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云南马尾杉的化学成分研究



全 文 :收稿日期:2009-10-27
基金项目:中国科学院西部之光人才培养项目(2005)
* 通讯作者
云南马尾杉的化学成分研究
谢小燕, 蒋金和, 陈业高 *
摘 要:从蕨类植物云南马尾杉(Phlegmariurus yunnanensis)地上部分通过溶剂提取、硅胶柱层
析、Sephadex LH-20 柱层析和反相柱层析等方法分得 5 个化合物. 利用现代波谱法结合理化分
析对提纯的化合物进行结构鉴定. 首次从云南马尾杉中分离得到 1个生物碱 lycoposerramine H、
4个 serratene 型三萜:serratenediol-3-acetate、serratenediol、lycocryptol 和 serratriol..
关键词:云南马尾杉;化学成分;生物碱;三萜;结构鉴定
中图分类号:R 248.1 文献标识码:A 文章编号:1674-4942(2010)01-0068-04
(云南师范大学 化学化工学院,云南 昆明 650092)
Abstract:Five compounds were obtained by silica gel chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography and
reverse phase C-18 column chromatography from the aerial parts of Phlegmariurus yunnanensis, and the chemical
structures of these compounds were identified by modern spectroscopy as well as physico-chemical analysis. These
compounds were identified to be lycoposerramine H, serratenediol-3-acetate, serratenediol, lycocryptol and serratriol.
They were obtained from P. yunnanensis for the first time.
Key words:Phlegmariurus yunnanensis;chemical constituents;alkaloid;triterpenoids;structural identification
Study on the Chemical Constituents from
Phlegmariurus yunnanensis
XIE Xiaoyan, JIANG Jinhe, CHEN Yegao*
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Yunnan Normal University,Kunming 650092,China)
石杉科植物分为石杉属(Huperzia)和马尾杉属
(Phlegmariurus) . 上世纪八十年代,我国科学家
从蛇足石杉(Huperzia serrata)中分得石杉碱甲,该
化合物具有很强的抑制乙酰胆碱酯酶 (AChE)活
性,临床试验研究表明其对治疗重症肌无力和早老
性痴呆有显著疗效,已被国际上列为第二代乙酰胆
碱酯酶抑制剂之一,是近年来广为瞩目的天然药物
成分 . 从蛇足石杉和类似植物中发现新的活性
成分一直受到国内外天然药物化学家的重视,得到
了许多结构奇特且具有较好活性的生物碱 . 云
南马尾杉(Phlegmariurus yunnanensis Ching)系云南
西北部特有植物 . 薄层层析可检测出其中含有五
种生物碱,即石杉碱甲、石杉碱乙、lycodoline、lucid
ioline 和 lycopodine,但未见单体化合物的分离纯
化 . 为探索云南马尾杉的活性成分,我们对产于
云南贡山的云南马尾杉化学成分进行了研究 ,采
用各种分离方法包括常压硅胶柱层析、减压硅胶柱
层析、凝胶层析和反相柱层析等方法,共分得 5 个
化合物. 经过波谱分析(核磁共振氢谱、碳谱)确定
它们的结构分别为 1 个生物碱 lycoposerramine H
(1)、4 个 serratene 型三萜;serratenediol-3-acetate
(2)、serratenediol(3)、lycocryptol(4)和 serratriol(5).
化合物 1-5均为首次从本植物中分到,结构式为:
[1]
[2-5]
[6-8]
[9]
2010年 3月 Journal of Hainan Normal University(Natural Science) Mar. 2010
第 23 卷第 1 期 海南师范大学学报(自然科学版) Vo1.23 No.1
第 1期 谢小燕等: 云南马尾杉的化学成分研究 69
1.1 仪器
ZF-II型紫外分析仪 (上海顾村中实仪器厂);
Varian Mat-711 质谱仪(美国 Finnigan 公司);核磁
共振仪(Bruker DRX-500 型,德国布鲁克公司);旋
转蒸发仪(SB-2000 系列,日本东京理化).
1.2 试剂
层析硅胶(青岛海洋化工厂),Sephadex LH-20
(20~80 mm,Pharmacia Fine Chemical Co,Ltd.),高
效薄层层析硅胶 G板(烟台化工研究院),显色剂为
体积分数 10 %硫酸-乙醇溶液(乙醇为工业纯,使用
前重蒸),其它试剂为化学纯或分析纯.
1.3 材料
云南马尾杉采自云南贡山,由云南大学生命科
学学院陆树刚教授鉴定为 Phlegmarium yunnanensis
Ching的地上部分.
云南马尾杉干燥地上部分(419 g),用工业乙
醇室温浸提 7 次. 浸出液减压浓缩得乙醇提取物.
提取物加入 1 mol /L H2SO4酸化至 pH 2后,用乙酸
乙酯萃取得到非碱性脂溶性成分(22 g),萃取后的
酸水液用浓氨水碱化至 pH 10,然后用氯仿萃取,
减压浓缩后得到碱性脂溶性成分(2.1 g). 氯仿萃取
物上硅胶柱,以氯仿 ∶甲醇(1∶0→0∶1)进行梯度洗
脱,薄层层析检测共分成五部分 . 其中氯仿 ∶甲醇
10∶1部分(60 mg)经反相柱层析(甲醇∶水 6∶4→1∶0)
和凝胶层析(氯仿∶甲醇 3∶2)得到化合物 1(15 mg).
乙酸乙酯萃取物进行硅胶柱层析,以氯仿∶丙酮(1∶0
→0∶1)进行梯度洗脱,薄层层析检测共分成五个部
分. 其中氯仿部分(200 mg)和氯仿∶丙酮 80∶1 部分
(150 mg),分别进行反复重结晶得到化合物 2(20
mg)和化合物 3(15 mg). 氯仿∶丙酮 20∶1 部分(200
mg)经反复硅胶柱层析(氯仿∶甲醇 50∶1→0∶1)和凝
胶层析(氯仿∶甲醇 3∶2)得到化合物 4(30 mg)和化合
物 5(12 mg).
首次从云南马尾杉地上部分分离得到 5 个成
分,利用现代核磁共振波谱法,结合理化分析进行
鉴定,5 个化合物的结构分别为 lycoposerramine H
(1)、serratenediol-3-acetate (2)、serratenediol (3)、
lycocryptol(4)和 serratriol(5).
化合物 1,无色针状晶体,易溶于甲醇,碘化铋
甲显色呈红色. 13C-NMR 和 DEPT谱显示该化合物
有 16 个碳,包括 1 个 CH3,7 个 CH2,5 个 CH 和 3
个季碳. δ 213.2 处的季碳说明连有羰基,δ 77.2 处
的连氧 CH 说明连有羟基. δ 1.52 (3H,s,H-16)处
的甲基和三取代双键[δ 123.2(d,C-8),135.5(s,C-
15)] 表明为石松类生物碱 . 1H-NMR(C5D5N,500
MHz) ∶ δ 3.88(1H,dd,J = 3.1,11.8 Hz,H-4),4.16
(1H,s,H-6),5.42 (1H,d,J = 5.0 Hz,H-8),1.71
(1H,m,H-11),2.46 (1H,dd,J = 1.7 Hz,H-11),
2.79(1H,d,J = 18.0 Hz,H-14)1.52(3H,s,H-16);
13C-NMR(C5D5N,125MHz):δ 47.3(t,C-1),18.4 (t,
C-2),19.8 (t,C-3),38.8 (d,C-4),213.2 (s,C-5),
77.2(d,C-6),43.1(d,C-7),123.2(d,C-8),47.7(t,
C-9),27.4(t,C-10),26.7(t,C-11),43.2(d,C-12),
61.2(s,C-13),41.4(t,C-14),135.5(s,C-15),23.1
(q,C-16). 数据与文献报道的化合物 lycoposer-
ramine H 数据完全一致,结构鉴定为 lycoposer-
ramine H.
化合物 2,白色片状结晶,溶于氯仿. 5 %浓硫
酸乙醇溶液显色呈红色. 13C-NMR 和 DEPT 谱显示
该化合物有 32 个碳,其中 8 个为 CH3 [δ 28.0(q,
C-23),19.2 (q,C -24),16.2 (q,C -25),21.7 (q,C -
26),13.8(q,C-28),15.0(q,C-29),28.0(q,C-30)],
有 1 个甲基为乙酰氧基[δ 171.0,27.6 和 2.05(3H,
s)]. 2 个连氧碳信号[δ 80.8(d,C-3),79.1(d,C-21)]
1 仪器、试剂与材料
2 试验方法
3 结果与讨论
[10]
2 R1=Ac,R2=R3=H
3 R1=R2=R3=H
4 R1=H,R2=R3=OH
5 R1=R3=H,R2=OH
70 海南师范大学学报(自然科学版) 2010年
[11]
[11-13]
[14-15]
及 δ 55.9(t,C-27)处的亚甲基显示了 serratene 型
五环三萜型特征,推断为三萜类化合物 . 1H-NMR
(CDCl3,500 MHz)∶δ 5.32 (1H,s,H-15),4.47(1H,
dd,J = 5.2,11.3 Hz,H-3),3.22(1H,dd,J = 4.3,11.3
Hz,H-21),2.05 (3H,s,-OCOCH3),0.96 (3H,s,H-
30),0.79-0.84 (15H,s,H-24,25,26,28,29),0.66
(3H,s,H-23);13C-NMR(CDCl3,125 MHz) ∶ δ 27.5
(t,C-1),27.2(t,C-2),80.8(d,C-3),38.0(s,C-4),
44.9(d,C-5),18.7(t,C-6),49.4(t,C-7),38.1(s,C-
8),62.6(d,C-9),37.8(s,C-10),24.0(t,C-11),25.2
(t,C-12),57.1(d,C-13),138.1(s,C-14),122.1(d,
C-15),23.8 (t,C-16),55.7 (d,C-17),36.0 (s,C-
18),38.8 (t,C-19),27.2 (t,C-20),79.1 (d,C-21),
37.0 (s,C -22),28.0 (q,C -23)19.2 (q,C -24),16.2
(q,C-25),21.7 (q,C-26),55.9 (t,C-27),13.8(q,
C-28),15.0 (q,C-29),28.0 (q,C-30),171.0 (s,
CH3COO-),27.6(q,CH3COO-). 以上数据与文献报
道的 serratenediol-3-acetate 数据一致 ,故鉴定
该化合物为 serratenediol-3-acetate.
化合物 3,片状晶体,易溶于石油醚、氯仿、苯、
热甲醇,不溶于水,硫酸乙醇显色呈红色. 13C-NMR
和 DEPT 谱显示该化合物有 30 个碳,其中 7 个为
CH3碳. 核磁共振谱与化合物 2非常相似,仅少了一
个乙酰基. 1H-NMR (C5D5N,500 MHz)∶δ 5.51(1H,
brs,H-15),3.56(2H,m,H-3a,21b),1.26(3H,s,H-
30),1.20(3H,s,H-28),1.08(3H,s,H-26),0.95 (3H,
s,H-29),0.88(3H,s,H-24),0.85(3H,s,H-25),0.79
(3H,s,H-23);13C-NMR (C5D5N,125MHz): δ 38.9
(t,C-1),28.0(t,C-2),79.0(d,C-3),39.5(s,C-4),
56.5(d,C-5),19.8(t,C-6),46.0(t,C-7),37.9(s,C-
8),63.4(d,C-9),38.0(s,C-10),25.1(t,C-11),28.6
(t,C-12),58.1 (d,C-13),39.2 (s,C-14),123.2 (d,
C-15),25.1 (t,C-16),50.5 (d,C-17),39.9 (s,C-
18),36.9 (t,C-19),28.7 (t,C-20),78.6 (d,C-21),
40.0 (s,C-22),29.2 (q,C-23),16.0 (q,C-24),16.6
(q,C-25),20.6 (q,C-26),57.0 (t,C-27),14.2(q,
C-28),16.9(q,C-29),28.7(q,C-30). 以上数据与
文献报道的 serratenediol 对照完全一致 ,故鉴
定化合物 3 为 serratenediol.
化合物 4,白色片状结晶,溶于氯仿. 浓硫酸乙
醇显色呈红色,13C-NMR 和 DEPT 谱显示该化合物
有 30 个碳,其中有 5 个 CH3[δ 23.7(q,C-23),14.5
(q,C-25),23.1(q,C-26),16.6(q,C-28),20.1 (q,
C-29)]和 2个连氧碳信号[δ 80.5(d,C-3),80.0 (d,
C-21)]. 此外,δ 64.6(t,C-24),64.0(t,C-30)处的 2
个羟甲基,以及 serratene 型五环三萜的特征信号 δ
56.3(t,C-27),说明化合物 4 为 serratene 型三萜化
合物 . 1H-NMR (C5D5N,500 MHz)∶δ 5.46(1H,m,
H-15),4.57(1H,d,J= 10.9,H-24a),4.50(1H,d,J=
10.1,H-30a),3.82 (1H,d,J = 10.9,H-24b),3.70
(1H,d,J = 10.1,H-30b),3.63 (1H,m,H -3),3.59
(1H,s,H-21),1.53 (3H,s,H-23),1.49 (3H,s,H-
26),0.86 (3H,s,H-29),0.80 (3H,s,H-28),0.72
(3H,s,H-25);13C-NMR (C5D5N,125 MHz)∶δ 37.5
(t,C-1),28.8(t,C-2),80.5(d,C-3),42.7(s,C-4),
50.9 (d,C-5),19.7 (t,C-6),45.7 (t,C -7),38.2 (s,
C-8),62.9(d,C-9),36.2(s,C-10),25.7(t,C-11),
27.7 (t,C-12),57.6 (d,C-13),138.6 (s,C-14),
122.7(d,C-15),24.7(t,C-16),56.6(d,C-17),37.6
(s,C-18),38.9(t,C-19),29.0(t,C-20),80.0(d,C-
21),43.4 (s,C-22),23.7 (q,C-23),64.6 (t,C-24),
14.5 (q,C-25),23.1 (q,C-26),56.3 (t,C-27),16.6
(q,C-28),20.1(q,C-29),64.0(t,C-30). 以上数据
与文献报道的 lycocryptol 对照一致 ,故鉴定化
合物 4 为 lycocryptol.
化合物 5,白色片状结晶,溶于氯仿. 浓硫酸乙
醇显色呈红色,13C-NMR 和 DEPT 谱显示该化合
物有 30 个碳,其中有 6 个 CH3 [δ 28.3(q,C-23),
15.5(q,C-25)23.7(q,C-26)16.6(q,C-28)20.1(q,
C-29),13.8(q,C-30)]和 2 个连氧碳信号 [δ 80.0
(d,C-3)78.3(d,C-21)]. 此外,还有一个羟甲基 [δ
64.5(t,C-24)],以及 serratene 型三萜的特征信号
[δ56.4(t,C-27)],由此可推断为 serratene 类三萜化
合物. 1H-NMR(C5D5N,500 MHz)∶δ 5.39(1H,br s,
H-15),4.52(1H,d,J= 10.9,H-24a),3.73(1H,d,J=
10.9,H-24b),3.67 (1H,m,H-3),3.52 (1H,m,H-
21),1.55 (3H,s,H-23),1.20 (3H,s,H-25),1.10
(3H,s,H-26),0.84 (3H,s,H-28),0.79 (3H,s,H-
29),0.76 (3H,s,H -30);13C -NMR (C5D5N,125
MHz) ∶δ 37.6(t,C-1),28.7(t,C-2),80.0(d,C-3),
43.4 (s,C-4),50.1 (d,C-5),20.0 (t,C -6),45.8 (t,
C-7),38.2 (s,C-8),62.9 (d,C-9),36.5 (s,C-10),
25.6(t,C-11),27.7(t,C-12),57.6(d,C-13),138.6
(s,C-14),122.9 (d,C-15),24.7 (t,C-16),56.7 (d,
C-17),37.5 (s,C-18),39.0 (t,C-19),28.8 (t,C-
20),78.3(d,C-21),39.5(s,C-22),28.3(q,C-23),
64.5 (t,C-24),15.5 (q,C-25),23.7 (q,C-26),56.4
(t,C-27),16.6(q,C-28),20.1(q,C-29),13.8(q,C-
30). 以上数据与文献报道的 serratriol对照一致 ,
故鉴定化合物 5为 serratriol.
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责任编辑:毕和平
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