免费文献传递   相关文献

全叶马兰中两个新的黄酮类化合物



全 文 :有机化学
Chinese Journal of Organic Chemistry NOTE

* E-mail: jinsongliu108@sina.com;kunhong_8@163.com
Received November 18, 2016; revised December 13, 2016; published online January 17, 2017.
Project supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 81303220) Natural Sciences Foundation of Anhui Province (No.11040606M220)
and Guangdong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, South China Botanical Garden, CAS (AB2015001).
国家自然科学基金(No. 81303220)、安徽省自然科学基金(No.11040606M220)和中国科学院华南植物园广东应用植物重点实验室 (No. AB2015001)资
助项目.

Chin. J. Org. Chem. 2017, 37, xxxx~xxxx © 2017 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS http://sioc-journal.cn/ 1

DOI: 10.6023/cjoc201611021 研究简报
全叶马兰中两个新的黄酮类化合物
王国凯 a 孙云鹏 a 王诤 a 张楠 a 王刚*a 周忠玉 b 刘劲松*a
(a安徽中医药大学药学院 现代中药安徽省重点实验室 合肥 230012)
(b中国科学院华南植物园 广东省应用植物学重点实验室,广州 510650)
摘要 利用多种色谱分离方法对全叶马兰 (Kalimeris integrifolia)的化学成分进行研究, 从其地上部分
的乙醇提取物中分离得到两个化合物, 应用 HR-ESIMS, 1D 和 2D NMR, IR, UV 等多种现代波谱技术确定
了 化 合 物 的 化 学 结 构 , 经 鉴 定 分 别 为 5, 8-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4, 5-dimeth-oxyphenyl)-6,
7-dimethoxy-4H-chromen-4-one (1), 5-hydroxy-6, 7-dimethoxy-2-(4-meth-oxyphenyl)-4-oxo-4H-chromen-8-yl
2-methylbutanoate (2). 化合物 1 和 2 为两个新的黄酮类化合物.
关键词 全叶马兰; 菊科; 化学成分; 黄酮类

Two New Flavonoids from Kalimeris integrifolia
Wang, Guokai
a
Sun, Yunpeng
a
, Wang, Zheng
a
Zhang, Nan
a
Wang,
Gang*
,a
Zhou, Zhongyu
b
Liu, Jinsong*
,a

(a School of Pharmacy, Anhui University of Chinese Medicine & Anhui Key Laboratory for mordern Chinese Materia Medica,
Hefei 230012)
(b Guang dong Provincial Key Laboratory of Applied Botany, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences,
Guangzhou 510650)
Abstract Investigation on Kalimeris integrifolia resulted in two compounds by means of various chro-
matographic techniques (silica gel, Sephadex LH-20, RP-LC and Pre-HPLC). Their structures were determined as
5, 8-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4, 5-dimeth-oxyphenyl)-6, 7-dimethoxy-4H-chromen-4-one (1), 5-hydroxy-6,
7-dimethoxy-2-(4-meth-oxyphenyl)-4-oxo-4H-chromen-8-yl 2-methylbutanoate (2) on the basis of extensive
spectroscopic analyses including MS, IR, UV, 1D- and 2D-NMR. Among them, compounds 1 and 2 are two new
flavonoids named as Kalinturflavone A (1) and Kalinturflavone B (2).
Keywords Kalimeris integrifolia; Asteraceae; chemical constituent; flavonoids

全叶马兰为菊科马兰属植物 (Kalimeris integrifolia Turcz.ex DC.), 别名全缘叶马兰、野白菊(湖北)、黄花三草、
扫帚花、扫帚鸡肠、全叶紫菀,主要生于山坡、林缘、灌丛、路旁, 我国大部分地区均有分布, 也分布于朝鲜、日
本、西伯利亚东部[1]. 《中华本草》[2]中记载, 全叶马兰味苦、性寒,具有清热解毒、止咳、散瘀止血的功效。至今
为止, 没有文章报道过全叶马兰的次级代谢产物的研究, 本课题组近年一直从事马兰相关研究,从马兰中分离并成
分包括甾体、萜类、黄酮、酚酸等多种类型, 并进行了肝细胞保护及抗肿瘤活性研究[3-6]. 为了更加深入地研究马兰
属植物的次生代谢产物, 阐明全叶马兰和马兰属各物种间的化学成分差异性, 我们对全叶马兰进行了化学成分研究,
从中分离纯化得到 2 个新的黄酮化合物, 运用 HR-ESIMS, 1D 和 2D NMR 等光谱技术确定新化合物的结构为: Ka-
网络出版时间:2017-01-18 08:31:38
网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/31.1321.O6.20170118.0831.010.html

有机化学 研究简报

2 http://sioc-journal.cn/ © 2017 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS Chin. J. Org. Chem. 2017, 37, xxxx~xxxx
linturflavone A (1)和 Kalinturflavone B (2) (图 1)。黄酮类化合物具有抑制 MMP-9 的实验生物活性[7],本研究分别利
用五种肿瘤细胞株HL-60, SMMC-7721, A-549, MCF-7和SW480对所分离得到的两个黄酮 (1, 2)进行活性测试, 但两
者活性都很弱 (IC50>40 μmol/L).
7
6
5
10
9
8
4 3
2O
1
1
6
5
4
3
2
OOH
H3CO
H3CO
O
OCH3
O
4
5
7
6
5
10
9
8
4 3
2O
1
1
6
5
4
3
2
OOH
OH
H3CO
H3CO
OH
OCH3
OCH3
32
1

图 1 化合物 1 和 2 的结构图
Figure 1 Structures of compounds 1 and 2
1 结果与讨论
1.1 化合物 1 的结构鉴定
黄色针状结晶(甲醇), HR ESI-MS给出化合物的分子式为C19H18O9 (m/z 389.0894[M-H]
-
, 计算值为 389.0878), 提
示有 11 个不饱和度. 在 IR 光谱中, 3419、1657、1615和 1594 cm-1处吸收带显示, 该化合物依次存在羟基、羰基、
苯环, 经UV光谱(λmax)在306 nm吸收带,结合盐酸-镁粉反应阳性初步推断该化合物为一黄酮类化合物. 由
1
H-NMR
谱中低场单峰 12.35 (1H, s)显示此峰为羟基与羰基形成氢键后所出的峰, 通过 HSQC 二维相关谱发现氢谱中 6.98
(1H, s)与碳谱中 104.2 (C-3)峰相关, 所以确定此峰为 C 环 3 号位的氢信号, 可进一步确定该化合物为黄酮类化合物;
氢谱中低场两个单峰信号 9.69 (1H, s)及 9.33 (1H, s)为两个羟基信号, 两个双峰 7.31 (1H, d, J =1.6 Hz)和 7.24 (1H, d, J
=1.6 Hz)显示为黄酮 AB 系统中 B 环上 2′-H 和 6′-H 信号, 并且由于 H-2′和 H-6′信号未重叠, 所以可知 B 环上的取代
基不对称, 因此可知 3′ 和 5′位的取代基分别为羟基和甲氧基, 这一点也可以通过 HSQC 和 HMBC 二维相关谱进行
验证。由氢谱中高场区四个单峰信号 3.95 (3H, s), 3.89 (3H, s), 3.83 (3H, s), 3.76 (3H, s)可知此化合物有四个甲氧基,
并结合上述结论可知 A环全部被取代,通过 HMBC 二维相关谱可知 3.83 (3H, s, OCH3)与 136.2(C-6)相关, 3.95 (3H, s,
OCH3)与 148.1(C-7)相关,3.76 (3H, s, OCH3)与 139.8(C-4′)相关, 3.89 (3H, s, OCH3)与 153.5(C-5′)相关, 并且 12.35 (1H,
s, OH)与 144.6(C-5), 136.2(C-6), 106.5(C-10)相关, 9.33 (1H, s, OH)与 148.1(C-7), 130.7(C-8), 141.4(C-9)相关, 所以 6、
7、4′及 5′位上均为甲氧基;9.33 (1H, s, OH)与 130.7(C-8)相关,9.69 (1H, s, OH) 与 150.9 (C-3′)相关, 所以 8 和 3′位
为羟基(图 2). 综上所述,并文献[8-12]对照,确定该化合物为 5, 8-dihydroxy-2-(3-hydroxy-4, 5-dimethoxyphenyl)-6,
7-dimethoxy-4H-chromen-4-one(图 1), 命名为 Kalinturflavone A,其 1H-NMR、13C-NMR 数据见表 1.
表 1 化合物 1 (600/150 MHz, DMSO- d6)和 2 (600/150 MHz, CDCl3)的 NMR 数据
Table 1. data of compound 1 (600/150 MHz, DMSO- d6) and 2 (600/150 MHz, CDCl3)
No.
1 2
δH (J in Hz) δC δH (J in Hz) δC
2 163.6 164.2
3 6.98 s 104.2 6.56 s 104.2
4 182.9 182.7
5 144.6 151.6
5-OH 12.35 s 12.74 s
6 136.2 136.5
7 148.1 151.7
8 130.7 123.1
8-OH 9.33 s
9 141.4 144.5
10 106.5 106.7
1′′ 174.4
2′′ 2.80~2.78 m 41.1
3′′ 1.41 d (7.2) 17.0

Chinese Journal of Organic Chemistry NOTE

Chin. J. Org. Chem. 2017, 37, xxxx~xxxx © 2017 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS http://sioc-journal.cn/ 3
4′′ 1.95~1.93 m, 1.72~1.69 m 26.8
5′′ 1.09 t (7.6) 11.7
6-OCH3 3.83 s 60.5 3.96 s 61.0
7-OCH3 3.95 s 61.2 4.02 s 61.4
1′ 125.8 123.4
2′ 7.31 d (1.6) 108.1 7.76 d (8.8) 128.1
3′ 150.9 6.98 d (8.8) 114.4
3′-OH 9.69 s
4′ 139.8 162.7
5′ 153.5 6.98 d (8.8) 114.4
6′ 7.24 d (1.6) 102.3 7.76 d (8.8) 128.1
4′-OCH3 3.76 s 60.1 3.88 s 55.5
5′-OCH3 3.89 s 56.0
1.2 化合物 2 的结构鉴定
黄色粉末 (甲醇), HR ESI-MS 给出化合物的分子式为 C23H24O8 (m/z 427.1399 [M-H]
-
, 计算值为 427.1398), 提示
有 12 个不饱和度. 通过红外光谱、质谱、氢谱可初步了解该化合物与化合物 1 母核结构类似,都是黄酮类化合物,
该化合物的氢谱碳谱与化合物 1 不同的是少了一个甲氧基、两个羟基,多了两个甲基、一个亚甲基,一个次甲基和
一个羰基。由 1H-NMR谱中 7.76 (2H, d, J = 8.8 Hz), 6.98 (2H, d, J =8.8 Hz)表示 B 环为单取代苯环,并由 HMBC 二
维相关谱可知 3.96 (3H, s, OCH3)与 136.5 (C-6)相关,4.02 (3H, s, OCH3)与 151.7 (C-7)相关,3.88 (3H, s, OCH3)与 162.7
(C-4′)相关,由此相关可知 3 个甲氧基的位置;再由 HSQC 和 1H-1H COSY 二维相关谱可将两个甲基、一个亚甲基,
一个次甲基和一个羰基链接起来,形成一个 2-甲基丁酸酯基团,基于 A 环上的氢除 8 位外全部被取代,所以此链只
能在 8 位与黄酮母核成酯,并且通过 ROESY 二维相关谱可看到 5′′位甲基氢与 7 位甲氧基上的氢有相关 (图 2). 综
上所述,并文献[13, 14]对照,确定该化合物为 5-hydroxy-6, 7-dimethoxy-2-(4-meth-oxyphenyl)-4-oxo-4H-chromen-8-yl
2-methylbutanoate (图 1), 命名为 Kalinturflavone B,其 1H-NMR、13C-NMR 数据见表 1.

图 2 化合物 1 和化合物 2 主要 HMBC( )和 ROESY( )相关
Figure 2 main HMBC ( ) and ROESY ( ) relevant of compound 1 and 2

2 实验部分
2.1 仪器与试剂
质谱由Waters AutoSpec Premier P776和 Xevo TQ-S质谱仪测定 (美国Waters公司生产); 紫外光谱由 Shimadzu
double-beam210A型紫外分光光度计 (日本岛津)测定,熔点由 WRS-2 型熔点仪(上海仪电物理光学仪器公司)测定,
比旋光度由 SEPA-300 数字型旋光仪 (日本 Horiba)测定,核磁共振数据由 Bruker Avance III-600 测定 (德国 Bruker
公司生产),以 TMS 为内标;分析型和制备型 HPLC 分别为 Agilent 1100 HPLC 型和 Agilent 1200 HPLC 型,检测器
为 DAD 检测器,分析型泵为四元泵,制备型泵为二元泵,进样器为自动进样器 (美国安捷伦公司生产),分析型色
谱柱为 Agilent Zorbax SB-C18;制备型色谱柱同为 Agilent Zorbax SB-C18;正相柱层析硅胶 (80~100 目和 200~300
目)以及 GF254预制硅胶板均由青岛海洋化工厂生产;Rp-18反相硅胶 (40~75 μm) 由日本 Fuji silysia 化学公司生产;
Sephadex LH-20 为瑞典 Amersham Biosciences 公司产品。
2.2 植物材料
全叶马兰药材 2014年 9月采于安徽合肥市磨店乡, 经安徽中医药大学中药标本中心杨青山老师鉴定为菊科马兰

有机化学 研究简报

4 http://sioc-journal.cn/ © 2017 Chinese Chemical Society & SIOC, CAS Chin. J. Org. Chem. 2017, 37, xxxx~xxxx
属全叶马兰 (Kalimeris integrifolia Turcz.ex DC.)干燥全草. 凭证标本 (No. 201409)存放在安徽中医药大学天然药
物化学研究组.
2.3 提取分离
全叶马兰干燥地上部分 13 Kg,80 %乙醇回流提取 3 次,每次 2 h,合并提取液减压浓缩后,得到 2568 g 浸膏,
直接采用正相硅胶柱层析以二氯甲烷-甲醇为流动相进行梯度洗脱,洗脱后共得到 M1-M7 七个部分。CH2Cl2/ MeOH
(30:1, 20:1)洗脱部位 M4 通过正相硅胶柱层析,以石油醚:乙酸乙酯 (50:1, 30:1, 20:1, 15:1, 10:1, 5:1, 3:1, 2:1, 1:1) 梯
度洗脱,TLC 检识后合并相似流份共得到 4 个组分 (M41-M44),M41 放置后母液经正相硅胶柱层析以石油醚:乙酸乙
酯(30:1, 20:1, 15:1, 10:1, 5:1, 3:1, 2:1, 1:1)梯度洗脱,TLC检识后合并相似流份共得到 7 个组分(M411-M417), M414 经
正相硅胶柱层析石油醚:丙酮( 15:1, 10:1, 5:1, 3:1, 2:1, 1:1) 梯度洗脱,TLC 检识后合并相似流份共得到 9 个组分
(M4141-M4149),M4143 放置后析出以黄色沉淀,将沉淀与母液分离后,沉淀溶解后,葡聚糖凝胶柱层析纯化后得到
化合物 2 (316.7 mg); M435 经正相硅胶柱层析石油醚:丙酮(15:1, 10:1, 5:1, 3:1, 2:1, 1:1) 梯度洗脱,TLC 检识后合并
相似流份共得到 9 个组分(M4351-M4359), M4356 葡聚糖凝胶柱层析纯化后得到化合物 1 (30.6 mg).
Kalinturflavone A (1): 黄色针状晶体, 熔点 251~253 ℃; 1H NMR和 13C NMR数据见表 1; UV (MeOH) λmax (logε):
306 (4.35), 207(4.52); IRνmax(KBr) cm
-1
: 3419, 1657, 1615, 1594, 1485, 1458, 1430, 1387, 1231, 1106, 1031, 1000, 960,
845; HR-EI-MS: m/z 389.0894([M-H]
-
, calcd for C19H18O9 389.0878).
Kalinturflavone B (2): 黄色粉末, 熔点 110~112 ℃, [α]
19
D = -3.4 (C=0.013, CHCl3);
1
H NMR 和 13C NMR数据见表
2; UV(CHCl3) λmax (logε): 327(4.30), 283(4.23); IRνmax(KBr) cm
-1
:3443, 3427, 2969, 2937, 1756, 1657, 1603, 1577, 1508,
1487, 1463, 1431, 1376, 1262, 1220, 1184, 1114, 1067, 1030, 1012, 834; HR-ESI-MS [M-H]
-
at m/z 427.1399 (calcd for
C23H24O8 427.1398).
.

References
[1] Chinese Flora Editorial Board of Chinese Academy of Sciences. Flora of China, Vol. 74, Science Press, Beijing, 1985 (in Chinese).
(中国科学院中国植物志编辑委员, 中国植物志, 第 74 卷, 科学出版社, 北京, 1985.)
[2] Chinese Herbal Editorial Board. Chinese Herbal, Shanghai Science and Technology Press, Shanghai, 1999 (in Chinese).
(国家中医药管理局《中华本草》编委会, 中华本草, 上海科学技术出版社, 上海, 1999)
[3] Ji, P.; Wang, G. K.;, Liu, J. S.; Luo, Z. H.; Liu, J. K.; Wang, G. Nat. Prod. Res. Dev. 2014, 26, 212 (in Chinese).
(季鹏, 王国凯, 刘劲松, 罗争辉, 刘吉开, 王刚, 天然产物研究与开发, 2014, 26, 212.)
[4] Zhong, W. W.; Liu, J. S.; Zhang, C. E.; Chen A. M.; Xu, Y. S.; Wang G. Guihaia. 2012, 32, 261 (in Chinese).
(钟文武, 刘劲松, 张聪佴, 陈爱民, 许应生, 王刚, 广西植物, 2012, 32, 261)
[5] Wang, G. K.; Liu, J. S.; Zhang, C. E.; Wang, Z.; Cai, B. X.; Wang, G. Chin. Med. Mat., 2015, 38, 82 (in Chinese).
(王国凯, 刘劲松, 张聪佴, 王诤, 蔡百祥, 王刚, 中药材, 2015, 38, 82)
[6] Liu, J. S.; Wang G.; Wang, G. K.; Yu, B.; Wang, F.; Liu, J. K. Chin. Tradit. Pat. Med. 2010, 32, 462 (in Chinese).
(刘劲松, 王国凯, 王刚, 余波, 王飞, 刘吉开, 中成药, 2010, 32, 462)
[7] Zhang, J.; Shen, P.; Lu, T.; Yu, D.; Li, H.; Yang, G. Z. Acta Chimica Sinica. 2011, 69, 383 (in Chinese).
(张骥, 申鹏, 陆涛, 余丹妮, 李卉, 杨国忠, 化学学报, 2011, 69, 383)
[8] Tchinda, A. T.; Mouokeu, S. R.; Ngono, R. A; Ebelle, M. R; Mokale, A. L; Nono, D. K; Frédérich, M. Nat. Prod. Res. 2015, 29, 1990.
[9] Bui, M. L.; Grayer, R. J.; Veitch N. C.; Kiteb, G. C.; Trana, H.; Nguyena, Q. K. Biochem. Syst. Ecol. 2004, 32, 943.
[10] Fushiya, S.; Kishi, Y.; Hattori, K.; Batkhuu J.; Takano, F.; Singab, A. N.; Okuyama, T. Planta Med. 1999, 65, 404.
[11] Parmar, V. S.; Bisht, K. S.; Sharma, S. K.; Jain, R.; Taneja, P.; Singh, S.; Simonsen, O.; Boll, P. M. Phytochemistry. 1994, 36, 507.
[12] Xu, N.S.; Yang, H. M.; Cui, M.; Song, F. R.; Liu, Z. Q.; Liu, S. Y. Chin. J. Chem. 2012, 30, 1433.
[13] Zhang, Y. L.; Jiang, L. L.; Xiao, T. S.; Li, Y. B. J. Asian. Nat. Prod. Res. 2015, 17, 717.
[14] Maldonado, E.; Toscano, R. A.; Mancera, C.; Tripp, M. T.; Ortega, A. Phytochemistry. 1992, 31, 1003.