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异叶三宝木枝条的化学成分研究



全 文 :收稿日期: 2011 - 09 - 19
基金项目:中国热带农业科学院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项( ITBBZD0741,ITBB110403)
作者简介:李奕星( 1985 - ) ,女( 汉族) ,湖南邵阳人,硕士研究生,E-mail: yixing0221@ 163. com ; * 通讯作者:戴好
富( 1974 - ) ,男( 汉族) ,江西吉安人,博士,研究员,博士生导师,主要从事天然产物化学研究,Tel:
( 0898) 66961869,E-mail: hfdai2001@ yahoo. com. cn。
文章编号: 1005 - 0108( 2012) 02 - 0120 - 04
异叶三宝木枝条的化学成分研究
李奕星1,2,左文健2,王 辉2,梅文莉2,刘 帅2,戴好富2*
( 1. 海南大学 农学院,海南 海口 570228; 2. 中国热带农业科学院 热带生物技术研究所
海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室,海南 海口 571101)
摘 要:目的 研究异叶三宝木( Trigonostemon heterophyllus Merr. ) 枝条乙醇提取物的化学成分。方法 采用硅
胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱和 RP-18 柱色谱进行分离纯化,并根据波谱数据进行结构鉴定。结果
从异叶三宝木中分离得到 8 个已知化合物,经波谱分析鉴定其结构为原儿茶酸甲酯( 1 ) 、3-羟基-4-甲氧基苯
甲酸甲酯( 2) 、反式对羟基桂皮酸甲酯( 3) 、4-羟基-3-甲氧基苯甲酸( 4) 、jacareubin( 5) 、( + ) -lyoniresinol( 6) 、
表百脉根苷( 7) 和 β-谷甾醇( 8) 。结论 以上化合物均为首次从该属植物中分离得到。滤纸片琼脂扩散法表
明化合物 5 对于金黄色葡萄球菌( SA) 和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌( MRSA) 有抑制作用。
关键词:异叶三宝木; 化学成分; ( + ) -lyoniresinol; jacareubin;表百脉根苷;抗菌活性
中图分类号: R284 文献标志码: A
异叶三宝木( Trigonostemon heterophyllus ) 为
大戟科 ( Euphorbiaceae ) 三宝木属 ( Trigonoste-
mon) 植物。三宝木属约有 50 余种植物,多为灌
木,主要分布在亚洲的热带和亚热带地区,我国约
有 10 种[1]。在泰国和我国,三宝木为民间用药,
具有化痰、止泻、防腐、杀菌等功效[2]。目前,已
从三宝木属植物中分离得到了一系列化合物,如
瑞香烷型二萜[3 - 4]、生物碱[5 - 6]、菲类[7]等成分,
其化学成分的生物活性主要包括抗肿瘤细胞[3]、
抗艾滋病病毒[4 - 5]等。近年来,国内外学者掀起
了三宝木属植物的化学成分与药理活性研究热
潮。异叶三宝木为海南特有物种,其化学成分未
见报道,为揭示其化学物质基础,本文作者首次对
其枝条的乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部分进行了
研究,从中分离鉴定了 8 个单体化合物,通过理化
常数和波谱数据分析鉴定为原儿茶酸甲酯( 1) 、3-
羟基-4-甲氧基苯甲酸甲酯( 2 ) 、反式对羟基桂皮
酸甲酯( 3) 、4-羟基-3-甲氧基苯甲酸( 4 ) 、jacareu-
bin( 5) 、( + ) -lyoniresinol( 6) 、表百脉根苷( 7) 和
β-谷甾醇( 8) 。以上化合物均首次从该属植物中
分离得到。滤纸片琼脂扩散法表明化合物 5 对于
金黄色葡萄球菌( SA ) 和耐甲氧西林金黄色葡萄
球菌( MRSA) 有抑制作用。
第 22 卷 第 2 期
2012年4月 总 106期
中 国 药 物 化 学 杂 志
Chinese Journal of Medicinal Chemistry
Vol. 22 No. 2 p. 120
Apr. 2012 Sum 106
1 仪器与材料
NMR采用 Brucker AV - 400 型超导核磁仪
测定 ( TMS 内标,瑞士 Bruker 公司 ) ; MS 采用
Autospec - 3000 质谱仪测定; IR 采用 Nicolet 380
型红外光谱仪测定( 美国 Thermo 公司) ; UV 采用
DU800 spetrometer 型紫外光谱仪测定 ( Beckman
公司) 。薄层色谱硅胶板 ( GF254 ) 、柱色谱硅胶
( 50 ~ 74 μm,200 ~ 300 μm ) 均为青岛海洋化工
厂产品。Sephadex LH-20 和 RP-18 柱均为 Merck
公司产品。
异叶 三 宝 木[Trigonostemon heterophyllus
( Merr. ) ]的枝条 2010 年 3 月于采自海南省保亭
县,经中国热带农业科学院热带生物技术研究所代
正福副研究员鉴定,凭证标本( No. A20090303) 存
放于中国热带农业科学院热带生物技术研究所。
金黄色葡萄球菌( Staphylococcu aureus,SA )
CMCC( B ) 26003,购于中国食品药品检定研究
所;耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 ( Methicillin-re-
sistant Staphylococcus aureus,MRSA ) ATCC
43300 购于卫生部临床检验中心。
2 提取与分离
异叶三宝木枝条( 15. 0 kg ) 晒干后加工成粉
末,用体积分数 95%乙醇浸提 3 次。滤液经真空
减压浓缩至无醇味后加水分散成悬浊液,依次用
石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,萃取液分别减压
浓缩至干,得到石油醚萃取物( 40. 0 g ) 、乙酸乙酯
萃取物( 58. 0 g ) 和正丁醇萃取物( 220. 0 g ) 。乙
酸乙酯萃取物( 58. 0 g ) 经减压硅胶柱色谱分离,
以氯仿-甲醇( 体积比为 100 ∶ 1→0 ∶ 1 ) 梯度洗脱,
得到 9 个组分( Fr. 1 ~ Fr. 9) 。Fr. 2 ( 4. 5 g ) 依次
经硅胶柱色谱( 氯仿-甲醇,体积比为 100∶ 1→25∶ 1
梯度洗脱) 和 Sephadex LH-20 凝胶柱色谱( 氯仿-
甲醇,体积比为 1 ∶ 1 ) 分离,得到化合物 1
( 11. 0 mg ) 、3 ( 24. 0 mg ) 、4 ( 5. 3 mg ) 、5
( 11. 2 mg ) 和 8( 55. 0 mg ) 。Fr. 5( 2. 1 g ) 依次经
硅胶柱色谱( 氯仿-甲醇,体积比为 30 ∶ 1→5 ∶ 1 梯
度洗脱) 和 Sephadex LH-20 凝胶柱色谱( 95%乙
醇洗脱) 分离,得到化合物 2 ( 10. 0 mg ) 和化合物
6( 5. 6 mg ) 。Fr. 6 ( 4. 8 g ) 依次经过硅胶柱色谱
( 氯仿-甲醇,体积比为 20 ∶ 1→1 ∶ 1 梯度洗脱 ) 、
Sephadex LH-20凝胶柱色谱( 氯仿-甲醇,体积比为
1∶1洗脱) 和 RP-18柱色谱( 甲醇-水,体积比 3∶ 7→
4∶6梯度洗脱) 分离,得到化合物 7( 13. 0 mg) 。
3 结构鉴定
化合 物 1: 白 色 粉 末。 EI-MS m/z: 168
[M]+,结合 13C-NMR和 DEPT 谱推出其分子式
为 C8H8O4。
1H-NMR( CD3OD,400 MHz ) δ: 7. 42
( 1H,d,J = 2. 0 Hz,H-2 ) ,6. 80 ( 1H,d,J =
8. 4 Hz,H-5 ) ,7. 40 ( 1H,dd,J = 8. 4,2. 0 Hz,H-
6 ) ,3. 82 ( 3H,s,OCH3 ) ;
13C-NMR ( CD3OD,
100 MHz ) δ: 168. 9( C-7) ,151. 7( C-4) ,146. 2( C-
3) ,123. 7( C-6) ,122. 6( C-1 ) ,117. 5 ( C-5 ) 115. 9
( C-2) ,52. 3( OCH3 ) 。上述波谱数据与文献[8]
报道的原儿茶酸甲酯的数据一致,因此鉴定化合
物 1 为原儿茶酸甲酯。
化合 物 2: 白 色 粉 末。 EI-MS m/z: 182
[M]+,结合 13C-NMR和 DEPT 谱推出其分子式
为 C9H10O4。
1H-NMR( CDCl3,400 MHz ) δ: 7. 54
( 1H,d,J = 2. 0 Hz,H-2 ) ,6. 93 ( 1H,d,J =
8. 4 Hz,H-5 ) ,7. 63 ( 1H,dd,J = 8. 4,2. 0 Hz,H-
6) ,3. 88 ( 3H,s,OCH3 ) ,3. 93 ( 3H,s,COOCH3 ) ;
13C-NMR ( CDCl3,100 MHz ) δ: 166. 9 ( C-7 ) ,
150. 0( C-4) ,146. 1( C-3) ,124. 2( C-1) ,122. 2( C-
6) ,114. 1( C-5) ,111. 8( C-2) ,56. 1( OCH3 ) ,52. 0
( COOCH3 ) 。上述波谱数据与文献[9]报道的 3-
羟基-4-甲氧基苯甲酸甲酯基本一致,因此鉴定化
合物 2 为 3-羟基-4-甲氧基苯甲酸甲酯。
化合物 3: 黄色油状物。EI-MS m/z: 178
[M]+,结合 13C-NMR和 DEPT 谱推出其分子式
为 C10 H10 O3。
1H-NMR ( CDCl3,400 MHz ) δ:
7. 41( 2H,d,J = 8. 0 Hz,H-2,6 ) ,6. 85 ( 2H,d,J =
8. 0 Hz,H-3,5 ) ,7. 78 ( 1H,d,J = 16. 0 Hz,H-7 ) ,
6. 29 ( 1H,d,J = 16. 0 Hz,H-8 ) ,3. 80 ( 3H,s,
OCH3 ) ;
13C-NMR ( CDCl3,100 MHz ) δ: 168. 0
( C-9 ) ,158. 0 ( C-4 ) ,144. 8 ( C-8 ) ,130. 0 ( C-2,
6) ,127. 0 ( C-1 ) ,115. 9 ( C-3,5 ) ,115. 0 ( C-7 ) ,
51. 7( OCH3 ) 。上述波谱数据与文献[10]报道的
反式对羟基桂皮酸甲酯一致,因此鉴定化合物 3
为反式对羟基桂皮酸甲酯。
化合 物 4: 白 色 粉 末。 EI-MS m/z: 168
[M]+,结合 13C-NMR和 DEPT 谱推出其分子式
为 C8H8O4。
1H-NMR( CD3OD,400 MHz ) δ: 7. 49
( 1H,s,H-2) ,7. 51 ( 1H,d,J = 8. 8 Hz,H-6 ) ,6. 78
( 1H,d,J = 8. 8 Hz,H-5 ) ,3. 84 ( 3H,s,OCH3 ) ;
13C-NMR( CD3OD,100 MHz ) δ: 167. 1 ( C-7 ) ,
121第 2 期 李奕星等:异叶三宝木枝条的化学成分研究
152. 6( C-4) ,148. 7( C-3) ,125. 3( C-1) ,123. 2( C-
6) ,115. 9 ( C-5 ) ,113. 8 ( C-2 ) ,56. 4 ( OCH3 ) 。上
述波谱数据与文献[11 - 13]报道的 4-羟基-3-甲
氧基苯甲酸基本一致,因此鉴定化合物 4 为 4-羟
基-3-甲氧基苯甲酸。
化合 物 5: 黄 色 粉 末。 EI-MS m/z: 326
[M]+,结合 13C-NMR和 DEPT 谱推出其分子式
为 C18 H14 O6。
1H-NMR ( DMSO-d6 400 MHz ) δ:
6. 41( 1H,s,H-4) ,6. 93 ( 1H,d,J = 8. 8 Hz,H-7 ) ,
7. 49 ( 1H,d,J = 8. 8 Hz,H-8 ) ,5. 74 ( 1H,d,J =
10. 0 Hz,H-13) ,6. 58( 1H,d,J = 10. 0 Hz,H-14) ,
1. 42 ( 6H,s,CH3-15,16 ) ;
13C-NMR ( DMSO-d6,
100 MHz ) δ: 180. 0( C-9) ,159. 7( C-1) ,157. 0( C-
3 ) ,156. 5 ( C-4a ) ,152. 2 ( C-6 ) ,146. 1 ( C-10a ) ,
132. 6 ( C-5 ) ,128. 4 ( C-14 ) ,116. 0 ( C-8 ) ,114. 6
( C-13 ) ,113. 4 ( C-7 ) ,113. 0 ( C-8a ) ,103. 9 ( C-
2) ,102. 3 ( C-9a) ,94. 8 ( C-4 ) ,78. 3 ( C-12 ) ,28. 0
( C-15,16 ) 。上述波谱数据与文献[14]报道的
jacareubin基本一致,因此鉴定化合物 5 为 jaca-
reubin。
化合物 6: 黄色油状物。EI-MS m/z: 420
[M]+,结合 13C-NMR和 DEPT 谱推出其分子式
为 C22 H28 O8。
1H-NMR ( CD3OD,400 MHz ) δ:
2. 70( 1H,dd,J = 15. 2,4. 8 Hz,H-1a) ,2. 58 ( 1H,
dd,J = 15. 2,6. 0 Hz,H-1b) ,1. 63 ( 1H,m,H-2 ) ,
3. 60 ( 2H,m,H-2α ) ,1. 97 ( 1H,m,H-3 ) ,3. 50
( 2H,m,H-3α) ,4. 32 ( 1H,d,J = 5. 6 Hz,H-4 ) ,
6. 60( 1H,s,H-8 ) ,6. 38 ( 2H,s,H-2,6) ,3. 39
( 3H,s,5-OMe ) ,3. 73 ( 6H,s,3,5-OMe ) ,3. 86
( 3H,s,7-OMe ) ; 13C-NMR ( CD3OD,100 MHz )
δ: 149. 0 ( C-3,5) ,148. 7 ( C-5 ) ,147. 8 ( C-7 ) ,
139. 3( C-1) ,139. 0 ( C-6 ) ,134. 6 ( C-4) ,130. 3
( C-9) ,126. 3 ( C-10 ) ,107. 9 ( C-8 ) ,107. 0 ( C-2,
6) ,66. 9 ( C-3α) ,64. 3 ( C-2α) ,60. 3 ( 5- OMe ) ,
56. 8 ( 3,5-OMe ) ,56. 7 ( 7-OMe ) ,49. 0 ( C-3 ) ,
42. 3( C-4) ,41. 0( C-2) ,33. 6( C-1) 。上述波谱数
据与文献[15]报道的( + ) -lyoniresinol 基本一
致,因此鉴定化合物 6 为( + ) -lyoniresinol。
化合 物 7: 黄 色 粉 末。 EI-MS m/z: 261
[M]+,结合 13C-NMR和 DEPT 谱推出其分子式
为 C11H19 NO6。
1H-NMR ( CD3OD,400 MHz ) δ:
1. 85( 3H,s,H-3) ,2. 05( 1H,m,H-4a) ,2. 21 ( 1H,
m,H-4b ) ,1. 32 ( 3H,t,H-5 ) ,4. 78 ( 1H,d,J =
8. 0 Hz,H-1) ,3. 49 ( 1H,m,H-2) ,3. 67 ( 1H,m,
3) ,3. 60( 1H,m,H-4) ,3. 57( 1H,m,H-5) ,3. 95
( 1H,dd,J = 2. 4,12 Hz,H-6a) ,4. 08( 1H,dd,J =
2. 4,12. 0 Hz,H-6 b ) ; 13C-NMR ( DMSO-d6
100 MHz ) δ: 120. 2 ( C-1 ) ,98. 6 ( C-1) ,76. 0 ( C-
3) ,75. 8 ( C-5) ,74. 2 ( C-2 ) ,72. 7 ( C-2) ,69. 4
( C-4) ,61. 0( C-6) ,33. 2( C-4 ) ,23. 0 ( C-3 ) ,7. 5
( C-5) 。上述波谱数据与文献[16]报道的表百脉
根苷基本一致,因此鉴定化合物 7 为表百脉根苷。
化合物 8: 白色粉末。Libenann-Burchard 反
应呈阳性。与 β-谷甾醇标准品共薄层,3 种展开
系统 Rf 值相同,故确定化合物 8 为 β-谷甾醇( β-
daucosterol) 。
4 活性测试[17]
采用纸片法测定样品抗菌活性: 以琼脂为培
养基,将 SA 和 MRSA 两种菌分别制成一定浓度
的菌悬液( 1 × 105 ~ 1 × 107 cfu·mL -1 ) ,用棉签将
其均匀涂布在供试无菌培养皿中,制成含菌平板。
将分离得到的化合物分别配成质量浓度为
20. 0 mg·mL -1 的样品溶液,选用直径为 6. 0 mm
的灭菌滤纸片,分别加样品溶液 25 μL,待溶剂挥
干后,将已经点样的滤纸片贴于已涂供试菌悬液
的琼脂培养基上,放置 20 min 后,再放入培养箱
中,于 37 ℃无光照培养,12 h 后测定其抑菌圈直
径( D) ,包含滤纸片直径 6. 0 mm,每个处理重复
3 次,取 10 μL 质量浓度为 0. 64 mg·mL -1硫酸卡
那霉素作为阳性对照,通过比较抑菌圈直径大小
来确定抗菌活性。
本次研究测定了化合物 1 ~ 7 的抗菌活性,结
果表明化合物 5 对金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林
金黄色葡萄球菌均有抑制作用,抑菌圈直径均为
15. 6 mm( 阳性对照为 20. 0 mm) 其余化合物对金
黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌均没
有表现出明显抑菌活性。
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Chemical constituents from the twigs of
Trigonostemon heterophyllus
LI Yi-xing1,2,ZUO Wen-jian2,WANG Hui2,MEI Wen-li2,LIU Shuai2,DAI Hao-fu2*
( 1. College of Agriculture,Hainan University,Haikou 570228,China; 2. Hainan Key Laboratory for
Research and Development of Natural Product from Li Folk Medicine,Haikou 571101,China)
Abstract: The genus Trigonostemon ( Euphorbiaceae) comprising about 50 species is mainly distributed in
tropical and subtropical regions of Asia. Previous studies on chemical constituents and their activities from
plants of this genus have led to the isolation of several classes of compounds including diterpenoids,alka-
loids,and phenanthrenes. There are about 10 species growing in China,of which Tigonostemon heterophyllus
is a shrub endemic to Hainan province. So far,there has been no report on the chemical constituents of this
species. During our investigation on Tigonostemon heterophyllus,eight compounds were isolated. Their struc-
tures were identified as protocatechuic acid methyl ester ( 1 ) ,3-hydroxy-4-methoxybenzoate ( 2 ) ,trans-p-
hydroxycinnamic acid methyl ester( 3 ) ,4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid( 4 ) ,jacareubin ( 5 ) ,( + ) -lyoni-
resinol( 6) ,epilotaustralin( 7) and β-daucosterol( 8) by their physico-chemical properties and spectral data.
All the compounds were isolated from the genus Trigonostemon for the first time. Antibacterial activities
showed that compound 5 had inhibitory effect on Staphylococcus aureus ( SA ) and methicillin-resistant
Staphylococcus aureus( MRSA) .
Key words: Trigonostemon heterophyllus; chemical constituent; ( + ) -lyoniresinol; jacareubin; epilotaustra-
lin; antibacterial activities
321第 2 期 李奕星等:异叶三宝木枝条的化学成分研究