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Taw new alkaloids from roots of Zanthoxylum nitidum

两面针中的两个新生物碱



全 文 :·化学成分·
两面针中的两个新生物碱
王晓玲1 ,马燕燕1 ,丁克毅1 ,丁立生2

(11 西南民族大学民族药物研究所 ,四川 成都  610041 ; 21 中国科学院成都生物研究所 ,四川 成都  610041)
摘  要 :目的  研究两面针 Zanthox y l um niti dum 的化学成分。方法  采用正反相硅胶柱色谱法进行分离纯化 ,利
用 MS、UV、IR、NMR 等波谱数据及理化性质鉴定化合物的结构。结果  分离得到 2 个新苯并啡啶类生物碱 ,分别
鉴定为 1 ,32二 (82双氢两面针碱) 丙酮 [ 1 ,32bis (82dihydronitidinyl)2acetone ,1 ]和 82丙酮基双氢崖椒定碱 (82aceto2
nyldihydrofagaridine ,2) 。结论  化合物 1 和 2 均为未见报道的新化合物 ,分别命名为两面针酮 A (nitidumtone A ,
1)和两面针酮 B (nitidumtone B ,2) 。
关键词 :两面针 ;芸香科 ;苯并啡啶类生物碱 ;1 ,32二 (82双氢两面针碱)丙酮 ;82丙酮基双氢崖椒定碱
中图分类号 :R28411    文献标识码 :A    文章编号 :025322670 (2010) 0320340203
Two ne w alkaloids from roots of Za nt hoxylum nitidum
WAN G Xiao2ling1 , MA Yan2yan1 , DIN G Ke2yi1 , DIN G Li2sheng2
(11 Ethnic Pharmaceutic Institute , Southwest University for Nationalities , Chengdu 610041 , China ;
21 Chengdu Institute of Biology , Chinese Academy of Sciences , Chengdu 610041 , China)
Abstract : Objective  To st udy t he chemical constit uent s f rom the root s of Zant hox y l um ni t i d um1
Methods  The constit uent s were isolated and p urified by column chromatograp hy1 Their st ruct ures were
identified on the basis of p hysiochemical p roperties and spect ral data1 Results  Two benzop henant hridine
alkaloids , 1 , 32bis (82dihydronitidinyl)2acetone (1) and 82acetonyldihydrofagaridine (2) , have been iso2
lated f rom the root s of Z1 ni ti d um1 Conclusion  Compounds 1 and 2 are new compounds named nitidum2
tone A and nitidumtone B1
Key words : Zant hox y l um ni t i d um ( Roxb1 ) DC1 ; Rutaceae ; benzop henant hridine alkaloid ; 1 , 32bis
(82dihydronitidinyl)2acetone (nitidumtone A) ; 82acetonyldihydrofagaridine (nitidumtone B)
  两面针 Zanthox ylum niti dum (Roxb1) DC1 又名
入地金牛、蔓椒、双面针、双背针等 ,系芸香科花椒属
藤本植物 ,分布于我国浙江、福建、广东、广西、海南、
四川等地。两面针是《中国药典》2005 年版一部收载
药材品种[1 ] ,有较强的药理活性。该药材民间用于治
疗牙痛、神经痛、胃痛、咽喉肿痛、风湿性关节炎痛等
多种病症 ,此外还有抗肿瘤作用。两面针的化学成分
和药理作用已有报道[2 ]含有多种化学成分 ,主要为生
物碱、香豆素和木脂素。为了进一步阐明该中药的生
物活性物质基础 ,本实验对两面针根部乙醇提取物的
化学成分进行了研究。通过柱色谱共分离出 2 个新
的苯并啡啶类生物碱 ,分别鉴定为 1 ,32二 (82双氢两
面针碱)丙酮 (1) 和 82丙酮基双氢崖椒定碱 (2) ,分别
命名为两面针酮 A (nitidumtone A ,1) 和两面针酮 B
(nitidumtone B ,2) [3 ] 。将上述两个生物碱和原药材
甲醇提取物通过 HPLC2MS进行比较 ,结果表明上述
两个生物碱为天然存在的生物碱。
1  材料与仪器
111  植物原料 :两面针样品于 2005 年 7 月采于我
国广西省壮族自治区邕宁 ,并由中国科学院成都生
物研究所赵佐成教授鉴定。干燥样品存于中国科学
院成都生物研究所标本馆。
112  仪器和实验材料 : Perkin2Elmer Lambda 35 型
紫外光谱仪 , Perkin2Elmer F TIR 红外光谱仪 ,
Bruker AV —600 型核磁共振仪 ( TMS 为内标 ) ,
Perkin2Elmer 341 旋光仪 ,Bruker Bio TOF Q 高分
辨质谱仪 , Finnigan L CQDECA 质谱仪 , 薄层色谱
( GF254 )和柱色谱硅胶 (160~200 目) 为青岛海洋化
·043· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月
①收稿日期 :2009206202                      
作者简介 :王晓玲 ,女 ,副教授。 Tel/ Fax : (028) 85522315  E2mail :wx13232 @sina1com
工厂产品 , ODS 柱 ( 25 cm ×215 cm , Cosmosil
75C182O PN) 为 Nacalai Tesque 公司产品 , HPL C2
MS 实验采用 TS P HPL C 系统与 Thermo Quest
Finnigan L CQDECA 质谱联用 ( Thermo2Quest L C/
MS Division ,San Jose ,CA ,美国) 。
2  提取与分离
取干燥两面针根茎 10 kg ,粉碎后用 95 %乙醇
在室温下浸泡提取 3 次 ,每次 1 周。乙醇提取物减
压浓缩得到 110 kg 油状物 ,然后将其分散于酸性
(p H 2)水溶液中。用醋酸乙酯 (10 L) 萃取水相 ,之
后用稀氨水调至 p H 10。滤过得 200 g 沉淀。再用
醋酸乙酯 (6 L) 萃取剩下的水相得到粗生物碱部分
(56 g) 。粗生物碱部分用硅胶柱 (160~200 目 ,018
kg) 色谱 ,石油醚2醋酸乙酯2二乙胺 (12 ∶1 ∶011 ,
10 ∶1 ∶011 ,8 ∶1 ∶011 ,6 ∶1 ∶011 ,4 ∶1 ∶011 ,1 ∶
1 ∶011)梯度洗脱 ,薄层色谱根据碘化铋钾显色 ,将
所得流份分为第 1~12 段。第 1 段 (0108 g)用 ODS
柱纯化 ,甲醇2水 (1 ∶1 ,2 L ) 洗脱 ,得到化合物 1 (7
mg) 。第 8 段 (013 g) 用 ODS 柱色谱分离 ,甲醇2水
(1 ∶1 ,2 L)洗脱 ,得到化合物 2 (5 mg) 。
3  结构鉴定
化合物 1 :淡黄色粉末 (甲醇) 。HR2ESI2MS 确
定其分子式为 C45 H40 N2 O9 ( m/ z 7751259 3 [ M + Na ]
+
,计算值为7751262 6) 。TL C 紫外 (254 nm) 下
有荧光 ,提示分子中有共轭体系 ;喷雾碘化铋钾溶液
TL C 板上显橙红色。IRνKBrmax (cm - 1 ) :1 701稍宽单峰
提示有羰基存在 , UV λCHCl3max ( nm) :275 的吸收峰说
明有共轭双键存在。化合物 1 的1 H2NMR ( CDCl3 ,
表 1)谱中显示有 6 个类似于两面针碱[ 4 ] (从本植物
中分离得到的已知化合物 ,见图 1) 取代类型的芳香
氢信号[δH 6182 (s) ,7124 (s) ,7156 (d , J = 815 Hz) ,
7138 (d ,J = 815 Hz) ,7140 ( s) ,7103 ( s) ,各 1 H ] ;另
外有 1 个2NCH3 氢信号 [δH 2156 ( 1 H , s) ] , 1 个2OCH2 O2信号 [δH 6102 (2 H , s) ] ,2 个甲氧基信号
[δH 3196 (6 H , s) ] ,以及 1 个次甲基信号 [δH 4154
(1 H ,dd , J = 418 , 810 Hz) ]和 1 个2CH22信号 [δH
2142 (1 H ,dd , J = 917 ,1610 Hz) ,2114 (1 H ,dd , J =
418 ,1614 Hz) ]。13 C2NMR (CDCl3 ,表 1) 总共给出
23 个碳原子信号 ,包括一个酮基 (δC 20815) 和 15 个
芳香碳信号 ,与从同一植物中分离所得的已知化合
物 82丙酮基双氢两面针碱的 13 C2NMR信号很类
似[5 ] ,只是前者含有 1 个2CH22 , 后者含有 1 个2CH3 。结合本化合物的相对分子质量 752 ,以及文献
报道过的苯并啡啶类生物碱二聚体[6 ] ,推测其为双
氢 两 面 针 碱 以2CH2 COCH22相 连 的 二 聚 体。
HMBC谱中8 ( 8′) 2 H与2C H2 CO2的相关确定了
表 1  化合物 1、2 和两面针碱的1 H2NMR和13 C2NMR数据( CDCl3 , 600 MHz)
Table 1  1 H2NMR and 13 C2NMR Data of compounds 1 , 2 , and nitidine ( CDCl3 , 600 MHz)
1
C 位 δH δC
2
C 位 δH δC
两面针碱
C 位 δH δC
1 (1′) 6182 s 11013 d 1 14319 s 1 71 86 1091 15
2 (2′) 14815 s 2 14716 s 2 1511 88
3 (3′) 14819 s 3 7101 d (815) 11511 d 3 1581 64
4 (4′) 7124 s 10613 d 4 7172 d (815) 11917 d 4 81 25 1031 37
4a (4′a) 12711 s 4 a 12417 s 4 a 1321 42
5 (5′) 12313 s 5 12314 s 5 1241 41
6 (6′) 13915 s 6 13819 s 6 1321 812NCH3 2156 s 4215 q N2CH3 2167 s 4215 q 7 41 85 511 73
8 (8′) 4154 dd (5 ,0) 5915 d 8 5100 dd (3 ,11) 5419 d 8 91 71 1511 45
8a (8′a) 12313 s 8 a 12713 s 8 a 1191 76
9 (9′) 7156 d (815) 11915 d 9 7154 d (815) 12011 d 9 81 76 1191 41
10 (10′) 7138 d (815) 12317 d 10 7151 d (815) 12319 d 10 81 22 1301 50
10a (10′a) 13018 s 10 a 13110 s 10 a 1321 79
11 (11′) 7140 s 10014 d 11 7113 s 10411 d 11 71 70 1061 13
12 (12′) 14714 s 12 14812 s 12 1491 20
13 (13′) 14810 s 13 14816 s 13 1481 77
14 (14′) 7103 s 10413 d 14 7153 s 10015 d 14 81 23 1041 80
14a (14′a) 12712 s 14 a 12716 s 14 a 1201 19
2 ×2OCH2O2 6102 s 10110 t 2OCH2O2 6106 s ,6107 s 10111 t
4 ×OCH3 3196 s 5611 q OCH3 3197 s 6119 q
CH2 COCH2 2142 dd (9 ,16) 4911 t 1′ 2125 dd (3 ,15) 4616 t
CO 20815 s 2′ 2168 dd 20716 s
3′ 2105 s 3115 q
·143·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月
2CH2 COCH22的连接位置在 B 环的 8 位。有趣的是
在做化合物 1 的 HPLC2MS分析时 ,给出两个具有相
同 UV 和 MS谱的色谱峰。考虑到 82丙酮基双氢两
面针碱为一对外消旋体 ,推导出化合物 1 应该有 3 种
构型 (8 R8′R ,8S8′S 和 8 R8′S ,前面一对为对映体 ,普
通反相色谱柱上只出一个峰) 。因此化合物 1 被鉴定
为 1 ,32二 (82双氢两面针碱)丙酮[1 ,32bis (82hydronit2
idinyl)2acetone ] (图 1) ,命名为两面针酮 A。
图 1  化合物 1、2 和两面针碱的结构
Fig11  Structures of compounds 1 , 2 , and nitidine
  化合物 2 :黄色粉末 (甲醇) 。HR2ESI2MS 确定
其分子式为C23 H21 NO5 ( m/ z 4141131 0[ M + Na ] + ,
计算值为4141131 2) 。UVλCHCl3max (nm) :278 的吸收峰
说明有共轭双键存在 ,喷雾碘化铋钾溶液 TL C 板上
显橙红色。IRνKBrmax (cm - 1 ) :3 421和1 711处吸收峰分
别表明有羟基和羰基。化合物 2 的1 H2NMR谱显示
有 2 对单质子的双重峰 (δH 7101 ,7151 ,7154 ,7172
J = 815 Hz) , 2 个单峰 (δH 7113 和 7153) , 一个2OCH2 O2(δH 6106 ,6107) ,一个甲氧基 (δH 3197) ,一
个2N CH3 (δH 2167) ,一个甲基 (δH 2105) ,还显示
AMX 偶合系统 (δH 2125 , 2168 ,分别为δH 510 偶
合 ,J = 3 ,11 ,15 Hz) 。13 C2NMR谱 (表 1) 显示有 23
个碳 ,其中 11 个季碳 ,7 个次甲基 ,2 个亚甲基和 3
个甲基。化合物 2 的1 H2NMR和13 C2NMR数据与崖
椒定 碱 的 类 似[ 7 ] , 只 是 化 合 物 2 多 了 一 组2CH2 COCH3 的信号。HMBC 相关实验显示 82H
与2CH2 COCH3 中的2CH22有远程相关 ,说明丙酮基
连在 B 环的 8 位上。由于化合物 2 未显示旋光性 ,
并且 82丙酮基双氢两面针碱也是丙酮基衍生物 ,经
X2ray 单晶衍射测定为外消旋体[5 ] ,因此推测化合
物 2 也是外消旋体。故化合物 2 鉴定为 82丙酮基双
氢崖椒定碱 (82acetonyldihydrofagaridine) (图 1) ,
命名为两面针酮 B。
从自然界曾分离到类似的化合物 coryno2
lamine、bocconoline、sanguidimeri、1 ,32bis (82hydro2
cheleryt hrinyl)2acetone 和 toddalidimerine ,从生源
上说明了苯并啡啶类的 C28 位引入一个碳单元是合
理的[8 ] 。化合物 1 和 2 的分离得到也支持这个
观点。
参考文献 :
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·243· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 41 卷第 3 期 2010 年 3 月