免费文献传递   相关文献

Chemical constituents of a new species of Spongia sponge

海绵Spongia sp.的化学成分研究



全 文 :海绵 Spongiasp的化学成分研究
官智1,曾陇梅2
(1西南大学 化学化工学院,重庆 400715
2中山大学 化学化工学院,广东 广州 510275)
[摘要] 目的:研究海绵Spongiasp的化学成分。方法:对海绵Spongiasp乙醇提取物进行柱色谱分离,根据各种谱学
技术和理化性质研究及GCMS联机检索确定化合物的结构。结果:从海绵Spongiasp中分离得到9个化合物,分别为十六碳
酰基1,3,5三羟基2氨基二十七烷(1),豆甾4烯3β,6β二醇(2),甘油酯(3),谷甾醇(4),胸腺嘧啶(5),柳珊瑚甾醇(6),
鲨肝醇(7),尿嘧啶(8)和胸腺嘧啶脱氧核糖苷(9);对其中的甾醇类化合物,经 GCMS联机检索,鉴定了21个甾醇化合物。
结论:十六碳酰基1,3,5三羟基2氨基二十七烷(1)是1个新的神经酰胺。
[关键词] 海绵;化学成分;神经酰胺;十六碳酰基1,3,5三羟基2氨基二十七烷
[收稿日期] 20090301
[基金项目] 西南大学博士基金项目(SWNUB2005013);西南大学
高新技术培育基金项目(XSGX0601)
[通信作者]  官智,Tel:(023)68254091,Email:guanzhi@
swueducn
  人类使用海洋生物作为药物有着悠久的历史,
在中国最早的医学文献《黄帝内经》中,就有以乌贼
骨作丸、饮以鲍鱼汁治疗血枯的记载。在《神农本
草经》里就描述了海藻、蛤和牡蛎的医药用途,明朝
李时珍的《本草纲目》里已记载了近百种海洋生物
的性味、功能和药用价值。海绵动物门是最低等的
多细胞动物,海绵药用有悠久的历史。如脆针海绵
又名淡水海绵,干燥全体入药,性味甘,温。能补肾,
壮阳,益精。主治阳痿、遗精、白浊、带下和阴囊湿疹
等。近年来从海绵中提取了一些抗菌、抗病毒和抗
肿瘤的活性成分[13]。本文对采自海南三亚海域的
海绵Spongiasp的化学成分进行研究,分离得到9
个化合物,其中,十六碳酰基1,3,5三羟基2氨
基二十七烷(1)是1个新的神经酰胺。对于其中的
甾醇类化合物,经GCMS联机检索,鉴定了21个甾
醇化合物。据报道神经酰胺普遍具有抗真菌、抗细
菌及细胞毒性等活性[4]。最近的研究发现其还可
以抑制乙酰胆甾转化蛋白酶(CETP)[5],从而为研
制动脉粥样硬化等心血管疾病的治疗药物提供了一
种可选择的先导化合物。鲨肝醇具有抗放射和升高
白血球的作用,临床早已用于治疗白细胞减少的疾
病[6]。
1 材料
本实验所用的海绵 Spongiasp采自海南三亚
(2000年5月),由中国科学院青岛海洋研究所李锦
和教授鉴定。样品保存在广州中山大学化学化工学
院有机天然物试验室。
5X北京电子仪器厂显微熔点仪,温度计未校
正;NICOET5DXFT红外光谱仪;NMR:UNITYIno
va500MHz型核磁共振仪(TMS作内标);VGZAB
HS质谱仪;上海精密科学仪器有限公司上海物理光
学仪器厂WZZ2S旋光仪;色谱硅胶为青岛海洋化
工厂。
GCMS色谱条件:HP6890气相色谱仪带质谱
检测 器,配 HPG1701色 谱 工 作 站,色 谱 柱
(025mm×30m,025μm)的HP5MS熔融石英毛
细管柱。升温程序 50~150℃,20℃·min-1,
150~250℃,5℃·min-1,进样口温度为280℃,载
气为He。MSD检测器温度为240℃,EI70eV,扫
描离子质量范围50~500。
2 提取分离
采自海南三亚海域的海绵Spongiasp3kg经晒
干、切碎,直接用 95%的乙醇浸提 7次,合并浸提
液,减压浓缩,得深棕色浸膏60g,此浸膏用三氯甲
烷水(1∶1)分配(3×200mL),合并三氯甲烷相,减
压浓缩得棕色浸膏10g,水相用正丁醇萃取(3×200
mL),合并正丁醇,减压浓缩得棕色浸膏80g。
三氯甲烷提取物用丙酮溶解,拌入 20g硅胶
H,阴干;减压柱色谱,以乙酸乙酯石油醚作为淋洗
·4001·
第35卷第8期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 8
April,2010
剂梯度洗脱,从石油醚开始升至乙酸乙酯,洗脱梯度
为5%,TLC跟踪,合并相同组分,得7个组分,0~
10%乙酸乙酯石油醚组分经快速氧化铝柱色谱,用
乙酸乙酯石油醚梯度洗脱(由石油醚开始至50%
的乙酸乙酯石油醚,洗脱梯度为2%),分别得到2
个组分(Ⅰ,Ⅱ),组分I在 TLC显示为一椭圆点,其
1HNMR显示甾醇化合物的特征峰,经 GCMS联机
检索为8个单羟基甾醇。组分Ⅱ与组分 I类似,差
别只是在TLC上Rf值稍小,其1HNMR显示甾醇化
合物的特征峰,经 GCMS联机检索为13个甾醇类
化合物。10%~15%乙酸乙酯石油醚组分减压浓
缩后,用10%的丙酮石油醚进行快速硅胶柱色谱,
得到化合物4和6的粗品,分别反复用丙酮石油醚
重结晶得到化合物4(44mg)和6(50mg)。20%的
乙酸乙酯石油醚组分减压浓缩后,用乙酸乙酯/石
油醚重结晶得到化合物1(32mg)。25%的乙酸乙
酯石油醚组分减压浓缩后,用乙醚进行快速硅胶柱
色谱得到2(26mg)。30%的乙酸乙酯/石油醚组分
减压浓缩后,用 30%的丙酮石油醚进行快速硅胶
柱色谱,得到3(17mg)和7(106mg)。4070%的乙
酸乙酯石油醚组分浓缩后用三氯甲烷甲醇在硅胶
柱上梯度洗脱,得到9(14mg)。
正丁醇相浓缩后经快速硅胶柱色谱,从甲醇氯
仿(30∶70)开始梯度洗脱,洗脱梯度为2%,分别得
到两个化合物5(27mg)和8(29mg)。
3 结构鉴定
化合物1 白色无定形固体,元素分析(%):C
(7570);H(1280);N(203);FABMSm/z682
[M+H]+。13CNMRDEPT谱 δC1745为羰基信
号,1HNMR谱在 δH633(1H,brd,J=73Hz,用
D2O可交换)及 IR中 3302,1643,1544,1378
cm-1处的吸收峰表明化合物中存在酰胺片断
(CONH),结合1HNMR谱在 δH125(多个 H,
brs)、高场没有次甲基信号表明化合物1是长链脂
肪酸前体的衍生物。1HNMR谱 δH086(6H,t,J=
65Hz)及13CNMRDEPT谱中只有1种甲基信号
δC141(2CH2),而且,从 δC766(CH2),728(CH2)
和619(CH2)的连氧碳信号推断化合物1是由2条
脂肪酰长链组成的三羟基的神经酰胺。从1H
1HCOSY得到如下的连接片断:RCONHCH(CH2
OH)CH(OH)CH2CH(OH)R′,R和 R′的结构根据
神经酰胺的质谱特征裂解方式来推断。化合物1的
质谱显示很强的 m/z281和 298的碎片峰,根据神
经酰胺质谱的裂解规律,m/z281和 298的碎片峰
是化合物1分别G和T裂解的结果(图1)[7],表明
1是十六碳酸的衍生物,从而推断化合物1为十六
碳酰基1,3,5三羟基2氨基二十七烷(表 1)。
这一推断进一步从化学降解得到证明:将化合物1
用H2SO4MeOH水解,水解反应完成后,用正己烷萃
取,经GCMS分析,只得到十六碳酸甲酯[8]。
图1 化合物1和神经酰胺的质谱裂分模式
化合物 2 无色针状晶体,mp242~243℃,
FABMSm/z431[M+H]+,289[M-C10H21],271
[M-C10H21-H2O],253[M-C10H21-2H2O]。
1H
NMR(CDCl3,500MHz)δ:071(3H,s,H18),092
(3H,d,J=65Hz,H21),126(3H,s,H19),418
(1H,m,H6),423(1H,brs,H3),554(1H,brs,
H4);13CNMRDEPT(CDCl3,125MHz)δ:120(C
29),123(C18),187(C21),190(C27),198
(C26),209(C10),215(C19),230(C28),
242(C15),261(C23),282(C16),292(C
25),293(C2),303(C7),339(C22),362(C
20),368(C9),369(C1),391(C12),398(C
6),434(C13),458(C24),542(C8),561(C
17),562(C14),680(C5),743(C3),1287(C
4),1478(C11);将化合物2的数据与文献[9]对
照,确定该化合物为胆甾7烯3β,5α,6β三醇。
化合物 3 白色无定形固体,mp90~91℃;
FABMSm/z681[M+H]+;元素分析(%):C
(7739);H(1300);O(961);1HNMR(CDCl3,500
MHz)δ:088(3H,t,J=70Hz),120~140(74H,
m),163(2H,m),235(2H,t,J=70Hz),371
(1H,q,J=40,40,80Hz),390(1H,q,J=40,
40,80Hz),394(1H,m),415(1H,q,J=45,
50,70Hz),421(1H,q,J=45,50,70Hz);
13CNMRDEPT(125MHz,CDCl3)δ:141(CH3),
227(CH2),249(CH2),291(CH2),292(CH2),
·5001·
第35卷第8期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 8
April,2010
   表1 化合物1的 1H,13CNMR数据(CDCl3,500MHz)
C/H 13CNMR(DEPT) H(JinHz) 1H1HCOSY
1 619(CH2)
392(dd,10,38)
375(dd,10,38)
H2
2 546(CH) 398(m) H1,H3,NH
3 766(CH) 415(m) H2,H4
4 391(CH2)
357(m)
347(m)
H5
5 728(CH) 362(m) H4,H6
6 367(CH2) 190(m)
7~26 227~297(n×CH2) 125(brs)
27 141(CH3) 086(t,65)
NH 633(brd,73) H2
1′ 1745(C)
2′ 367(CH2) 224(t,65) H3′
3′~15′ 227~297(n′×CH2) 125(brs)
16′ 141(CH3) 086(t,65)
293(CH2),294(多个 CH2),296(多个 CH2),
297(多个 CH2),319(CH2),342(CH2),633
(CH2),652(CH2),703(CH),1744(C)。将化合
物3的数据与文献[10]对照,确定该化合物为四十
一碳酸(2,3二羟基)甘油酯(2,3dihydroxypropanyl
hentetracosanate)。
化合物4 无色片状晶体,mp135~137℃,EI
MSm/z414[M]+,396,381,329,303,273,255,
229,213,159,145,133,121,107。化合物4的 NMR
数据与文献[11]对照,确定该化合物为谷甾醇。
化合物 5 白色针状晶体,mp296~297℃;
FABMSm/z127[M+H]+;元素分析(%):C
(4755),H(482),N(2222)。1HNMR(DMSDd6,
500MHz)δ:173(3H,s),723(1H,brs),1054
(1H,brs,exchangeable),1095(1H,brs,exchangea
ble);13CNMRDEPT(DMSDd6,125MHz)δ:115
(CH3),1075(C),1373(CH),1511(C),1646
(C)。将化合物5的数据与文献[12]对照,确定该
化合物为胸腺嘧啶。
化合物 6 无色针状晶体,EIMSm/z426
[M]+。1HNMR(CDCl3,500MHz)δ:011(1H,dd,
J=60,45Hz),025(2H,m),068(3H,s),089
(3H,d,J=65Hz),093(3H,s),103(3H,d,J=
60Hz),107(3H,s),150(1H,s,exchangeable),
354(1H,m),537(1H,d);13CNMR(CDCl3,125
MHz)δ:120(C18),143(C28),154(C29),
194(C19),212(C11,C30),215(C27),222
(C21),226(C26),239(C23),329(C25),
246(C15),282(C16),317(C2),320(C7,C
8),322(C22),327(C25),352(C20),365(C
10),372(C1),399(C12),427(C4),428(C
13),502(C9),508(C24),566(C14),579(C
17),717(C3),1217(C6),1409(C5)。将化合
物6的数据与文献[13]对照,确定该化合物为柳珊
瑚甾醇。
化合物7 无色片状晶体,mp69℃,EIMSm/z
344[M]+,326[MH2O]
+,313,283,269,253;1H
NMR(CDCl3,500MHz)δ:093(3H,t),110~200
(32H,m),212(1H,t,exchangeable),255(1H,d,
exchangeable),345(6H,m),365(1H,m)。将化
合物7的数据与文献[14]对照,确定该化合物为鲨
肝醇。
化合物8 白色无定型固体,mp290~292℃;
FABMSm/z113[M+H]+;1HNMR(DMSDd6,
500MHz)δ:541(1H,dt,J=75,15Hz),736
(1H,dd,J=75,55Hz),1064(1H,brs),1082
(1H,brs);13CNMRDEPT(DMSDd6,125MHz)δ:
1002(C),1419(CH),1514(C),1643(C)。将
化合物8的数据与文献[15]对照,确定该化合物为
尿嘧啶。
化合物9 无色柱状结晶,mp186188℃;FAB
MS:m/z243[M+H]+;元素分析(%):C,4954;
H,585;N,1148;1HNMR(500MHz,DMSDd6)δ:
177(3H,d,J=15Hz),207(2H,m),358(1H,
·6001·
第35卷第8期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 8
April,2010
m),376(1H,m),423(1H,m),615(1H,t,J=
65Hz),766(1H,d,J=15Hz),1109(1H,s,ex
changeable);13CNMRDEPT(DMSDd6,125MHz)δ:
120(CH3),394(CH2),613(CH2),703(CH),
838(CH),872(CH),1092(C),1359(CH),
1503(C),1635(C)。将化合物 9的数据与文献
[16]对照,确定该化合物为胸腺嘧啶脱氧核糖苷。
混合甾醇 组分 I为一紫红色油状物,经 GC
MS分离检索鉴定,它包含8个甾醇化合物,即胆甾
4烯3,6二酮,胆甾5烯3酮,豆甾4甲基4(5),
22二烯3酮,胆甾3(2′亚甲基丙基)4,8(9),24
三烯,胆甾4烯3酮,豆甾4,22二烯6酮,豆甾4
烯3酮,豆甾4甲基22烯3酮。
胆甾4烯3,6二酮 MSm/z398[M]+,383,
370,355,341,315,285,281,243,207。
胆甾5烯3酮 MSm/z384[M]+,369,286,
243,216,191。
豆甾4甲基4(5),22二烯3酮 MSm/z424
[M]+,403,399,381,346,311,285,283,257,229,
208,187,165,137。
胆甾3(2′亚甲基丙基)4,8(9),24三烯 
MSm/z420[M]+,398,365,356,327,285,243,215,
189,163,137。
胆甾4烯3酮 MSm/z384[M]+,369,354,
342,326,300,281,261,229,207,187,142,124。
豆甾4,22二烯6酮 MSm/z410[M]+,389,
380,367,328,298,269,245,207,176,147,123。
豆甾4烯3酮 MSm/z412[M]+,393,370,347,
327,289,253,229,207,187,167,147,124。
豆甾4甲基 22烯3酮 MSm/z426[M]+,
405,383,355,333,313,285,253,231,207,177,149,
123。
组分I为一黄色油状物,经GC/MS分离检索鉴
定,它包含十三个甾醇化合物,结果见表2。
表2 组分IGCMS分离检索鉴定结果
化合物 tR/min 主要碎片峰MSm/z
胆甾2,4二烯 18609 368[M]+,354,341,314,281,255,227,207
胆甾3,5二烯 19038 368[M]+,354,346,326,281,255,247,207
胆甾24甲基4,6,22三烯 19349 380[M]+,355,327,302,281,255,233,207
胆甾24甲基4,6二烯3酮 19946 396[M]+,355,326,294,255,233,213,179
胆甾烷醇 20551 388[M]+,373,370,355,316,285,262,215
2,3环氧胆甾烷 20794 386[M]+,353,332,311,281,255,232,191
胆甾3酮 20912 368[M]+,371,339,302,281,257,231,207
胆甾8(14)烯7酮 21021 384[M]+,379,355,316,281,255,231,207
胆甾4甲基3醇 21122 402[M]+,387,384,367,331,287,262,248
胆甾24甲基3醇 21391 402[M]+,387,384,369,353,340,316,281
谷甾7烯3醇 22500 414[M]+,399,396,367,341,316,281,255
胆甾7烯3醇 24650 400[M]+,385,382,355,311,269,245,207
谷甾5,6环丙基22烯3酮 24846 424[M]+,381,311,283,243,217,189,161
[参考文献]
[1] BoseAjayK,KryschuckJ,NigreliRF,Chemicalexamination
oftheredbeardsponge[G]//WorthenLR.FoodDrugsSea.
Washington,D.C.:MarTechnolSoc,1972:217.
[2] SepcicK,TurkT.3alkylpyridiniumcompoundsaspotentialnon
toxicantifoulingagents[J].ProgressinMolecularandSubcelu
larBiology,2006,42(AntifoulingCompounds):105
[3] 季宇彬,王禹,林文翰.中国南海海绵正丁醇部分中的核苷类
成分研究 [J].中草药,2004,35(11):1211
[4] HirschS,KaxhmanY.Newglycosphingolipidsfrommarineorgan
isms[J].Tetrahedron,1989,45:3897
[5] JinW,RinehartKL,JaresEEA.Ophidiacerebrosides:Cytotoxic
glycosphingolipidscontaininganovelsphingosinefromaseastar
[J].JOrgChem,1994,59:144
[6] 关美君,丁源.我国海洋药物主要成分研究概况(Ⅲ)[J].中
国海洋药物,2000,73(1):38
[7] AdamsJ,AnnQ.Structuredeterminationofsphingolipidsby
massspectrometry[J].MassSpectromRev,1993,12:51.
[8] ShinJ,SeoY.IsolationofnewceramidesfromtheGorgonian
acabariaundulata[J].JNatProd,1995,58(6):948
[9] 况夏,张红军,孙晶波,等.南海海绵Cranielaaustraliensis化
学成分研究(Ⅰ)[J].中国海洋药物,2006,25(1):21
[10] SubrahmanyamC,KulatheeswaranR.Bioactivecompoundsfrom
anewspeciesofSinulariaSoftCoral[J].1999,38B:1388
[11] 苏镜娱,龙康侯,彭唐生.一种新型的四环四萜酯———扭曲肉
芝甲酯的分子结构和晶体结构测定[J].中国科学 B辑,
1988,18(1):8
[12] KatoY,ScheverPJ,Aplysiatoxinanddebromoaplysiatoxin,
·7001·
第35卷第8期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 8
April,2010
constituentsofthemarinemoluskStylocheiluslongicauda[J].J
AmChemSoc,1974,96(7):2245
[13] 曾陇梅.海洋天然产物研究新进展[J].有机化学,1989,9
(5):402
[14] PovchertTC,BehnkeJ.Thealdrichlibraryof13Cand1HFT
NMRspectra[M].3rdEd.Wiley,1993:5556
[15] 于德泉,杨俊山.分析化学手册第7分册[M].2版北
京:化学工业出版社,1998:614
[16] GosselinG,BoudouV,GrifonJF,etal.NewunnaturalLnu
cleosideenantiomers:fromtheirstereospecificsynthesistotheir
biologicalactivities[J].Nucleosides&Nucleotides,1997,16
(7/9):1389
ChemicalconstituentsofanewspeciesofSpongiasponge
GUANZhi1,ZENGLongmei2
(1SchoolofChemistryandChemicalEngineering,SouthwestUniversity,Chongqin400715,China;
2SchoolofChemistryandChemicalEngineering,SunYatSen(Zhongshan)University,Guangzhou510275,China)
[Abstract] ChemicalconstituentsofanewspeciesofSpongiaspongecolectedfromSanyabayinHainanprovince,wereana
lyzed.Ninesecondarymetabolites1~9wereisolated.Onthebasisoftheirspectroscopicdataandchemicaldegradation,theirchemical
structuresweredeterminedaspalmitoylheptacosane1,3,5triol(1),stigmast4en3β,6βdiol(2),2,3dihydroxypropanylhentet
racosanate(3),sitosterol(4),thymine(5),gorgosterol(6),batylalcohol(7),uracil(8)andthymidine(9).Palmitoylheptaco
sane1,3,5triol(1)isanewcompound
[Keywords] sponge;chemicalconstituent;ceramide;palmitoylheptacosane1,3,5triol
doi:10.4268/cjcmm20100814
[责任编辑 王亚君]
·8001·
第35卷第8期
2010年4月
                             
Vol35,Issue 8
April,2010