21和 H-19的相关，可以确认此
端基双键连接在 C-20上。
从 NOESY谱(图 4)可看出 H-3和 H-15，H-15和 H-20均有强的 NOE效应，说明 H-3，H-15和 H-20
在环的同侧；而 H-15和 H-21无 NOE效应，故 H-21与 H-3，H-15，H-20分布于环的异侧；此外，H-21
和 H-18，H-19也存在 NOE效应。因此，可判断出 C-3，C-15，C-20，C-21这四个手性碳原子的相对
构效关系，如图 1所示为 3β-H， 15β-H， 20β-H， 21α-H。
通过上述波谱数据的分析和对照，可确定此化合物的结构与文献[5]报道的 pumiloside 结构一致。
它是首次从珙桐植物中分离得到。


图 3 pumiloside的 HMBC谱 图 4 pumiloside的 NOESY谱
第 35卷 ﹒38﹒

(a) HMBC (b) NOESY
图 5 pumiloside的 HMBC(a)和 NOESY(b)的相关关系

表 1 Pumiloside的碳、氢 NMR数据(溶剂:氘代吡啶)
No. δC δH (J/Hz) No. δC δH (J/Hz)
1 NH 7.96 (1H，s) 16a C 163.0
2 C 149.9 17 CH 148.2 7.96 (1H，s)
3 CH 61.5 4.73 (1H，m) 18 CH2 120.1 4.97 (1H，dd，J =1.8，16.7 Hz)
5 CH2 49.3 4.74 (1H，d，J = 18.0 Hz) 5.09 (1H，dd，J =1.8，10.4 Hz)
5.47 (1H，d，J = 18.0 Hz) 19 CH 133.2 5.48 (1H，overlapped)
6 C 114.5 20 CH 44.0 2.61 (1H，m)
7 C 175.0 21 CH 97.0 5.77 (1H，d，J = 1.6 Hz)
8 C 126.6
9 CH 126.0 8.73 (1H，dd，J =1.5，10.0 Hz) Sugar. δC δH (J/Hz)
10 CH 123.8 7.37 (1H，m) glu-1’ CH 100.5 5.32 (1H，d，J = 7.6 Hz)
11 CH 131.9 7.55 (1H，m) 2’ CH 75.0 4.09 (1H，m)
12 CH 119.2 7.78 (1H，dd，J =1.5，10.0 Hz) 3’ CH 78.4 4.30 (1H，m)
13 C 141.9 4’ CH 71.5 4.31 (1H，m)
14 CH2 30.0 1.50 (1H，m) 5’ CH 78.9 3.99 (1H，m)
2.53 (1H，m) 6’ CH2 62.6 4.43 (1H，m)
15 CH 28.9 3.24 (1H，m) 4.53 (1H，br d，J = 12.0 Hz)
16 C 107.9
参考文献：
[1] 中国科学院植物研究所. 中国高等植物图鉴[M]. 北京: 科学出版社, 1985.
[2] 胡进耀,等. 珙桐生物学研究进展[J]. 中国野生植物资源, 2003,22(4): 15-19.
[3] 贺金生,等. 我国珍稀特有植物珙桐的现状及其保护[J]. 生物多样性, 1995,3(4): 213-221.
[4] 李立源,等. 喜树碱及其衍生物的研究进展[J]. 大连民族学院学报, 2001,3(2): 17-22.
[5] Zhizhen Zhang, et al. New indole alkaloids from the bark of Nauclea orientalis[J]. Journal of Natural Products, 2001,64(8):
1 001-1 005.