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棒锤瓜化学成分研究



全 文 :棒锤瓜化学成分研究
苏东敏1,唐文照1,2,庾石山1* ,刘云宝1,屈晶1,于德泉1
(1. 天然药物活性物质与功能国家重点实验室,中国医学科学院 药物研究所,北京 100050;
2. 山东省医学科学院 药物研究所,山东 济南 250062)
[摘要] 目的:研究棒锤瓜 Neoalsomitra integrifoliola 叶乙醇提取物正丁醇部位的化学成分。方法:应用各种色谱技术进
行分离纯化,用 MS和 NMR分析鉴定化合物结构。结果:从 95%乙醇提取物的正丁醇部位分离得到 8 个化合物,包括 4 个芸
香糖苷类化合物:2-苯基乙醇芸香糖苷(1) ,芦丁(2) ,山柰酚-3-O-(6-O-α-L-鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄吡喃糖苷(3) ,异鼠李
素-3-O-(6-O-α-L-鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄吡喃糖苷(4) ;和 4 个其他类化合物:绿原酸甲酯(5) ,鸟苷(6) ,腺苷(7) ,肌-肌醇
(8)。结论:8 个化合物均为首次从该属植物中发现。
[关键词] 葫芦科;棒锤瓜;芸香糖苷
[稿件编号] 20110923011
[基金项目] 国家自然科学基金杰出青年基金项目(30625040) ;国
家“重大新药创制”科技重大专项(2009ZX09311-004)
[通信作者] * 庾石山,Tel: (010)63165326,Fax: (010)63017757,
E-mail:yushishan@ imm. ac. cn
棒 锤 瓜 Neoalsomitra integrifoliola (Cogn. )
Hutch. ,又名苦藤,是葫芦科 Cucurbitaceae翅子瓜亚
族 subtrib. Zanoninae棒槌瓜属 Neoalsomitra 有毒植
物,该属植物多为攀援灌木或草质藤本,全世界共约
12 种,我国有 2 种,分别为棒槌瓜(苦藤)和藏棒槌
瓜,产于华南,西南和台湾[1]。《中国有毒植物》记
载苦藤的茎、叶和果实有毒,能引起剧烈腹泻,严重
时手足抽搐[2]。日本和我国学者从其茎皮的乙醇
及甲醇提取物中分离得到 2 个新的达玛烷型四环三
萜,23 个皂苷,以及 7 个已知的葫芦烷型四环三萜
及其苷[3-6]。为进一步寻找其中的生物活性成分,开
展对其化学成分的研究。前期已从中分离得到了一
系列新的木脂素苷类化合物[7-8]。本研究从棒锤瓜
95%乙醇提取物的正丁醇部位分离鉴定了 8 个化合
物,分别为 2-苯基乙醇芸香糖苷(2-phenylethyl ruti-
noside,1) ,芦丁(rutin,2) ,山柰酚-3-O-(6-O-α-L-鼠
李吡喃糖基)-β-D-葡萄吡喃糖苷[kaempferol-3-O-α-
L-rhamnopyranosyl-(1→6)-α-D-glucopyranoside,3],
异鼠李素-3-O-(6-O-α-L-鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄
吡 喃 糖 苷 [isorhamnetin-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-
(1→6)-α-D-glucopyranoside,4],绿原酸甲酯(methyl
chlorogenate,5) ,鸟苷(guanosine,6) ,腺苷(adeno-
sine,7) ,肌-肌醇(myo-inositol,8)。并对所得化合物
进行了抗氧化、抗炎和细胞毒活性筛选。
1 仪器与材料
XT4-100x显微熔点测定仪(温度未校正) ;Per-
kin-Elmer 241 微量旋光仪和 PE Model 343 微量旋
光仪;Agilent 1100 系列 LC /MSD Trap-SL型质谱仪;
Varian Inova-500 NMR 波谱仪,Varian Mercury-400
NMR波谱仪测定,TMS为内标。
Shimadazu LC-6AD高效液相色谱仪,YMC-Pack
ODS-A 色谱柱(20 mm × 250 mm,5 μm) ;薄层色谱
硅胶 GF254 及柱色谱用硅胶(100 ~ 200,160 ~ 200
目,青岛海洋化工厂) ;反相薄层 RP-18 F254 及反相
柱色谱硅胶 RP-18(20 ~ 45,45 ~ 70 μm,Merck 公
司) ;Sephadex LH-20(Pharmacia 公司) ;D-101 型大
孔吸附树脂(天津海光化工有限公司)。
棒锤瓜 N. integrifoliola 叶于 2004 年 7 月采自
云南省,由中国医学科学院药物研究所马林研究员
鉴定,标本(20040361)存于中国医学科学院药物研
究所标本室。
2 提取与分离
棒锤瓜叶粉末(4. 7 kg)用 95%乙醇回流提取 3
次,滤液合并浓缩后,加水溶解,依次用石油醚,乙酸
乙酯,正丁醇萃取。正丁醇部分减压浓缩得浸膏
120 g,溶于水,上 D-101 型大孔吸附树脂柱,经水,
20%,40%,60%,80%,95%乙醇梯度洗脱分为 6 个
组分。40%乙醇洗脱部位(Fr. 3,27. 8 g)经 Sepha-
dex LH-20 柱色谱,60% ~80%甲醇梯度洗脱得 9 个
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Vol. 37,Issue 11
June,2012
组分(Fr. 3. 1 ~ 3. 9)。Fr. 3. 4(4 g)经 ODS(45 ~
70 μm)柱色谱,30% ~60%甲醇梯度洗脱得 9 个组
分;Fr. 3. 4. 5(370 mg)经反复 ODS(20 ~ 45 μm)柱
色谱,30%甲醇洗脱后再经制备 HPLC 纯化得化合
物 1(20 mg)。Fr. 3. 7(1. 6 g)经 ODS(45 ~ 70 μm)
柱色谱,30% ~ 60% 甲醇梯度洗脱得 10 个组分;
Fr. 3. 7. 3(170 mg)经制备 HPLC 及 Sephadex LH-
20 柱色谱,80% ~ 100%甲醇梯度洗脱,纯化得化合
物 5 (20 mg)。 Fr. 3. 8 (243 mg) 经 ODS
(20 ~ 45 μm)柱色谱,45% 甲醇洗脱及 Sephadex
LH-20 柱色谱,甲醇洗脱得化合物 3(10 mg) ,4(5
mg)。Fr. 3. 9(5 g)重结晶得化合物 2(3 g)。Fr. 2
(15 g)经 Sephadex LH-20 柱色谱,甲醇洗脱得 7 个
组分,Fr. 2. 7 经重结晶得化合物 7(20 mg) ;Fr. 2. 7
母液再经 ODS(20 ~ 45 μm)柱色谱,20% ~ 35%甲
醇梯度洗脱得化合物 6(3 mg)。Fr. 1 用正丁醇反
复萃取,萃取物(4. 5 g)经 Sephadex LH-20 柱色谱,
80% ~100%甲醇梯度洗脱及 ODS(20 ~ 45 μm)柱
色谱,20% ~35%甲醇梯度洗脱得化合物 8(7 mg)。
化合物 1 ~ 4 各 0. 5 mg溶于 0. 5 mL甲醇,点样
于高效硅胶薄层板上,80 ℃水浴,浓盐酸蒸汽水解
40 min,挥去硅胶板上所吸附的 HCl,与葡萄糖和鼠
李糖对照品共薄层,展开剂为 CHCl3-MeOH-AcOH-
H2O(25∶ 12∶ 2 ∶ 2) ,显色剂为邻苯二甲酸苯胺,2 种
糖的 Rf分别为 0. 25,0. 55。
3 结构鉴定
化合物 1 白色无定型粉末,10% H2 SO4显黄
色;[α]20D - 101. 2(c 0. 09,CH3OH) ;ESI-MS m/z 453
[M + Na]+,429[M - H]-;1 H-NMR(CD3 OD,500
MHz)δ:7. 19 ~ 7. 21(4H,m,H-2,3,5,6) ,7. 11
(1H,m,H-4) ,4. 69(1H,d,J = 1. 2 Hz,H-1) ,4. 23
(1H,d,J = 7. 6 Hz,H-1″) ,3. 97(1H,dt,J = 12. 5,
7. 6 Hz,H-1a) ,3. 92(1H,dd,J = 11. 2,2. 0 Hz,H-
6″a) ,3. 77(1H,dd,J = 3. 6,1. 6 Hz,H-5) ,3. 70
(1H,dt,J = 12. 5,7. 6 Hz,H-1b) ,3. 59 ~ 3. 63(2H,
m,H-2,3) ,3. 55(1H,dd,J = 11. 2,6. 0 Hz,H-
6″b) ,3. 33 ~ 3. 36(2H,m,H-3″,4″) ,3. 28(1 H,m,
H-4) ,3. 21(1 H,m,H-5″) ,3. 12(1H,m,H-2″) ,
2. 90(2H,td,J = 7. 6,2. 0 Hz,H-2) ,1. 19(3H,d,J =
6. 0 Hz,H-6) ;13 C-NMR(CD3 OD,125 MHz) δ:
140. 0(C-1) ,130. 0(C-3,5) ,129. 4(C-2,6) ,
127. 2(C-4) ,104. 4(C-1″) ,102. 2(C-1) ,78. 0(C-
3″) ,76. 8(C-5″) ,75. 1(C-2″) ,74. 0(C-4) ,72. 4(C-
3) ,72. 2(C-2) ,71. 8(C-1) ,71. 6(C-4″) ,69. 8(C-
5) ,68. 1(C-6″) ,37. 3(C-2) ,18. 0(C-6)。以上数
据与文献[10]报道一致,鉴定为 2-苯基乙醇芸香糖
苷(2-phenylethyl rutinoside)。
化合物 2 黄色结晶(甲醇) ;mp 214 ~ 215 ℃;
薄层喷以 AlCl3试剂紫外灯下显黄色荧光,盐酸-镁
粉反应为阳性,Molish 反应为阳性;1 H,13 C-NMR 数
据见表 1。以上数据与文献[11]报道一致,鉴定为
芦丁(rutin)。
化合物 3 浅黄色结晶(甲醇) ;mp 213 ~ 215
℃;薄层喷以 AlCl3试剂紫外灯下显黄色荧光,盐酸-
镁粉反应为阳性,Molish反应为阳性;薄层酸水解检
出葡萄糖和鼠李糖;ESI-MS m/z 617[M + Na]+,593
[M - H]-;1 H,13 C-NMR 数据见表 1。以上数据与
文献[12]报道一致,鉴定为山柰酚-3-O-(6-O-α-L-
鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄吡喃糖苷[kaempferol-3-O-
α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside]。
化合物 4 浅黄色结晶(甲醇) ;mp 206 ~ 209
℃;薄层喷以 AlCl3试剂紫外灯下显黄色荧光,盐酸-
镁粉反应为阳性,Molish反应为阳性;薄层酸水解检
出葡萄糖和鼠李糖;ESI-MS m/z 647[M + Na]+,623
[M - H]-;1 H,13 C-NMR 数据见表 1。以上数据与
文献[13]报道一致,鉴定为异鼠李素-3-O-(6-O-α-
L-鼠李吡喃糖基)-β-D-葡萄吡喃糖苷(isorhamnetin-
3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1 → 6)-β-D-glucopyrano-
side)。
化合物 5 墨绿色粉末,FeCl3显色呈阳性,10%
H2SO4显粉红色;[α]
20
D - 26. 4(c 0. 09,CH3OH) ;UV
(CH3 OH)λmax 220,242,298,330 nm;ESI-MS m/z
391[M + Na]+,759[2M + Na]+,735[2M - H]-,
367[M - H]-;1 H-NMR(CD3OD,500 MHz)δ:7. 46
(1H,d,J = 16. 0 Hz,H-β) ,6. 98(1H,br s,H-2) ,
6. 89(1H,br d,J = 8. 0 Hz,H-3) ,6. 72(1H,d,J =
8. 0 Hz,H-5) ,6. 16(1H,d,J = 16. 0 Hz,H-α) ,5. 20
(1H,dd,J = 7. 5,4. 5 Hz,H-1) ,4. 08(1H,m,H-
2) ,3. 67(1H,m,H-3) ,3. 64(3H,s,-OMe) ,2. 06 ~
2. 16(3H,m,H-4,6a) ,1. 95(1H,dd,J = 13. 0,7. 5
Hz,H-6 b) ;13 C-NMR(CD3 OD,125 MHz)δ:175. 4
(C-7) ,168. 2(C-γ) ,149. 7(C-4) ,147. 2(C-α) ,
146. 9(C-3) ,127. 6(C-1) ,123. 0(C-6) ,116. 5(C-
5) ,115. 1(C-β) ,115. 0(C-2) ,75. 8(C-5) ,72. 5
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表 1 化合物 2 ~ 4 的1H-NMR(500 MHz)和13C-NMR(125 MHz)数据
Table 1 1H-NMR(500 MHz)and 13C-NMR(125 MHz)data of compounds 2-4
No.
2(CD3OD) 3(DMSO-d6) 4(DMSO-d6)
δC δH δC δH δC δH
2 158. 2 156. 8 156. 8
3 135. 6 133. 2 132. 9
4 179. 4 177. 3 177. 3
5 162. 9 161. 2 161. 2
5-OH 12. 6(br s) 12. 6(br s)
6 99. 0 6. 15(d,J = 2. 1 Hz) 98. 7 6. 19(br s) 98. 7 6. 19(br s)
7 166. 0 164. 2 164. 2
8 94. 8 6. 34(d,J = 2. 1 Hz) 93. 7 6. 40(br s) 93. 7 6. 42(br s)
9 159. 3 156. 5 156. 4
10 105. 6 103. 9 103. 9
1 123. 1 120. 9 121. 0
2 116. 0 7. 62(d,J = 2. 1 Hz) 130. 8 7. 97(d,J = 8. 5 Hz) 113. 3 7. 84(d,J = 1. 5 Hz)
3 145. 8 115. 2 6. 90(d,J = 8. 5 Hz) 146. 8
4 149. 8 159. 8 149. 3
5 117. 7 6. 85(d,J = 8. 4 Hz) 115. 2 6. 90(d,J = 8. 5 Hz) 115. 2 6. 90(d,J = 8. 0 Hz)
6 123. 5 7. 58(dd,J = 8. 4,2. 1 Hz) 130. 8 7. 97(d,J = 8. 5 Hz) 122. 2 7. 50(dd,J = 8. 0,1. 5 Hz)
3-OCH3 55. 8 3. 82(s)
1″ 104. 7 5. 06(d,J = 7. 5 Hz) 101. 3 5. 30(d,J = 8. 0 Hz) 101. 2 5. 42(d,J = 8. 0 Hz)
2″ 75. 7 74. 1 74. 2
3″ 78. 1 75. 7 75. 9
4″ 71. 4 69. 9 70. 1
5″ 77. 2 76. 3 76. 5
6″ 68. 5 66. 9 3. 68(m) 66. 9 3. 68(m)
1 102. 4 4. 47(d,J = 1. 5 Hz) 100. 7 5. 33(d,J = 1. 5 Hz) 100. 9 5. 36(br s)
2 72. 2 70. 3 70. 3
3 72. 0 70. 6 70. 6
4 73. 9 71. 8 71. 8
5 69. 7 68. 3 68. 2
6 17. 9 1. 07(d,J = 6. 3 Hz) 17. 7 0. 97(d,J = 6. 3 Hz) 17. 7 0. 98(d,J = 6. 2 Hz)
(C-2) ,72. 1(C-1) ,70. 3(C-3) ,53. 0(C-8) ,38. 0
(C-4,6)。以上数据与文献[14-15]报道一致,鉴
定为绿原酸甲酯(methyl chlorogenate)。
化合物 6 白色无定型固体,mp 271 ~ 273 ℃;
ESI-MS m/z 284[M + H]+,322[M + K]+;1 H-NMR
(D2O,400 MHz)δ:8. 01(1H,br s,H-8) ,5. 93(1H,
d,J = 6. 0 Hz,H-1) ,4. 71,4. 42,4. 25(3H,m,H-
2 ~ 4) ,3. 91(1H,dd,J = 12. 4,2. 8 Hz,H-3 a) ,
3. 83(1H,dd,J = 12. 4,4. 0 Hz,H-3 b) ;13 C-NMR
(DMSO-d6,100 MHz)δ:156. 7(C-6) ,153. 6(C-2) ,
151. 3(C-4) ,135. 5(C-8) ,116. 7(C-5) ,86. 3(C-
1) ,85. 1(C-4) ,73. 6(C-3) ,70. 3(C-2) ,61. 4(C-
5)。与鸟苷(guanosine)对照品共薄层,Rf 一致。
以上数据与文献[16]报道一致,鉴定为鸟苷
(guanosine)。
化合物 7 白色无定型固体,mp 230 ~ 233 ℃;
ESI-MS m/z 268[M + H]+;1H-NMR(D2O,500 MHz)
δ:8. 28(1H,br s,H-8) ,8. 14(1H,br s,H-2) ,6. 03
(1H,d,J = 5. 5 Hz,H-1) ,4. 77,4. 43,4. 30(3 H,m,
H-2 ~ 4) ,3. 93(1H,dd,J = 12. 5,2. 5 Hz,H-5 a) ,
3. 84(1H,dd,J = 12. 5,3. 5 Hz,H-5 b) ;13C-NMR
(D2O,125 MHz)δ:158. 3(C-6) ,155. 3(C-2) ,151. 2
(C-4) ,143. 4(C-8) ,121. 8(C-5) ,91. 2(C-1) ,88. 6
(C-4) ,76. 5(C-3) ,73. 5(C-2) ,64. 3(C-5)。与腺
苷(adenosine)对照品共薄层,Rf 一致。以上数据与
文献[16]报道一致,鉴定为腺苷(adenosine)。
化合物 8 白色无定型固体,mp > 300 ℃;
ESI-MS m/z 203[M + Na]+;1 H-NMR(DMSO-d6 +
D2O,400 MHz)δ:3. 69(1H,t,J = 2. 8 Hz,H-1) ,
3. 33 (2H,t,J = 9. 2 Hz,H-3,5) ,3. 11(1 H,dd,J =
9. 6,2. 4 Hz,H-2,6) ,2. 91(1 H,t,J = 9. 2 Hz,H-
4) ;13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:75. 2(C-1) ,72. 7
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(C-2,6) ,72. 6(C-4) ,71. 8(C-3,5)。以上数据与文
献[16]报道一致,鉴定为肌-肌醇(myo-inositol)。
4 生物活性
药理活性筛选结果表明化合物 4 和 7 在浓度
1 × 10 -6 mol·L -1时,抑制 Fe2 +半胱氨酸诱导的肝
微粒体脂质过氧化物产生率分别为 0 和 11. 7%,提
示化合物 7 有弱抗氧化活性;化合物 1 和 7 在浓度
1 × 10 -5 mol·L -1时,抑制 PAF 刺激的多形核白细
胞 β-葡萄糖苷酸酶释放率分别为 19. 96%和 4. 2%,
提示化合物 1 有弱抗炎活性;所得化合物对 A549
(人肺腺癌细胞) ,Bel-7402(人肝癌细胞) ,BGC-823
(人胃癌细胞) ,HCT-8(人结肠癌细胞) ,MCF-7(人
乳腺癌细胞)细胞无明显细胞毒活性(IC50 >
10 mg·L -1)。
[致谢] 核磁数据由中国医学科学院 &北京协和医学
院药物研究所分析测试中心测试,生物活性由中国医学科学
院 &北京协和医学院药物研究所药理室测试。
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Chemical constituents of Neoalsomitra integrifoliola
SU Dongmin1,TANG Wenzhao1,2,YU Shishan1* ,LIU Yunbao1,QU Jing1,YU Dequan1
(1. State Key Laboratory of Bioactive Substance and Function of Natural Medicines,Institute of Materia Medica,
Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100050,China;
2. Institute of Materia Medica,Shandong Academy of Medical Sciences,Jinan 250062,China)
[Abstract] Objective:To study the chemical constituents of the n-BuOH fraction of 95% ethanolic extract of leaves of Neoal-
somitra integrifoliola. Method:The compounds were isolated with kinds of column chromatography. The structures were determined by
MS and NMR spectroscopic techniques. Result:Eight compounds were isolated from the n-BuOH fraction of 95% ethanolic extract and
their structures were identified as 2-phenylethyl rutinoside(1) ,rutin(2) ,kaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyr-
anoside(3) ,isorhamnetin-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside(4) ,methyl chlorogenate(5) ,guanosine(6) ,a-
denosine(7) ,myo-inositol(8) ,respectively. Conclusion:All compounds were isolated from this genus for the first time.
[Key words] Cucurbitaceae;Neoalsomitra integrifoliola;glycosides
doi:10. 4268 /cjcmm20121118 [责任编辑 孔晶晶]
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第 37 卷第 11 期
2012 年 6 月
Vol. 37,Issue 11
June,2012