全 文 ：· 研究报告·
褐藻铁钉菜中的甾醇成分
汤海峰 1 ,易杨华 1 ,姚新生 2 ,许强芝 1 ,吕泰省 1 ,张淑瑜 1
( 1. 第二军医大学 药学院 海洋药物研究中心 ,上海　 200433; 2. 沈阳药科大学 ,辽宁 沈阳　 110015)
摘　要: 采用稻瘟霉模型生物活性追踪方法 ,应用多种层析手段 ,从采自浙江南麂岛的褐藻铁钉菜 ( Ishige
okamurai )中分离得到 39个化合物。本文报道其中 5个甾醇类化合物 ( 5α, 8α-过氧麦角甾 -6, 22-二烯 -3β-醇 ,马
尾藻甾醇 ,岩藻甾醇 ,β -谷甾醇 ,胡萝卜苷 )的分离和结构鉴定。
关键词:褐藻 ;铁钉菜 ;甾醇 ;稻瘟霉
中图分类号: R931. 711　文献标识码: A　文章编号: 1002-3461( 2002) 01-0001-04
Sterol constituents from marine brown alga ishige okamurai
T ANG Hai-feng, YI Yang-hua, Y AO Xin-sheng ,et al .
( Research Center for Marine Drugs , School of Pharmacy , Second Mili tary Medical Universi-
ty , Shanghai 200433, China )
Abstract: Thi rty-nine compounds w ere isola ted f rom the marine brow n algae Ishige okamu-
rai , inhabiting Nanji Island in East China Sea, by Pyricularia ory zae bioassay-guided fraction-
ation method w ith a combina tion of ex traction and pa rti tionation as well as multi-chroma tog-
raph y. The fiv e sterols of them: 5α, 8α-epidiox yergo sta-6, 22-dien-3β-o l, saringosterol , fucos-
terol,β -stigmastero l and daucosterol were elucidated on the basis of chemical evidence and
IR, M S,
1
HNM R and　 13 CNMR analysis.
Key words: brow n algae; Ishige okamurai ; sterols; Pyricularia oryzae
　　海藻是海洋生物中的一大家族 ,已记载
的超过 24000种。 海藻能产生很有特色的次
级代谢产物 ,其中 ,海洋甾醇以其丰富多样的
支链、骨架和生理活性一直吸引着海洋化学
家和药物学家的研究兴趣 [1 ]。相对而言 ,褐藻
作为藻类中比较高级的一大类群 ,对其化学
成分特别是生物活性成分的研究较少。其中 ,
铁钉菜科褐藻铁钉菜 ( Ishige okamurai )在我
国东海、南海分布广泛 ,民间用于喉炎、淋巴
结炎、甲状腺肿的治疗 ,具有清热解毒、软坚
散结的作用 [2 ]。其化学成分仅见一篇报道 ,从
中得到岩藻甾醇、甘露醇和十六烷酸 [3 ]。
近年来 ,日本东京大学岩崎和小林等 [4 ]
建立了一种以稻瘟霉 Pyricularia oryz ae P-
2b菌丝形态变异为指标的快速生物活性测
试模型 ,并广泛用于微生物次级代谢产物的
抗有丝分裂、抗真菌活性筛选。我们首次应用
该模型 ,对采自东海、南海的铁钉菜、叶托马
尾藻等十几种海藻进行了活性测试 ,发现铁
钉菜乙醇提取物具有较明显的诱导稻瘟霉菌
丝变形活性 ,最小菌丝变形浓度 MMDC
( minimum morpho logical defo rmation con-
centration)为 500mg· L- 1。应用该模型对铁
钉菜进行了系统的活性成分追踪分离 ,共得
到 39个化合物 ,本文主要报道其中 5个甾醇
类化合物的分离和结构鉴定。
1　实验部分
1. 1　样品
1《中国海洋药物》杂志 2002年第 1期 (总第 85期 )
通讯联系人
附图　化合物Ⅰ ～ Ⅴ的结构
　　铁钉菜 Ishige okamurai于 1999年 10
月采自浙江南麂岛中潮带岩石上 ,经上海自
然博物馆杭金欣老师鉴定 ,标本存于第二军
医大学药学院。
1. 2　仪器与试剂
天津分析仪器厂 RY-2熔点仪 (温度未
校正 ) ; Va rian Inova-400核磁共振仪 ; V ari-
an M AT 212质谱仪 ; Hi tachi 275-50红外分
析仪 ;层析用硅胶为青岛海洋化工厂产品 ;
Sephadex LH-20为 Pharmacia公司产品 ;所
用试剂均为分析纯 ,购自上海化学试剂公司。
1. 3　提取与分离
样品风干剪碎后 ( 23 kg ) ,用 95%乙醇
超声提取 4次 ,浸提液减压浓缩得浸膏
650g。 浸膏以 CH2 Cl2-M eOH( 1∶ 1)分配 ,
CH2 Cl2萃取物 ( 100g )以石油醚 ( 60～ 90℃ )-
90% MeOH分配 ,得石油醚萃取物 45g,稻瘟
霉模型测试无活性。调整含水甲醇层为 80%
MeOH水溶液 ,用 CCl4萃取得 CCl4萃取物
24g ( MMDC 125mg· L- 1 )。80% MeOH层蒸
干 ,以 CH2 Cl2-60% M eOH分配 ,得 CH2 Cl2
萃取物 7. 3g ( MMDC 125mg· L- 1 )和含水
甲醇部分 13. 5g ( MMDC 500mg· L- 1 )。CCl4
萃取物经快速硅胶柱层析 (石油醚-丙酮梯度
洗脱 ) ,得到 IAa, IAb等 30个部分 ,其中 11
个部分对稻瘟霉显示生物活性。 IAe( MMDC
63mg· L- 1 )和 IAf ( MMDC 31mg· L- 1 )分
别经 Sephadex LH-20凝胶过滤 ( CH2 Cl2 -
MeOH 1∶ 1) ,各得到 E-1, E-2和 F-1, F-2,
F-3组分。 合并 E-1和 F-1( MMDC均为
250mg· L- 1 ) ,经多次快速硅胶柱层析 (石油
醚 -丙酮和石油醚 -乙酸乙酯 ) ,得到化合物Ⅰ
17mg ,Ⅲ 57mg。 F-3( M MDC 250mg· L- 1 )经
反复快速硅胶柱层析 (石油醚-丙酮 ) ,
Sephadex LH-20凝胶过滤 ( CH2 Cl2-MeOH
1∶ 1)和 HPLC制备 ( 98% M eOH) ,得到化合
物 Ⅱ 85mg , Ⅳ 15mg。 IAy ( MMDC
500mg· L- 1 )经多 次 低压 硅 胶柱 层 析
( CH2 Cl2-MeOH-H2O )和 Sephadex LH-20
凝胶过滤 ( CH2Cl2-M eOH 1∶ 1) ,得到化合
物Ⅴ 22mg。其余活性部位亦经多种层析技术
分离得到 34个化合物。
1. 4　波谱数据
化合物Ⅰ : 白色粉末 , mp 181～ 183℃。
IRυKBrmax cm- 1: 3522, 3303, 1715, 1378, 1275,
1075, 1045。EI-M S( m /z): 428( M+ ) , 410[M -
H2O ]
+ , 397 [ M -O2+ H ]
+ , 396 [ M-O2 ]
+ ,
376, 363, 303 [M-SC( side chain) ]
+ , 271 [M -
SC-O2 ]
+
, 251, 69。1 H-NMR( TM S, CDCl3 ): δ
6. 50( 1H, d, J= 8. 5Hz, H-7) , 6. 24( 1H, d, J
= 8. 5 Hz, H-6) , 5. 18 ( 2H, m, H-22, 23) ,
3. 97( 1H, m, H-3) , 1. 00( 3H, d, J = 6. 6Hz,
H-21) , 0. 91( 3H, d, J = 6. 8Hz, H-28) , 0. 88
( 3H, s, H-19) , 0. 83( 3H, d, J = 6. 8 Hz, H-
27 ) , 0. 82 ( 3H, d, J = 6. 7 Hz, H-26) , 0. 82
( 3H, s, H-18)。13 C-NM R数据见表 1。
化合物Ⅱ :无色针晶 (石油醚-丙酮 ) , mp
160～ 161℃。 IRυKBrmax cm- 1: 3334, 1668, 1468,
1376, 1134, 1087, 1056, 838。 EI-M S ( m /z):
428 ( M+ ) , 410 [ M-H2O ]+ , 395 [ M-H2O-
CH3 ]
+
, 385 [ M-C3 H7 ]
+
, 367 [ M-H2O-
C3 H7 ]
+
, 349[M -2H2O-C3 H7 ]
+
, 314, 299, 271
[ M-SC-2H ]
+
, 255 [ M-SC-H2O ]
+
, 213。1 H-
NMR( TM S, CDCl3 ): δ5. 78( 1H, ddd, J =
2 《中国海洋药物》杂志 2002年第 1期 (总第 85期 )
17. 4, 10. 9, 4. 3Hz, H-28) , 5. 35( 1H, brd, H-
6) , 5. 18( 1H, dd, J = 17. 3, 1. 7Hz, H-29) ,
5. 13( 1H, dd, J = 11. 1, 1. 7Hz, H-29) , 3. 52
( 1H, m, H-3) , 1. 00( 3H, s, H-19) , 0. 92( 3H,
d, J= 6. 2Hz, H-21) , 0. 89( 3H, d, J= 6. 8Hz,
H-27) , 0. 87( 3H, d, J = 6. 9Hz, H-26) , 0. 67
( 3H, s, H-18)。13 C-NM R数据见表 1。
化合物Ⅲ : 无色针晶 (丙酮-甲醇 ) , mp
113～ 114℃。 IRυKBrmax cm- 1: 3427, 1668, 1467,
1379, 1110, 822。 EI-M S( m /z): 412 ( M+ ) ,
397 [ M-CH3 ]
+ , 379 [ M-H2O-CH3 ]
+ , 314,
299, 281, 271 [ M-SC-2H ]
+ , 255 [ M -SC-
H2O ]
+
, 229, 213. 107, 95。1H-NMR( TM S,
CDCl3 ): δ5. 35 ( 1H, brd, J = 5. 2Hz, H-6) ,
5. 18( 1H, q, J= 6. 7Hz, H-28) , 3. 52( 1H, m,
H-3) , 2. 21( 1H, m, H-25) , 1. 57( 3H, d, J =
6. 7Hz, H-29) , 1. 01( 3H, s, H-19) , 0. 99( 3H,
d, J= 6. 6Hz, H-21) , 0. 98( 3H, d, J= 6. 8Hz,
H-26 o r 27) , 0. 97( 3H, d,J= 6. 8Hz, H-26 o r
27) , 0. 69( 3H, s, H-18)。13 C-NMR数据见表
1。
化合物Ⅳ: 无色针晶 ( CHCl3 ) , mp 137～
139℃。 EI-M S ( m /z ): 414 ( M+ ) , 396 [ M-
H2O ]
+ , 381 [M -H2O-CH3 ]
+ , 329, 316, 273
[ M-SC ]
+ , 255 [ M -SC-H2O ]
+ , 231, 213,
159。1 H-NM R ( TM S, CDCl3 ): δ5. 35 ( 1H,
brd, J = 5. 2 Hz, H-6) , 3. 53( 1H, m , H-3) ,
1. 01 ( 3H, s, H-19) , 0. 92( 3H, d, J= 6. 4Hz,
H-21) , 0. 86( 3H, t, J= 7. 6Hz, H-29) , 0. 84
( 3H, d, J = 6. 8Hz, H-26) , 0. 82( 3H, d, J =
6. 8Hz, H-27) , 0. 68( 3H, s, H-18)。13 C-NMR
数据见表 1。
化合物Ⅴ : 白色粉末 , mp 285～ 286℃ ,
Liebermann-Burchard和 Molish反应阳性。
FAB-M S ( m /z): 615 [ M+ K ]
+ , 599 [ M+
Na ]
+
, 397[苷元-OH]+ 。1 H-NMR( C5D5N ): δ
5. 41( 1H, brd,J= 4. 0Hz, H-6) , 5. 10( 1H, d,
J = 7. 6Hz, Glc H-1 ) , 2. 78 ( 1H, m , H-3) ,
1. 05 ( 3H, d, J= 6. 4Hz, H-21) , 1. 00( 3H, s,
H-19) , 0. 95( 3H, t, J= 8. 0Hz, H-29) , 0. 94
( 3H, d, J = 8. 0Hz, H-26) , 0. 92( 3H, d, J=
7. 2 Hz, H-27) , 0. 73( 3H, s, H-18)。13 CNMR
( C5D5N ): δ102. 4( Glc C-1 ) , 78. 3( Glc C-
3 ) , 77. 8( Glc C-5 ) , 75. 1( Glc C-2 ) , 71. 5
( Glc C-4 ) , 62. 6( Glc C-6 ) ;苷元部分数据
见表 1。
表 1　化合物Ⅰ ～ Ⅴ 的 13 C-NM R数据 ( 100M Hz,
CDCl2 )
No. Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ *
1 34. 7 37. 2 37. 3 37. 2 37. 3
2 30. 1 31. 6 31. 7 31. 6 30. 0
3 66. 4 71. 7 71. 8 71. 8 78. 4
4 36. 9 42. 2 42. 3 42. 3 39. 7
5 82. 1 140. 7 140. 8 140. 7 140. 7
6 135. 4 121. 6 121. 7 121. 7 121. 7
7 135. 2 31. 9 31. 9 31. 9 31. 9
8 79. 4 31. 9 31. 9 31. 9 31. 8
9 51. 1 50. 1 50. 1 50. 1 50. 1
10 36. 9 36. 5 36. 4 36. 5 36. 7
11 20. 6 21. 0 21. 1 21. 1 21. 1
12 39. 3 39. 7 39. 8 39. 7 39. 1
13 44. 6 42. 2 42. 3 42. 3 42. 3
14 51. 7 56. 7 56. 8 56. 8 56. 6
15 23. 4 24. 2 24. 3 24. 3 24. 3
16 28. 6 28. 2 28. 2 28. 2 28. 3
17 56. 2 55. 8 55. 8 56. 0 56. 0
18 12. 9 11. 8 11. 8 12. 0 11. 9
19 18. 2 19. 4 19. 4 19. 4 19. 2
20 39. 7 36. 1 36. 4 36. 1 36. 2
21 20. 9 18. 8 18. 7 18. 8 18. 8
22 135. 9 29. 1 35. 2 33. 9 34. 0
23 132. 3 31. 9 25. 7 26. 0 26. 1
24 42. 8 77. 7 147. 0 45. 8 45. 8
25 33. 1 35. 9 34. 8 29. 1 29. 2
26 19. 9 16. 4 22. 1 19. 8 19. 8
27 19. 6 17. 5 22. 2 19. 0 19. 0
28 17. 5 142. 5 115. 5 23. 0 23. 2
29 112. 8 13. 2 11. 8 11. 8
* Reco rded in C5D5N; for the 13C-NM R data o f sug-
ar moie ty, see the tex t.
2　结果与讨论
化合物Ⅰ :白色粉末。13 C-NM R谱示有 6
个甲基 , 1个连氧叔碳 , 2个连氧季碳 , 2个二
取代双键。1 H-NMR谱中 δ6. 50( 1H, d, J=
8. 5Hz) , 6. 24( 1H, d, J= 8. 5Hz) , 3. 97( 1H,
m)是 Δ6-5α, 8α-环二氧 -3β-羟基甾体母核的
典型特征 [5 ]。δ5. 18两个烯氢的信号可推断
为 H-22和 H-23。 EI-M S显示离子峰 m /z
3《中国海洋药物》杂志 2002年第 1期 (总第 85期 )
428 [ M ]
+ , 410 [ M-H2O ]
+ , 396 [ M-O2 ]
+ 及
303 [M-SC( C9H17 ]
+ ,其中 m /z 396碎片峰为
麦角甾醇过氧化物的典型特征 [6 ]。 比较化合
物Ⅰ与从真菌 Hericum erinacens分到的 er-
gosterol pero xide的光谱数据 ,两者一致 ,故
确定其结构为 5α, 8α-过氧麦角甾 -6, 22-二烯
-3β -醇。 近来关于过氧化的麦角甾烷是生物
体内天然代谢产物还是提取中的氧化产物存
有争论 ,化合物Ⅰ 也遇到同样的问题 [7 ]。
化 合 物 Ⅱ : 无 色 针 晶。1H-NMR 和
　 13 C-NMR谱中示有 5个甲基。 碳谱中 δ
140. 7( C) , 121. 6( CH)和 142. 5( CH) , 112. 8
( CH2 )及氢谱中 δ5. 78( 1H, ddd, J = 17. 4,
10. 9, 4. 3Hz) , 5. 35( 1H, brd) , 5. 18( 1H, dd,
J = 17. 3, 1. 7Hz) , 5. 13( 1H, dd, J = 11. 1,
1. 7Hz) , 3. 52( 1H, m)可推测Ⅱ为侧链上具有
乙烯基团的胆甾醇类化合物。季碳信号δ77. 7
示为连氧碳。 EI-M S( m /z): 428 [M ]+ , 410
[M -H2O ]
+ , 271[M -SC-2H]
+ ,支持侧链的可
能组成为 C10H10O(Ψ= 1)。根据以上结果并与
文献中的光谱数据 [8 ]比较 ,表明Ⅱ与马尾藻甾
醇相同 ,即为 24-羟基-24-乙烯基 -胆甾醇 ,是
一对难以拆分的 24R和 24S异构体。
化 合 物 Ⅲ : 无 色 针 晶。1H-NMR 和
　 13 C-NMR谱中示有 6个甲基。 碳谱中 δ
147. 0( C) , 115. 5 ( CH)和 140. 8( C ) , 121. 7
( CH)及氢谱中δ5. 35( 1H, brd, J= 5. 2Hz) ,
5. 18( 1H, q,J= 6. 7Hz) , 3. 52( 1H, m)可推测
Ⅲ为侧链上具有> C= CH- CH3基团的胆甾
醇类化合物。 EI-M S( m /z): 412 [M ]+ , 271
[M-SC-2H ]
+ 进一步确证了以上推测。与岩藻
甾醇的光谱数据 [9 ]比较 ,两者一致。氢谱中观
察到 H-25和 H-21信号分别在δ2. 2和 0. 99,
故确定 24( 28)位双键为 E构型 ,而 Z构型的
Isofucosterol相应质子信号分别出现在δ2. 8
和 0. 95[ 10]。
化合物Ⅳ: 无色针晶。 EI-M S显示分子
离子峰 m /z 414,与 β -谷甾醇的 1H-NM R,
　 13 C-NMR数据 [11 ]比较 ,完全一致。
化合物Ⅴ : 白色粉末。 Liebermann-Bur-
cha rd和 Molish反应阳性。由 FAB-M S推出
分子量为 567。 浓盐酸薄层酸水解 [ 12]显示结
构中连有葡萄糖 ,苷元与化合物Ⅳ的 Rf值一
致。分析Ⅴ的 1HNM R和13 CNMR数据 ,鉴定
该化合物为胡萝卜苷。
化合物Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅳ ,Ⅴ为首次从铁钉菜中
分离得到。 稻瘟霉模型活性测试 ,Ⅱ 的
MMDC500mg· L- 1 ,对单体化合物而言 ,为
边缘活性 ;Ⅲ的 MMDC250mg· L- 1 ,具弱的
生物活性。与此结果相对应 ,文献报道化合物
Ⅲ 对 P-388白血病细胞有明显细胞毒性 ,
ED50为 0. 6mg· L- 1 [9 ]。
参考文献
[ 1 ]　 Kerr RG, Bak er B J. M arin e s terols [ J ]. Nat Prod
Rep , 1991, 8( 5): 465.
[2 ]　张金鼎 .海洋药物与效方 [M ].北京:中医古籍出版
社 , 1998: 90.
[3 ]　杨尚军 ,左春旭 ,吴知行 .铁钉菜化学成分的研究 [ J] .
中草药 , 1996, 27( 8): 460.
[4 ]　 Kobayashi H, Namikoshi M , Yoshimoto T, et al . A
screening meth od for an timi totic and an tifungal su bstances
using conidia of Pyricular ia oryzae, modi fication and appli-
cation to t ropical marin e fungi. [ J] J Ant ibiot ics , 1996, 49
( 9): 944.
[5 ]　 Yaoi ta Y, Amemiya K, Ohnuma H, et al . Sterol con-
sti tuen ts f rom f ive edible mush rooms. [ J ] Chem Pharm
B ull , 1998, 46( 6): 944
[6 ]　 Takaishi Y, Uda M , Oh ash i T, et al . Glycosides of er-
gosterol d erivativ es f rom Hericum erinacens [ J ]. Phyto-
chemist ry , 1991, 30( 12): 4117.
[7 ]　 Casteel DA. Perox y natu ral products [ J ]. Na t Prod
Rep , 1992, 9( 3): 289.
[ 8 ]　 Guyot M , Davous t D. Hydroperoxy-24 vinyl-24
choles terol, nouvel hydroperoxyde naturel isole de deux tu-
niciers: Pha llusia mam illata et Ciona intestinalis [ J] . Tetra-
hed ron Let t , 1982, 23( 18): 1905.
[9 ]　 Sh eu JH,Wang GH, Sung PJ, et al . Cytotoxic sterol s
f rom th e formosan brow n algae Turbinaria ornata [ J ] .
Planta Med , 1997, 63: 571.
[ 10 ]　 Sheu JH, Wang GH, Sung PJ, et al . New cytotoxic
oxygenated fucos terols f rom th e brow n alga Turbinaria
conoides [ J ]. j nat P rod , 1999, 62( 2): 224.
[ 11 ]　 Della Greca M , Monaco P, Previtera L. Stigmas-
terols f rom Typha lat ifol ia. [ J ]J Nat Prod , 1990, 53 ( 6):
1430.
[ 12 ]　汤海峰 ,易杨华 ,王忠壮 ,等 .太白木忽木根皮中三萜
皂甙成分研究 [ J].药学学报 , 1996, 31( 7): 517.
(收稿日期: 2001-04-12)
4 《中国海洋药物》杂志 2002年第 1期 (总第 85期 )