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角果木中两个新的Dolabrane型二萜类化合物



全 文 :角果木中两个新的 Dolabrane型二萜类化合物
张晓慧,申 丽*,吴 军*
暨南大学药学院海洋药物研究中心,广州 510632
摘 要:对海南红树植物角果木(Ceriops tagal)的正己烷层萃取物进行了化学成分研究。借助正、反相硅胶柱
层析以及 HPLC等手段进行分离制备,得到了两个化合物 1和 2。通过波谱数据解析(HR-ESI-MS、1D NMR、
2D NMR)确定了均为新的 dolabrane型二萜,分别命名为角果木二萜 D和角果木二萜 E。
关键词:红树植物;角果木;dolabrane型二萜;角果木二萜 D;角果木二萜 E
中图分类号:R93 文献标识码:A
Two New Dolabrane-Type Diterpenes from Ceriops tagal
ZHANG Xiao-hui, SHEN Li*, WU Jun*
Marine Drugs Research Center, College of Pharmacy, Jinan University, Guangzhou 510632, China
Abstract: Chemical constituents of the n-hexane extract of the Hainan mangrove, Ceriops tagal, were investigated.
Compounds 1 and 2 were isolated and purified by silica gel, RP C18 column chromatography and preparative HPLC.
Based on the spectroscopic data (HR-ESI-MS, 1D NMR, 2D NMR), these compounds were identified as two new
dolabranes, and named as tagalditerpenes D and E.
Key words: mangrove; Ceriops tagal; dolabrane; tagalditerpene D; tagalditerpene E
角果木属植物(Ceriops)为红树科真红树植物,广泛分布在非洲沿海、南亚及南太平洋诸
岛[1-3]。该属植物在我国仅有角果木(C. tagal)一个种,主要分布于海南岛[4]。该属植物富含鞣
质和萜类化合物,其中萜类是其主要次生代谢产物[5, 6]。近年来,角果木的化学成分及生物活性
研究得到国内外学者的重视。研究结果表明角果木中的dolabrane型二萜类化合物具有显著的抗
肿瘤活性[7, 8],例如,化合物tagalsin C对多种人体癌的耐药细胞系(A549/T、KB/VCR、K562/Adr、
MCF/Adr、HCT-8/V及PATU-8988/FU)均有很好的抑制作用(RF值0.5~1.51)。这些化合物可
以为研发具有新作用机理或新靶点的抗肿瘤药物提供药物先导结构 [7]。为探索结构新颖的
dolabrane型二萜类化合物,本文对采自海南岛角果木的地上部分进行了化学成分研究,从其正
己烷萃取物中分离鉴定了两个新颖的dolabrane型二萜化合物(1-2,结构见图1)。
O
H H
HO
H H
OH
O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15 16
17
18
19
20
1 2

图 1 化合物 1和 2的化学结构
Fig.1 Chemical structures of compounds 1 and 2
1 仪器与材料
高效液相色谱仪(美国Waters公司)Waters 2695Q、2535Q型泵和2998二极管阵列检测器。
AVANCE III 400型核磁共振波谱仪(瑞士Bruker公司),6210型ESI-TOF高分辨质谱仪 (美国
网络出版时间:2017-03-03 16:04:56
网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1335.Q.20170303.1604.008.html
Agilent公司),正相硅胶(青岛海洋化工厂),C18反相硅胶(日本YMC公司),YMC C18 色
谱柱(250 mm×10 mm,5 μm),色谱纯乙腈、甲醇(德国Merck公司),分析纯丙酮、甲醇、
正己烷、乙酸乙酯等溶剂均重蒸。
本文的实验材料为2011年11月采自中国海南岛角果木Ceriops tagal (Perr.) C. B. Robinson的
地上部分。由暨南大学海洋药物研究中心吴军教授鉴定。标本(CT-03)保存于暨南大学药学院
海洋药物研究中心。
2 提取与分离
干燥的角果木地上部分(60.0 kg)粉粹后,用95%乙醇室温下提取5次(40 L/次),得到粗
提物(4.5 kg)。将粗提物用水混悬,加入正己烷萃取5次(25 L/次),得到正己烷萃取物78.6 g。
萃取物经正相硅胶(100~200目)柱色谱分离,正己烷-乙酸乙酯(100:0→1:3)梯度洗脱,共
得到320个流份。TLC和HPLC分析后,合并第80~143流份(15.2 g)。并经反相硅胶柱色谱分
离,丙酮-水(55:45→100:0)梯度洗脱,得到100个流份。其中,流份35和36进行多次HPLC制
备,分别得到化合物1(2.0 mg)和2(9.0 mg)。
3 结构鉴定
化合物1 白色无定形粉末。[α]25 D -6.84 (c 0.1, CH3COCH3); UV (MeOH) λmax (log ε) 203 (3.06)
nm。由高分辨质谱(HR-ESI-MS)给出的准分子离子峰 m/z 327.2301 [M+Na]+(calcd for
C20H32O2Na,327.2295)。结合1H和13C NMR谱确定该化合物的分子式为C20H32O2,不饱和度为
5。根据1H NMR、13C NMR(表1)可知其中2个不饱和度分别来自一个酮羰基和一个末端双键[δH
5.80 (dd, J = 17.5, 10.8 Hz , H-15), 4.91 (d, J = 17.5 Hz, Ha-16), 4.85, (d, J = 10.8 Hz, Hb-16); δC
108.8, 151.2],因此化合物含有3个环系。由13C NMR和DEPT135谱可知化合物1含有4个甲基、8
个亚甲基、3个次甲基和5个季碳。核磁共振波谱数据对照发现,该化合物的氢、碳数据与dolabrane
型二萜tagalsin E[9]相似。主要区别在于化合物1中缺少了C4=C18的双键(δH 5.92 brs, 5.24 brs; δC
152.5 qC, 116.5 CH2),而多了一个甲基(δH 2.22; δC 28.2)和一个连氧的季碳信号(δC 90.4)。
结合HMBC谱,该甲基信号与C-3位的羰基(δC 212.5)、19位甲基(δC 23.4)以及季碳信号(δC
90.4)均有强烈的相关。由此可知该甲基为18-CH3,且季碳(δC 90.4)为羟基取代的C-4。1H-1H
COSY和其它HMBC(图2)相关证实了以上的推测。化合物1的相对构型通过NOE谱(图2)确
定。由H3-19/H-10,H-10/H-11β,H-11β/H3-17,H3-17/H-8,以及H3-18/H3-19之间的NOE相关信
号可以确定H3-18,H3-19,H-10,H-8和H3-17为β构型;而H3-20/H-6α之间的NOE相关表明H3-20
为α构型。由以上数据判断化合物1的结构如图1所示。经SciFinder检索为新化合物,命名为角果
木二萜D。
表 1 化合物 1和 2的 1H NMR (400 MHz)和 13C NMR (100 MHz)波谱数据(CDCl3)
Table1 1H NMR(400MHz) and 13C NMR(100 MHz) data for compounds 1 and 2 in CDCl3
Position 1 2
δH δC δH δC


1.71 ma
1.97 m
24.5, CH2 1.83 m (2H)

20.7, CH2


2.20 m
1.70 ma
35.6, CH2 1.73 ma
1.58 m
24.1, CH2


212.5, C 2.16 m
2.48 m
32.0, CH2
4 90.4, C 153.8, C
5 49.9, C 40.0, C


1.61 ma
0.98 m
28.0, CH2 1.30 m
2.21 m
38.42, CH2


1.59 ma (2H) 24.4, CH2 1.46 m
1.06 ma
26.0, CH2
8 1.56 ma 31.9, CH 1.32 m 42.1, CH
9 35.7, C 38.41, C
10 1.54 m 56.9, CH 1.17 ma 54.3, CH
11α
11β
1.47 ma
1.20 m
38.6, CH2 1.74 ma
1.07 ma
35.5, CH2
12α
12β
1.47 ma
1.18 ma
32.1, CH2 1.75 ma
1.37 m
28.1, CH2
13 36.5, C 45.7, C
14α
14β
1.16 ma
1.16 ma
40.1, CH2 1.62 m
1.17 ma
35.2, CH2
15 5.80,dd (17.5Hz,10.8Hz) 151.2, CH 215.7, C
16 4.91 d (17.5Hz);
4.85 d (10.8Hz)
108.8, CH2 4.37 s (2H) 64.0, CH2
17 1.00 s 22.4, CH3 1.20 s 20.5, CH3
18 2.22 s 28.2, CH3 4.73 m (2H) 106.0, CH2
19 1.14 s 23.4, CH3 1.14 s 32.9, CH3
20 0.84 s 13.1, CH3 0.88 s 15.7, CH3
4α-OH 3.01 br s
注:a重叠氢信号由HSQC和HMBC最终确定
Note: aoverlapped signals assigned by HSQC and HMBC spectra without deisgnating multiplicity
O
H H
HO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
COSY
11
17
10
20
6
18
19
4
8
NOE
HMBC

图2 化合物1的主要HMBC、1H-1H COSY、NOE相关
Fig.2 Key HMBC, 1H-1H COSY and NOE correlations of compound 1

COSY NOE
HMBC
H H
OH
O
11
8
19 10
17
20
7
14
12

图 3 化合物 2的主要 HMBC、1H-1H COSY、NOE相关
Fig.3 Key HMBC, 1H-1H COSY and NOE correlations of compound 2

化合物2 透明油状物。[α]25 D +1.26 (c 0.3, CH3COCH3); UV (MeCN) λmax (log ε) 204 (3.72)
nm。由高分辨质谱(HR-ESI-MS)给出的准分子离子峰m/z 327.2296 [M+Na]+(calcd for
C20H32O2Na,327.2295),结合1H和13C NMR波谱数据确定化合物的分子式为C20H32O2、不饱和
度为5。由1H和13C NMR波谱数据可知其中2个不饱和度分别来自一个酮羰基(δc 215.7 qC)和一
个双键[δH 4.73 (m, 2H);δc 153.8 qC, 106.0 CH2],因此该化合物含有3个环系。由13C NMR和DEPT
135谱可知化合物2含有3个甲基、10个亚甲基(包括1个末端双键碳,1个与氧相连的碳δC 64.0)、
2个次甲基、5个季碳(包括1个羰基碳和1个双键碳)。该化合物的核磁波谱数据与从该植物中
分离得到的dolabrane二萜ent-5α-dolabr-4(18)-ene-15S,16-diol[10,11]很相似;不同之处在于化合物2
中缺少C-15(δC 81.4)连氧次甲基信号,而多了一个酮羰基碳(δC 215.7)信号。由HMBC谱中
H3-17(δH 1.20, s)和H2-16(δH 4.37, s)与该羰基碳信号的强烈相关可知该酮羰基为C-15。因此
该化合物的平面结构为C-15是羰基的ent-5α-dolabr-4(18)-ene-15S,16-diol类似物。化合物2的相对
构型通过NOE谱(图3)确定。H3-17/H-8,H-8/H-10,H-10/H3-19,H-10/H-11β之间的NOE相关
信号表明H-8,H-10,H3-19和H3-17为β构型;而H3-20/H-12α,H3-20/H-14α之间的NOE相关信号
表明它们均为α构型。由以上数据确定了该化合物2的结构如图1所示。经SciFinder为新化合物,
命名为角果木二萜E。
4 抗肿瘤活性
化合物2针对六种人癌细胞株(乳腺癌MD-MBA-231、黑色素瘤A375、肺癌A549、卵巢癌
A2780、结肠直肠癌HCT-8与HCT-8/T)采用MTT法进行了细胞毒性试验。所有的细胞均在DMEM
培养基中置于37℃,5% CO2的细胞培养箱中呈单层贴壁生长,培养基中加入了10%的胎牛血清,
苄青霉素(50 kU/L)和链霉素(50 mg/L)。待培养至适宜浓度,加入适量胰蛋白酶消化并使细
胞悬浮至细胞悬液的最终浓度为5×104/mL。各取细胞悬液100 μL均匀地加入96孔板中(每孔中
的细胞数为5×103)。用不同浓度的化合物2处理指定的孔,72 h后,向每个孔中加入10 μL的MTT
溶液(5 mg/mL),进一步孵育4 h,待活细胞将黄色的MTT还原成深蓝色的甲瓒晶体,再将甲
瓒晶体溶于100 μL的DMSO中。使用酶标仪在490 nm测定每个孔中的吸光度值。用Bliss法的细胞
毒性曲线计算抑制50%细胞生长所需的浓度(IC50值)。顺铂用作阳性对照药,对MD-MBA-231、
A375、A549、A2780、HCT-8与HCT-8/T的增殖的抑制IC50值分别为6.25、18.12、12.13、8.54、
15.43、21.98 μM。
抗肿瘤活性筛选结果表明化合物2对乳腺癌MD-MBA-231、结肠直肠癌HCT-8与HCT-8/T的
细胞增殖有较弱的抑制作用;IC50值分别为91.3、88.4和59.6 μM。而在100 μM浓度下,化合物2
对黑色素瘤A375、人卵巢癌A2780、肺癌A549的细胞增殖无明显抑制作用。

参考文献
1 Sheue CR, Liu HY, Tsai CC, et al. Comparison of Ceriops pseudodecandra sp.nov. (Rhizophoraceae), a new
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收稿日期:2016-11-24 接受日期:
基金项目:国家自然科学基金资助项目(U1501221,81302693);珠江科技新星(201506010023)
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