全 文 :云南大学学报 (自然科学版), 2004 , 26 (1):61~ 65 CN 53-1045/N ISSN 0258-7971
Journal of Yunnan University
短柄小连翘化学成分
李祖强1 , 罗 蕾2 , 黄 荣1 , 马国义3
(1.云南大学 实验中心 ,云南 昆明 650091;2.云南师范大学 化学化工学院 ,云南 昆明 650092;
3.悉尼大学 药学系 ,澳大利亚 悉尼)
摘要:在细胞毒性试验结果指导下 , 对短柄小连翘(Hypericum petiolulatum Hook.f.et Thoms.ex Dyer)植
物全株的有效部位进行化学成分研究.从二氯甲烷及乙酸乙酯提取物中分离纯化得 6个化合物 ,通过波谱数据
分析 , 鉴定了结构 ,分别是:3α-表白桦树脂酸(3α-epi-betulinic acid , 1), Patuloside A(2), Dimethylpaxanthonin
(3),Morusignin D(4), 槲皮素(Quercetin , 5)和槲皮甙(Quercitrin , 6).化合物 1 ~ 6 均为首次从该植物中分离得
到.同时 ,细胞毒性试验发现 , 短柄小连翘的粗提物及其二氯甲烷和乙酸乙酯提取物有细胞毒活性 ,其 IC50分别
是 11.0 , 8.5 , 10.0μg/ mL.
关键词:短柄小连翘;白桦树脂酸;口山酮;黄酮;细胞毒活性
中图分类号:Q 949.74710;Q 946 文献标识码:A 文章编号:0258-7971(2004)01-0061-05
短柄小连翘(Hypericum pet iolulatum Hook.
f.et Thoms.ex Dyer)是金丝桃亚科(Hypericaceae)
金丝桃属植物 ,在我省分布极为广泛 ,其中分布最
为集中的是滇中地区和滇西北地区[ 1] .该植物具
有清热解毒 、收敛止血 、利湿的功效 ,民间用于消炎
消肿.
关于短柄小连翘的化学成分及抗癌活性 ,国内
外尚无人报道.本文的化学成分研究 ,是在细胞毒
活性筛选结果指导下同步进行的.对采自滇东北的
短柄小连翘植物全株的 95%乙醇粗提物 HP0及其
石油醚 、二氯甲烷 、乙酸乙酯 、甲醇的萃取物 HP1 ,
HP2 ,HP3 ,HP4 ,分别用 L1210细胞进行了细胞毒试
验.结果表明 , HP0 , HP2 , HP3 具有抗癌活性 ,其
IC50分别是 11.0 ,8.5 ,10.0μg/mL.
从活性部位 HP2 , HP3 中分离提纯得 6个化
合物 ,分别测定了理化数据 ,通过 1D和 2D NMR ,
MS及 IR等波谱分析 ,确定了结构 ,分别是:3α-
表白桦树脂酸(3α-epi-betulinic acid , 1);Patulo-
side A(2);Dimethylpaxanthonin(3);Morusignin D
(4)和槲皮素(Quercetin , 5)、槲皮甙(Quercit rin ,
6).化合物(1)~ (6)均为首次从该植物中分离得
到.
1 实验部分
1.1 仪器和材料 熔点用北京第三光学仪器厂 X
-6型显微熔点测定仪测定 ,温度未校正.IR用美
国 BIO-RAD公司 FTS-40 型红外光谱仪测定 ,
KBr 压片.NMR用 Brucker Avance 公司 DRX500
型核磁共振仪测定 , TMS 为内标.MS 用英国 VG
公司 Auto spect-3000型质谱仪测定.柱层析用粗
硅胶(0.075 ~ 0.037mm)为青岛海洋化工厂产品 ,
细硅胶(40 ~ 60μm)及 T LC硅胶片(F254)为德国
Merck公司产品.
采自滇东北的短柄小连翘(Hypericum peti-
olulatum Hook.f.et Thoms.ex Dyer)全株 ,由高级
药剂师李元鉴定.
1.2 分离提取 取短柄小连翘植物全株干样 8
kg ,用 95%乙醇浸泡 30 d ,提取浸膏 HA0(480 g).
取浸膏 350 g 与等重化学纯硅藻土加 95%乙醇混
合均匀 ,于水浴上炒干 ,称重 , m样=300 g.用石油
醚 、二氯甲烷 、乙酸乙酯及甲醇 ,在索氏提取器中分
收稿日期:2003-09-02
基金项目:云南省应用科学基金资助项目(1999B004M);云南省国际合作项目(GH200121).
作者简介:李祖强(1943- ),男 ,教授 ,主要从事抗癌活性天然产物方面的研究.
步萃取 ,得组分 HP1 ,HP2 ,HP3 ,HP4.
合并经细胞毒试验筛选有活性的组分 HP2和
HP3(m =90 g),用 0.075 ~ 0.037 mm 硅胶为吸附
剂 ,进行多次柱层析(石油醚-乙酸乙酯-甲醇系
统),按梯度洗脱.未纯化的组分再用40 ~ 60μm细
硅胶层析抽提 、重结晶 ,纯化得 10个单体.
1.3 细胞毒性筛选 称取 HP0 ,HP1 ~ HP4 等粗
提物及组分各 10 mg ,用二甲亚砜配成 0 ,1 , 10 ,100
μg/mL 4种质量浓度溶液 ,置于培养瓶中 ,分别加
入含有等同数目的 L1 210癌细胞的 10%小牛血清
的 RPM I1640培养基 ,保存在 5%CO2 的 37℃恒温
箱内.分别在 12 ,24 , 48 , 72 h 的时间段 ,观察细胞
生长情况 ,最后用染料排斥试验法计算对 L1 210细
胞生长抑制率.体外试验在悉尼大学癌症医学系药
理室实施.试验结果表明 ,粗提物(HP0)、二氯甲烷
提取物(HP2)及乙酸乙酯提取物(HP3)有细胞毒
活性 , IC50分别是 11.0 ,8.5 ,10.0μg/mL.
2 结构鉴定
2.1 化合物(1) 白色粒晶(80 mg), m.p.316 ~
318℃(CHCl3-MeOH).由 EIMS m /z :456[ M ] +
及1H-和13C NMR谱得分子式 C30H48O3.Lieber-
man-burchard 反应示有三萜结构.1H NMR , 13C
NMR ,DEPT 及 HMQC 谱 ,示有 7个季碳(其中 1
个为羰基碳)、6 个次甲基 、11个亚甲基及 6 个甲
基.IR(KBr , cm-1)信号表明有羟基(3440)、烷烃骨
架(2940)、羧羰基(1680)和烯键(1640)存在.EIMS
m /z(%):456[ M] +(5), 441[ M -CH3] +(4),438
[ M -H2O] +(5), 423[ 441-H2O] +(5), 395[ M -
COOH] +(5), 248[M -208] +(35),189[ M-248-
H-H2O] +(100),是羽扇豆烷三萜特征碎片[ 2] .1H
NMR及1H-1H COSY谱中 ,双键端基 2个质子(α
-H -29 及 β -H -29)(δ4.73 , 4.57)与 H -19
(δ2.13)、H-30(δ1.74)之间偶合 ,表明 C-29 ,C
-19 , C-30 之间相关;H -3(δ3.47)显示为双重
峰 ,分别与α-H -2及 β -H -2(δ1.42 , 1.45)偶
合 ,因此羟基应连在 C-3位α取向.对化合物(1)
的13C NMR和1H NMR谱信号进行仔细解析和指
定 ,列于表 1.推断化合物(1)为 3α-表白桦树脂酸
(3α-epi-betulinic acid)(见图 1).与文献中白桦
树脂酸的13C NMR谱对照[ 3] ,基本一致.
2.2 化合物(2) 黄色粒晶(20 mg),m .p.281 ~
283℃(CHCl3 -MeOH).由 FAB-MS m/ z :423
[ M +H] +及 NMR波谱得分子式 C19H18O11.由 1D
图 1 化合物(1)~ (4)的结构
Fig.1 Structures of compounds 1~ 4
62 云南大学学报(自然科学版) 第 26 卷
表 1 化合物(1)的 NMR 谱数据(in C5D5N , 500 MHz forδH, 125MHz forδC , J in Hz)
Tab.1 NMR data of compound 1(in C5D5N , 500 MHz fo rδH , 125 MHz fo rδC , J in Hz)
C 13C
1H
α β C
13C
1H
α β
1 39.10(t) 1.35(m) 1.70(m) 16 32.62(t) 1.80(m) 2.75(m)
2 27.91(t) 1 , 42(m) 1.45(m) 17 56.44(s)
3 78.01(d) 3.47(brs) 18 47 , 56(d) 2.75(d)(10.5 , 5.5)
4 39.30(s) 19 49.54(d) 2.13(m)
5 55.74(d) 0.96(dd)(7.3 , 5.0) 20 151.03(s)
6 18.58(t) 1.47(m) 1.23(m) 21 30.07(t) 1.50(m) 2.15(m)
7 34.63(t) 1.42(m) 1.25(m) 22 37.38(t) 2.23(m) 1.54(m)
8 40.91(s) 23 28.47(q) 1.08(s)
9 50.76(d) 1.50(dd)(7.0 , 2.2) 24 16.08(q) 1.05(s)
10 37.31(s) 25 16.23(q) 1.25(s)
11 21.01(t) 2.08(m) 1.58(m) 26 16.16(q) 0.80(s)
12 25.92(t) 0.98(m) 1.80(m) 27 14.73(q) 0.98(s)
13 38.42(d) 2.75(t)(10.0) 28 178.72(s)
14 42.64(s) 29 109.78(t) 4.73(d)(2.0) 4.57(d)(2.0)
15 31.02(t) 1.93(m) 2.75(m) 30 19.29(q) 1.74(s)
和 2D NMR波谱表明 ,化合物(2)分子中有 9个季
碳(含 1个羰基碳)、9个次甲基及 1 个亚甲基.IR
谱示有羟基(3 320 cm-1)和共轭羰基(1 640 cm-1)
存在.1H NMR谱显示有两对特征的间位偶合芳环
质子(δ6.41 , 6.65)和邻位偶合芳环质子(δ6.84 ,
7.53);由于羰基去屏蔽作用 , δ7.53定位于 C-8 ,
低场信号(δ13.28)示 C-1 位有-OH 质子(与羰
基缔合);此外 ,还有一组配糖质子(δ3.18 ~ 3.54)
及氧甙端基质子(δ5.10).对化合物(2)的13C 和1H
NMR谱信号进行仔细解析和指定 ,列于表 2.推断
化合物(2)为 3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-1 ,5 ,6
-三羟基口山酮(Patuloside A)(见图 1).与文献[ 4]
对照 ,基本一致.
2.3 化合物(3) 黄色片晶(16 mg), m.p.181 ~
184℃(MeOH).由 EIMS m/ z :396[ M] +及1H -
和13C NMR谱得分子式 C23H24O6.IR谱示有氢键
缔合羟基(3 300 cm-1)和共轭羰基(1 630 cm-1)存
在.EIMS m/ z (%):396 [ M ] +(90), 381 [ M -
CH3] +(30), 353[ 381-CO ] +(97), 339(27), 273
(100),可推知化合物(3)为口山酮类成分.由 1D 和
2D NMR波谱表明 ,化合物(3)分子中有 12个季碳
(含 1 个羰基碳)、 5 个次甲基及 3 个 亚甲
基.1HNMR谱显示有 3个芳环质子 ,其中有1个芳
环质子单峰(δ6.52),一对邻位偶合芳环质子(δ
6.98 , 7.67);由于羰基去屏蔽作用 , δ7.67 定位于
C-8 ,低场 δ13.90的信号示羟基在 C-1位.对化
合物(3)的13C 和1H NMR波谱信号进行仔细解析
和指定 ,列于表 2.推断化合物(3)为 1 , 3 , 5 , 6-四
羟基-2-(2 , 2 -二甲基-4 -异丙烯基)环戊
基口山酮(Dimethylpaxanthonin , 3)(见图 1).与文献
[ 5]对照 ,基本一致.
63第 1 期 李祖强等:短柄小连翘化学成分
表 2 化合物(2)~ (4)的 NMR谱数据(500MHz forδH , 125 MHz forδC , J in Hz)
Tab.2 NM R data of compounds(2)~ (4)(500MHz forδH , 125MHz forδC , J in Hz)
C
化合物(2)(DMSO-d6) 化合物(3)(CD3)2CO 化合物(4)(CD3)2CO
13C 1H 13C 1H 13C 1H
1 162.44(s) 165.88(s) 161.60(s)
2 98.27(d) 6.41(d)(2.3) 112.00(s) 111.57(s)
3 163.58(s) 163.48(s) 163.52(s)
4 94.47(d) 6.65(d)(2.3) 94.77(d) 6.52(s) 94.42(d) 6.58(s)
5 132.56(s) 133.63(s) 135.62(s)
6 153.62(s) 157.24(s) 156.86(s)
7 113.47(d) 6.84(d)(8.4) 113.60(d) 6.98(d)(9.2) 114.18(d) 7.02(d)(9.0)
8 116.10(d) 7.53(d)(8.4) 117.70(d) 7.67(d)(8.6) 121.98(d) 7.85(d)(9.0)
9 179.83(s) 182.01(s) 180.92(s)
4a 156.88(s) 152.87(s) 156.40(s)
8a 112.19(s) 115.18(s) 115.23(s)
9a 102.86(s) 103.12(s) 103.02(s)
10a 145.71(s) 150.89(s) 151.49(s)
1-OH 13.28(s) 13.90(s) 13.38(s)
1 99.92(d) 5.10(d)(7.2) 44.83(d) 3.72(dd)(8.0 , 11.0) 20.01(t) 3.38(d)(7.3)
2 72.98(d) 3.18 ~ 3.54 m 46.22(s) 123.38(d) 5.30(t)(7.3)
3 76.17(d) 3.18 ~ 3.54(m) 48.89(t) 1.70(t)(11.6),Ha 131.57(s)
1.61(t)
(11.6),Hb
4 69.47(d) 3.18 ~ 3.54(m) 45.40(d) 3.06(m) 17.91(q) 1.68(s)
5 77.01(d) 3.18 ~ 3.54(m) 33.78(t) 1.71(m),Ha 25.90(q) 1.79(s)
3.00(m),Hb
6 60.58(t) 3.68(dd)(11.5 , 2.0) 147.56(s)
7 108.2(t) 4.68(brs),Ha
4.78(brs),Hb
8 21.31(q) 1.78(s)
9 30.73(q) 1.11(s)
10 25.30(q) 0.97(s)
OCH3 61.68(q) 3.99(s)
64 云南大学学报(自然科学版) 第 26 卷
2.4 化合物(4) 黄色针晶(15 mg), m.p.181 ~
184℃(Me2CO).由 EIMS m /z :342 [ M ] +及1H
和13C NMR谱得分子式 C19H18O6.IR谱示有氢键
缔合酚羟基(3 300 cm-1)和共轭羰基(1 630 cm-1)
存在.EIMS m/ z(%):342[ M] +(85), 327[ M —
CH3] +(32), 313[ M —CHO ] +(25), 284 [ 313 -
CHO] +(100),推测化合物(4)为口山酮类成分.由 1D
和2D NMR波谱表明 ,化合物(4)分子中有 11 个
季碳(含 1个羰基碳)、4个次甲基 、1个亚甲基及 3
个甲基.1H NMR谱显示有 3个芳环质子 ,其中一
对芳环质子为邻位偶合(δ7.02 ,7.85),由于羰基去
屏蔽作用 , δ7.85定位于 C-8 ,另有 1个芳环质子
单峰(δ6.58);低场 δ13.38的信号示一羟基在 C-
1位.此外 , 1H NMR , 13C NMR还表明 ,化合物(4)
有 2个特征的乙烯基甲基信号 ,有一个三取代双键
和一个亚甲基.对化合物(4)的13C和1H NMR谱信
号进行仔细解析和指定 ,列于表 2.推断化合物(4)
为1 ,3 ,6-三羟基-5-甲氧基-2-(3 -甲基-
2 -丁烯基)口山酮(Morusignin D)(见图 1).与文献
[ 6]对照 ,基本一致.
2.5 化合物(5) 黄色针晶(105 mg),m.p.310 ~
315℃(分解)(Me2CO).EIM S m /z(%):302[ M] +
(16), 301(100), 153 (11), 137 (16).IRνmax
(KBr)cm-1:3 400(OH), 1 663(共轭 C O).1H
NMR(CD3COCD3 , δ):12.19(1H , s , 5-OH), 7.82
(1H ,d , J =2.2 Hz , H-2′), 7.70(1H ,dd , J =2.2 ,
8.7Hz ,H -6′), 7.01(1H , d , J =8.7 Hz ,H -5′),
6.53(1H , d , J =2.0 Hz , H -8), 6.27(1H , d , J =
2.0Hz ,H-6);13C NMR(CD3COCD3 , δ):147.05
(s , C -2), 136.70(s , C -3), 176.55(s , C -4),
162.00(s ,C-5), 98.11(d ,C -6), 165.11(s , C -
7),94.47(d ,C-8),157.77(s ,C-9), 104.03(s , C
-10), 123.69(s , C -1), 115.67(d , C -2),
145.87(s ,C -3),148.34(s ,C -4),116.13(d ,C
-5), 121.46(d , C -6).上述数据与槲皮素
(quercetin)[ 7]对照基本一致 ,故确定化合物(5)为
槲皮素.
2.6 化合物(6) 黄色粉末(42 mg), m.p.250 ~
252℃(MeOH).IRνmax(KBr)cm-1:3 410(OH),
1 658(共轭 C O).1H NMR(C5D5N , δ):12.55
(1H , s ,5-OH), 7.42(1H , d , J =2.12 Hz ,H-2′),
7.37(1H ,dd , J =2.1 ,8.5Hz ,H -6′),6.80(1H , d ,
J =8.5 Hz , H -5′), 6.52(1H , d , J =2.1 Hz , H -
8),6.32(1H , d , J =2.0 Hz ,H -6),6.23(1H , d , J
=1.5 Hz , H-1″), 5.10(1H ,dd , J =1.5 ,3.5Hz ,H
-2″),4.68(1H , dd , J =3.5 , 9.0Hz ,H -3″), 4.32
(2H ,brs , H-4″, H-5″),1.48(3H , d , J =5.5 Hz ,
H-6″);13C NMR(CD3COCD3 , δ):156.41(s , C -
2),134.31(s ,C-3), 177.91(s ,C-4),161.42(s ,C
-5), 98.77(d , C-6), 164.22(s , C-7),93.70(d ,
C-8),157.29(s ,C-9), 104.18(s ,C-10), 121.21
(s ,C -1),115.61(d ,C -2), 145.33(s , C -3),
148.39(s , C -4), 115.63(d , C -5), 120.77(d ,
C -6), 102.12(d , C ” -1), 71.33(d , C” -2),
70.64(d ,C” -3),70.41(d , C” -4), 70.10(d ,C” -
5), 17.48(q , C ” -6), .上述数据与槲皮甙
(quercit rin)[ 3]对照基本一致 ,故确定化合物(6)为
槲皮甙.
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Determination of the dissociation constants of magnolol and
honokiol by UV spectrophotometry
BAO Zhi-juan1 , DAI Lin2 , M IAO Zhao-tao1 , MA Zhi-gang1 , DING Zhong-tao1
(1.Department of Chemistry , Yunnan University , Kunming 650091 , China;
2.Department of Applied Mathematics , Kunming University of Science and Technology , Kunming 650093 , China)
Abstract:According to the principal of determinat ion of acidic dissociation constant by spectropho-
tometry , the UV spectrophotometric method was used to determine the dissociation constants of magnolol and
honokiol(pKa).The data were processed wi th statistics method via computer The result shows that pKa1 and
pKa2 of magnolol are 7.10±0.11 and 10.58±0.36 , and pKa1 and pKa2 of honokiol are 9.64±0.30 and
10.71±0.21 , respectively.This method is simple and result is reliable and accurate.
Key words:magnolol;honokiol;dissociation constant;spect ropho tometry
*************************************
(上接第 65 页)
Chemical constituents of Hypericum petiolulatum
LI Zu-qiang1 , LUO Lei2 , HUANG Rong1 , MA Guo-y i3
(1.Center of Experimental , Yunnan University , Kunming 650091 , China;
2.College of Chemical &Engineering , Yunnan Normal University , Kunming 650092 , China;
3.Faculty of Pharmacy , the University o f Sydney , NSW , Australia)
Abstract:Cy totoxicity screening of ex tracts of Hypericum petiolulatum Hook .f.et Thoms.ex Dyer were
carried out by L1 210 cells.Isolation of chemical constituents were carried out in step with for ef fective part of
H.pet iolulatum by column chromatography.The chemical structures were identif ied by physical and spectral
data analysis.Six constituents have been isolated and established as 3α-epi-betulinic acid(1),Patuloside A
(2),dimethylpaxanthonin(3), Morusignin D (4), quercetin (5)and querci trin (6)respectively fo r the first
time.In addi tion , the crude ex tract , dichloromethane ext ract and EtOAc ex tract possessed cyto toxicity act ivi-
ties w ith IC50 are 11.0 , 8.5 ,10.0(μg/mL)for L1 210 cells respectively.
Key words:Hypericum petiolulatum ;betulinic acid;xanthone;flavonoid;cyto toxicity
69第 1 期 保志娟等:紫外吸光光度法测定厚朴酚及和厚朴酚的解离常数