全 文 ：Vo.l 26 高 等 学 校 化 学 学 报 No. 10
2 0 0 5 年 10月 　 　　　　　CHEM ICAL JOURNAL OF CH INESE UN IVERSITIES　　　　　 　 1817 ～ 1819
虎眼万年青单萜内酯新成分的分离及结构鉴定
白进发 1, 2 , 刘志强 1 , 王淑敏 1 , 宋凤瑞1 , 刘淑莹 1
(1. 中国科学院长春应用化学研究所新药研究实验室 , 长春 130022;2. 中国科学院研究生院 , 北京 100039)
摘要　对虎眼万年青氯仿提取物进行柱层析分离 , 得到一种单萜内酯(Lo lio lide)化合物(6-羟基-4, 4, 7a-三甲
基-5, 6, 7, 7a-四氢-4H-苯并呋喃-2-酮), 用红外光谱和核磁共振波谱确定了该化合物的结构 , 并用电喷雾多
级串联质谱对化合物的裂解机理进行了研究. 通过比旋光度和核磁共振氢谱确定了化合物的立体构型.
关键词　虎眼万年青;单萜内酯;对映异构体
中图分类号　O657　　　　文献标识码　A　　　　文章编号　0251-0790(2005)10-1817-03
收稿日期:2004-09-29.
基金项目:国家自然科学基金(批准号:20173057)和吉林省科技厅自然科学基金(批准号:20030916-2)资助.
联系人简介:刘淑莹(1943年出生), 女 , 博士 , 研究员 , 博士生导师 , 从事有机质谱学研究. E-m ail:m s lab@ ciac. j.l cn
虎眼万年青 (Ornithoga lum caudatum Ait)为百合科虎眼万年青属多年生草本植物. 它原产非洲南
部 , 在我国北方有栽培. 民间用全草或球茎入药 , 主要用于消炎和抗癌. 目前已从该属植物中分离得
到了胆甾烷苷和降胆甾烷苷类成分 , 其中从虎眼万年青属植物 (Ornithoga lum saundersiae)中分离得到
的酰基胆甾烷苷 (OSW-1)对多种肿瘤细胞具有抑制活性 , 其活性比常见抗癌药阿霉素 、喜树碱和紫杉
醇等的活性高 10倍以上[ 1] . 迄今 , 有关虎眼万年青植物的化学成分的研究较少 , 主要集中在对极性较
大的苷类和黄酮类等成分进行分离提取研究 [ 2 ～ 4] , 而对其弱极性化学成分的研究尚未见报道. 我们对
虎眼万年青极性较小的氯仿提取部分进行了详细研究 , 从中分离得到了一种单萜内酯 (Loliolide)化合
物 , 采用红外光谱和核磁共振波谱确定了该化合物的结构 , 并用电喷雾多级串联质谱 (ES I-MSn )对化
合物的裂解机理进行了研究. 通过比旋光度和核磁共振氢谱确定了化合物的立体构型.
1　实验部分
1. 1　仪器与试剂
5DX-FT红外光谱仪 (美国 N ico le t公司 );AV-400核磁共振波谱仪 (美国 B ruker公司 ), 以 CDC l3
作溶剂 , TM S为内标;MAT LCQTM离子阱电喷雾多级串联质谱仪 (美国 F innigan公司 ), 采用电喷雾离
子源 , 样品溶液流速为 3μL /m in, 喷雾电压为 4. 5 kV , 加热毛细管温度为 200℃, 以 N2气为载气. 在
打开源内 C ID(25%碰撞能量 )的同时 , 对分离样品进行电喷雾多级串联质谱 (ES I-MSn )研究;
FT-ICRM S高分辨质谱仪 (美国 IonSpec公司 );341LC旋光仪(美国 PE公司).
虎眼万年青药材采自吉林省长白县 , 样品经吉林省长白山中药研究所鉴定确认为百合科虎眼万年
青 (Ornithoga lum caudatum Ait). 柱层析和薄层层析硅胶 (青岛海洋化工厂 ). 碱性氧化铝(上海化学试
剂厂). 实验所用试剂均为分析纯.
1. 2　分离与提取
将 15 kg粉碎的虎眼万年青全草用体积分数为 95%的乙醇回流提取 3次. 提取液经浓缩后得流浸
膏 2 800 g. 将浸膏用热水溶解后 , 冷却至室温 , 置于冰箱中过夜 , 抽滤. 所得滤液用盐酸调 pH =2后 ,
先用石油醚萃取 , 再用氨水调至 pH =10后 , 进行氯仿萃取. 浓缩氯仿萃取液得氯仿层浸膏 18. 6 g. 将
氯仿层浸膏用酸碱反复转溶后上硅胶柱层析 , 氯仿洗脱部分点薄层层析板 , 合并后用电喷雾质谱跟踪
检测. 将正离子谱中 m /z 415([ 2M +N a] +)部分合并后进一步用碱性氧化铝柱层析(氯仿洗脱)纯化 ,
得白色粉末 (样品 1), 用于红外光谱 、核磁共振波谱 、高分辩质谱 、串联质谱及旋光分析测定.
2　结果与讨论
2. 1　结构表征
样品为白色粉未 , m. p. 133. 5 ～ 135. 0 ℃, 经 FT-ICRM S高分辨质谱分析测定 , 其分子量为
196. 117 01, 分子式为 C11H16O 3 , 计算其不饱和度为 4. IR, ν/cm - 1:3 453(OH), 3 080 ～ 3 060(CH),
3 000 ～ 2 870(CH3 , CH2 , CH), 1 724(C O), 1 620(C C), 1 450(CH 3 , CH2), 1 375(CH3),
1 269 ～ 1 180(C—C), 1 099 ～ 1 025(C—O—C , cycloalkane, OH), 962 ～ 866(trans-disubstitu ted, trisub-
stituted). 从 IR数据可知 , 该化合物含有羟基和不饱和内酯环. 核磁共振波谱实验数据 (列于表 1)表
明 , 该化合物具有 3个甲基 、 2个亚甲基 、 2个次甲基以及 1个三取代乙烯键和 1个内酯羰基. DEPT谱
结果表明 , 该化合物有 4个四级碳原子. 1H-1H COSY谱结果表明 , 1个次甲基 (δ4. 33, 1H , m , J≤
4.0H z)与 2个亚甲基相邻. 通过以上分析 , 可确定该化合物为 6-羟基-4, 4, 7a-三甲基-5, 6, 7, 7a-四氢-
4H-苯并呋喃-2-酮 (6-Hydroxy-4, 4, 7a-trim ethy l-5, 6, 7, 7a-te trahydro-4H-benzo furan-2-one), 与文献 [ 5]报
道的 Lo lio lide结果一致.
Tab le 1　NMR(CDC l3 , TM S) data of the sam p le 1
Position 13C NM R, δ 1H NMR, δ DEPT 1H-1H COSY
2 172. 26 s
3 112. 47 5. 69(1H , s) d
4 35. 92 s
5 47. 08 1. 53(1H , dd), 1. 99(1H , d t) t 1. 99, 1. 53
6 66. 33 4. 33(1H , m , J≤ 4. 0H z) d 1. 53, 1. 99, 1. 78, 2. 47
7 45. 46 1. 78(1H , dd), 2. 47(1H , d t) t 2. 47, 1. 78
7a 87. 14 s
7b 183. 17 s
8 26. 32 1. 27(3H , s) q
9 30. 53 1. 47(3H , s) q
10 26. 83 1. 79(3H , s) q
2. 2　绝对构型的确定
该化合物结构中的 C6和 C7a为 2个手性碳原子 , 如果 C6上的羟基 (—OH )和 C7a上的甲基
(—CH3)在六元环同侧 , 则形成两个旋光性相反的化合物 , 其比旋光度正值为 (6R , 7aS)-Lo lio lide, 负
值为(6S , 7aR)-Lolio lide, 且两者 H6上的耦合常数 (J)值通常小于 8 H z;如果羟基和甲基在六元环异
侧 , 则得到两个旋光性亦相反的化合物 , 比旋光度正值为 (6S , 7aS)-Isolo lio lide, 负值为(6R , 7aR)-Iso-
lo liolide, 其 H6上的 J值通常大于 8H z[ 6, 7] . 4种绝对构型的化合物结构如图 1所示. 根据测定的比旋
光度([ α] 25D =- 76. 8°, CHC l3)和 C6上 H的 J值并参考文献 [ 5] , 可确定样品 1的构型为 (6S , 7aR )-
Lo liolide[图 1(B)] . (6S , 7aR)-Lo lio lide为该属植物中首次报道.
F ig. 1　The structures of four ch iral enan tiom ers, lo liolid e(A, B) and isololiolid e(C, D)
2. 3　ESI-MSn谱研究
由于该化合物在离子阱电喷雾质谱条件下易形成二聚体峰([ 2M +Na] +), 为研究其结构 , 在打开
源内 C ID(25%碰撞能量)的同时 , 对化合物进行 ESI-MSn谱研究 (图 2). 由图 2可见 , 在二级串联质谱
[图 2(A)]中 , 准分子离子 [M +H ] +m /z 197主要丢失 18(H2O)变成 m /z 179. 在随后的串联质谱中
m /z 179又失去 H 2O变成 m /z 161[图 2(B)] . 在四级串联质谱中 , m /z 161进一步丢失 28(CO)变成
m /z 133[图 2(C)] . 根据以上质谱数据对化合物结构进行了分析 , 裂解机理见图 3. ES I-MSn谱与 IR
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和 NMR结果一致 , 证明了新化合物的结构合理 , 同时也证明该方法具有一定特色 [ 8, 9] .
F ig. 2　MS2 spec trum of the [M +H] + ion atm /z 197 from sample 1(A);MS3 spectrum of them /z 179 ion from
m /z 197 ion of samp le 1(B);M S4 spectrum of them /z 161 ion from them /z 179 ion of samp le 1(C)
Fig. 3　The Fragm entation pathway of ESI-MSn of sam p le 1
参　考　文　献
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Isolation and Structure Identif ication ofNove lM onoterpene
Lactone from Orn ithogalum Caudatum Ait
BA I Jin-Fa1, 2 , LIU Zhi-Q iang1 , WANG Shu-M in1 , SONG Feng-Ru i1 , LIU Shu-Y ing1*
(1. Labora tory ofN ew Drug R esearch , Changchun Institute of Applied Chem istry,
Ch inese Academy of S ciences, Changchun 130022, China;
2. Graduate School of theChinese Academ y of Sciences, Beijing 100039, China)
Abstract　A kind of monoterpene lac tone, 6-hydroxy-4, 4, 7a-trimethy l-5, 6, 7, 7a-te trahydro-4H-benzo furan-
2-one, was iso lated from Orn ithogalum Caudatum Ait, whose struc ture w as confirmed by IR and NMR me th-
ods, and its fragmentation pathw ayw as studied by ESI-MSn. The ste reo-structure o f the compound w as identi-
fied by the deg ree of specific ro tation and
1
H NMR. The experimen tal results demonstrate that the compound is
firstly found in this kind o f p lan.t
Keywords　Ornithogalum caudatum Ait;Lo lio lide;Enan tiome r (Ed. :K , G)
1819　No. 10 　 白进发等:虎眼万年青单萜内酯新成分的分离及结构鉴定