全 文 ：Vo.l 27 高 等 学 校 化 学 学 报 No. 5
2 0 0 6 年 5月 　 　　　　　CHEM ICAL JOURNAL OF CH INESE UN IVERSITIES　　　　　 　 859 ～ 862
杯菊中的倍半萜内酯
李祖强1 , 马国义 2 , 罗　蕾3 , 张熹泰 2
(1. 云南大学化学与材料工程学院实验中心 , 昆明 650091;2. 悉尼大学药学系 , 澳大利亚;
3. 云南师范大学化学化工学院 , 昆明 650092)
摘要　杯菊(Cyathocline purpurea)是云南民间民族药 , 全株用于治疗各种炎症和肺结核. 采用 L1210细胞系
对杯菊的粗提物 、 分步萃取物的成分进行了细胞毒试验;用柱层色谱法同步对活性组分进行化学成分分离
纯化;通过理化数据测定及波谱分析鉴定单体结构. 杯菊的氯仿及乙酸乙酯萃取物具有细胞毒活性 , 其 IC50
分别为 3. 5和 2. 8μg /m L. 从活性组分中分离出 3种成分 , 分别鉴定为 San tam arin(1)、 9β-乙酰基广木香内酯
(9β-ace toxyco stunolide, 2)和 9β-乙酰基小白菊内酯 (9β-ace toxypathenolide, 3), 其 IC
50
分别为 0.41, 0. 89,
0. 59 μg /mL. 这三个化合物都有较强的抗癌活性 , 其中化合物 3为新化合物.
关键词　杯菊;细胞毒性;倍半萜内酯;9β-乙酰基广木香内酯;9β-乙酰基小白菊内酯
中图分类号　O629. 6　　　　文献标识码　A　　　　文章编号　0251-0790(2006)05-0859-04
收稿日期:2005-06-29.
基金项目:国家自然科学基金(批准号:29962004)和云南省国际合作项目(批准号:2001GH 21)资助.
联系人简介:李祖强(1943年出生), 男 , 教授 , 主要从事抗癌活性天然产物研究. E-m ail:ZuqiangLi@ ynu. edu. cn
杯菊是菊科杯菊属植物 Cyathocline purpurea(Buch. -Ham. ex D. Don)O. K tze. 全世界约有 3种 , 中
国有 1种. 杯菊主要分布在中国亚热带地区及印度[ 1] . 杯菊全株入药 , 民间用于治疗肺结核 、疟疾 、风
湿 、肿痛及各种炎症. 印度学者 Jayant和 Ro jatka r等 [ 2 ～ 6]从杯菊属植物 (C. Lutea , C. Lyrata和 C. pur-
purea)中分离得到 5个倍半萜烯类成分及 5个倍半萜烯内酯 , 但是未做药理研究. 迄今为止 , 只有我们
曾报道 [ 7]了杯菊的挥发油成分 , 国内尚未见其化学成分的研究报道.
本文在细胞毒试验筛选结果指导下 , 同步进行化学成分研究 , 从杯菊的氯仿及乙酸乙酯提取物的
活性组分中分离出 10个单体 , 并用波谱分析的方法鉴定了结构. 其中 3个倍半萜内酯具有抗癌活性 ,
分别为 San tam arin(1)、 9β-乙酰基广木香内酯 (9β-A ce toxycostuno lide, 2)和 9β-乙酰基小白菊内酯 (9β-
A ce toxypathenolide, 3)(结构见图 1). 上述化合物均为首次从该植物中得到 , 其中化合物 3为新化合
物.
F ig. 1　Structures of compounds 1— 3
1　实验部分
1. 1　仪器和材料
北京产 X-6型显微熔点测定仪;美国 BIO-RAD公司 FTS-40型红外光谱仪 , KB r压片;B rucke r公
司 A vanceDRX-500型核磁共振谱仪 , 1H NMR工作频率为 500MH z, 13C NMR谱工作频率为 125MH z,
TM S为内标;英国 VG公司 Outspect-3000型质谱仪. 柱层析用 37 ～ 75 μm硅胶 (青岛海洋化工厂生
产 )、 40 ～ 60μm硅胶(德国 Merck公司生产 )及 60H硅胶(德国M erck公司生产 ), TLC板用德国 Merck
公司 Silica ge l 60 F254.
杯菊全株样品采自滇南地区 , 由云南大学胡志浩教授鉴定为 Cyathocline purpurea(Buch. -Ham. ex
D. Don)O. K tze. 植物标本及照片保存在云南大学化学与材料工程学院实验中心标本室.
1. 2　分离提取
取杯菊全株干样 12 kg, 用体积分数为 95%的乙醇浸泡 30 d, 提取浸膏 CP0(1 100 g). 取浸膏
1 000 g与等质量的硅藻土加 95%乙醇混合均匀 , 于水浴上炒干 , 称重 , w样 =800 g. 用石油醚 、氯仿 、
乙酸乙酯及甲醇 , 分步萃取 , 得组分 CP1(150 g), CP2(140 g), CP3(100 g)及 CP4(350 g).
取经细胞毒筛选有活性的组分 CP2(100 g)和 CP3(60 g), 用硅胶 (37 ～ 75μm或 40 ～ 60 μm)为吸
附剂 , 用石油醚-乙酸乙酯-甲醇 (体积比 97∶3∶0 ～ 0∶0∶1)梯度洗脱 , 分别进行多次柱层析. 未纯化的组
分再用 TLC级硅胶 60H小柱层析分离 , 展开剂为石油醚-乙酸乙酯-甲醇 (体积比 5∶1∶0 ～ 1∶2∶2), 加压
抽提 , 重结晶 , 得 10个单体.
1. 3　细胞毒活性试验
分别称取浸膏(CP0)、粗组分(CP1 , CP2, CP3, CP4)及粗组分 CP2和 CP3柱层析中的 30个细组
分各 10 mg, 再称取各单体 1 ～ 2mg, 用二甲亚砜配成 0, 1, 10和 100 μg /mL等 4种质量浓度 , 置于培
养瓶中. 分别加入含有等同数目的 L1210癌细胞的 10%小牛血清的 RPM I1640培养基 , 保存在含体积
分数为 5%CO 2的 37℃的恒温箱内 , 分别在 12, 24, 48, 72 h等时间段 , 观察记录癌细胞生长及细胞形
态的变化. 最后用染料排斥试验法计算对 L1210细胞生长抑制率 , 推算 IC50.
对有活性的成分 , 用 5种癌细胞系(KB , MCF-7, CCRF-CEM , L1210, LS174T)研究其细胞毒性及
活性作用机理.
上述药理试验在悉尼大学癌症医学系药理实验室实施.
2　结果与讨论
2. 1　细胞毒活性
杯菊粗提物 、组分及其单体对 L1210癌细胞系的细胞毒试验结果表明:CP0, CP2, CP3, CP4的
IC50分别为 8.7, 3.5, 2.8, 25.0 μg /mL. 单体中 , 化合物 1 , 2, 3的 IC50分别为 0.41, 0.89, 0.59
μg /mL.
对化合物 1, 2, 3进行的系统细胞毒性及活性机理研究结果显示 , 这 3个化合物对上述 5种癌细
胞系均具有较强的抗癌活性.
2. 2　结构鉴定
化合物 1为白色针晶 (80 mg), 经光谱鉴定 , 确认与文献 [ 8]中的 Santamarin结构一致. m. p.
134 ～ 136℃(n-C6H14-A cOE t)(文献值:m. p. 137 ～ 138 ℃).
化合物 2为白色针晶 (20 mg), m. p. 141 ～ 143 ℃(CH 2C l2-CH3OH), 由 HR FAB-MS的 m /z
291.160 7[MH + ]得分子式 C17H22O 4(计算值 291.159 6). 通过光谱测定 , 获得完整的 1H , 13 C ,
2D NMR谱数据 , 与文献 [ 9]化合物Ⅰ (m. p. 210 ～ 212 ℃)仅有的 7个 1H NMR数据对照一致. 对化合
物 2的 1H NMR, 13C NMR , DEPT, 1H-1H COSY谱信号进行分析 、指认 , 13 C NMR及 DEPT数据列于
表 1 , 推断化合物 2为 9β-乙酰基广木香内酯(9β-A ce toxycostuno lide).
化合物 3为白色粒晶 (9 mg), m. p. 119 ～ 121 ℃(CH 2C l2-CH3OH), [ α] 26. 3D : - 34.00 °(c 0.6,
CHC l3), UV(M eOH), λmax /nm( lgε):224.4(0.061 4), 194(0.077 0);224.4为特征 α, β-不饱和内酯
吸收 , 但吸收很弱. 由 HR FAB-MS的m /z 307.155 9[MH+ ]得分子式 C17H22O5(计算值 307.154 6), 不
饱和度为 7. 由 C I-MS知 , 化合物 3与 2一样 , 分子中有一个乙酰基. C I-MS碎片的 m /z 232, 277,
218, 176, 169表明 , 化合物 3与单取代吉码-12, 6-内酯类似 [ 10] . 同时 , 由 1H , 13 C NMR , DEPT及
1
H-1H COSY谱推测化合物 3有三种结构单元:乙酰基 [ δC 169.3, δH 2.00(s)] 、烯丙基 [ δC 127.4,
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133.3, δH 1.65( t)]及 α-亚甲基-γ-内酯 (δH 5.77, 6.14, 4.11).
另外 , 对照化合物 3和 2, 无论在乙酰基单元中 , 还是在烯丙基单元中 , 二者的非亚甲基 1H NMR
信号有鲜明的类似性. 但是另一个烯丙基的双键被环氧基取代 , 即 C4与 C5之间的 π键变为 C—O—C
的 σ键 , 使 α-亚甲基-γ-内酯的 γ-H信号明显向高场(化合物 2的 δ4.57→化合物 3的 δ4.11)移动 , 这
是有吉码烷骨架的小白菊内酯的结构特征. 另外 , H-8α(δH 1.13)及 H-8β-(δH 2.00)化学位移差别很
大 , 这是因为 H-8β-处于羰基去屏蔽区 , 而 H-8α处于 16-CH3屏蔽区. 把上述结构单元与小白菊内酯骨
F ig. 2　The key NOEsy correlation for com pound 3
架结合 , 列出全部 1H , 13 C NMR , DEPT, 1H-1H
COSY , NOESY谱数据 , 对其信号进行归属 , 列于表
1. 进一步考察其立体构型:化合物 3的 NOESY谱
(图 2)可观察到 H-6(δH 4.11)与处于十元大环 (B
环 )平面下方的 H-7α(δH 3.22)及 H-5α(δH 2.89)相
关 , 所以五元环 α, β-不饱和内酯环 (A环 )处于 B
环平面上方 , C6—O为 β-构型. 同时由 NOESY谱
还观察到 H-7α与 H-9α(δH 5.20)相关 , H-9α与 H-
1α(δH 5.55)相关 , C9—OAc是 β-构型;与已知的
倍半萜 9β-羟基小白菊内酯比较 [ 11] , 二者 H9与 H8
位有类似的偶合常数 (化合物 3:J =2.3 , 10.5H z;9β-羟基小白菊内酯:J =2.5 , 10.5Hz[ 12] ), 进一步
佐证了 C9—OA c的 β-构型. 故推断化合物 3为 9β-乙酰基小白菊内酯 (9β-acetoxypa theno lide), 为一新
化合物.
Tab le 1　NMR data of compounds 2 and 3(500MHz forδH , 125MHz forδC)
No. (C) C om p. 2( in CDC l3) C om p. 3( in DMSO)
13C NM R(DEPT) 13C NMR(DEPT) 1H NMR(J H z - 1) 1H-1H COSY　　　　 NOESY　　
1 131. 4(d) 127. 4(d) 5. 55 ddq(3.8, 12. 0, 1. 3) 2β, 2α, 14 9α
2 25. 3( t) 23. 6( t) 2. 14(β) m
2. 41(α) dddd(5.2, 12. 2, 13.0, 13. 0)
1, 2α
1, 2β, 3α
3β
3α
3 39. 2( t) 35. 9( t) 2. 09(β) m
2. 22(α) m
2β, 2α
2β, 2α
2β
2α
4 141. 6(s) 61. 5(s)
5 126. 9(d) 65. 1(d) 2. 89 d(8. 9) 6α 6α, 8α
6 81. 2(d) 81. 7(d) 4. 11 t(8. 6) 5α, 7α 5α, 7α
7 47. 3(d) 43. 1(d) 3. 22m 6α, 8β, 8α, 13E, 13Z 6α, 9α
8 33. 7( t) 35. 9( t) 2. 00(β) ddd(8. 5, 10. 8, 14. 6)
1. 13(α) ddd(7.2, 5. 5, 5. 5)
7α, 8β, 9α
7α, 8β, 9α
14, 16
5α
9 80. 8(d) 80. 5(d) 5. 20(α) dd(2. 3, 10. 5) 8β, 8α 1α, 7α
10 134. 9(s) 133. 3(s)
11 138. 9(s) 139. 5(s)
12 170. 0(s) 169. 7(s)
13 120. 4( t) 121. 1( t) 5. 77(E) d(3. 1)
6. 14(Z ) d(3. 5)
7α
7α
13Z
13E
14 11. 6(q) 11. 5(q) 1. 65 t(1. 3) 1 8β, 15
15 17. 5(q) 17. 3(q) 1. 22 s 14
16 21. 4(q) 21. 3(q) 2. 00 s 8β
17 169. 0(s) 169. 3(s)
参　考　文　献
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861　No. 5 　 李祖强等:杯菊中的倍半萜内酯
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Sesqu iterpene Lactones from Cyathocline purpurea
LI Zu-Q iang1* , MA Guo-Y i2 , LUO Le i3 , ZHANG X i-Tai2
(1. Experim ental Cen ter, College of Chem istry andMa terial Engineering , Yunnan University, Kunm ing 650091, China;
2. Facu lty of Pharmacy, theUniversity of Sydney, NSW , Australia;
3. Chem ica l＆Eng ineering College, Yunnan Norma lUn iversity, Kunm ing 650092, China)
Abstract　Cya thocline purpurea(Buch-H am ex D Don)O K tze is a fo lk d rug used to treat inflamm ations and
pulmonary tube rculosis in Yunnan Prov ince. C yto tox icity screen ing o f extrac ts and its fractions from C. pur-
purea was carried ou t by L1210 ce l.l Iso lation o f chem ical constituents by co lumn ch roma tography w as under-
taken in step w ith cy totoxic ity tes.t The structu res of constituentsw ere identified by spec troscop ic and chem ica l
me thods. The chlorofo rm and ethy l ace tate ex tracts possess cy totoxic activity w ith IC50′s being 3.5 and 2.8
μg /mL, respective ly. Th ree sesquiterpene lactones w ere established as Santamarin(compound 1), 9β-ace-
toxy costuno lide(compound 2) and 9β-ace toxypathenolide(compound 3). Their IC50 we re 0.41, 0.89, 0.59
μg /mL by L1210 cell respec tively. The th ree constituents we re obtained for the first time from this plan.t
They are all anticancer active constituen ts. The last one is a new compound.
Keywords　Cyathocline purpurea;Cy totoxic ity;Sesquiterpene lac tone;9β-A cetoxycostuno lide;9β-A cetoxy-
patheno lide (Ed. :H , J, Z)
2004年化学类期刊总被引频次和影响因子排序表*
期刊名称 总被引频次
学科内
排名
影响
因子
学科内
排名 期刊名称
总被引
频次
学科内
排名
影响
因子
学科内
排名
　Chem ica lR esearch in Ch ineseU niversities 139 31 0. 310 28 化学试剂 413 21 0. 224 31
　C hinese C hem ical Letters 450 20 0. 244 30 化学通报 997 9 0. 622 15
　C hinese Jou rnal of Polym er S cience 122 33 0. 192 33 化学学报 1 758 3 0. 897 3
　催化学报 1 218 4 0. 945 2 化学研究 105 35 0. 187 34
　电化学 307 27 0. 497 23 化学研究与应用 469 19 0. 345 27
　分析测试学报 696 16 0. 624 14 化学与生物工程 110 34 0. 087 35
　分析化学 2 676 2 0. 822 7 化学与粘合 201 30 0. 217 32
　分析科学学报 411 22 0. 453 26 环境化学 852 12 0. 728 9
　分析试验室 910 11 0. 672 13 结构化学 350 25 0. 535 20
　分子催化 409 23 0. 535 20 煤炭转化 308 26 0. 494 25
　分子科学学报 139 31 0. 723 10 燃料化学学报 763 14 0. 854 5
　感光科学与光化学 223 29 0. 622 15 色谱 843 13 0. 694 12
　高等学校化学学报 3 689 1 0. 888 4 无机化学学报 1 031 7 0. 751 8
　高分子通报 409 23 0. 519 22 物理化学学报 972 10 0. 579 18
　高分子学报 1 214 5 0. 842 6 应用化学 1 146 6 0. 565 19
　功能高分子学报 486 18 0. 495 24 有机化学 725 15 0. 713 11
　合成化学 244 28 0. 287 29 中国科学 B 1 023 8 0. 587 17
　化学进展 508 17 1. 090 1
　　*转载自中国科学技术信息研究所 《中国科技期刊引证报告》(2005年版), 科学技术文献出版社 , 2005:p100.
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