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Steroidal alkaloids of from Veratrum dahuricum

兴安藜芦中甾体生物碱成分的研究



全 文 :兴安藜芦中甾体生物碱成分的研究
赵朗,欧志强,王刊,付宏征
(北京大学 天然药物与仿生药物国家重点实验室,北京100191)
[摘要] 目的:对兴安藜芦Veratrumdahuricum中甾体生物碱成分进行研究。方法:利用硅胶,凝胶和反相硅胶等色谱技
术进行分离纯化,通过NMR,MS等波谱学方法鉴定化合物结构。结果:从兴安藜芦中鉴定出5个化合物,分别为(20R,22S,
25S)veratra5,13dien3βol(1),当归酰棋盘花碱(angeloylzygadenine,2),15O(2methylbutanoyl)3Overatroylprotoverine(3),
20isoveratramine(4),藜芦胺(veratramine,5)。结论:化合物1为新化合物,2~4为首次从该植物中分离得到。
[关键词] 兴安藜芦;甾体生物碱
[收稿日期] 20090603
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30772639)
[通信作者] 付宏征,Tel:(010)82805212,Email:drhzfu@ya
hoocomcn
  兴安藜芦 VeratrumdahuricumLoesf是百合科
Liliaceae藜芦属 Veratrum多年生草本植物,主产于
我国东北地区,以根和根茎入药[1]。藜芦味苦辛,
性寒,有毒,有涌吐风痰,清热解毒,杀虫的功效,主
治中风痰涌,黄疸,久疟,泻痢,疥癣,恶疮[2]。兴安
藜芦的化学成分研究表明,其主要成分是 cevanine
type,veratraminetype,jervinetype的甾体生物碱,具
有降血压,强心,抗血栓,改善脑血循环和抗寄生虫
感染等药理作用,同时对神经系统,呼吸系统,心血
管系统有明显的毒性[3]。作者对兴安藜芦醋酸乙
酯部分进行了系统的化学成分研究,从中得到5个
化合物,其中化合物1为新化合物,2~4为首次从
该植物中分离得到。
1 仪器和试药
NicoletNexus470FTIR型红外光谱仪,Perkin
Elmer241旋光测定仪,MDSSCIEXQSTAR型质谱
仪,JEOL400核磁共振仪,BS100A自动收集仪为
上海青浦沪西仪器厂产品,KQ5200B型超声波清洗
器,半制备HPLC(Waters2487),C18制备柱为 Sen
shuparkPEGASILODS色谱柱(10mm×250mm)。
柱色谱用硅胶和薄层色谱硅胶均为青岛海洋化工厂
产品。凝胶SephadexLH20为瑞典Amershamphar
maciabiotechAB公司。
兴安藜芦于2006年购与河北省安国市场,由沈
阳药科大学孙启时教授鉴定为 Vdahuricum,标本
存放在北京大学医学部天然药物与仿生药物国家重
点实验室。
2 提取和分离
兴安藜芦干燥根及根茎20kg,用70%乙醇回
流提取3次,每次15h,合并提取液,减压浓缩得浸
膏35kg,浸膏用5%酒石酸水溶液处理,过滤除去
不溶物。调节滤液的 pH至11~12,依次用醋酸乙
酯,正丁醇进行萃取。醋酸乙酯部分(350g)经
200~300目硅胶柱色谱,三氯甲烷甲醇系统(100∶
0,50∶1,30∶1,20∶1,10∶1,5∶1,1∶1,0∶100)进行梯度
洗脱,洗脱流分用 TLC检识合并得到 5个部分
(P1~P5)。P3经200~300目硅胶色谱,用石油醚
丙酮(5∶1~1∶1)梯度洗脱,得 3个部分(P3a~
P3c),P3a经凝胶 SephadexLH20柱色谱,三氯甲
烷甲醇 (1∶1)洗脱,再以制备液相分离得到1(10
mg),2(75mg),3(12mg)P3b经凝胶 Sephadex
LH20柱色谱,三氯甲烷甲醇 (1∶1)洗脱,制备液
相精制得到4(15mg)P3c经凝胶 SephadexLH20
柱色谱,三氯甲烷甲醇 (1∶1)洗脱,重结晶(丙酮)
得到5(500mg)。
3 结构鉴定
化合物1 无色针状结晶(甲醇),HRESIMS
m/z39834201[M+H]+。IR(KBr)cm-1:3660
(NH),3466(OH),1660。1HNMR谱提示在低场区
有1个烯质子δ520(1H,d,J=36Hz,H6);在高
场区显示有 4个甲基质子信号 δ065(3H,d,J=
68Hz,H21),080(6H,H18,H27),086(3H,s,
H19)。13CNMR显示在低场区有 4个烯碳信号,
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δ14311,13998,13569,12220提示分子中具有2
个双键。由DEPT谱可知,该化合物共有27个碳原
子,其中4个季碳,9个CH,10个CH2,4个CH3。分
析1HNMR和13CNMR,DEPT,MS数据,发现化合物
1与已知化合物 housukinidine[4]结构特征类似,但
分析 HMBC发现,给出 H21(δ065)与 C17(δ
13998)相关,H18(δ082)与 C13(δ13569)相
关,表明该化合物C13,C17位有双键连接,不同于
化合物 hosukinidineC12与 C13是双键连接。结
合该化合物的 DEPT,1H1HCOSY,HMBC,HMQC
波谱归属了该化合物的全部碳氢信号(表1)。
通过 NOESY谱推定了化合物的相对立体构
型,此类甾体母核 C10角甲基均为 β构型,NOESY
谱提示,H19与H8存在相关而与 H9无相关,说
明H8为β构型,H9为α构型。H8与 H14无相
关,说明 H14为 α构型。H14与 H12存在相关,
说明H12也为α构型。由于化合物1与已知化合
物hosukinidine具有相同的母核结构,H3与 H25
的立体构型没有发生变化,均为 α构型,H25与 H
23相关,证明 H23为 α构型。H23与 H22无相
关,证明H22是β构型,H22与H20无相关,证明
H20是 α构型,C20甲基是 β构型。综合以上分
析,该化合物为(20R,22S,25S)veratra5,13dien
3βol结构。化合物结构见图1,2。
图1 化合物1HMBC及1H1HCOSY相关
图2 化合物1NOSEY相关
表1 化合物1NMR数据归属(1HNMR400MHz,
13CNMR100MHz,CD3ODCDCl31∶1)
No δH δC 1H1HCOSY HMBC NOESY
1a146m 3809 H1b,2a,2b C2,10 H2a
1b 107m H1a,2a,2b H2b,19
2a157m 3009 H1a,b,2b,3 H1a
2b 132m H1a,b,2a,3 H1b
3 330t 7164 H2a,2b,4a,4b
4a204m 416 H4b,3 C6 H4b
4b 198m H4a,3 H4a
5 14311
6 520d(36)1222 H7a,b C4,7,8
7a194m 3006 H6,7b,8
7b 150m H6,7a,8
8 216m 4355 H6a,6b,7a H19
9 138m 5647 H8,11a,11b
10 3676
11a160m 2203 H9,11b,12 H11b
11b135m H9,11a,12 H11a
12 154m 3549 H11a,11b C11,14 H14
13 13569
14 158m 3186 H8,15a,15b H12
15a174m 2045 H15b,16a,16b
15b149m H15a,16a,16b
16a210m 3277 H16b,15a,15b
16b195m H16a,15a,15b
17 13998
18 08 1071 C12,13 H21
19 086s 194 C1,9,5 H1a,8,2b
20 128m 4021 H22
21 065d(68) 123 C17,22 H18,22
22 303d(58) 5932 H20 C5,9,10 H18,23a
23a159m 3154 H22,23a,24a,24b H22,23b
23b134m H22,23b,24a,24b H23a
24a158m 2408 H25,23a,23b,24bC22,23 H24b
24b132m H25,24a,23a,23b H24a
25 134m 2895 H24a,24b,26a,26b
26a310m 5151 H26b,25
26b239dd H26a,25
(112,56)
27 08 1852 C24,25,26
化合物2 白色粉末,ESITOF+MSm/z5763
[M+H]+,5983[M+Na]+;1HNMR(CD3OD,400
MHz)δ:612(1H,dd,J=70,15Hz,H3′),494
(1H,d,J=44Hz,H3),440(1H,dd,J=30,20
Hz,H16),368(1H,d,J=32Hz,H15),256
(1H,dd,J=116,60Hz,H8),196(3H,dq,J=
16,70Hz,Me3′),184(3H,q,J=16Hz,Me
2′),133(3H,s,H21),116(3H,d,J=72Hz,H
27),103(3H,s,H19)。13CNMR(CD3OD,100
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MHz)δ:16882(C1′),13888(C3′),12929(C
2′),10556(C4),9705(C9),8199(C14),
7618(C3),7296(C20),7201(C16),7167(C
15),713(C22),6100(C18),6029(C26),
4792(C5),4681(C12),4644(C10),4504
(C17),4339(C8),3395(C13),3366(C11),
3339(C1),2827(C24),2776(C25),2764(C
2),2239(Me2′),2078(C21),2013(C19),
1900(C6),1840(C23),1836(C7),1636(C
27),1604(Me3′);以上数据与文献[56]报道的
angeloylzygadenine的数据基本一致,鉴定该化合物
为angeloylzygadenine。
化合物3 白色粉末,ESITOF+MSm/z7744
[M+H]+;1HNMR(CD3OD,400MHz)δ:535(1H,
d,J=34Hz,H15),498(1H,d,J=42Hz,H3),
428(1H,d,J = 28 Hz,H16),219
(1H,d,J=64Hz,H22),135(3H,s,H19),128
(3H,s,H21),118(3H,d,J=72Hz,H27),092
(3H,d,J=68Hz,Me4″)。13CNMR(CD3OD,100
MHz)δ:17625(C1″),16636(C7′),15567(C
4′),14912(C3′),12523(C6′),12315(C1′),
11296(C2′),11080(C5′),10544(C4),9439
(C9),8211(C14),7634(C3),7386(C20),
7241(C15),7211(C16),7181(C22),7028
(C6),6908(C7),6315(C26),6199(C18),
5626[MeOC(4′)],5616[MeOC(3′)],5326(C
5),4879(C8),4743(C12),4688(C10),
4519(C17),4256(C2″),3283(C11),3212
(C1),3063(C25),3018(C13),2907(C24),
2816(Me5″),2782(C2),2280(C23),1907
(C21),1838(C19),1689(C3″),1603(C27),
1456(C4″);以上数据与文献[7]报道的15O(2
methylbutanoyl)3Overatroylprotoverine的数据基本
一致,鉴定该化合物为 15O(2methylbutanoyl)3
Overatroylprotoverine。
化合物4 白色粉末,ESITOF+MSm/z4105
[M+H]+;1HNMR(CD3OD,400MHz)δ:708(1H,
d,J=80Hz,H16),692(1H,d,J=76Hz,H
15),550(1H,d,J=48Hz,H6),420(1H,m,H
23),365(1H,m,H3),264(3H,s,H18),135
(3H,d,J=68Hz,H21),114(3H,s,H19),082
(3H,d,J=64Hz,H27)。13CNMR(CD3OD,100
MHz)δ:14505(C14),14412(C13),14407(C
5),14126(C17),13370(C12),12640(C16),
12282(C6),12085(C15),7258(C3),6864
(C23),6797(C22),5877(C9),5263(C26),
4428(C24),4266(C8),4247(C4),3927(C
1),3805(C10),3740(C20),3265(C2),3157
(C7),3138(C11),2865(C25),2128(C21),
1965(C19),1920(C27),1600(C18)。以上数
据与文献[8]报道的20isoveratramine的数据基本
一致,鉴定该化合物为20isoveratramine。
化合物5 白色针状结晶(甲醇),ESITOF+
MSm/z4105[M +H]+;1HNMR(CDCl3,400
MHz)δ:721(1H,d,J=76Hz,H16),696(1H,d,
J=76Hz,H15),552(1H,d,J=56Hz,H6),
358(1H,m,H3),232(3H,s,H18),139(3H,
d,J=71Hz,H21),114(3H,s,H19),082(3H,
d,J=70Hz,H27)。13CNMR(CD3OD,100MHz)δ:
14395(C14),14306(C17),14244(C5),
14015(C12),13267(C13),12515(C16),
12201(C6),11987(C15),7178(C3),7070
(C23),6693(C22),5691(C9),5388(C26)
4395(C7),4185(C8),4121(C4),3799(C
1),3687(C10),3608(C20),3195(C25),
3128(C2),3051(C24),3032(C11),1932(C
19),1923(C21),1876(C27),1580(C18)。以
上数据与文献[9]报道的 veratramine的数据基本一
致,鉴定该化合物为veratramine。
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SteroidalalkaloidsoffromVeratrumdahuricum
ZHAOLang,OUZhiqiang,WANGKan,FUHongzheng
(StateKeyLaboratoryofNaturalandBiomimeticDrugs,SchoolofPharmaceuticalSciences,
PekingUniversity,Beijing100191,China)
[Abstract] Objective:TostudythesteroidalalkaloidsinVeratrumdahuricumMethod:Thecompoundswereisolatedandpu
rifiedbyvariouscolumnchromatographicmethodsTheirstructureswereidentifiedbyspectroscopicanalysisResult:Fivecompounds
wereisolatedandidentifiedas(20R,22S,25S)veratra5,13dien3βol(1),angeloylzygadenine(2),15O(2methylbutanoyl)3O
veatroylprotoverine(3),20isoveratramine(4),veratramine(5)Conclusion:Compound1wasanewcompound,compounds24
wereobtainedfromtheplantforthefirsttime
[Keywords] Veratrumdahuricum;steroidalalkaloids
[责任编辑 王亚君]
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