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珙桐枝皮中的生物碱甙成分研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 27(2):277—280 2007年 3月
珙桐枝皮中的生物碱甙成分研究
刘 荣,王从周,欧阳明安
(华侨大学 生物工程与技术系,福建 泉州 362021)
摘 要:从珙桐枝皮甲醇提取物的水溶性部分得到3个配糖体化合物,经核磁共振和质谱等光谱分析鉴定为
1个喹啉类生物碱甙一pumiloside(1)和 2个吲哚类生物碱甙一vineosamide(2),strietosidinie acid(3),其中
pumiloside是抗肿瘤物质喜树碱的一种生物合成前体,这 3个化合物均为首次从该植物中分得。
关键词:珙桐;pumiloside;vineosamide;strictosidinie acid
中图分类号 :Q946 文献标识码 :A 文章编号:1000—3142(2007)02—0277—04
Studies 0n the alkaloid glycoside constituents
^ l ■ l ’ n 1 ■ -■ ■ l trom DranCn_Dark 0t viata tnvo Ucrata
LIU Rong,Ⅵ NG Cong-Zhou,OUYANG Ming-An
(Department of Bio-engineering& Technology,Huaqiao University,Quanzhou 362021,China)
Abstract:Three glycosides were isolated from the branch-bark of Davidia involucrata.NMR and MS methods were
used to elucidate their chemical structures.The three compounds were determined as one quinoline alkaloid glycoside-
pumiloside(1)and two indole alkaloid glycosides-vincosamide(2),strietosidinie acid(3).Al these compounds were
isolated from D.involucrata for the first time.
Key words:Davidia involucrata;pumiloside;vincosamide;strietosidinie acid
珙桐(Davidia involucrata Bail1.)为我国特有
的珙桐科单型属植物,亦称水梨子或鸽子树,是我国
特有的珍稀濒危植物,也是世界著名的珍贵稀有观
赏植物,属国家一级保护植物(中国科学院植物研究
所,1985;朱利君等,2006;胡进耀等,2003;贺金生
等,1995)。其根和果皮可人药,味苦、性凉,有清热
解毒、收敛止血、止泻等功效。珙桐科植物分喜树属
(Camptotheca Decne.)、兰 果 树属 (Nyssa Gronov
ex L.)和珙桐属(Davidia Bail1.)10余种植物,大部
分为我国所特有,本科植物的化学成分研究,除喜树
(Camptotheca acuminata Decne.)外,其它植物成
分少有报道(李立源等,2001)。本文对珙桐枝皮的
甲醇提取物水溶性成分进行研究,分离得到 3个配
糖体化合物(图 1),它们分别是喹啉类生物碱甙一
pumiloside(1)和吲哚类生物碱甙一vincosamide(2),
strict0sidinic acid(3)。
本文所分 pumiloside是喜树碱(Camptothecin)
的生物合成前体物质,喜树碱作为喜树中具有抗癌
活性的生物碱,具有强的细胞毒性,对抗胃癌、肝癌、
结肠、直肠癌、膀胱癌及白血病等恶性肿瘤均有效,
此外,作为发现最早的植物天然拓扑异构酶 I抑制
剂,喜树碱还具有抗艾滋病毒的功效。但由于毒性
过大,它也会引起骨髓抑制、呕吐、严重出血等副作
用(郭舜民,1994)。珙桐与喜树系同科,故预测本处
所得生物碱甙同样具有抗癌等生物活性,具体工作
有待进一步探索。
仪器、试剂与材料
H NMR和 C¨ NMR用 Bruker AM一400型和
DRX一500型核磁共振仪测定,TMS为内标;FAB一
收稿日期:2005—05—11 修 回日期:2006—03—07
基金项目:国务院侨办基金(2001)[supported by Office of Overseas Chinese Affairs under State Council(2OO1)~
作者简介:刘荣(1980一),男 ,四川成都人 ,硕士研究生 ,从事天然产物化学研究。
通讯作者(Author for corresp0ndence)
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MS采用 VG Autospec 3000型质谱仪(负离子快原
子轰击质谱,底物甘油);UV采用 UV 2401一PC紫
外分光光度计(Shimdzu,Japan);IR采用 Perkin—
Elmar1750红外光谱仪(KBr压片);X4型显微熔点
仪(温度温度计未校正);层析材料为:RP~8(40~60
m,Merck),硅胶 (160~200 mesh and 10~40 m,
青岛海洋化工厂),Sephadex LH一20(25~100 gm,
Pharmacia Fine Chemical Co.,Ltd.)和 MCI—gel
CHP20P(75~ 150 m,M itsubishi Chemical Indus—
tries,Ltd.);薄层层析显色用 5 H2SO 加热显色。
珙桐枝皮 1995年 6月采 自云南贡山县,由中国科学
院昆明植物所植物分类室杨永平先生鉴定。
2 提取和分离
图 1 化合物 1~3的结构
Fig.1 The structure of compounds 1~ 3
珙桐侧枝树皮干重 7 kg用 MeOH浸提 3次,
合并甲醇提取液减压蒸馏得浸膏,经水溶解,过滤,
水溶解部分通过 D。。柱,先用水洗脱,除去糖、无机
盐和氨基酸等,后用甲醇洗脱,蒸干甲醇洗脱物得到
149 g棕黑色水溶性浸膏,浸膏经 Sephadex LH一20
柱流动相甲醇一水 (5 一40 )和 MCI-gel柱流动相
甲醇一水(10 9/6-50 )洗脱,再经硅胶柱流动相氯仿
:甲醇 ,水 (100:10:1~8O:20:1)和 RP一18硅
胶柱流动相甲醇一水(10 -70 )纯化,最后得到配
糖体化合物 1(8O mg),2(60 mg),3(50 mg)。化合
物 1~3的结构见图 1。
酸水解:化合物(10mg)溶解在含有 5 H:SO
的溶液中(乙醇 :水 一1:1),加热回流 10 h,反应
混合物用水稀释,然后用2 的NaOH中和,真空干
燥,残渣用吡啶提取后,通过 HPTLC分析确定糖的
种类,确定均为葡萄糖。
3 结构鉴定
Pumiloside(1):元色无定型粉末,mp 285~300
℃,负离子 FAB—MS / :511 EM—HI一,349 EM—H一
162]一,高分 辨 HRFAB—MS / :511.1821[M一
3
OH
HI一,分子式 C26 H28 N2 O9。UV(MeOH) :244
nm (1oge 4.09),316 nm (1oge 3.31),328 nm (1oge
3.58),显示化合物至少有4个或5个共轭双键。IR
(KBr)v (Cm ):3345(一OH ,一NH),1655(C— O),
1633(C—C),1606(苯 环骨 架),1418,1341,1256,
1216,1186,1145,1076,1054。 H NMR(C5 H5N) :
7.96(S,H-1),4.73(m,H-3),4.74(d,J一 18.0 HZ,
H一5 8),5.47(1H,d,J一18.0 HZ,H-5 a),8.73(dd,
J=1I 5,10.0 HZ,H-9),7.37(m,H-10),7.55(m,
H—l1),7.78(dd,J= 1.5,1o.o HZ,H-12),1.50(m,
H一14 I3),2.53(m,H一14 a),3.24(m,H-15),7.96
(S,H一17),4.97(dd,J一 1.8,16.7 HZ,H-18 8),
5.09(dd,J一 1.8,1O.4 HZ,H-18 a),5.48(over-
lapped,H-19),2.61(m,H-20),5.77(d,J一 1.6
HZ,H一21),5.32(d,J=7.6 HZ,H-1 ),4.09(m,H一
2 ),4.3O(m ,H一3 ),4.31(m,H一4 ),3.99(m,H一
5 ),4.43(m,H一6 p),4.53(br d,J一12.0 HZ,H一6
a)。¨C NMR(C5H。N)数据见表 1。以上 NMR数
据与文献(Zhang等,2001)报道一致。
DEPT谱显示Pumiloside有26个碳信号,其中
4个亚甲基,15个次甲基和 7个季碳(其中2个羰基
碳信号)。酸水解该化合物,水解液用高分辨薄层色
谱并与标准糖 比较得 出化合物 中糖为葡萄糖。
HMBC谱显示如下相关关系:C一7和 H一9、H一12,C一
8和 H一9、H-10,C-9和 H-10、H一12,C-10和 H一9、H一
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2期 刘荣等:珙桐枝皮中的生物碱甙成分研究 279
11、H一12,C-11和 H一9、H一12,C-13和 H一12均有较
强的相关关系,根据它们的化学位移以及 DEPT信
息(C一9,C一10,C一11,C一12为叔碳 ;C-8,C一13为季碳)
可推出Pumiloside有一个二取代苯环。再从 COSY
谱中 H一12与 H一11,H一9与 H一10,H-10与 H一11之
间的相关关系,可推知此苯环为邻二取代苯环。在
HMBC谱中仲碳 C一18和 H一19有相关信号峰,再结
表 1
Table 1
合它们的化学位移显示它们构成一个端基双键。此
外,C一21的化学位移 8c 97.0,且在 HMBC谱中C一
21与糖端基碳上的氢 H一1 相关,可以推出C一21与
氧甙上的氧相连。NOESY谱显示 H一3和 H一15,H一
15和 H一2O有强的 NOE效应,说明 H一3,H一15和
H一2O在环的同侧;而 H一15和 H一21无 NOE效应,
故 H一21与 H一3,H一15,H一2O分布于环的异侧。
化合物 1~3的 c NMR数据 (溶剂:氘代毗啶)
1。C NMR data of the compounds 1~ 3 in CsHsN
Vincosamide(2):黄色无定型粉末,mp 202~
204℃,负离子 FAB—MS /z:497[M—H-I一,335[M—
H一1623一,高分辨 HRFAB—MS /z:498.5320[M—
H-I一,分子式 C26 H3o N2 O8。IR(KBr)v 。 (cm‘1):
3387(一OH,一NH),1655(C—O),1646(C—C),1571
(苯环骨架),1439,1298,1194,1081,1016,884。 H
NMR(C5 H5 N)8:11.69(S,H一1),4.52(t,J一 12.1
Hz,H一3),5.44(m,H一5),2.81(m,H一6 p),2.88(O—
verlapped,H一6Ⅸ),7.65(d,J一 7.1 Hz,H-9),7.26
(m,H一1O),7.26(m,H一11),7.48(d,J一7.1 Hz,H一
12),1.57(dd,J一12.0,13.2 Hz,H一14 p),2.43(br
d,J一 12.6 Hz,H-14 a),3.12(br d,J一 13.2 Hz,
H一15),7.96(S,H-17),4.83(dd,J一 1.0,17.0 Hz,
H一18 p),4.97(dd,J一1.0,10.0 Hz,H一18 a),5.44
(m,H-19),2.58(dd,J一 6.0,9.3 Hz,H一20),5.77
(br S,H-21),5.34(d,J一8.0 Hz,H一1 ),4.10(t,J
一 8.2 Hz,H-2 ),3.98(m,H一3 ),4.32(t,J一 9.3
Hz,H一4 ),4.27(t,J一8.8 Hz,H一5 ),4.43(dd,J一
5.0,l1.6 Hz,H-6 p),4.55(br d,J=12.1 Hz,H一
6 a)。¨ C NMR(C。H 5N)数据见表 1。以上 NMR
数据与文献(Atsuko等,1995)报道一致。
C¨ NMR谱显示 Vincosamide有 26个碳信
号,其中5个亚甲基,15个次甲基和 6个季碳。酸
水解该化合物,水解液用高分辨薄层色谱并与标准
糖比较得出化合物中糖为葡萄糖。与 Pumiloside
类似,结合 DEPT、HMBC的信息和C一8,C-9,C一10,
C一11,C一12,C一13的化学位移推知此化合物含有一
邻二取代苯环。同样也可推知C一18和 C一19构成一
端基双键。HMBC谱中,一NH质子与 C一2、C-8、C一
7、C一13,H一5a与 C一2、C一7的强相关关系可推知 N
原子与 C一2、C一8、C一7、C一13构成一个五元环,因此,
可确定此化合物是一含吲哚结构的生物碱甙。此
外,HMBC示 H一1 与C一21有强相关,同时糖端基质
子H一1 的偶合常数是8.0 Hz,可知一分子葡萄糖是
以 p方式与 C一21相连。NOESY谱示 H一3和 H一
15,H一15和 H一2O有强NOE效应,而 H一15与 H一21
无此效应,因此,可判断 C一3,C一15,C一20,C一21这四
个手性碳原子的相对构效关系为 3 p—H,15 p—H,2O
p—H,21 a—H。
Strictosidinic acid(3):淡黄色无定型粉末,负
离子 FAB—MS /z:574 [M—H]一,412[M—H一
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28O 广 西 植 物 27卷
162]一,分 子 式 C28 H。4 N2O1。IR(KBr)vmax
(cm ):3392(一OH,一NH),1624(C= 0),1442,
1389,1312,1067。 H NMR(C5H5N)6:12.OO(s,H一
1),4.48(br d,J一 10.4 Hz,H-3),4.O7(dd,J一
3.3,l1.0 Hz,H一5),3.37(br d,J— l2.6 Hz,H一6
口),3.62(dd,J=3.3,14.8 Hz,H-6 d),7.73(d,J一
8.3 Hz,H-9),7.26(m,H-10),7.26(m,H-11),
7.51(d,J=8.2 Hz,H一12),2.15(t,J=9.0 Hz,H一
14口),2.35(t,J= 9.6 Hz,H-14 d),3.31(nl,H—
l5),7.6l(s,H—l7),4.95(d,J— l0.5 Hz,H-18口),
5.18(d,J一 17.0 Hz,H-18 d),5.72(m,H-19),
2.58(dd,J一 6.3,9.4 Hz,H-20),5.77(d,J=8.8
Hz,H一21),5.21(d,J=7.7 Hz,H-1 ),4.OO(t,J=
8.5 Hz,H-2 ),3.97(dd,J= 7.1,9.3 Hz,H一3 ),
4.14(t,J一9.3 Hz,H一4 ),4.26(t,J=9.3 Hz,H一
5 ),4.35(dd,J一6.1,12.5 Hz,H一6 口),4.56(br
d,.,=10.4 Hz,H一6 a)。 。C NMR(C5 H5N)数据见
表 1。以上 NMR数据与文献(Kitajima等,2000)报
道一致 。
DEPT谱显示 strictosidinic acid有 28个碳信
号,其中 1个甲基,4个亚甲基,16个次甲基和 7个
季碳。酸水解该化合物,水解液用高分辨薄层色谱
并与标准糖比较得出化合物中糖为葡萄糖。与
Vincosamide相同,通过DEPT,HMBC和 COSY谱
可确定化合物 strictosidinic acid也是一含吲哚结构
的生物碱甙,其结构与 Vincosamide的主要不同之
处在于N一4,C一3,C-14,C一15,C一16,C一22不再形成六
元环,C-22与 N-4断开而与一OCH。形成酯。NOE—
SY谱显示 H一3和 H一5,H一15和 H一2O有强 NOE效
应,而 H一15与 H一21无 NOE效应。
本研究得到了国务院侨办 2001基金的资助,中
国科 学院昆明植物所植物化学国家重点实验 室代测
NMR谱和 MS谱,在此一并表示感谢。
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