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Studies on chemical constituents of Eucalyptus camaldulensis var. pendula

苦豆子种子中生物碱的分离及lehmannine的结构确定



全 文 :δ2. 33 ( m, 7. 6) ,δ1. 61( br, -O H) ,烷烃 δ1. 33 [m ,
CH2 n ]和δ0. 87( t , -CH3 )。另外 , 1 HNMR同时显
示有 2个 β -D-半乳糖的端基质子δ4. 26( 1H, d, J=
7. 2 Hz)和δ4. 23( 1H, d, J= 7. 0 Hz)。将该化合物水
解 , TLC检查有半乳糖。因此 ,推断该化合物为脂肪
酸甘油半乳糖酯。 FAB-M S显示 ,该化合物 [M ]+为
678, m /z 401( M - 亚麻酸 ) , m /z 513( M - 半乳糖
基 )。 HRFAB-M S确定分子量为 663. 5778,据此推
断该化合物的分子式为 C33 H57 O14。 13 CNMR
( DEPT)表明该分子中具有 2个半乳糖基 ,即δ63. 2
和 65. 2分别被归属为半乳糖基 C-6共振信号和
δ103. 5是半乳糖基的 C-1共振信号。根据核磁共振
2D-13 CNM R谱 ,便可推断该甘油糖酯中的糖和脂肪
酸 3个片断与甘油的连接位置。在它们的 HMBC图
谱上 ,显示有δC 62. 4与δH4. 42的相关交叉 ,说明该
分子仍具有单甘油酯的结构 ,即亚麻酸其连接在甘
油醇的α′-位上。而δC分别与δH4. 26和 4. 23有相关
交叉峰 ,说明有 2个半乳糖基。其中δC67. 9( -O CH2
和 -O CH)均分别与 δH4. 18,δH 3. 90和 δH3. 61等糖
上氢的化学位移信号相关。证明这 5个半乳糖分别
连接在甘油醇的 C-β位和另一个 C-α位上 [7 ]。 由此
可推断该化合物的结构式为 α,β -二半乳糖基 -α′-亚
麻酰基甘油酯。该化合物Ⅲ为首次报道的新的糖酯
类化合物 [7 ]。它的详细的 13 CNMR数据归属见表 1。
故该经合物的结构 ,通过 2D-13 CNM R实验和化学
分析手段被推断 ,其化学结构如图 1。其中 ,甘油酯
中的 C-OH基被糖取代后 ,与苷键直接相连的苷元
碳 C-α位向低场位移δ5. 5, 与糖苷中 13 CNMR化学
位移的配糖效应是一致的 [8, 9 ]。而甘油酯的 C-β位化
学位移向高场移动 ,除考虑该分子中烷基和取代基
拥挤 ,且分子环的构型、构象刚性系统中 ,由于空间
效应 13 C化学位移移向高场外 [10 ] ,目前尚无法得到
更好的解释。
图 1 化合物Ⅲ的化学结构式
  致谢: 北京中国医学科学院药物研究所和郑州
大学测试中心代测质谱和核磁共振谱。
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苦豆子种子中生物碱的分离及 lehmannine的结构确定
刘 斌 ,李金亮 ,元英进
(天津大学化工学院 ,天津  300072)
摘 要: 目的 研究苦豆子种子中生物碱的分离及槐果碱转移氢化制备苦参碱的研究。方法 利用离子交换、萃取
和柱层 ,并结合转移氢化增大不同生物碱理化性质差异进行分离。结果 从苦豆子种子中分得 5种生物碱 ,其结构
经元素分析、 IR、 MS、 1HNM R和 13CNM R光谱鉴定为氧化苦参碱、氧化槐定碱、苦参碱、槐定碱和 lehannine。结论 
首次从苦豆子种子中分得 lehmannine。
关键词: 苦豆子 ;生物碱 ; lehmannine
中图分类号: R284. 1   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2001) 04 0293 04
·293·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 4期
收稿日期: 2000-09-13基金项目:中国博士后科学基金 ( 1999)和天津市英捷科技发展有限公司资助课题作者简介:刘 斌 ( 1961-) ,博士后 ,副教授 ,主要从事天然产物化学研究。
Isolation of alkaloids and structure elucidation of lehmannine from
seed of Sophora alopecuroides
L IU Bin, L I Jin-liang , YUAN Ying-jin
   ( Schoo l of Chemical Engineering , T ianjin Univ e rsity , Tianjin 300072, China )
Abstract: Object  To study the alkaloid consti tuents in the seed o f Sophora alopecuroides L. and iso-
lation of lehmannine by t ranshydrogenation of sophocarbine to ma trine present in the mix ture. Methods 
Various processes o f ex change, ion exchange and co lumn chromatog raph wi th very simila r phy sical and
chemical properties w as successfully separated by t ranshydrogenation. Results  5 alkaloids were obtained
and identified by elementary analysis, IR, M S, 1 HNMR and 13 CNM R as oxymatrine, ox ysopho ridine, ma-
trine, sopho ridine and lehmannine ( 12, 13-dehydromatrine) . Conclusion  Lehmannine w as iso la ted f rom
the seed of S. alopecuroides for the fi rst time.
Key words: Sophora alopecuroides L. ; alkaloids; lehmannine ( 12, 13-dehydromatrine)
  苦豆子 Sophora alopecuroides L. 为豆科槐属
植物 ,我国主要分布在西北沙漠地带 ,全株味极苦、
性寒 ,有清热解毒、止痛杀虫、祛风燥湿等作用 [1 ]。近
年来研究还发现其具有抗癌、抗炎、抗菌的作
用 [2~ 4 ]。苦豆子全草及根中富含氧化苦参碱、氧化槐
定碱、苦参碱、槐定碱、槐果碱等具有喹喏里西啶
( quinolizidine)骨架的生物碱 [5~ 7 ]。为了更好地开发
利用我国的西部资源 ,我们进行了苦豆子种子中生
物碱的分离及槐果碱转移氢化制备苦参碱的研究 ,
从苦豆子种子中分离得到 5种生物碱 ,其结构经元
素分析、 IR、 MS、1 HNMR和 13 CNM R光谱鉴定为氧
化苦参碱、氧化槐定碱、苦参碱、槐定碱和 lehman-
nine。氧化苦参碱、氧化槐定碱、苦参碱、槐定碱文献
中已有报道 [5~ 7 ] ,而 lehmannine为首次从苦豆子种
子中获得的一种生物碱。
1 实验部分
1. 1 溶剂与仪器: 溶剂为市售分析纯 ,使用前经纯
化、干燥处理 ; T LC使用 Merck公司生产的 GF254铝
薄 T LC板 ;熔点使用 XT-4双目显微熔点仪测定
(温度计未校正 ) ;红外光谱使用 BIO-RADFT-
3 000 Fouier 变换红外光谱仪测定 , KBr压片 ;
1
HNM R和 13 CNM R使用 Varian UN ITY-plus 400
核磁共振仪测定 ,以四甲基硅烷为内标 ;质谱使用
HP GC /M S 5 988 A 仪测 定 ; 苦豆 子 ( Sophora
alopecuroides L. )购自内蒙古鄂克托前旗扶贫麻黄
素厂。
1. 2 苦豆子种子中生物碱的分离及鉴定: 苦豆子种
子经高温水煮 ,浸出液参照文献 [5~ 8 ]方法经阳离子交
换树脂提取总生物碱 ,然后按生物碱碱性的强弱不同
及其盐的极性差异 ,在不同 pH值条件下用不同的溶
剂进行萃取 ,并结合柱层析进行分离。 分离出 4种纯
的生物碱 ( A, B, C, D)及一混合物。 所得生物碱纯品
经红外、核磁共振、质谱等光谱及理化常数测定均与
文献值相符 ,分别确定为氧化苦参碱 [7, 9 ]、氧化槐定
碱 [7, 9 ]、苦参碱 [9, 10 ]、槐定碱 [9, 10 ] ; 混合物经 IR及
NM R初步分析为槐果碱与 lehmannine的混合物。
1. 3  lehmannine的获得: 槐果碱和 lehmannine混
合物 ,采用萃取、制备型薄层色谱及柱层析等方法均
未能很好地分离 ,说明这两种物质结构相似、极性相
近。 为了获得纯的 lehmannine,我们利用转移氢化
的方法将槐果碱转化为苦参碱 ,增大两种生物碱的
理化性质差异 ,然后再分离出 lehmannine[ 1]。
取经石油醚重结晶的槐果碱和 lehmannine混
合物 0. 705 6 g ( 2. 87 mmol /L)溶于 28 m L水中 ,滴
加 85%的水合肼 0. 84 mL( 14. 34 mmol /L) ,加热至
60℃反应 8 h, T LC检测反应在紫外下槐果碱点消
失 ,碘显色可以看到未反应的 lehmannine及生成的
苦参碱。用二氯甲烷 ( 25 mL× 3)萃取反应体系 ,合
并有机相并用无水硫酸钠干燥 ;将有机相蒸至近干
后滴加石油醚有白色固体产生 ,过滤 ,并用石油醚重
结晶 ,得白色结晶 0. 315 g。 mp 92℃~ 93. 5℃ ,比
旋光度 [α]20D = + 27. 6°;该生物碱易溶于氯仿、二氯
甲烷、丙酮、乙醇和苯 ,微溶于石油醚。 C15 H22N2O元
素分析 (% ,计算值 ): C 72. 90 ( 73. 17 ) , H 9. 15
( 8. 94) , N 11. 20( 11. 38)。 IRνKBrmax cm- 1: 2 798, 2 735
(反式喹喏里西啶 ) , 1 641(内酰胺羰基 ) , 3 049, 700
(顺式双键 ) ; M S m /z(% ): 246( M+ , 100) , 245( M+
- H, 55) , 231( 2) , 218( 10) , 230( 52) , 186( 8) , 174
( 6) , 174( 8) , 160( 20) , 148( 21) , 136( 20) , 122( 23) ,
108( 28) , 98( 23) , 96( 71) , 80( 37) , 67( 57) , 54( 34) ,
41( 95)。 1HNM R( CDCl3 , TM S)δ: 5. 85~ 5. 75( 2H,
m, H-12, H-13 ) , 4. 45~ 4. 43 ( 2H, m , H-17e, H-
11e ) , 3. 12~ 3. 07( 1H, m , H-17a) , 2. 94( 2H, m , H-
14a, H-14e) , 2. 14~ 1. 40( 15H, m, 2H-2, 2H-3, 2H-
·294· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 4期
4, 2H-8, 2H-9, 2H-10, H-5, H-6, H-7 ) ;
13
CNMR
( CDCl3 , TM S)δ: 166. 16 ( C-15) , 123. 66 ( C-12) ,
122. 65( C-13) , 64. 08 ( C-6) , 57. 85 ( C-11) , 57. 45
( C-10) , 57. 37 ( C-2) , 44. 47 ( C-17) , 41. 73 ( C-7) ,
35. 91( C-5) , 31. 92( C-14) , 27. 85( C-4) , 26. 85( C-
8) , 21. 33( C-3) , 21. 11( C-9)。
2 结果和讨论
到目前为止 ,发现的苦参碱 D环上脱氢的生物
碱有 2种: 13, 14位脱氢为槐果碱 ,文献上已有报
道 ; 12, 13位脱氢为 lehmannine,最早由前苏联学者
于 1975年从苦参中分离得到 [12 ] ,并于 1981年测定
了 N -ox ide lehmannine的晶体结构 [ 13]见图 1。 1986
年我国学者从苦豆子花期地上部分中也分离出
lehmannine
[ 8] ,而后未见从其他植物中分离得到
lehmannine的报道。
图 1 苦参碱、槐果碱和 lehmannine的化学
结构
我们在进行槐果碱转移氢化制备苦参碱的研究
发现 ,在 60℃下反应 8 h后 ,对反应体系进行 TLC
检测无槐果碱的斑点 ,将该薄层板用碘显色时既可
观察到未反应的 lehmannine原料点和新生成的苦
参碱的存在 ;在进行长时间的反应该原料点也不消
失 ,而且位置无任何变化 ,说明在槐果碱中混有在该
条件下不能氢化的物质。根据这两种生物碱结构上
的差异 ,可以不同的条件下观察出两种生物碱的存
在。由于槐果碱具有共轭双键结构 ,在紫外检测器
254 nm下显色 ;而 lehmannine在 254 nm下不显
色。在 60℃下反应 8 h后 ,槐果碱已全部被氢化 ,对
反应体系进行 TLC检测无槐果碱的班点 ,将该薄层
板用碘显色时即可观察到未反应的 lehmannine和
新生成的苦参碱的存在。
由于槐果碱和 lehmannine的结构差异很小 ,在我
们尝试的各种展开剂中 TLC均显示出一个斑点。 另
外 ,反应前混合物的 1HNM R谱图中 ,在 δ6. 44和
δ3. 98出现槐果碱的 H-13和 H-11的特征峰外 ,在
δ5. 82处具有较大的多重峰 ,该峰为 lehmannine的
12, 13位两个烯氢被裂分的吸收峰;而且 ,反应并分离
出纯的 lehmannine后 ,该峰的化学位移及峰形均未改
变 ,说明 lehmannine在反应条件下并未发生变化。
从反应的机制上 ,转移氢化为顺式加氢 ,不同位
置的双键可以在不同的反应条件下进行氢化 [14 ]。可
能是由于 lehmannine分子的空间立体构型造成 C12
和 C13原子之间空间位阻较大 ,在我们还原槐果碱的
条件下 ,其双键不能被氢化 ,见图 2。
图 2 槐果碱转移氢化制备苦参碱的反应机制
该化合物 IR在 2 798, 2 735 cm- 1处具有反式
喹喏里西啶结构生物碱的特征吸收 , 1 641 cm- 1为
内酰胺羰基的吸收峰 , 3 049, 700 cm- 1的吸收表明
分子内具有顺式双键。
质谱分析表明该化合物的相对分子质量为 246
u;对照苦参型生物碱的质谱该生物碱具有强峰 m /
z 98, 96,而缺乏 m /z 192, 162峰 ,表明双键不在 A
或 B环上 ,只能在 D环上 ,这是由于 D环上双键的
存在不利于 C12-C13的裂解的原因。 m /z 177峰的存
在表明 C11-C12和 C15 -C16键可同时断裂 ,导致 D环的
开环 ,因此双键不在 Δ11位 [9 ] ;与文献中槐果碱的质
谱比较 [7 ] ,该化合物中存在的 m /z 203和 m /z 204
强峰 ,是 Δ12双键激活 C14-C15键容易断裂的结果 [9 ]。
图 3  guinolizidone的空
间构型
1
HNMR在δ5. 82处显
示 2个烯氢质子 ,并结合质
谱分析表明分子中的碳碳
双键只能在 D环的 12, 13
位上。对照文献中苦参碱、
氧化苦参碱、槐定碱等反式
喹喏里西啶类生物碱内喹喏里西酮 ( quinolizidone )
结构中 C17上的 2个氢 He (δ4. 88~ 4. 35)和 Ha
(δ3. 00~ 22)一般相差 1以上 [15 ] ;δ4. 43和δ3. 07的
多重峰可以分别归属为 lehmannine的 17-He和 17-
Ha的吸收峰 ,这是由于 17-H与酰胺键之间的二面
角很小 , 2个氢原子与酰胺键之间的二面角相差很
大的原因。同时 ,由于Δ12-双键的影响 , C11-H的化学
位移与苦参碱的 C11 -H相比 ,也向低场位移了δ0. 6,
与 C17-He的吸收峰重叠在一起 ;位于δ2. 2~ 2. 6的
14-Ha和 14-He也向低场移动 ,在 δ2. 94出现了一
单峰。
13
CNM R光谱进一步证明了该生物中双键的存
在 ,由于 C12-C13间双键的影响 , C11和 C14的δ值与苦
·295·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 4期
参碱相比从 δ53. 20和 δ32. 86分别移到了 δ57. 85
和δ31. 92[9 ]。
分离得到的 lehmannine以乙醇为溶剂 ,在 Pd /
C催化下常温常压下通入氢气 1 h,定量氢化后的产
物经熔点、 MS, NMR, IR确定为苦参碱 ,进一步证
明了从苦豆子种子中分得得到的为 lehmannine。
参考文献:
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醉鱼草化学成分的研究
陆江海 1 ,黄勤安 2 ,赵玉英 1 ,乔 梁 1 ,方怡鸥 1
( 1. 北京大学药学院 ,北京  100083;  2. 安徽皖南医学院 ,安徽 芜湖  241001)
摘 要: 目的 研究醉鱼草的化学成分。方法 利用硅胶色谱柱层析进行分离纯化 ,通过理化方法及光谱分析鉴定
其化学结构。结果 从其全草的乙醇提取物中分得 10个化合物 ,分别鉴定为 α-菠甾醇 (Ⅰ )、豆甾醇 (Ⅱ )、β -谷甾醇
(Ⅲ )、熊果酸 (Ⅳ )、齐墩果酸 (Ⅴ )、二萜类化合物 phenanthr ene (Ⅵ )、二十四烷酸 -α-单甘油酯 (Ⅶ )、二十九烷 (Ⅷ )、
蒙花苷 (Ⅸ )和 6-O-香草酰筋骨草苷 (Ⅹ )。 结论 这些化合物均为首次从该植物中分得。
关键词: 醉鱼草 ;蒙花苷 ; 6-O-香草酰筋骨草苷
中图分类号: R284. 1   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2001) 04 0296 03
Studies on chemical constituents of Buddleja lindleyana
LU Jiang-hai1 , HUANG Qin-an2 , ZHAO Yu-ying1 , Q IAO Liang1 , FANG Yi-ou1
   ( 1. Colleg e of Pha rmacy , Beijing Univ er sity of Medical Sciences, Beijing 100083, China; 2. Wannan Medical Co llege in
Anhui Pro vince , Wuhu Anhui 241001, China)
Abstract: Object  To study the chemical consti tuents of Buddleja lindleyana Fort. . Methods  The
consti tuents w ere isola ted and purified by various chromato g raphic methods and st ructurally identi fed by
physico-chemical properties and spect ral analy sis. Results  10 compounds were obtained asα-spinasterol
(Ⅰ ) , stigmasterol (Ⅱ ) , β -si to stero l (Ⅲ ) , ursolic acid (Ⅳ ) , oleanolic acid (Ⅴ ) , phenanthrene (Ⅵ ) ,
g lycerol mono tet racosanoa te (Ⅶ ) , nonaco sane (Ⅷ ) , acaciin (Ⅸ ) a nd 6-O-vani lloy l-ajugo l (Ⅹ ) . Conclu-
sion  All these compounds w ere obtained from this plant fo r the fi rst time.
Key words: Budleja l indleyana For t. ; acaciin; 6-O-vani lloyl-a jugo l
  醉鱼草 Buddleja l indleyana For t. 为马钱科醉
鱼草属植物 ,药用全草 ,醉鱼草属植物分布于南美
洲、亚洲及非洲南部的热带、亚热带地区 ,共有约
100种 ,我国有 50余种 ,分布于全国各地并以西南
·296· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2001年第 32卷第 4期
收稿日期: 2000-05-26作者简介:陆江海 ( 1969-) ,上海奉贤人 ,工程师、硕士。 1995年中山大学化学系硕士毕业 ,现在北京大学药学院天然药化系攻读博士学位。研究方向:天然产物化学成分和生物活性研究。 通讯地址:北京大学药学院植化室 (邮编: 100083)   Tel: 010-62091592
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