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Two en-kaurene diterpenoids from Tibetan medicine Caryopteris toroetii

藏药小叶毛球莸中对映-贝壳杉烯型二萜类成分研究



全 文 :藏药小叶毛球莸中对映贝壳杉烯型二萜类
成分研究
确生2,赵玉英1,周勇1,张庆英1
(1.北京大学 药学院 天然药物学系,北京 100191;
2.青海师范大学 民族师范学院 化学系,青海 西宁 810008)
[摘要] 目的:研究藏药小叶毛球莸的化学成分。方法:采用溶剂法和色谱法提取分离化学成分,并用波谱方法鉴定化
学成分结构。结果:从藏药小叶毛球莸中分离得到2个对映贝壳杉烯型二萜类化合物:冬凌草甲素(1)和nodosin(2),并首次
报道了该两个化合物在甲醇(CD3OD)中的
1H和13CNMR数据。结论:对映贝壳杉烯型二萜类化合物为首次从莸属植物中分
离得到。
[关键词] 藏药;莸属;小叶毛球莸;对映贝壳杉烯型二萜;冬凌草甲素;nodosin
[收稿日期] 20080206
[基金项目] 国家自然科学基金项目(20872006)
[通信作者] 张庆英,副教授,硕士导师,Tel:(010)82801725,
Fax:(010)62015584,Email:qyzhang@hsc.pku.edu.cn
[作者简介] 确生,男,藏族,副教授,Tel:(0971)3670641,Email:
qsyang96@163.com
  小叶毛球莸CaryopteristoroetiDiels系马鞭草科
莸属植物,生长在海拔2700~4300m的河滩、沙
地、沟谷、山坡、灌林、草甸,主产于青藏高原的青海、
西藏、甘肃南部、四川西部等地。在藏药中小叶毛球
莸以全草入药,称为“帕毛囊宝”,是一种常用藏药
之一,为80多种藏药处方的要药。性味苦、辛,主要
用于杀菌、治疠、清肿,治疗黄水病、麻风病、传染病
等,是藏医治疗18种疠瘟病如炭疽、霍乱、痢疾、破
伤风等的重要药材[12]。为了确定其活性物质基础,
阐明其治病的科学内涵及更好的进一步开发利用,
作者对产于青海省贵德境内的小叶毛球莸的化学成
分进行了研究,并从中分离鉴定了5个黄酮类化合
物及苯乙基桂皮酰胺[3]。在进一步的化学成分研
究中,又分离鉴定了2个对映贝壳杉烯型二萜,即
冬凌草甲素(1)和nodosin(2)(图1)。对映贝壳杉
烯型二萜类化合物多具有良好的抗菌、抗炎、抗癌等
生物活性,其中冬凌草甲素经临床实验证明对化脓
性扁桃体炎、急慢性咽炎等具有很高的疗效,对食管
癌、贲门癌、肝癌、乳腺癌等均有一定疗效[4]。目前
有关冬凌草素的抗癌、抗炎作用及其作用机制的研
究仍是国际研究热点之一[58]。对映贝壳杉烯型二
萜多富含于香茶菜属 Isodon植物中[9],本研究首次
报道从莸属植物中分离得到该类化合物,这对于阐
明小叶毛球莸的活性物质基础及其治病的科学内涵
具有重要意义,同时为扩大对映贝壳杉烯型二萜的
来源提供了科学依据。另外本研究首次在2DNMR
基础上对该2个化合物在甲醇中(CD3OD)测定的
1H和13CNMR数据进行了全归属,这对于今后该类
化合物的结构鉴定提供了有益的参考。
图1 化合物1,2的化学结构式
1 材料
X4型显微熔点仪(温度计未校正),MDSSCIEX
QSTAR质谱仪,VXR300型核磁共振波谱仪(TMS
为内标)。柱色谱用硅胶(200~300目)和薄层色谱
用硅胶GF254(40μm)均为青岛海洋化工厂产品。
95%乙醇、三氯甲烷、丙酮等试剂均为北京化工厂分
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析纯产品。药材购自青海省藏医药研究所,由青海
大学藏医学院嘎玛措尼教授鉴定为马鞭草科莸属植
物小叶毛球莸C.toroeti。
2 提取与分离
小叶毛球莸全草干燥粗粉40kg,经 95%乙醇
渗漉提取,提取液减压浓缩得到95%乙醇提取物浸
膏(816g)。95%乙醇提取物浸膏用适量水混悬,依
次用石油醚、醋酸乙酯和正丁醇萃取,回收溶剂分别
得到石油醚萃取物(30g),醋酸乙酯萃取物(162g)
和正丁醇萃取物(25g)。将醋酸乙酯萃取物经硅胶
干柱色谱,三氯甲烷丙酮(8∶2)洗脱,得到11部分
(Fr.111)。其中的 Fr.2经反复硅胶柱色谱分离,
石油醚丙酮(9∶1)洗脱,得到化合物1(25mg),2
(22mg)。
3 结构鉴定
化合物1 无色针状结晶,ESITOFMS(positive)
m/z4031565[M+K]+,3871810[M+Na]+,
3652010[M+H]+,3471880[M+H-H2O]
+(基
峰),3291795[M+H-H2O-H2O]
+;ESITOFMS
(negative)m/z4096474[M+HCOO]-(基峰),
  
3635853[M-H]-,3455463[M+H-H2O]
-,
3275196[M +H -H2O-H2O]
-。1HNMR
(CD3OD,300MHz)和
13CNMR(CD3OD,75MHz)数
据见表1。NMR数据表明该化合物为一个对映贝
壳杉烯型二萜类化合物,将以上数据与文献[1018]
报道的冬凌草甲素数据对照,基本一致,因此初步确
定化合物1为冬凌草甲素。但是由于文献报道的冬
凌草 甲 素 的1 H 和13 CNMR 数 据 为 在 吡 啶
(C5D5N)
[1016]或二甲基亚砜(DMSOd6)
[17]或丙酮
(CD3COCD3)
[1820]中测定的数据,文献查阅未见冬
凌草甲素的在甲醇(CD3OD)中测定的
1H和13C
NMR数据报道,而该化合物在 DMSOd6,C5D5N和
CD3COCD3中测定的
1H和13CNMR数据与本研究所
测CD3OD中的数据稍有差异,尤其和吡啶中的
1H
NMR数据差别较大(表1),因此又测定了该化合物
的2DNMR(1H1HCOSY,HMQC,HMBC和 ROE
SY),进一步证明其平面结构和立体结构完全正确,
并对1H和13CNMR数据进行了全归属。因此化合物
1最终鉴定为冬凌草甲素(oridonin),即1α,6β,7β,
14β四羟基7α,20环氧对映贝壳杉16烯15酮。
表1 化合物1在不同溶剂中的NMR数据
No.
CD3OD
δH δC
C5D5N[10]
δH δC
DMSOd6[17]
δH δC
CD3COCD3[1819]
δH[19] δC[18]
1 343(dd,108,63) 7497 362(dd) 7325 331(m) 732 349(t,4) 738
2 161(m) 3046 182(m) 3060   300   307
3 143(dt,132,33), 3983 138(m) 3952   384   400
  132(dd,132,45)              
4   3464   3414   334   346
5 125(brd,69) 6107 145(d) 6071 112(d,52) 594   612
6 369(d,66) 7429 421(d) 7488 351(dd,104,66) 725 366(dd,10,7) 749
7   9833   9848   970   980
8   6314   6300   616   630
9 187(dd,138,75) 5521 193(m) 5437 176(dd,128,56) 530   552
10   4244   4188   405   423
11 212(m),171(m) 2079 244(m),193(m) 2043   193   208
12 252(m),154(m) 3157 244(m),158(m) 3103   300   316
13 302(brd,96) 4483 318(d) 4404 293(d,100) 427   445
14 489(overlapped) 7497 528(s) 7357 475(s) 717 522(s) 741
15   20992   20920   2086   2100
16   15322   15348   1520   1538
17 611(s),556(s) 12041 625(s),550(s) 11907 597(s),558(s) 1194 622(s),552(s) 1196
18 107(s) 3323 127(s)a 3343 100(s) 328 110(s)a 336
19 112(s) 2218 112(s)a 2230 098(s) 217 107(s)a 226
20 425(dd,105,18), 6457 473(d,100), 6402 409(d,104), 627 424(d,10), 642
  404(dd,105,18)   436(d,100)   384(d,104)   399(d,10)  
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  化合物 2 无色针状结晶,ESITOFMS(posi
tive)m/z3851395[M+Na]+,3631610[M+
H]+(基峰);ESITOFMS(negative)m/z4071733
[M+COOH]-(基峰),3611608[M-H]-。1H
NMR(CD3OD,300MHz)和
13CNMR(CD3OD,75
MHz)数据见表2。NMR数据表明该化合物同样为
一个对映贝壳杉烯型二萜类化合物,通过分析其
  
2DNMR(1H1HCOSY,HMQC,HMBC和ROESY)数
据最终确定了化合物2为 nodosin,即6β,11β二羟
基6,7裂环1α,7内酯对映贝壳杉16烯15酮,
并对其1H和13CNMR数据进行了全归属。文献查
阅 nodosin的 NMR数据为在 C5D5N中测定的数
据[2124](表2),本研究首次报道 nodosin在 CD3OD
中的1H和13CNMR数据。
表2 化合物2在不同溶剂中的NMR数据
No.
CD3OD
δH δC
C5D5N
δH[21] δC[20]
1 543(dd,141,66) 7995 597(t,9) 784
2 184(m) 2448   240
3 146(m) 3806   374
4   3228   315
5 228(brs) 5633 280(s) 556
6 533(s) 10275 599(s) 1019
7   17436   1720
8   5724   565
9 237(d,36) 4814 307(d,5) 485
10   5055   499
11 450(t,42) 6677 529(m) 659
12 234(ddlike,156,54),176(m) 4180 265(dd,15,9),185(dd,15,5) 413
13 322(dd,90,48) 3634 325(dd,9,5) 354
14 335(d,111),189(ddlike,111,48) 3477 378(d,2),220(dd,12,5) 341
15   20223   2009
16   15219   1510
17 598(s),555(s) 11860 616(s),553(s) 1170
18 105(s) 3330 098(s)a 330
19 099(s) 2363 098(s)a 230
20 397(d,90),383(d,90) 7439 461(d,10),436(d,10) 739
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TwoenkaurenediterpenoidsfromTibetanmedicineCaryopteristoroeti
QUESheng1,2,ZHAOYuying1,ZHOUYong1,ZHANGQingying1
(1.DepartmentofNaturalMedicines,SchoolofPharmaceuticalSciences,PekingUniversityHealthScienceCenter,
Beijing100191,China;
2.DepartmentofChemistry,MinoritiesTeachersColege,QinghaiTeachersUniversity,Xining810008,China)
[Abstract] Objective:TostudythechemicalconstituentsofTibetanmedicineCaryopteristoroeti.Method:Thecrudedrug
wasextractedwith95% EtOHandisolatedbyrepeatedchromatographicmethods.Thestructuresoftheisolatedcompoundswereeluci
datedonthebasisofspectralanalysis.Result:Twoenkaurenediterpenoidcompounds:oridonin(1)andnodosin(2),wereobtained
fromC.toroetiandtheir1Hand13CNMRdatainCD3ODwerereportedforthefirsttime.Conclusion:Theenkaurenediterpenoid
compoundswereobtainedfromgenusCaryopterisforthefirsttime.
[Keywords] Tibetanmedicine;Caryopteris;Caryopteristoroeti;enkaurenediterpenoid;oridonin;nodosin
[责任编辑 王亚君]
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