婁猛猛,李國玉,2,王航宇,趙文斌,王金輝,2,3*
(1.石河子大學藥學院,新疆 石河子 832002;2.教育部省部共建新疆特種植物藥資源重點實驗室,新疆 石河子 832002;3.沈陽藥科大學中藥學院,遼寧 沈陽 110016)
菊苣中一個新倍半萜類化合物的結構解析
婁猛猛1,李國玉1,2,王航宇1,趙文斌1,王金輝1,2,3*
(1.石河子大學藥學院,新疆 石河子 832002;2.教育部省部共建新疆特種植物藥資源重點實驗室,新疆 石河子 832002;3.沈陽藥科大學中藥學院,遼寧 沈陽 110016)
目的:確證3aR-珊塔瑪內酯的結構。方法:利用反復柱層析、制備TLC等手段進行分離,應用1HNMR、13C-NMR、二維核磁共振(2D-NMR)、UV、MS和CD的測定對其結構進行確證。結果:利用二維核磁共振對新化合物3aR-珊塔瑪內酯的1H-NMR和13C-NMR進行了全歸屬。結論:通過上述方法,確定新化合物3aR-珊塔瑪內酯的結構。
菊苣;倍半萜;結構鑒定
菊苣別名藍菊,系維吾爾族習用藥材,為菊科菊苣屬中的多年生草本植物毛菊苣Cichorium glandulosumBoiss.et Huet.和菊苣Cichorium intybusL.的干燥地上部分或根。主要用于濕熱黃疸,胃痛食少,水腫尿少。菊苣根主要含有三萜、倍半萜、有機酸等成分[1-2],但國內研究較少。為擴大藥用資源,本課題組對菊苣地上部分的化學成分進行了研究,從菊苣地上部分分離得到了一個新的倍半萜類化合物,結構如圖1所示。通過HMQC,HMBC,1H-1H NOESY等二維核磁共振方法,結合1H和13C數據對該化合物的化學位移進行了全歸屬,并利用CD譜圖確定其立體構型。

圖1 新倍半萜類化合物的結構
X-5顯微熔點測定儀(北京泰克儀器有限公司);Shimadzu UV-2401紫外-可見分光光度計(日本島津公司);VORIAN-600型核磁共振光譜儀測定(TMS作內標);薄層色譜用硅膠GF254和柱層析硅膠(200~300目)(青島海洋化工廠);其他試劑均為分析純(天津市富宇精細化工有限公司)。
菊苣藥材購于沈陽藥材市場,經石河子大學藥學院譚勇教授鑒定為菊苣全草,保存在石河子大學藥學院,標本號為No.20071002002。
菊苣地上部分10 kg,粉碎成粗粉,95%乙醇回流提取3次,每次3 h,濃縮得浸膏。將得到的浸膏溶于10 L水中,分別用石油醚、三氯甲烷、醋酸乙酯萃取,其中醋酸乙酯萃取部分為24 g,30 g拌樣,120 g硅膠裝柱,經反復硅膠柱層析,制備薄層得到該化合物(17 mg)。
無色針晶(三氯甲烷),易溶于三氯甲烷、醋酸乙酯、甲醇,不溶于水。mp 137~139℃。Br2/H2O反應呈陽性。CD[MeOH,C=0.018 g·(100mL)-1]λmax([θ])nm(deg·cm2·dmol-1):208(130.8),237(-31.2)。其HR-ESI-TOF-MS譜給出準分子離子峰:249.149 8[M+H]+(Calcd for C15H21O3249.149 1,2.8),497.289 6[2M+H]+(Calcd for C30H41O6497.290 3,-1.4),確定其分子式為C15H20O3。NMR數據和HMQC譜提示1個-CH3與一個雙鍵直接相連[δ(H)1.82(s,3H),5.36(br.s,1H),δ(C)22.1,133.0,121.6];一個O=C-C=CH2基團[δ(H)6.04(d,J=3.0,1H),5.49(d,J=3.0,1H),δ(C)171.7,139.2,116.5];兩個O-CH基團[δ(H)4.01(dd,J=12.0,11.4,1H),3.61(dd,J=8.0,6.6,1H),δ(C)82.2,74.5];3個CH2[δ(H)2.05(dt,J=13.2,3.0,1H),1.33(td,J=13.2,4.2,1H),2.40(m,1H),2.00(m,1H),2.10(dq,J=13.2,3.6,1H),1.68(qd,J=13.2,3.6,1H),δ(C)34.1,32.1,20.9];兩個CH[δ(H)2.37(br.d,J=11.4,1H),2.57(td,J=12.0,3.6,1H),δ(C)50.9,50.6];1個-CH3[δ(H)0.88(s,3H),δ(C)10.5]。結合HMQC和HMBC可以歸屬其1H-和13C-NMR信號。其C、H數據如表1所示。
在HMBC譜中H-C(10)與C(2),C(3)及C(3a)有相關信號,H-C(3a)與C(4)有相關信號,可以推出片段A;H-C(11)與C(5),C(5a),C(6),C(9a)有相關,H-C(6)和C(5),C(7),C(9a)有相關,H-C(5)與C(4)相關可推出片段B;由HC(12)與C(8),C(9),C(9a)相關,H-C(7)與C(8),C(9)相關,H-C(9a)和C(12)相關,可以推斷出片段C;H-C(9b)和C(3),C(3a),C(4),C(9)和C(9a)的相關信號可以推斷出該化合物中有片段D和E;根據MS譜可以推斷出O(1)直接連在C(2),因此可以推斷出片段F,見圖2。

表1 化合物的1 H-NMR(600 MHz,CDCl3)和13 C-NMR(150 MHz,CDCl3)數據

圖2 化合物及其結構片段的HMBC關鍵遠程相關
在該化合物的NOESY譜中,H-CH3(11)和Ha-C(4),He-C(5),Ha-C(7),Ha-C(9b)有相關信號;H-C(9a)和H-C(3a)、H-C(6)相關;H-C(6)和He-C(7)相關;H-C(3a)和Ha-C(5)相關,可以推斷出該化合物的構型為(3 aα,5 aβ,6β,9 aα,9 bβ),見圖3。由1H-NMR數據推出,Htrans-C(10)和He-C(4)為C(10)位上的兩個質子信號。根據不飽和內酯的Cotton螺旋規則[3],從CD譜中可以看到208 nm正Cotton效應,195 nm負Cotton效應,可以推斷符合P-螺旋規則,見圖4。因此,推斷C(3a)為R型,見圖5。
因此,該化合物的結構確定為(3 aR,5 aS,6S,9 aR,9 bR)-6-羥基-5 a,9-二甲基-3-甲叉-3 a,4,5,5 a,6,7,9 a,9 b-8 H-3H-萘并[1,2-b]呋喃-2-酮[(3 aR,5 aS,6S,9 aR,9 bR)-6-h·roxyl-5a,9-dimethyl-3-methylene-3 a,4,5,5 a,6,7,9 a,9 b-8 H-3H-naphtho[1,2-b]furan-2-ketone],該絕對構型為未見報道的新化合物,因此命名為3aR-珊塔瑪內酯(3aR-santamarine)。

圖3 化合物的NOE相關

圖4 化合物的CD和UV圖

圖5 化合物的不飽和內酯環的P1-螺旋規則
[1]杜海燕,江佩芬.菊苣的化學成分研究[J].中國中藥雜志,1998,23(11):682-683.
[2]何軼,郭亞健,高云艷.菊苣根化學成分研究[J].中國中藥雜志,2002,27(3):209-210.
[3]吳立軍.實用天然有機產物化學[M].北京:人民衛生出版社,2007:330-333.
Structure Determination of A New Sesquiterpenoid Compound Extracted from Cichorium Intybus L.
Lou Mengmeng1,Li Guoyu1,2,Wang Hangyu1,Zhao Wenbin1,Wang Jinhui1,2,3
(1.School of Pharmacy,Shihezi University,Shihezi Xinjiang832002,China;2.Key Laboratory of Phytomedicine Resources&Modernization of TCM,Shihezi Xinjiang832002,China;3.School of Traditional Chinese Materica Medica,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang Liaoning110016,China)
Objective:To identify the structure of 3aR-santamarin.Methods:A new sesquiterpenoid compound was isolated by means of chromatography on silica.gel.,PTLC.The structures were identified by1HNMR,13C-NMR,2D-NMR,UV,MS and CD analysis.The absolute configuration was determined by CD.Results:In this paper all the1H-NMR and13C-NMR signals of the 3aR-santamarine were assigned unequivocally by means of two-dimensional NMR techniques.Conclusion:The structure of 3aR-santamarine was identified by above-mentioned studies.
Cichorium intybusL.;Sesquiterpenoid;Structure identification
*王金輝,E-mail:wangjh1972@vip.sina.com
2010-04-22)