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米仔兰中环戊烷并苯呋喃化学成分分析



全 文 :米仔兰中环戊烷并苯呋喃化学成分分析
蔡小华1,谢 兵1,李 玲2
(1.贵州民族大学化学与环境科学学院,贵州贵阳 550025;2.怀化医学高等专科学校药学系,湖南怀化 418000)
摘要 [目的]研究米仔兰中环戊烷并苯呋喃类化合物的化学成分。[方法]采用硅胶、Sephadex LH-20柱层析及制备薄层色谱等分离方
法从米仔兰枝叶中分离含有环戊烷并苯呋喃结构的化合物,并通过1H NMR、13C NMR和 MS等波谱技术对分离化合物的结构进行鉴定。
[结果]从米仔兰枝叶的氯仿和乙酸乙酯萃取物中分离得到 4个含有环戊烷并苯呋喃结构的化合物,经鉴定为 3-Hydroxyrocaglamide(化
合物 1)、aglaroxin E(化合物 2)、rocaglamide(化合物 3)和 3-Hydroxyrocaglamide(化合物 4);其中,化合物 2在米仔兰植物中首次被发现。
[结论]该方法准确可靠,可用于米仔兰中环戊烷并苯呋喃类化合物的化学成分研究。
关键词 楝科;米仔兰(Aglaia odorata Lour.);环戊烷并苯呋喃;化学成分
中图分类号 S567 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)23 -11571 -02
Chemical Constituents of Cyclopenta[b]benzofurans from Aglaia odorata Lour.
CAI Xiao-hua et al (School of Chemistry and environmental Science,Guizhou Minzu University,Guiyang,Guizhou 550025)
Abstract [Objective]To study the chemical constituents of cyclopenta[b]benzofuran from A. odorata.[Method]The cyclopenta[b]benzofuran
compounds were isolated from the branches and leaves of A. odorata by silica gel column chromatography,Sephadex LH-2 and preparative TLC.
And their structures were identified with 1H NMR,13C NMR and MS.[Result]Four cyclopenta[b]benzofuran compounds were isolated and iden-
tified as 3-Hydroxyrocaglafolin(compound 1),aglaroxin E(compound 2),rocaglamide(compound 3)and 3-Hydroxyrocaglamide(compound 4);
and compound 2 was found in A. odorata for the first time.[Conclusion]The method is accurate and reliable,and can be used for studying the
chemical constituents of cyclopenta[b]benzofuran from A. odorata.
Key words Meliaceae;Aglaia odorata Lour.;Cyclopenta[b]benzofurans;Chemical constituents
基金项目 国家自然科学基金资助项目(20962006) ;贵州省教育厅培
育项目(黔教科 20090021)。
作者简介 蔡小华(1966 -) ,男,湖南邵阳人,教授,博士,从事有机合
成及天然活性成分提取分离研究,E-mail:caixh1111@ 163.
com。
收稿日期 2012-03-30
米仔兰(Aglaia odorata Lour.)是楝科(Meliaceae)米仔兰
属(Aglaia)的一种常绿灌木或小乔木,别名珠兰、树兰和鱼仔
兰等,主要分布于东南亚各国和我国广西、广东、云南和贵州
等地区,现在世界各地均有栽培。米仔兰具有活血散瘀和消
肿止痛的功效,可用于治疗风湿关节痛、跌打损伤和痈疽肿
毒等[1]。国外对米仔兰属植物化学成分进行较为深入的研
究,从该属植物中所分离得到的有机化合物主要有环戊烷并
苯呋喃、双酰胺、木质素、三萜、甾体、黄酮类和四降三萜
等[2 -5],其中环戊烷并苯呋喃类化合物具有明显的杀虫和抗
肿瘤作用[6 -7]而受到人们的极大关注。如:楝酰胺 roca-
glamide(1)是米仔兰属植物中特有的环戊烷并苯呋喃类化合
物,表现出明显的杀虫、抗肿瘤和抗炎活性,对人体癌细胞有
很强的细胞毒活性,其 IC50值在1. 0 ~6. 0 ng /ml。rocaglamide
及几个其他衍生物成为目前已知的最强的 NF-κB的诱导基
因抑制剂之一[8 -9]。除了明显的抗肿瘤活性外,rocaglamide
类化合物还表现出明显的抗炎和高效的免疫保护活
性[10 -11]。目前,有关中国米仔兰属植物化学成分的研究鲜
有报道[1,12 -13]。因此,笔者对采集于湖南南部通道县米仔兰
的枝叶进行化学成分研究,从其氯仿和乙酸乙酯萃取物中分
离获得 4个包含环戊烷并苯呋喃结构的化合物,并通过1H
NMR,13C NMR,MS等波谱技术对化合物的结构进行鉴定,以
期为米仔兰的进一步开发利用提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。米仔兰枝叶,采集于湖南通道县,由怀化
医专梅树谟老师鉴定。
1. 1. 2 主要仪器。Varian400 核磁共振仪,购自美国瓦里安
公司;Finnigan LCQDECA质谱仪,购自美国 Thermo公司;Perkin
Elmer FT-IR Spectrometer 红外光谱仪,购自美国 PE 公司;
Perkin Elmer Model 341型旋光仪,购自美国 PE公司。
1. 1. 3 主要试剂。200 ~ 300 目硅胶,购自青岛海洋化工有
限公司;Sephadex LH-20 葡聚糖凝胶,购自 Pharmacia 公司;
其他试剂均为分析纯,市售。
1. 2 方法
1. 2. 1 样品的提取与分离。取自然风干的米仔兰枝叶
10. 00 kg,粉碎,用 30 L浓度 95%乙醇溶液室温浸泡,然后提
取 3次,每次提取时间为 6 h,合并提取液,减压浓缩后得到
半固体状粗浸膏。将所得浸膏用水分散后,依次用石油醚、
氯仿、乙酸乙酯和正丁醇溶液各萃取 3次,浓缩,分别得石油
醚萃取物、氯仿萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物。
氯仿萃取物和乙酸乙酯萃取物经反复硅胶和 Sephadex LH-20
葡聚糖凝胶柱及制备薄层色谱层析得到 4 个含有环戊烷并
苯呋喃结构的化合物(图 1)。
1. 2. 2 化合物结构的鉴定。以 TMS为内标,采用 Varian 400
核磁共振仪测定1H和13C NMR;采用 Finnigan LCQDECA质谱仪
记录 ESI-MS;采用 Perkin Elmer FT-IR Spectrometer红外光谱
仪测定 IR;采用 Perkin Elmer Model 341 型旋光仪在 20 ℃、
589 nm波长下测试旋光度。
2 结果与分析
分离所得含有环戊烷并苯呋喃结构的化合物 1 ~ 4的波
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(23):11571 - 11572,11590 责任编辑 石金友 责任校对 李岩
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.23.102
谱数据结果如下:
化合物 1:浅黄色油状物; [α]20D = - 54. 93(c = 0. 21,
CHCl3) ;EI-MS(m/z,%) :508( [M]
+,18) ,490(10) ,406
(14) ,329(26) ,316(100) ,301(32) ,283(31) ,218(10) ,181
(24) ;1H NMR(CDCl3,400 MHz) :δ3. 65(3H,s,COOCH3) ,
3. 77(3H,s,OCH3-4’) ,3. 85(3H,s,OCH3-6) ,3. 87(3H,s,
OCH3-8),4. 02(1H,dd,6. 2,14. 2 Hz,H-2),4. 29(1H,d,14. 2 Hz,
H-3),4. 88(1H,d,6. 2 Hz,H-1),6. 23(1H,d,2. 0 Hz,H-7),6. 30
(1H,d,2. 0 Hz,H-5),6. 66(1H,d,8. 4 Hz,H-5’),6. 71(3H,dd,
2. 0 8. 4 Hz,H-6’)6. 78(1H,d,2. 0 Hz,H-2’),6. 95 ~7. 05(5H,
m,H-2’’~ 6’’),13 C NMR(CDCl3,100 MHz):δ 52. 3(C-2),
52. 8(COOCH3),56. 0,56. 1,56. 2(3 × OMe),56. 6(C-3),80. 5
(C-1),90. 2(C-5),93. 2(C-7),95. 3(C-8b),102. 7(C-3a),109. 4
(C-8a),111. 3(C-5’),116. 7(C-2’),120. 5(C-6’),127. 3(C-
4’’),128. 6(C-3’’,5’’),129. 4(C-2’’,6’’),139. 2(C-1’’),
146. 5(C-3’),147. 8,159. 2,162. 3,165. 4 (C-4’,8,4a,6),172. 5
(C = O)。以上数据与文献数据基本一致,故鉴定化合物 1为
3-Hydroxyrocaglafolin[14]。
图 1 含环戊烷并苯呋喃结构的化学成分
化合物 2:浅黄色结晶;mp 135 ~ 138 ℃(CHCl3) ;[α]
20
D
= - 64. 8(c = 0. 18,CHC13) ;EI-MS(m/z,%) :535( [M]
+,
12) ,517(5) ,420(43) ,343(55) ,330(54) ,315(26) ,235(28) ,
181(41) ,176(100) ,131(14) ;1H NMR(CDCl3,400 MHz) :δ
2. 95(3H,s,NCH3) ,3. 39(3H,s,NCH3) ,3. 60(3H,s,OCH3-
3’) ,3. 78(3H,s,OCH3-4’) ,3. 86(3H,s,OCH3-6) ,3. 90(3H,
s,OCH3-8) ,4. 15(1H,dd,J = 6. 8 13. 6 Hz,H-2) ,4. 40(1H,
d,J =13. 6 Hz,H-3) ,5. 02(1H,d,J = 6. 8 Hz,H-1) ,6. 23
(2H,d,J = 2. 0 Hz,H-7) ,6. 35(1H,d,J = 2. 0 Hz,H-5) ,
6. 68(1H,d,J = 2. 2 Hz,H-2’) ,6. 81(1H,d,J = 8. 6 Hz,H-
5’),6. 90(2H,m,H-2’’6’’),6. 98(1H,dd,J = 2. 2,8. 6 Hz,H-
6’),7. 05(3H,m,H-3’’~5’’);13C NMR (CDCl3,100 MHz):δ
31. 0(N-Me),36. 2(N-Me),37. 4(C-2),56. 0,56. 2,56. 0,56. 7(4
×OMe),57. 0(C-3),79. 9(C-1),90. 2(C-5),93. 2(C-7),95. 2
(C-8b),102. 0(C-3a),109. 6(C-8a),111. 5(C-3’),114. 4(C-
2’),122. 2(C-6’),127. 6(C-3’’,5’’),128. 8(C-2’’,6’’),
130. 1(C-1’),139. 9(C-1’’),149. 0(C-3’),149. 8,159. 8,162. 3,
165. 5(C-4’,8,4a,6),171. 9(C = O)。以上数据与文献数据基
本一致[15],鉴定化合物 2为 aglaroxin E。
化合物 3:浅黄色结晶;mp 129 ~ 130 ℃(CHCl3) ;[α]
20
D
= -96. 2°(c = 1. 0,CHCl3) ;EI-MS (m/z,%) :505( [M]
+,
10) ,390(16) ,313(52) ,300(60) ,285(30) ,205(36) ,181
(68) ,176(100) ,135(78) ,131(68) ,103(50) ;1H NMR
(CDCl3,400 MHz) :δ 2. 85(3H,s,N-Me) ,3. 36,(3H,s,N-
Me) ,3. 62(3H,s,OMe-4’) ,3. 82(3H,s,OMe-8) ,3. 85(3H,s,
OMe-6) ,3. 92(1H,d,J = 13. 6 Hz,H-3) ,4. 16(1H,dd,J =
6. 6 ~13. 6 Hz,H-2) ,4. 98(1H,d,J = 6. 6 Hz,H-1) ,6. 18
(1H,d,J = 1. 6 Hz,H-7) ,6. 30(1H,d,J = 1. 4 Hz,H-5) ,
6. 65(2H,d,J = 8. 6 Hz,H-3’,5’) ,6. 98(2H,d,J = 8. 6 Hz,
H-2’’,6’’) ,6. 98(3H,m,H-3’’,4’’,5’’) ,7. 10(2H,d,J
= 8. 6 Hz,H-2’,6’) ;13C NMR(CDCl3,100 MHz) :δ 48. 3(C-
2) ,54. 5,55. 5,55. 5(OMe × 3) ,56. 4(C-3) ,79. 6(C-1) ,89. 9
(C-5) ,92. 8(C-7) ,94. 6(C-8b) ,102. 3(C-3a) ,109. 2(C-8a) ,
112. 4(C-3’,5’) ,126. 5(C-4’’) ,127. 9(C-2’’,6’’) ,128. 5
(C-3’’,5’’) ,128. 8(C-1’) ,129. 8(C-2’,6’) ,139. 6
(C-1’’) ,158. 6,159. 1,161. 8,164. 4(C-4’4a,6,8,) ,172. 1
(C = O)。以上数据与文献数据基本一致[16],故鉴定化合物
3为 rocaglamide。
化合物 4:浅黄色结晶;mp 128 ~ 130 ℃(CHCl3) ;[α]
20
D -
89. 9 (c = 0. 20,CHCl3) ;EI-MS(m/z,%) :521( [M]
+,17) ,
503(22) ,406(53) ,329(65) ,316(72) ,301(23) ,283(13) ,181
(57) ,176(100) ,131(18) ;1H NMR(CDCl3,400 MHz) :δ 2. 36
(1H,br,s,OH) ,2. 75(1H,br,s,OH) ,2. 93(3H,s,N-Me) ,
3. 40(3H,s,N-Me) ,3. 78(3H,s,OCH3-4’) ,3. 80(3H,s,
OCH3-3’) ,3. 87(3H,s,OCH3-6) ,3. 92(3H,s,OCH3-8) ,4. 13
(1H,dd,7. 2,13. 6 Hz,H-2) ,4. 37(1H,d,13. 6 Hz,H-3) ,4. 98
(1H,d,7. 2 Hz,H-1) ,6. 24(1H,d,2. 0 Hz,H-7) ,6. 36(1H,d,
2. 0 Hz,H-5) ,6. 68(1H,d,8. 8 Hz,H-5’) ,6. 77(1H,dd,2. 2,
8. 8 Hz,H-6’) ,6. 84(1H,dd,2. 2 Hz,H-2’) ,6. 90-7. 08(5H,
m,H-2’’~ 6’’) ;13 C NMR (CDCl3,100 MHz) :δ 30. 3(N-
Me) ,35. 8(N-Me) ,37. 9(C-2) ,55. 4,56. 1,56. 1(3 × OMe) ,
57. 2(C-3) ,80. 2(C-1) ,90. 1(C-5) ,93. 0(C-7) ,95. 7(C-8b) ,
102. 7(C-3a) ,110. 0(C-8a) ,113. 3(C-5’,C-3’) ,118. 9(C-
2’) ,120. 8(C-6’) ,127. 3(C-4’’) ,128. 7(C-3’’,5’’) ,
129. 2(C-2’’,6’’) ,130. 1(C-1’) ,139. 8(C-1’’) ,147. 4,
159. 9,163. 3,165. 2(C-4’,8,4a,6) ,171. 8(C = O)。以上数
据与文献数据基本一致[15],故鉴定化合物 4为 3-Hydroxyro-
caglamide。 (下转第 11590页)
27511 安徽农业科学 2012 年
物歧化酶起到主要的作用。在 Cu /zn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD
3种超氧化物歧化酶中,Cu /Zn SOD在生物体内的分布是最
广的,稳定性也是最高的。研究表明,植物体内抗氧化酶
SOD 活性的提高能增强植物对多种氧化胁迫的抗性[10]。据
报道,超氧化物歧化酶活性的生化指标可作为棉花育种的辅
助选择,在生长发育的后期,SOD 的活性与短季棉早熟而不
早衰的特性直接相关[11]。有关 SOD基因工程改良植物耐旱
性的研究已有了一定的发展,从具有抗旱性的植物中克隆出
SOD基因,并在转基因植株中验证其活性。李文凤等[12]将
乳酸克鲁维酵母中的 Cu /Zn-SOD基因在酿酒酵母W303α菌
株中表达,并通过添加百草枯和热激胁迫对宿主耐受性进行
探讨,结果证明 SOD 酶的表达是菌体抵抗外界压力适应和
生存所必须。吴建慧等[13]将碱茅中的 Cu /Zn-SOD基因转入
酵母中,通过盐碱、氧化胁迫试验检测,结果发现重组酵母的
抗盐碱、抗氧化能力明显增强,从而证明了碱茅 Cu /Zn-SOD
基因在酵母表达中具有提高其抗盐碱和耐氧化能力。通过
对苜蓿及烟草进行转 SOD 基因的研究,发现转化了 SOD 基
因的植株抗氧化、抗寒的能力明显得到增强[14]。
干旱、高盐及低温等缺水胁迫是最主要的影响植物生长
和发育的环境胁迫因素。水资源短缺已成为制约全世界农
业发展的一个重要不利条件。因此,如何提高植物的抗逆
性,成为各国科学家的研究热点。紫萼藓科植物多生长在砂
土或裸露的岩石上,为典型的耐旱藓类,具有很强的耐旱性,
蕴含着大量优质的抗逆基因资源。如果能够将这些抗逆基
因通过现代生物学手段转入其他植物中,不仅可解决粮食产
量低的问题,还可改善生态环境。该试验通过对东亚砂藓
Cu /Zn-SOD基因的克隆,为进一步研究紫萼藓科植物的抗旱
性以及 Cu /Zn-SOD在苔藓中的抗非生物胁迫方面的功能提
供了理论依据与基础。
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2169 -2174.
(上接第 11572页)
3 结论与讨论
试验从米仔兰枝叶的氯仿和乙酸乙酯萃取物中分离得
到了 4 个含有环戊烷并苯呋喃结构的化合物,经1H NMR、13
C NMR 和 MS 等波谱技术鉴定为 3-Hydroxyrocaglafolin、
aglaroxin E、rocaglamide和 3-Hydroxyaglamide;其中,aglarox-
in E为首次从米仔兰植物中被发现。该研究为深入开发利
用米仔兰资源提供了依据。
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09511 安徽农业科学 2012 年