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Study on biligustilides from Angelica sinensis

当归中藁苯内酯二聚体的分离和结构鉴定



全 文 :当归中藁苯内酯二聚体的分离和结构鉴定
路新华1,2,张金娟2,张雪霞2,梁 鸿1,赵玉英1
(1.北京大学 药学院 天然药物学系和天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京 100083;
2.华北制药集团 新药开发中心,河北 石家庄 050015)
[摘要] 目的:研究当归Angelicasinensis的化学成分。方法:采用色谱分离,利用波谱进行结构鉴定。结果:
从当归中分离鉴定了8个藁苯内酯二聚体,分别鉴定为levistolideA(1),川芎酽内酯O(2),(3Z,3Z′)68′,73′双
藁苯内酯(3),tokinolideB(4),isotokinolideB(5),当归双藁苯内酯A(6),E,E′33′,88′双藁苯内酯(7)和当归
双藁苯内酯B(E,E′33′,88′异双藁苯内酯,8)。结论:其中化合物7是首次从当归中分离得到,化合物6和8
为新化合物。
[关键词] 当归;藁苯内酯二聚体;当归双藁苯内酯A;当归双藁苯内酯B
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)19219606
[收稿日期] 20080611
[通讯作者] 赵玉英,Tel:(010)82801592,Email:nmechem
@bjmu.edu.cn
  当归Angelicasinensis(Oliv.)Diels是伞形科当
归属多年生草本植物,其干燥的根是我国一味常用
中药材,药用历史悠久,历代本草均有记载,有补血
和血、调经止痛、润肠之功效[1]。《中国药典》2000
年版收载的药方中有79个含有当归。当归成分非
常复杂,为了解当归药理作用的物质基础,并为其临
床用药和进一步开发利用提供依据,作者对当归化
学成分进行了进一步的研究。文献[23]报道了从
当归中分离得到的5个藁苯内酯类化合物和8个有
机酸及其酯类化合物,本研究报道从当归根的乙醇
提取物中又分离得到的8个藁苯内酯二聚体,经波
谱方法确定为levistolideA(1),川芎酽内酯 O(2),
(3Z,3Z′)68′,73′双藁苯内酯(3),TokinolideB
(4),isotokinolideB(5),当归双藁苯内酯 A(6),E,
E′33′,88′双藁苯内酯(7)和当归双藁苯内酯B
(E,E′33′,88′异双藁苯内酯,8)。化合物7为
首次从当归中分离得到,化合物 6,8为新化合物
(图1)。
  化合物6 白色针状结晶(丙酮),ESIMSm/z
381[M+1]+,TOFHRMS给出相对分子质量为
3802036(Cal.3801988),分子式 C24H28O4。
UVnm:202,220(sh),282,1HNMR显示与已知化合
物4,5相似的 1个丁烯侧链的烯氢信号 δ426
   
图1 当归中化合物1~8的结构
(1H,dd)、环己二烯环内双键烯氢信号 δ605(1H,
m),625(1H,d)以及1个α,β不饱和γ内酯羰基共
轭的烯氢信号δ741(1H,d),13CNMR显示24个碳
信号,说明该化合物也为藁苯内酯类化合物的二聚
体,即其中1个单元结构的3位双键作为嗜双烯与另
1个单元结构的环己二烯发生 DielsAlder反应形成
二聚体。根据 HMQC,HMBC和1H1HCOSY以及与
化合物4,5的 NMR数据对照,将其1HNMR和13C
NMR数据进行了归属(图2,表1)。其中已知化合物
4的立体结构是用Xray单晶衍射方法确定的。
将化合物6的13CNMR数据与化合物4,5的数
据对照,发现除了3aC,9C,4′C,7′aC(3C的 α,β
位)外,其与化合物5的数据比较相似,因此推测 C
3立体构型发生了变化。所以确定 C8的构型定为
S,C3的构型定为R。化合物6的 Chem3D摸拟结
构图显示4H和8H及4′H距离较近,分别为23
和27?,其NOESY谱也显示4H和8H及4′H有
NOE相关,进一步证明以上推测正确。综上,将化
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    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 19
 October,2008
  
图2 化合物6主要HMBC和 1H1HCOSY相关
合物6的结构确定为(3′Z)(3R,8S,3a′S,6′R)3,
3a′:8,6′biligustilide。该化合物为一新化合物,命
名为当归双藁苯内酯A。
  化合物8 无色针状结晶(甲醇),ESIMSm/z
381[M+1]+,相对分子质量与已知化合物7相同。
13CNMR也与化合物 7相同,只给出 12个信
号,且13CNMR数据(表2)也相似,但以氯仿为展
开剂,化合物7的 Rf值为025,化合物8的 Rf值
为033,因此推测化合物8和7互为异构体,也
表1 化合物4~6的NMR数据(CDCl3)
No.
δH
4 5 6
δC
4 5 6
1       1705 1701 1695
3       896 952 952
3a       1618 1600 1584
4 204~211,m 212~226,m 263~268,m 211 236 230
5 228~231,m 212~226,m 240~250,m 2254 224 232
      255~260,m      
6 593,m 599,dt,100,50 605,m 1294 1300 1294
7 617,d,100 619,d,100 625,dd,95,10 1165 1170 1174
7a       1254 1270 1280
8 167,m 255,m 208,t,70 427 492 484
9 122~138,m 144~151,m 111~150,m 283 360 322
  110~115,m          
10 111~118,m 122~138,m 111~150,m 210 213 215
  110~115,m   131~137,m      
11 087,t,75 082,t,75 083,t,75 141 139 142
1′       1643 1643 1639
3′       1484 1485 1480
3a′       500 506 512
4′ 122~138,m 191~200,m 193~199,m 281 264 247
  247~251,m   141~148,m      
5′ 122~138,m 111~150,m 141~148,m 169 246 248
  214~222,m   168~170,m      
6′ 312,brd,65 323,m 319,brd,65 365 376 374
7′ 753,d,60 748,d,65 741,d,65 1450 1433 1407
7a′       1328 1322 1343
8′ 463,dd,65,90 464,dd,85,70 426,dd,90,65 1075 1075 1075
9′ 195~200,m 212~226,m 193~199,m 270 270 272
  214~222,m   218~227,m      
10′ 122~138,m 111~150,m 127~130,m 225 225 228
11′ 086,t,75 086,t,75 084,t,75 135 136 137
是2个单元结构的3和8位双键之间发生[2+2]环
加成反应生成的藁苯内酯二聚体,这种反应生成的
产物有7种可能异构体[4](图3),化合物7为D型
异构体,化合物7的立体结构是用Xray单晶衍射方
法确定的。将化合物8与化合物7的 NMR数据对
照,将其1HNMR和13CNMR数据进行了归属(表2)。
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表2 化合物7,8的NMR数据(CDCl3)
No.
δH
8 7
δC
8 7
1     1691 1691
3     933 921
3a    1582 1572
4274~280,2H,m 300,1H,ddd; 223 235
  258~266 268,1H,ddd    
5237~243,2H,m 238~255,2H,m 215 222
    249~255,2H,m    
6598,dt,85,45 604,dt,85,45 1302 1302
7614,dt,85,20 614,d,80 1163 1168
7a    1259 1265
8278~283 238~255,1H,m 452 445
9151~154,1H,m 150~153,1H,m 305 326
  161~163,1H,m 156~161,1H,m    
10111~117,m 117~123,1H,m 204 210
    127~133,1H,m    
11087,t,75 088,t,75 140 140
图3 化合物8的可能异构体
  将化合物8的1HNMR数据与化合物7对比,
发现化合物8中的2个六元环中的亚甲基5Ha和
5Hb及2个丙烷基中的亚甲基10Ha和10Hb的
化学位移值相同,说明该化合物为一完全对称结构,
图3中完全对称结构有A,B,E,F4种类型。
在1HNMR数据中,还发现化合物8的8H的
化学位移值比化合物7大,推测化合物8结构中8
H与五元内酯环中的氧原子距离较近,可能形成氢
键,故δ值增大。
搭建A,B,E,F4种类型的结构(图4),发现 B
和E结构中H8与五元内酯环中的氧原子同向,距
离较近,可能形成氢键,δ值应增大,故推测化合物8
可能为B或E型结构。
  将化合物8的1HNMR数据与化合物7(D型)
对比,还发现化合物8的4H的化学位移值比化合
物7小,可能是其4H与五元内酯环中的氧原子距
离较远,难以形成氢键,故δ值减小。
将化合物8的13CNMR数据与化合物7比较,
  
图4 化合物8的异构体A,B,E,F的结构
显示C9的化学位移向高场位移 δ=21,推测可能
C9与五元内酯环中的氧原子距离较近,产生空间
供电场效应,使C9的化学位移向高场位移,故δ值
减小。
比较化合物8的B和 E型及化合物7的 Chem
3D摸拟结构,支持以上推测。Chem3D摸拟结构显
示E型结构的H8与五元内酯环中的氧原子(O2)
距离相同,而且距离较近,即化学相环境相同(完全
对称),可形成氢键,所以δ值增大(表3);而B型结
构的H8与五元内酯环中的氧原子(O2)距离不
同,而且距离较远,所以化合物 8的结构应该为 E
型结构。
表3 化合物7,8(异构体E,B)的H8和O2在
Chem3D模型中的空间距离 ?
No 7(isomerD) 8(isomerE) 8(isomerB)
H8a,Oa 2457 2418 3685
H8a,Ob 4116 2423 4606
H8b,Oa 2465 2423 3685
H8b,Ob 4116 2406 4413
  Chem3D摸拟结构也显示E型结构中C9与五
元内酯环中的氧原子距离相同(完全对称结构),而
且距离较近,即处于高场,δ值小(表4);还显示8的
4H与五元内酯环中的氧原子距离较远,难以形成
氢键,故δ值减小(表5)。以上数据也支持化合物8
的结构应该为E型结构。
综合以上分析,将化合物 8的结构确定为 E,
E′33′,88′isodiligustilide,结构见图 4中结构 E,
该化合物为一新化合物,命名为当归双藁苯内酯B。
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表4 化合物7,8(异构体E,B)的C9和O2在Chem3D
模型中的空间距离 ?
No. 7(D) 8(E) 8(B)
C9a,Oa 3619 3597 3685
C9a,Ob 3995 3612 4606
C9b,Oa 3632 3604 3685
C9b,Ob 3991 3620 4413
表5 化合物7,8(异构体EandB)的H4和O2在
Chem3D模型中的空间距离 ?
No. 7(D) 8(E) 8(B)
4aHa,Oa,Ob 2490,4281 4295,5063 4279,4373
4aHb,Oa,Ob 3935,4264 4240,5687 4250,5289
4bHa,Oa,Ob 2498,4278 4299,5111 4992,4331
4bHb,Oa,Ob 3951,4259 4251,5637 4156,5564
1 药材、仪器和试剂
Waters515高压液相色谱仪;996二极管阵列检
测器(Waters);制备色谱柱:PhenomenexC18(212
mm×250mm,10μm,100μm,Kromasil)。INOVA-
500核磁共振仪(Varian公司);DU-640紫外光谱
仪;ZMDMicromass质谱仪(ESIMS,Waters公司),
AEIMS50质谱仪(EIMS);XT-4A型显微熔点
仪,温度计未校正。
当归A.sinensis于2002年3月购自北京,由北
京大学药学院天然药物系郑俊华教授鉴定。
甲醇为色谱醇(Merck公司),超纯水由 MiliQ
制备;石油醚

醋酸乙酯

正丁醇

氯仿

甲醇

正己烷

丙酮等均为分析纯(北京化工厂);色谱用
硅胶200~300目(青岛海洋化工厂);分析和制备
薄层硅胶 60F254(Merck公司);SephadexLH-20
(Pharmcia公司)
2 提取分离
当归根(10kg)粉碎后,95%乙醇渗滤,渗滤液
减压浓缩至浸膏。浸膏用水混悬后,依次用石油醚、
醋酸乙酯和正丁醇萃取,回收溶剂,得到石油醚部分
油状物400g,醋酸乙酯部分得246g,正丁醇部分
80g。石油醚部分用80%甲醇萃取,分成石油醚
(上层,A,140g)和80%甲醇(下层,B,260g)2部
分。B部分经常压硅胶柱色谱,正己烷丙酮梯度洗
脱得7份。第2份经硅胶(260~300目)中压柱色
谱,石油醚氯仿(100∶0~0∶100)梯度洗脱得白色针
晶,用石油醚丙酮重结晶后得化合物8(462mg);
第3份经再次经硅胶(260~300目)中压柱色谱,石
油醚氯仿(100∶0~0∶100)梯度洗脱得化合物 7
(500mg)和化合物4,5的混合物,该混合物又经
HPLC制备(流动相80%甲醇)、重结晶(丙酮)得化
合物4(600mg)和5(400mg)。第4份经再次硅
胶(260~300目)中压柱色谱,石油醚氯仿
(100∶0~0∶100)梯度洗脱得化合物1(1170mg)和
化合物2,3的混合物,该混合物再经HPLC制备(流
动相80%甲醇)、重结晶得化合物2(144mg)和3
(423mg)。第5份经反复硅胶(260~300目)中压
柱色谱,石油醚氯仿(100∶0→0∶100)梯度洗脱得
化合物6(250mg)。
3 结构鉴定
化合物 1 白色柱状结晶,mp125~127℃,
ESIMS给出 m/z为 380。该化合物的1HNMR和
13CNMR数据(表6)与文献[5]报道的levistolideA,
即(Z,Z′),6,7cis,66′,73′adi(3butylidene4,
5dihydrophthalide)数据一致。
化合 物 2  无 色 粒 状 结 晶 (甲 醇),mp
1735~1745℃,ESIMS给出 m/z380。该化合物
的1HNMR和13CNMR数据(表6)与文献[56]报道
的川芎酽内酯 O,即(3E,3Z′)(6R,7R,3a′R,6′R
cis,66′,73a′)di(3butylidene4,5dihydroph
thalide)数据一致,文献报道该化合物的结构最后是
用Xray单晶衍射确定的。
  化合物 3 无色柱状结晶,熔点:138~1395
℃,ESIMS给出 m/z380。该化合物的1HNMR和
13CNMR数据(表7)与文献[57]报道的(3Z,3Z′)
68′,73′diligustilide数据一致。
  化合物4 无色棒状结晶(甲醇),熔点120~
123℃,UV:202,220(sh),282nm。其核磁数据(表
1)与文献[56]报道的(3′Z)(3S,8R,3a′S,6′R)3,
3a′:8,6′biligustilide,即tokinolideB数据一致。
化合物5 无色棒状结晶(甲醇),熔点:169~
171℃,UVnm:202,220(sh),282。其核磁数据(表
1)与文献[6]报道的 isotokinolideB,即(3′Z)(3S,
8S,3a′S,6′R)3,3a′:8,6′biligustilide数据一致。
  化合物7 无色方形结晶(甲醇),ESIMSm/z
381[M+1]+,1HNMR和13CNMR数据(表2)与文
献[4]化合物 angelicolide数据一致,所以确定该化
合物为 E,E′33′,88′Diligustilide,即 angelicolide
(见图2),文献[4]报道该化合物的立体结构是经
Xray单晶衍射方法确定,该化合物是首次从当归中
分离得到。
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表6 化合物1,2的NMR数据
No.
δH
11) 22)
δC
1 2
1     1684 1682
3     1556 1535
3a     1481 1475
4 192~234,m 213~230,m;246,brd,90,25 198 229
5 146~155,m;164~170,m 186195,m 287 291
6 192~234 255,t 384 381
7 326,d,9 327,brd,9 420 414
7a     1271 1296
8 511,t75 559,tJ=85 1121 1158
9 192~234,m 213~230,m 280 278
10 121~128,m 125~159,m 224 231
11 088,t,75 093,t,80 138 140
1′     1649 1649
3′     1505 1502
3′a     476 478
4′ 146~155,m;192~234,m 186~195,m;201~205,m 306 311
5′ 106,m;164~170,m 125~159,m;201~205,m 260 257
6′ 273,brd,90 300,m 417 411
7′ 745,d,70 738,d,65 1420 1422
7′a     1343 1342
8′ 502,t75 499,t,75 1088 1088
9′ 192~234 213~230,m 275 274
10′ 121~128,m 125~159,m 223 222
11′ 074,t,75 093,t,80 141 136
  注:1)化合物1溶剂Pyd6;2)化合物2溶剂CDCl3
表7 化合物3的NMR数据(CDCl3)
No. δH δC No. δH δC
1   1684 1′   1703
3   1490 3′   919
3a   1546 3′a   1603
4 252~262,m;244~249,m 194 4′ 252~262,m;271~278,m 208
5 200~204,m;211~223,m 261 5′ 252~262,m 205
6 211~223,m 347 6′ 593,dt,95,40 1287
7 347,d,80 438 7′ 616,d,100 1167
7a   1221 7′a   1231
8 522,t,80 1121 8′ 295,dt,75 321
9 232,m 278 9′ 148,m 199
10 148,m 222 10′ 109~118,m 224
11 094,t,75 140 11′ 086,t,75 137
[参考文献]
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第33卷第19期
2008年10月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 19
 October,2008
StudyonbiligustilidesfromAngelicasinensis
LUXinhua1,2,ZHANGJinjuan2,ZHANGXuexia2,LIANGHong1,ZHAOYuying1
(1.DepartmentofNaturalMedicinesandStateKeyLaboratoryofNaturalandBiomimeticDrugs,Schoolof
PharmaceuticalSciences,PekingUniversityHealthScienceCenter,Beijing100083,China;
2.NewDrugResearchandDevelopmentCenter,NorthChinaPharmceuticalGroup,Shijiazhuang050015,China)
[Abstract] Objective:TostudythechemicalconstituentsofAngelicasinensis.Method:Theconstituentswereseparatedby
chromatographicmethods,andtheirstructureswereidentifiedonthebasisofspectroscopicanalysis.Result:Eightcompoundswere
isolatedandidentifiedaslevistolideA(1),senkyunolideO(2),(3Z,3Z′)68′,73′diligustilide(3),tokinolideB(4),iso
tokinolideB(5),(3′Z)(3R,8S,3a′R,6′S)3,3a′:8,6′biligustilide(6),E,E′33′,88′diligustilide(7)andE,E′3
3′,88′isodiligustilide(8),whicharealdiligustilides.Conclusion:Compound7wasobtainedfromtheplantforthefirsttime;
compounds6and8arenewcompounds.
[Keywords] Angelicasinensis;diligustilide;biligustilide;(3′Z)(3R,8S,3a′R,6′S)3,3a′:8,6′biligustilide;E,E′3
3′,88′isodiligustilide
[责任编辑 王亚君]
[收稿日期] 20080211
[通讯作者] 梁永锋,Tel:13995049873,Email:qylyf338@ya
hoo.com.cn
毛建草化学成分的研究
梁永锋1,陈作涛2,刘立红1
(1.宁夏师范学院 化学与化学工程学院,宁夏 固原 756000;
2.中国科学院 兰州物理化学研究所,甘肃 兰州 730000)
[摘要] 目的:对六盘山地区毛茛科植物毛建草 Ranunculusjaponicus的化学成分进行分离和鉴定。方法:采
用超声波乙醇浸提法提取后分别以石油醚、醋酸乙酯、正丁醇萃取,石油醚和醋酸乙酯部位用硅胶柱色谱及Sepha
dexLH-20进行分离纯化,通过理化性质和波谱技术鉴定结构。结果:从毛建草中分离鉴定了10个化合物,分别
鉴定为滨蒿内酯(scoparone,1)、小麦黄素(tricin,2)、原儿茶酸(protocatechuicacid,3)、木犀草素(luteolin,4)、白头
翁素(anemonin,5)、东莨菪内酯(scopoletin,6)、5羟基6,7二甲氧基黄酮(5hydroxy6,7dimethoxyflavone,7)、小毛
茛内酯(ternatolide,8)、5羟基 7,8二甲氧基黄酮(5hydroxy7,8dimethoxyflavone,9)。结论:化合物1~9均为首
次从该植物中分离得到。
[关键词] 毛建草;化学成分
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)19220103
  毛建草 RanunculusjaponicusThunb,是毛茛科
Ranunculaceae毛茛属Ranunculus植物,生长于宁夏
六盘山。毛建草是常用中药,全草入药,味辛、性温、
有剧毒。家畜采食后,能引起肠胃炎、肾炎、发生疝
痛、下痢、尿血,最后痉挛至死。具有利湿、消肿、止
痛、退翳、截疟、杀虫之功效,中医临床用于主治胃
痛、黄疸、疟疾、淋巴结核、痈肿、偏头痛、角膜云翳等
疾病[1]。毛建草的化学成分研究目前未见报道,为
了充分开发利用这一药用植物资源,探讨其中的活
性物质,本实验利用超声技术对该植物的化学成分
进行了提取和系统研究。从中分离并鉴定了9个化
合物,皆为首次从该植物中分离得到。
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第33卷第19期
2008年10月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 19
 October,2008