免费文献传递   相关文献

红树植物卤蕨化学成分的分离与鉴定



全 文 :收稿日期:2005-07-25
基金项目:中国热带农业科学院科技基金(RKY0421);海南省自然科学基金项目(20502)
作者简介:梅文莉(1974 -), 女(汉族), 湖北黄石人 , 博士 , 副研究员 , E-mail:meiwenli@yahoo.com.cn;戴好富
(1974-),男(汉族), 江西吉安人 ,博士 , 研究员 ,博士生导师 , Tel:(0898)66988061 , E-mail:hfdai2001@ya-
hoo.com.cn。
文章编号:1005-0108(2006)01-0046-03
红树植物卤蕨化学成分的分离与鉴定
梅文莉1 ,曾艳波1 ,丁中涛2 ,戴好富1
(1.中国热带农业科学院 热带生物技术研究所 热带作物生物技术国家重点实验室 ,海南 海口 571101;
2.云南大学 化学系 ,云南 昆明 650091)
摘 要:目的 对红树植物卤蕨(Acrostichum aureurm)的化学成分进行研究。方法 用多种色谱技术对化合物
进行分离纯化 ,并根据化合物的理化性质及波谱数据鉴定化合物的结构。经 MTT 法进行体外抗肿瘤活性测
试。结果 从卤蕨乙醇提取物中分离得到 6 个化合物 ,分别鉴定为 ponasterone A(1)、pterosterone(2)、山奈酚
(3)、槲皮素(4)、4-(3 , 4-二羟基苯基)-2-丁酮(5)、胡萝卜苷(6)。结论 6 个化合物均为首次从该植物中分离得
到。初步的药理试验表明 6 个化合物对小鼠 B16细胞均无生长抑制活性。
关键词:药物化学;结构鉴定;柱色谱法;卤蕨;化学成分
中图分类号:R284.1   文献标识码:A
Isolation and identification of the chemical constituents
from Mangrove plant Acrostichum aureurm
MEI Wen-li1 , ZENG Yan-bo1 ,DING Zhong-tao2 ,DAI Hao-fu1
(1.S tate Key Laboratory of Tropical Crops Biotechnology , Inst itute of Tropical Bioscience and
Biotechnology , Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences , Haikou 571101 , China;
2.Department of Chemistry , Y unnan Universi ty ,K unm ing 650091 , China)
Abstract:Aim To study the chemical constituents of Acrostichum aureurm .Methods The consti tuents w ere
isolated and purified by column chromatography , and their structures w ere identified by phy sicochemical da-
ta and spect ral data.Results Six compounds were isolated from the ethanol ext racts of Acrost ichum au-
reurm , and their structures w ere elucidated as ponasterone A(1),pterosterone(2),kaempferol(3),quercetin
(4), 4-(3 , 4-dihydroxypheny l)-2-butanone(5), and daucosterol(6), respectively.Conclusion All the com-
pounds are isolated f rom this plant fo r the first time , and show no grow th inhibi tory activity on murine
melanoma B16 cells by M TT assay.
Key words:medicinal chemist ry ;structural identif icat ion;column chromatography;Acrostichum aureurm ;
chemical consti tuents
  卤蕨(Acrost ichum aureurm)为卤蕨科
(Acrostichaceae)植物 ,遍布于亚洲热带海岸 、大西
洋的非洲西岸和美洲东岸以及大洋洲沿岸 ,属于
嗜热广布性种类 ,在我国分布于广东 、广西 、台湾 、
福建和海南[ 1] ,为组成红树林树种之一 。红树植
物(Mangrove plants)已成为寻找天然生物活性成
分的重要资源之一[ 2 ,3] ,卤蕨的化学成分研究尚
未见报道 。对卤蕨的 95%(体积分数)乙醇提取
物的乙酸乙酯萃取部分作了初步的细胞毒活性测
试 ,结果发现乙酸乙酯萃取部分对小鼠B16细胞显
第 16 卷 第 1 期
2006 年2月 总 69期
中 国 药 物 化 学 杂 志
Chinese Journal o f Medicinal Chemistry
Vol.16 No.1 p.46
Feb.2006 Sum 69
DOI :10.14142/j.cnki.cn21-1313/r.2006.01.010
示出较强的生长抑制活性 。为了寻找其中的活性
成分 ,对卤蕨的 95%(体积分数)乙醇提取物的乙
酸乙酯萃取部分进行了化学成分分离 ,得到 6个
化合物 ,经波谱分析确定它们的结构分别为:
ponasterone A(1)、pterosterone(2)、山奈酚(3)、槲
皮素(4)、4-(3 ,4-二羟基苯基)-2-丁酮(5)、胡萝卜
苷(6)。以上化合物均为首次从该植物中分离得
到。MTT 法体外抗肿瘤活性测试结果显示 ,6个
化合物对小鼠 B16细胞均无生长抑制活性 。由于
本次研究中分离得到的化合物均为中等极性的化
合物和含量较大的化合物 ,而活性筛选结果显示
这些化合物均无细胞毒活性 ,因此推断活性成分
有可能为低极性成分或微量成分 ,还有待进一步
研究 。
1 仪器与试药
熔点用北京泰克仪器有限公司生产的 X-5
型显微熔点仪测定(未校正)。旋光度在 JASCO-
20C数字旋光仪上测定。 IR用 Bio -Rad FTS 仪
测定 , KBr 压片 。MS 用 VG Autospec-3000 型
仪测定。NMR用 Bruker AM -500 型超导核磁
共振仪测定 , TM S为内标 。薄层色谱和柱色谱用
硅胶均为青岛海洋化工厂产品 , Sephadex LH-20
为Merck公司产品。卤蕨药材于2004年 11月采
自海南省文昌市红树林保护站 ,并经该站梁勇站
长鉴定为 Acrostichum aureurm ,凭证标本存放于
中国热带农业科学院热带生物技术研究所。
2 提取与分离
卤蕨干燥枝条 5.4 kg 粉碎后 ,用体积分数
95%的乙醇冷浸提取 3次 ,减压回收乙醇至无醇
味。将乙醇提取物分散于水中成悬浊液 ,依次用
石油醚 、乙酸乙酯和正丁醇萃取后 ,减压浓缩分别
得到石油醚浸膏 、乙酸乙酯浸膏和正丁醇浸膏。
乙酸乙酯浸膏(38.2 g)经真空柱色谱 ,以氯仿-甲
醇梯度洗脱分成 9个流份(Fr.1 ~ Fr.9)。Fr.6
(0.68 g)经硅胶柱色谱 ,以氯仿-甲醇(体积比 16∶
1)洗脱得到化合物 1(51 mg)和 2(106 mg);Fr.5
(3.27 g)经 Sephadex LH-20柱色谱 ,以 95%乙醇
洗脱得到化合物 3(45 mg)、4(14 mg)和 6
(50 mg);Fr.7(0.58 g)经 Sephadex LH-20 柱色
谱(95%乙醇洗脱),后继续硅胶柱色谱 ,以氯仿-
甲醇-水(体积比 6∶1∶0.1)洗脱得到化合物 5
(11 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:无色针晶(甲醇), mp 256 ~
258 ℃, [ α] D19.5=+85°(c =0.5 ,甲醇)。其薄层
色谱用硫酸显色呈红色 , UV 谱最大吸收在 298
nm 处 ,显示具有共轭双烯酮的结构特征 , Lieber-
mann-Burchard反应呈阳性 , IR谱显示3400 cm-1
附近的羟基吸收和 1650 cm-1附近的共轭羰基吸
收 ,说明它为蜕皮甾酮类化合物 。负离子 FAB-
MS谱给出准分子离子峰 m / z 463[ M ] - ,结合
13C-NMR 和 DEPT 谱数据可推断其分子式为
C27H44O6 。其1H-NMR及偶合常数值与文献[ 4]
的 ponasterone A数据吻合 ,因此该化合物中羟基
取代碳的构型亦与 ponasterone A一致。化合物1
的 1H-NMR 和 13 C-NMR 数 据 归 属 如 下。
1
H-NMR(CD3OD-d4)δ:5.83(1H ,d , J =1.9 Hz ,
7-H), 3.97(1H , br s , 3-H), 3.86(1H , dd , J =
11.9 , 3.4 Hz , 2-H), 3.36(1H , m , 22-H), 3.18
(1H , t , J =8.1 Hz , 9-H),2.40(1H , dd , J =12.9 ,
4.1 Hz ,5-H),1.20(3H , s , 21-H), 0.99(3H , s , 19-
H),0.95(3H ,d , J =5.9 Hz , 27-H), 0.93(3H , d ,
J =5.5 Hz , 26-H),0.91(3H , s ,18-H)。13C-NMR
(CD3OD-d4)δ:206.5(C-6)、168.0(C-8)、122.2
(C-7)、85.3(C-14)、78.0(C-22)、77.9(C-20)、68.8
(C-2)、68.6(C-3)、51.8(C-5)、50.5(C-17)、48.7
(C-13)、39.3(C-10)、37.7(C-23)、37.4(C-1)、35.2
(C-9)、32.9(C-4)、32.6(C-12)、31.8(C-15)、30.5
(C-24)、29.2(C-25)、24.4(C-19)、23.4(C-27)、22.8
(C-26)、21.6(C-16)、21.6(C-11)、21.0(C-21)、18.5
(C-18)。其中 48.7(C-13)信号被溶剂峰掩盖。
47第 1期 梅文莉等:红树植物卤蕨化学成分的分离与鉴定
化合物 2:无色针晶(甲醇), mp 234 ~
236 ℃, [ α] D19.5 =+12°(c =0.3 ,甲醇)。薄层色
谱用硫酸显色呈紫红色 , Liebermann-Burchard反
应呈阳性 , 负离子 FAB-MS 给出准分子离子峰
m/ z 479[M ] - ,结合13C-NMR和 DEPT 谱数据
可推断其分子式为 C27H44O7 。与化合物 1比较 ,
化合物 2的13C-NMR 和 DEPT 谱在低场区多了
一个次甲基信号 ,同时在高场区少了一个亚甲基
信号 ,2D-NMR谱分析发现C-24位氢被羟基所取
代。1H-NMR(CD3OD-d 4)δ:5.81(1H , d , J =
2.2 Hz ,7-H),3.95(1H ,br s ,3-H), 3.86(1H , dt ,
J =15.2 ,3.8 Hz , 2-H), 3.60(1H , m , 24-H), 3.30
(1H ,m , 22-H), 3.15(1H , t , J =8.4 Hz , 9-H),
2.35(1H ,m , 5-H), 1.21(3H , s , 21-H), 0.96(3H ,
s , 19-H), 0.95(3H , d , J =6.9 Hz , 27-H), 0.90
(3H , d , J =6.8 Hz , 26-H), 0.88(3H , s , 18-H)。
13C-NMR(CD3OD-d 4)δ:206.6(C-6)、168.0(C-
8)、122.2(C-7)、85.3(C-14)、77.8(C-22)、77.7
(C-20)、77.6(C-24)、68.8(C-2)、68.6(C-3)、51.8
(C-5)、50.5(C-17)、48.7(C-13)、39.3(C-10)、
37.4(C-1)、35.8(C-23)、35.2(C-9)、32.9(C-4)、
32.5(C-12)、31.8(C-15)、34.2(C-25)、24.4(C-
19)、19.3(C-27)、17.1(C-26)、21.6(C-16)、21.6
(C-11)、21.0(C-21)、18.1(C-18)。以上数据与文
献[ 5] 的 pterosterone 数据吻合。其中 48.7(C-
13)信号被溶剂峰掩盖。
化合物 3:黄色针晶(甲醇), mp 254 ~
256 ℃,盐酸-镁粉反应阳性。 EI-MS m /z :286
[ M] +(100)、258(44)、229(40)、213(28)、184
(15)、152(28)、143(29)、136(23)、121(62)、105
(23)、93(36)、77(28)、69(52)。 IR(KBr)σ:3360 、
1658 、1560 、1500 、1450 、1360 、1300 、1290 、1200 、
1066 、1010 、994 、876 、829 cm-1 。 1H-NMR(DM-
SO-d 6)δ:12.48(1H , br s , 5-OH), 8.08(2H , d ,
J =8.7 Hz ,2′,6′-H),6.90(2H , d , J =8.7 Hz , 3′,
5′-H),6.40(1H , d , J =1.5 Hz , 8-H), 6.18(1H ,
d , J =1.5 Hz , 6-H)。 13C-NMR(DMSO-d 6)δ:
176.9(C-4)、164.9(C-7)、161.8(C-5)、160.2(C-
4′)、157.3(C-9)、147.9(C-2)、136.6(C-3)、130.7
(C-2′, 6′)、122.8(C-1′)、116.4(C-3′, 5′)、104.2
(C-10)、99.3(C-6)、94.5(C-8)。化合物 3 的
13C-NMR数据与文献[ 6]山奈酚的数据吻合 。
化合物 4:黄色针晶(甲醇), mp 217 ~
219 ℃,盐酸-镁粉反应阳性。 EI-MS m /z :302
[ M] +(100)、273(21)、245(14)、229(15)、153
(22)、137(32)、128(19)、121(12)、109(14)。 IR
(KBr)σ:3400 、1660 、1510 、1240 、1180 cm-1 。1H-
NMR(DMSO-d 6)δ:7.73(1H , d , J =2.2 Hz , 2′-
H), 7.62(1H , dd , J =8.6 , 2.2 Hz , 6′-H), 6.88
(1H , d , J =8.4 Hz , 5′-H), 6.38(1H , d , J =
1.6 Hz , 8-H), 6.18(1H , d , J =1.6 Hz , 6-H)。
13
C-NMR(DMSO-d6)δ:177.4(C-4)、165.7(C-
7)、162.5(C-5)、158.3(C-9)、148.8(C-4′)、148.1
(C-2)、146.3(C-3′)、137.2(C-3)、124.2(C-1′)、
121.7(C-6′)、116.3(C-5′)、116.1(C-2′)、104.6
(C-10)、99.3(C-6)、94.5(C-8)。化合物 4 的
13C-NMR数据与文献[ 6]槲皮素的数据吻合。
化合物 5:无色粉末(甲醇),与硫酸反应显蓝
色 , mp 91 ~ 93 ℃。负离子 FAB-MS m / z:179
[ M] - ,结合13C-NMR和 DEPT 谱确定其分子式
为C10H12O3 。13C-NMR谱上 δC 211.4 处显示有
一个酮羰基碳信号 , δC:148.5 、141.0 、134.1 、
127.0 、123.8 、118.1为一组多取代苯环上的碳信
号;δC:148.5 、141.0表明这两个碳上氢被羟基所
取代;δC:45.9 、30.0是两个亚甲基碳信号 ,在 δC
29.9 处显示有一个甲基碳信号 。 1H-NMR 谱
δH :7.15(1H , d , J =8.4 Hz)、6.87(1H , d , J =
2.2 Hz)、6.80(1H , dd , J =8.4 , 2.2 Hz)显示结构
中存在一个 1 , 3 , 4-三取代苯环的结构(ABX 系
统);δH 2.76(4H , t , J =7.6 Hz)是两个相连的亚
甲基质子信号 ,另一端分别与羰基和苯环相连;
δH 2.12(3H , s)处的信号表明甲基与羰基相连。
通过 2D-NMR(1H-1H COSY , HMQC ,HMBC)对
所有碳和氢的化学位移进行了全归属。 1H-NMR
(CD3OD-d 4)δ:7.15(1H , d , J =8.4 Hz , 5′-H),
6.87(1H ,d , J =2.2 Hz , 2′-H), 6.80(1H , dd , J =
8.4 ,2.2 Hz ,6′-H), 2.76(4H , t , J =7.6 Hz , 3 , 4-
H),2.12(3H , s , 1-H)。 13C-NMR(CD3OD-d 4)δ:
211.4(C-2)、148.5(C-4′)、141.0(C-3′)、134.1(C-
1′)、127.0(C-6′)、123.8(C-5′)、118.1(C-2′)、45.9
(C-4)、30.0(C-3)、29.9(C-1)。综合上述光谱信息 ,
鉴定化合物 5为 4-(3 ,4-二羟基苯基)-2-丁酮 。
化合物 6:白色粉末(氯仿-甲醇), mp 292 ~
294 ℃, Liebermann-Burchard反应阳性 ,Molish反
应阳性 。与对照品胡萝卜苷进行 TLC 对照 ,在 3
种溶剂系统下 Rf值均一致 ,且混合熔点不下降 ,
确定为胡萝卜苷。
(下转第 64页)
48 中 国 药 物 化 学 杂 志 第 16 卷
novel ty rosine kinase inhibito r , show s antitumour
activity in second-line therapy for patients with
me tastatic renal cell carcinoma:results of a phase Ⅱ
trial[ C] .USA:P roc Am Soc Clin Oncol , 2004:381.
[ 10]  Zips D , Krause M ,Hessel F , et al.Experimental study on
different combination schedules of VEGF-receptor in-
hibitor PTK787/ ZK222584 and fractionated irradia-
tion[ J] .Anticancer Res , 2003 , 23(5A):3869 -
3876.
[ 11]  T rarbach T , Schleucher N , Junker U , et al.Phase
Ⅰ/Ⅱ study of PTK787/ZK222584(PTK/ZK), a
novel , oral angiogenesis inhibito r in combination with
folfiri as first-line treatment for patients with
me tastatic co lorectal cancer[ J] .J Clin Oncol , 2004 ,
23(16s):3605.
[ 12]  Manley PW , Bold G , Bruggen J , et al.Advances in
the structural biology , design and clinical development
of VEGF-R kinase inhibitors for the treatment of an-
giogenesis[ J] .Biochim Biophy s Acta , 2004 , 1697(1
-2):17-27.
[ 13]  Manley PW , Furet P , Bold G , et al.Anthranilic acid
amides:a novel class of antiangiog enic VEGF recepto r
kinase inhibitors[ J] .J Med Chem , 2002 , 45(26):
5687-5693.
[ 14]  Beebe JS , Jani JP , Knauth E , et al.Pharmacolog ical
characterization of CP-547632 , a novel vascular en-
dothelial g row th facto r receptor-2 tyrosine kinase in-
hibitor for cancer therapy[ J] .Cancer Res , 2003 , 63
(21):7301-7309.
[ 15]  Kabbinavar FF , Schulz J ,McCleod M , et al.Addition
of bevacizumab to bolus fluorouracil and leucovorin in
first-line metasta tic colorectal cancer:results of a ran-
domized phaseⅡ trial[ J] .J Clin Oncol , 2005 , 23(16):
3697-3705.
[ 16]  Hurwitz H , Fehrenbacher L , Novotny W , et al.Beva-
cizumab plus irinotecan , fluorouracil , and leucovorin
fo r metasta tic colorectal cancer[ J] .New Engl J Med ,
2004 , 350(23):2335-2342.
[ 17]  Kabbinavar FF , Hambleton J , Mass RJ , et al.Com-
bined analysis of efficacy:the addition of bevacizumab
to fluo rouracil/ leucovorin improves survival for pa-
tients with metastatic colo rectal cancer[ J] .J Clin On-
col , 2005 , 23(16):3706-3712.
[ 18]  Posey JA , Ng TC , Yang B , et al.A phase Ⅰ study of
anti-kinase insert domain-containing recepto r anti-
body , IMC-1C11 , in patients with liver metastases
from colo rectal carcinoma[ J] .Clin Cancer Res , 2003 ,
9(4):1323-1332.
[ 19]  Dupont J , Camastra D , Gordon MS , et al.Phase Ⅰ
study of VEGF Trap in patients with solid tumours
and lymphoma[ C] .USA:P roc Am Soc Clin Oncol ,
2003:194.
[ 20]  Niederman TM , Ghogawala Z , Carter BS , et al.Anti-
tumour activity of cy to to xic T lymphocy tes engi-
neered to targ et vascular endo thelial grow th factor re-
ceptors[ J] .Proc Natl Acad Sci USA , 2002 , 99(10):
7009-7014.
[ 21]  Weng DE , Weiss P , Kellackey C , et al.Angiozyme
pharmacokinetic and safety results:a phase Ⅰ/ Ⅱ
study in patients with refractory solid tumours[ C] .
USA:Proc Am Soc Clin Oncol , 2001:99a.
(上接第 48页)
参考文献:
[ 1]  广东省植物研究所.海南植物志(第四卷)[ M] .北
京:科学出版社 , 1977:155.
[ 2]  王友绍 , 何垒 , 王清吉 , 等.药用红树植物的化学成
分和药理研究进展[ J] .中国海洋药物 , 2004 , 23
(2):26-31.
[ 3]  赵亚 , 郭跃伟.真红树林植物化学成分和生理活性
研究概况[ J] .中国天然药物 , 2004 , 2(3):135-140.
[ 4]  Vokac K , Budesinsky M , Harmatha J , et al.Ecdysteroid
constituents of the mushroom Tapinella panuoides[ J] .
Phytochemistry , 1998 , 49(7):2109-2114.
[ 5]  Takemoto T , Arihara S , Hikino Y , et al.Structure of
pterosterone a novel insect-moulting substance from
Lastrea thelypteris and Onoclea sensibilis[ J] .Tetra-
hedron Lett , 1968 , 9(3):375-378.
[ 6]  龚运淮.天然有机化合物的 13C 核磁共振化学位移
[ M] .昆明:云南科技出版社 , 1986:167.
64 中 国 药 物 化 学 杂 志 第 16 卷