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广东石豆兰中的噁庚英和联苄类化合物



全 文 :Vol.29 高 等 学 校 化 学 学 报 No.2
2008年 2月        CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES        305 ~ 308
广东石豆兰中的噁庚英和联苄类化合物
吴 斌1 , 陈坚波 2 , 何 山1 , 潘远江 1
(1.浙江大学化学系 , 杭州 310027;2.金华职业技术学院医学院 , 金华 321000)
摘要 从兰科植物广东石豆兰(BulbophylumkwangtungenseSchlecht.)的乙酸乙酯部分分离得到了 2个新的
茋类化合物 5-(2, 3-二甲氧苯乙基)-6-甲基苯并 [ d] [ 1, 3]二氧戊环(1)和 10, 11-二氢-2, 7-二甲氧基-3, 4-亚甲
二氧基二苯并 [ b, f]噁庚英(2).药理活性实验结果证明 , 化合物 2对体外培养的 Hela细胞有较强的抑制作
用.
关键词 广东石豆兰;二氢二苯噁庚英;联苄类化合物
中图分类号 O629.9    文献标识码 A    文章编号 0251-0790(2008)02-0305-04
收稿日期:2007-07-10.
基金项目:国家自然科学基金(批准号:20472073)资助.
联系人简介:潘远江, 男 , 博士 , 教授 , 主要从事天然产物化学研究.E-mail:cheyjpan@zju.edu.cn
广东石豆兰(BulbophylumkwangtungenseSchlecht.)附生于岩石上 , 是华南地区的民间草药 , 主治
风热咽痛 、肺热咳嗽 、风湿痹痛和跌打损伤 [ 1]等症.广东石豆兰分布于浙江 、福建 、广东及广西等地.
前期研究中发现广东石豆兰的乙酸乙酯和正丁醇部位具有一定的杀伤肿瘤细胞的作用[ 2] .从该属植物
中发现 [ 3 ~ 6]芪类多酚类 、三萜类 、甾类及糖苷类等化合物.
我们曾从广东石豆兰中分离出 3个二氢二苯噁庚英类化合物 [ 7] .本文进一步从该植物的乙酸乙酯
提取物中分离得到了 2个新的茋类化合物:5-(2 , 3-二甲氧苯乙基)-6-甲基苯并 [ d] [ 1, 3]二氧戊环(1)
和 10, 11-二氢 -2, 7-二甲氧基-3, 4-亚甲二氧基二苯并 [ b, f]噁庚英(2).其英文名称分别为 5-(2, 3-
Dimethoxyphenethyl)-6-methylbenzo[ d] [ 1, 3] dioxole(1)和 10, 11-Dihydro-2 , 7-dimethoxy-3, 4-methylene-
dioxydibenzo[ b, f] oxepine(2).药理活性实验结果证明 , 化合物 2对体外培养的 Hela细胞有较强的抑
制作用.
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
X4型显微熔点仪;CarloErbaEA1110型元素分析仪;Nicolet470 FTIR型红外光谱仪 , KBr压片;
JASCOV530型紫外光谱仪;BrukerEsquire-3000plus型质谱仪;BrukerApexⅢ傅里叶变换高分辨质谱
仪;BrukerAM-500型核磁共振仪.
柱层析和薄层层析硅胶(200 ~ 300目)为青岛海洋化工厂生产.植物样品采自浙江省遂昌县 , 由南
京中医药大学吴德康教授鉴定.
1.2 实验过程
1.2.1 提取和分离 将 500g广东石豆兰地上部分粉碎后 , 用体积分数为 90%的乙醇加热回流提取 3
次.过滤 , 浓缩 , 得粗提物 30g.用乙酸乙酯萃取得到乙酸乙酯部分 , 经浓缩得到 15 g乙酸乙酯粗提
物.乙酸乙酯粗提物经硅胶拌样进行硅胶柱层析 , 用氯仿-丙酮(体积比 20∶1)洗脱 , 得乙酸乙酯细分
部位.该细分部位经反复硅胶柱层析得到化合物 1(13mg)和化合物 2(10mg).
化合物 1为白色粉末 , 产率 0.0026%;m.p.221 ~ 223℃;UV-Vis(Methanol), λmax/nm(lgε):215
(4.60), 250(3.02), 271(3.86);1HNMR和 13CNMR数据见表 1.ESI-MS, m/z:323.3 [ M+Na] +;
高分辨 FT-ICR-MS, m/z:323.1250 [ M+Na] +.
化合物 2为无色针晶 , 产率 0.0020%;m.p.215 ~ 217 ℃;UV-Vis(Methanol), λmax/nm(lgε):
217(4.81), 254(2.59), 279(3.25);1 HNMR和 13CNMR数据见表 1;ESI-MS, m/z:323.1[ M+
Na] +;高分辨 FT-ICR-MS, m/z:323.0893[ M+Na] +.
Table1 1HNMRand13CNMRspectraldataforcompounds1 and2at500 MHzNMRinCDCl
3
Compound1 Compound2
Position δH(J/Hz) δC HMBC(H※C) Position δH(J/Hz) δC HMBC(H※C)
1 141.6 1 6.25s 107.9 C2, C3, C12, C13
2 136.4 2 139.8
3 6.19s 113.5 C1, C2, C4, C5 3 134.7
4 140.6 4 139.3
5 135.2 5
6 6.40s 109.6 C1, C2, C4, Ca 6 6.64d(3.1) 115.4 C7, C8, C14, C15
1′ 128.7 7 152.1
2′ 144.8 8 6.67dd(8.2, 3.1) 113.9 C6, C7, C9, C15
3′ 141.6 9 7.10d(8.2) 121.8 C7, C8, C14, C15
4′ 6.74dd(7.5, 2.2) 115.0 C2′, C2′, C6 10 3.04m 31.4 C9, C14, C15, C12
5′ 6.87t(7.5) 125.5 C3′, C1′ 11 3.08m 30.8 C1, C12, C13, C15
6′ 6.62dd(7.5, 2.2) 121.9 C4′, C1′, Ca′ 12 126.9
a 2.42m 31.4 C1, C2, C6, C1′ 13 136.2
a′ 2.42m 31.9 C1, C1′, C2′, C4′ 14 151.0
2′-OCH3 3.89s 51.8 C2′ 15 132.8
3′-OCH3 3.84s 57.6 C3′ 16 3.84s 57.0 C2
OCH2O 6.00s 103.4 C4, C5 17 3.75s 55.7 C7
CH3 2.42s 24.3 C1, C3 18 5.99s 102.2 C3, C4
1.2.2 抗肿瘤活性测定 取处于对数生长期的 Hela细胞 , 加入适量的 Trypsin液消化 , 使贴壁细胞脱
落 , 用 10mL含质量分数为 10%的新生牛血清的 RPMI1640培养液配成单细胞悬液.计数后 , 用完全
培养液稀释成 1×105个 /mL的细胞悬液.取 96孔板 , 每孔加上述细胞悬液 100 μL, 在含体积分数为
5%CO2的培养箱中 , 于 37 ℃培养 24 h.依次加入 6个浓度的化合物 1, 2和二甲亚矾(DMSO), 每个
浓度 4孔.在 5%CO2培养箱中 , 于 37℃继续培养 48 h.培养终止前 2 h, 每孔加入 1 mg/mL噻唑兰
(MTT)100 μL, 继续温育 4h.吸去上清液 , 每孔加入 150 μL酸性 DMSO, 摇匀 , 用酶标仪于 570 nm
处测定每孔的 OD值.重复 3次实验 , 用 Bliss法求出 IC50 [ 8, 9] .
2 结果与讨论
2.1 化合物 1的结构鉴定
化合物 1为白色粉末 , 高分辨 FT-ICR-MS给出 [ M+Na] +峰:323.1250, 确定其分子式为 C18H20O4
Fig.1 Structuresofcompounds1and2
(计算值 323.1254).其结构如图 1所示.
IR光谱中出现芳香特征吸收峰 (1615,
1497, 1356 cm-1);UV谱显示苯环特征吸收带
215(4.60), 250 (3.02), 271 (3.86) nm.
1HNMR谱显示 , 分子中存在 5个芳香质子信号 ,
其中明显有 3个 1, 2, 3偶合的芳香质子 δH 6.74
(dd, J=7.5, 2.2Hz, 1H), δH 6.87(t, J=7.5Hz, 1H)和 δC6.62(dd, J=7.5, 2.2Hz, 1H);2个孤
立的芳香质子 δH 6.19(s, 1H)和 δH 6.40(s, 1H).在 1HNMR谱中还可以观察到一个亚甲二氧基 δH
6.00(s, 2H);2个甲氧基 δH 3.89(s, 3H)和 3.84(s, 3H);2个亚甲基 δH 3.08(m, 4H)以及一个甲基
基团 δH 2.42(s, 3H).由 13CNMR谱和 DEPT谱显示 , 分子中存在 2个苯环.从 2个亚甲基碳信号 δC
31.4和 31.9以及分子中存在 2个苯环可以推测 , 该化合物具有联苄母体结构.由于 2个苯环上除了
存在 7个取代位置外 , 在氢谱中还观察到 5个芳香质子信号 , 由此也可以排除是二氢二苯噁庚英类化
合物的可能性.依据上述分析确定该化合物为一个联苄类化合物.在天然物中很少发现苯环上有甲基
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取代的联苄化合物.
从 HMBC谱(图 2)可以发现 , 甲基质子信号 δH 2.42(s, 3H)与 1位碳信号 δC 141.6(s)和 3位的
碳信号 δC113.5(d)有相关关系 , 说明该化合物中唯一的甲基应连接在 2位碳上.由于 1HNMR中存在
Fig.2 KeyHMBCcorrelationsofcompounds
1and2
2个孤立的芳香质子 , 亚甲二氧基有可能连接在
4位和 5位碳上.在 HMBC谱中 , 孤立芳香质子
δH 6.62(dd, J=7.5, 2.2Hz, 1H)与 2个携氧碳
信号 δC 140.6(s)和 δC 135.2(s)有远程相关关
系 , 进一步证明了亚甲二氧基连接在 4位和 5位
碳位上.由于分子中存在 3个 1, 2, 3偶合的芳
香质子体系 , 因此位于 A环上的 2个甲氧基必然
位于 2′位和 3′位上.
从 HMBC谱还可以发现 , 甲氧基质子 δH 3.89(s, 3H)与碳信号 δC 144.8(s)有远程相关关系 , 说明
这个甲氧基连接在这个碳上.而 a′位的亚甲基质子与这个碳信号 δC 144.8(s)有相关关系 , 说明一个甲
氧基位于 2′位上 , 另一个甲氧基 δH 3.84(s, 3H), δC 57.6(q)必然位于 3′位上.
综合上述分析 , 该化合物为一个新的联苄类化合物 , 命名为 5-(2 , 3-Dimethoxyphenethyl)-6-methyl-
benzo[ d] [ 1, 3] dioxole.
2.2 化合物 2的结构鉴定
化合物 2为无色针状结晶 , FT-ICR-MS给出 [ M+Na] +峰:323.0893, 确定其分子式为 C17H16O5
(计算值 323.0890).结构如图 1所示.在红外光谱中出现芳香特征吸收峰(1620 , 1503, 1353 cm-1);
UV谱图显示苯环特征吸收带 217(4.81), 254(2.59), 279(3.25)nm.化合物 2的 1HNMR谱显示
1, 3, 4-取代的苯环结构 [ δH 6.64(1H, d, J=3.1Hz, H6), 6.67(1H, dd, J=8.2, 3.1Hz, H8), 7.10
(1H, d, J=8.2Hz, H9)] ;1个孤立的芳香质子信号 δH 6.25(1H, s, H1);6个甲氧基质子信号 δH
3.84和 3.75(6H, 2s, Me-16和 17);2个亚甲二氧基质子信号 δH 5.99(2H, s, H18);4个互相偶合的
苄位亚甲基信号 δH 3.04(2H, m, H10)和 3.08(2H, m, H11).
13CNMR谱显示 17个碳信号 , 其中 12个碳原子位于高场区 , 说明该分子中含有 2个苯环结构.
从分子式 C17H16O5可以计算出化合物 2含有 10个不饱和度 , 所以分子中除了含 2个苯环之外 , 还应该
具有 2个环体系.从分子中含有 7个携氧碳(5个芳香碳和 3个脂肪族碳)却只有 5个氧原子来分析 ,
结构中应该至少存在 2个环醚.化合物 2的碳和氢的归属是通过分析该化合物的 1H-1HCOSY, HMQC
和HMBC谱(图 2)来确定的.两个互相偶合的亚甲基通过 3J偶合与苯环上两个携氧碳有相关关系 , 说
明化合物中含有一个二氢二苯噁庚英的基本骨架.从 1HNMR谱和 1H-1HCOSY相关谱的分析可以得
出 3个芳香氢原子位于同一个苯环上 , 这个苯环上还有一个位置必然被甲氧基取代.从上述分析可以
确定 , 余下的一个芳氢 、另一个甲氧基和亚甲二氧基位于另一个苯环上.接下来确定甲氧基的亚甲二
氧基的位置 , 就可以确定化合物 2的结构.
在 HMBC相关谱中可以观察到 , 孤立芳香质子信号 δH 6.25(s, H1)与苄位亚甲基碳信号 δC 30.8
(t, C11)具有 3J偶合相关关系 , 说明孤立芳香质子位于苄位亚甲基 C11的间位 , 即 1位碳上.亚甲基
质子 δH 3.04(m, H10), 3.08(m, H11)和孤立芳香质子 δH 6.25(s, H1)与苯环碳信号 δC 126.9(s,
C12)有相关关系说明 , 其中一个亚甲基连接在其中一个苯环的 12位上.两个亚甲二氧基质子信号 δH
5.99(s, H18)与剩下的携氧芳香碳信号 δC 134.7(s, C3)和 139.3(s, C4)具有相关关系 , 说明亚甲二
氧基连接在 C3和 C4位.由于孤立芳香质子信号 δH 6.25(s, H1)与连接亚甲二氧基的一个碳原子 δC
134.7(s, C3)有相关关系 , 所以可以把这两个碳信号区别开来.甲氧基质子信号 δH 3.84(s, H16)与芳
香碳原子 δC 139.8(s, C2)有相关关系 , 说明这个甲氧基连接在 2位碳原子上 , 而孤立芳氢质子 δH
6.25(s, H1)与 2位碳原子有相关关系 , 说明甲氧基只能连接在 1位的邻位 , 即 2位碳原子上.
通过上述分析 , 化合物 2被确定为 10, 11-Dihydro-2, 7-dimethoxy-3, 4-methylenedioxydibenzo[ b, f]
oxepine.
307 No.2   吴 斌等:广东石豆兰中的噁庚英和联苄类化合物
2.3 生物活性
生物活性实验结果表明 , 化合物 2对 Hela细胞显示中等强度的体外抑制活性 , 最大抑瘤率在 95%
以上 , IC50 =47.2μg/mL.
参 考 文 献
[ 1 ]  YIYi-Pei(易绮斐), XINGFu-Wu(邢福武).JournalofTropicalandSubtropicalBotany(热带亚热带植物学)[ J] , 2005, 13:65— 69
[ 2 ]  WUBin(吴斌), WUDe-Kang(吴德康).JournalofNanjingUniversityofTCM, NaturalScienceEdition(南京中医药大学学报 , 自然
科学版)[ J] , 2004, 20:114— 115
[ 3 ]  MajumderP.L., RoychowdhuryM., ChakrabortyS..Phytochemistry[ J] , 1997, 44:167— 172
[ 4 ]  LeongY.W., KangC.C., HarisonP., etal..Phytochemistry[ J] , 1997, 44:157— 166
[ 5 ]  MajumderP.L., LahiriS., PalS..J.IndianChem.Soc.[ J] , 1994, 71:645— 648
[ 6 ]  MajumderP.L., PalS..Phytochemistry[ J] , 1993, 32:1561— 1566
[ 7 ]  WuB., HeS., PanY..PlantaMedica[ J] , 2006, 72:1244— 1247
[ 8 ]  WANGXiao-Hong(王晓红), WANGLi-Min(王立敏).Chem.J.ChineseUniversities(高等学校化学学报)[ J] , 2003, 24(1):
17— 20
[ 9 ]  XIONGYi(熊轶), WANGKui-Wu(王奎武), PANYuan-Jiang(潘远江), etal..Chem.J.ChineseUniversities(高等学校化学学
报)[ J] , 2006, 27(11):2101— 2105
OxepineandBibenzylCompoundsfromBulbophylumkwangtungense
WUBin1 , CHENJian-Bo2 , HEShan1 , PANYuan-Jiang1*
(1.DepartmentofChemistry, ZhejiangUniversity, Hangzhou310027, China;
2.ColegeofMedicine, JinhuaColegeofProfesionandTechnology, Jinhua321000, China)
Abstract PhytohemicalinvestigationoftheEtOAcextractofleavesandstemsofBulbophylumkwangtungense
Schlecht., belongingtotheorchidfamilywascariedout.Twonewstilbenodswereisolatedbyrepeatcolumn
chromatographyandcharacterized:oneisbibenzylcompound, 5-(2, 3-dimethoxyphenethyl)-6-methylbenzo
[ d] [ 1, 3] dioxole(1), andtheotherdibenz[ b, f] oxepine, 10, 11-dihydro-2, 7-dimethoxy-3, 4-methylene-
dioxydibenzo[ b, f] oxepine(2).Theirstructureswereestablishedonthebasisofanalysesofspectroscopic
evidence, particularlybytwo-dimensionalNMRspectroscopicanalysis.Bibenzylcompoundwithamethyl
groupinthebenzeneringisrarelyfoundfromnaturalsources.Naturaloxepinesareveryrare, andmostof
themwerereportedtohavegoodanti-tumoractivities.Inaddition, anti-tumoractivitiesofthenewcompounds
werealsoevaluated.Amongthecompoundsisolated, compound2 showedanti-tumoractivitieswithIC50 value
of47.2 μg/mLinvitroagainstculturesofHelacels.
Keywords Bulbophylumkwangtungense;Oxepine;Bibenzylcompound
(Ed.:H, J, Z)
308 高 等 学 校 化 学 学 报                 Vol.29