苦樹生物堿成分研究

宋敬麗　葛建君　李收

摘要[目的]研究苦樹的化學成分。[方法]采用硅膠、Sephadex LH-20、MCI大孔樹脂等色譜方法進行分離純化，并根據理化性質和波譜數據進行結構鑒定。[結果]從苦樹乙醇提取物中分離得到7個生物堿，分別鑒定為1-乙酰基-4-羥基-β-咔巴啉（1）、1-甲氧甲酰-β-咔巴啉（2）、4-methoxy-1-methoxycarbonyl-β-carboline（3）、1-hydroxymethyl-β-carboline glucoside（4）、dehydrocrenatidine（5）、picrasidine J（6）、5-羥基-4-甲氧基鐵屎米-6-酮（7）。[結論]生物堿1和4為首次從苦樹屬植物中分離得到。該研究首次對生物堿1的NMR數據進行了準確全面的歸屬。

關鍵詞苦樹；化學成分；理化性質；波譜數據

中圖分類號R284文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2018）28-0169-03

Study on the Composition of Alkaloids from Picrasma quassioides

SONG Jingli，GE Jianjun， LI Shou et al（Zaozhuang Vocational College of Science and Technology，Zaozhuang，Shandong 277599）

Abstract[Objective]The research aimed to study the chemical constituents from Picrasma quassioides.[Methods]The chromatographic methods such as silica gel， Sephadex LH20 and MCI macroporous resin were used for separation and purification， and the structures were identified based on physicochemical properties and spectral data.[Results]Seven alkaloids were identified as 1acetyl4hydroxyβcarboline（1），1methoxycarbonylβcarboline（2），4methoxy1methoxycarbonylβcarboline（3），1hydroxymethylβcarboline glucoside（4），dehydrocrenatidine（5），picrasidine J（6），5hydroxy4methoxycanthin6one（7）.[Conclusion]Alkaloids 1 and 4 are isolated from the genus Picrasma for the first time.The NMR data of Alkaloid 1 is reported for the first time.

Key wordsPicrasma quassioides；Chemical constituents；Physicochemical property；Spectral data

苦樹（Picrasma quassioides）是苦樹屬植物，生長在黃河流域及其以南，亞洲東南部[1]。焦偉華等[2]研究苦樹屬植物的成分和生物活性表明，其多含有生物堿、苦味素、三萜、酚酸、二氫黃酮等化學成分，并具有抗菌、抗炎、抗腫瘤以及抗高血壓等功效。為深入研究苦樹的藥效成分，筆者對苦樹枝葉95% EtOH提取物進行分離，研究苦樹生物堿的成分。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1研究對象。苦樹于2013年9月購于廣西壯族自治區，經湖北民族學院附屬民大醫院主任藥師張國安鑒定為苦樹科苦樹屬植物苦樹（Picrasma quassioides）的干燥枝葉。

1.1.2主要儀器和試劑。Bruker AV-400和Bruker DRX-500核磁共振波譜儀；API QSTAR Pulsari質譜儀；安捷倫LC1200液相色譜儀；MCI gel CHP 20P （75 ～ 150 μm，三菱化學）；羥丙基葡聚糖凝膠（Pharmacia公司）；200 ～ 300目正相硅膠，GF254TLC板 （青島海洋化工）。HPLC及MS分析試劑是色譜純，其他試驗試劑是分析純。試驗用試驗樣品存放于棗莊科技職業學院標本室。

1.2方法苦樹粗粉9.5 kg于95% EtOH中浸漬一天，過濾，重復提取3次，收集總浸漬液，減壓蒸餾得濃縮物975 g，硅膠柱層析（石油醚-丙酮）梯度洗脫，先后收集到6個重要流份（Fr. 1 ～ 6）。經TLC點板檢測，碘化鉍鉀鑒別顯示生物堿主要集中在Fr. 4（2∶1）和Fr. 5（純丙酮），Fr. 4經過硅膠柱層析（石油醚-乙酸乙酯-氨水）梯度洗脫再經羥丙基葡聚糖凝膠（氯仿-甲醇）析出生物堿3和6；剩下部分一部分再經硅膠柱層析（石油醚-丙酮-氨水6.0∶1.0∶0.1）后按照上述方法得到生物堿2；另一部分通過MCI大孔樹脂（甲醇-水1∶1）多次重結晶分離出生物堿1、5和7；Fr. 5反復經硅膠柱色譜（氯仿-甲醇-氨水）梯度洗脫再經羥丙基葡聚糖凝膠（氯仿-甲醇），羥丙基葡聚糖凝膠（甲醇）分離出生物堿4。

2結果與分析

從苦樹枝葉提取物中分離鑒定了7個生物堿，其結構如圖1所示，其中生物堿1和4是首次從苦樹屬植物中分離得到的。該研究首次對生物堿1的核磁共振數據進行了準確全面的歸屬。

2.1化合物1黃色粉末，分離得到15.0 mg，紫外光譜UV （MeOH） λmax分別為212、240、287、370。電噴霧電離質譜ESI-MS m/z：249[M+Na]+，分子量為226，綜合1H-NMR與13C-NMR可推斷此化合物分子式為C13H10N2O2，結合其紫外光譜推測該化合物類型為β-咔巴啉類生物堿。1H-NMR呈現10個氫信號，其中高場區δH 2.68（3H，s）是乙酰基甲基信號；低場區呈現7個氫信號，分別為：2個活潑氫信號δH 11.50、10.25，其中一個為母核NH信號，剩下為活潑羥基信號；1個β-咔巴啉類生物堿母核H-3特征信號δH 8.11（1H，s）；4個芳香氫信號δH 8.31（1H，d，J=7.8 Hz）、7.82（1H，d，J=8.0 Hz）、7.54（1H，t，J=8.0 Hz）、7.32（1H，t，J=7.8 Hz），表明苯環為鄰二取代。13C-NMR呈現13個碳信號，其中11個碳信號為母核碳信號，另外2個碳信號為δc 200.3、25.4，結合DEPT推測為乙酰基。通過二維HMBC對活潑羥基和乙酰基的位置及其他核磁信號做進一步的歸屬，見圖2。在HMBC譜中，H-3與δc 153.9（C-4）、131.1（C-1）、117.8（C-11）相關，證實羥基取代位置在4位，14-CH3與δc 200.3（C-14）、131.1（C-1）相關，表明乙酰基取代在1位。經以上解析，確定化合物1為1-乙酰基-4-羥基-β-咔巴啉（1-acetyl-4-hydroxy-β-carboline），結構見圖3。其核磁共振波譜數據如下：1H-NMR（Acetone-d6，500 MHz）δ分別為11.50（1H，s），10.25（1H，s），8.31（1H，d，J=7.8 Hz，H-5），7.82（1H，d，J=8.0 Hz，H-8），7.54（1H，t，J=8.0 Hz，H-7），7.32（1H，t，J=7.8 Hz，H-6），2.68（3H，s，14-CH3）；13C-NMR（Acetone-d6，125 MHz）δ分別為131.1（C-1），126.6（C-3），153.9（C-4），124.3（C-5），121.3（C-6），128.3（C-7），113.0（C-8），138.3（C-10），117.8（C-11），121.0（C-12），141.5（C-13），200.3（C-14），25.4（14-CH3）。通過文獻[3]檢索，可檢索到該生物堿結構，但并未發現該生物堿的NMR數據，該研究首次對該生物堿所有NMR數據做了精確的歸屬。

2.2化合物2黃色粉末，分離得到7.0 mg，分子式為C13H10N2O2，紫外光譜UV （MeOH） λmax分別為215、274、302、361。電噴霧電離質譜ESI-MS m/z 249[M+Na]+。1H-NMR（CDCl3，500 MHz）δ分別為9.92（1H，s，NH），8.59（1H，d，J=5.0 Hz，H-3），8.16（1H，d，J=5.0 Hz，H-4），8.17（1H，d，J=7.9 Hz，H-5），7.62（1H，dd，J=7.9，6.9 Hz，H-7），7.59（1H，d，J=7.9 Hz，H-8），7.34（1H，dd，J=7.9，6.9 Hz，H-6），4.13（3H，s，OCH3）。以上數據與參考文獻[4]一致，故鑒定為1-甲氧甲酰-β-咔巴啉（1-methoxycarbonyl-β-carboline）。

2.3化合物3黃色粉末，分離得到150.0 mg，分子式為C14H12N2O3，紫外光譜UV （MeOH） λmax分別為210、237、245、269、302、361。電噴霧電離質譜ESI-MS m/z 279[M+Na]+。1H-NMR（CDCl3，400 MHz）δ分別為9.86（1H，s，NH），8.30（1H，d，J=8.0 Hz，H-5），8.20（1H，s，H-3），7.55（2H，m，H-7，8），7.32（1H，t，J=8.0 Hz，H-6），4.23（3H，s，4-OCH3），4.09（3H，s，1-OCH3）。以上數據與參考文獻[5]一致，故鑒定為4-methoxy-1-methoxycarbonyl-β-carboline。

2.4化合物4黃色粉末，分離得到6.2 mg，分子式為C18H20N2O6，紫外光譜UV （MeOH） λmax分別為237、288、347。電噴霧電離質譜ESI-MS m/z 393[M+Na]+。1H-NMR（DMSO-d6，500 MHz）δ分別為11.29（1H，s，NH），8.25（1H，d，J=5.0 Hz，H-3），8.07（1H，d，J=5.0 Hz，H-4），8.22（1H，d，J=8.0 Hz，H-5），7.65（1H，d，J=8.0 Hz，H-8），7.54（1H，t，J=8.0 Hz，H-7），7.24（1H，t，J=8.0 Hz，H-6），5.26（1H，d，J=12.8 Hz，H-14′a），5.14（1H，d，J=12.8 Hz，H-14′b），6.00，5.06，5.16，4.81（4H，s，OH），4.56（1H，d，J=8.0 Hz，H-1′），3.25（1H，dd，J=9.3，8.0 Hz，H-2′），3.26（1H，t，J=9.3 Hz，H-3′），3.14，3.19（2H，m，H-4′，H-5′），3.78（1H，dd，J=11.4，6.0 Hz，H-6′a），3.55（1H，dd，J=11.4，2.4 Hz，H-6′b）；13C-NMR（DMSO-d6，125 MHz）δ分別為141.5（C-1），137.2（C-3），114.4（C-4），121.7（C-5），119.5（C-6），128.2（C-7），112.2（C-8），133.9（C-10），128.5（C-11），120.5（C-12），140.5（C-13），71.4（C-14），103.1（C-1′），73.7（C-2′），76.7（C-3′），70.2（C-4′），77.1（C-5′），61.1（C-6′）。以上數據與參考文獻[6]一致，故鑒定為1-hydroxymethyl-β-carboline glucoside。

2.5化合物5黃色粉末，分離得到10.0 mg，分子式為C15H14N2O2，紫外光譜UV （MeOH） λmax分別為230、252、268（sh）、361。電噴霧電離質譜ESI-MS m/z 277[M+Na]+。1H-NMR（CDCl3，400 MHz）δ分別為8.59（1H，s，NH），8.08（1H，s，H-3），7.90（1H，d，J=8.0 Hz，H-5），7.22（1H，t，J=8.0 Hz，H-6），7.15（1H，dd，J=17.6，10.8 Hz，H-1′），6.98（1H，d，J=8.0 Hz，H-7），6.22（1H，d，J=17.6 Hz，H-2′a），5.59（1H，d，J=10.8 Hz，H-2′b），4.19（3H，s，OCH3），4.05（3H，s，OCH3）。以上數據與參考文獻[7]一致，故鑒定為dehydrocrenatidine。

2.6化合物6黃色粉末，分離得到200.0 mg ，分子式為C14H14N2O2，紫外光譜UV （MeOH） λmax分別為241、351。電噴霧電離質譜ESI-MS m/z 265[M+Na]+。1H-NMR（DMSO-d6，400 MHz）δ分別為11.33（1H，s，NH），7.90（1H，s，H-3），7.62（1H，d，J=8.0 Hz，H-5），7.01（1H，t，J=8.0 Hz，H-6），6.91（1H，dd，J=8.0 Hz，H-7），4.05（3H，s，OCH3），3.10（1H，q，J=7.5 Hz，H-1′），1.29（1H，t，J=7.5 Hz，H-2′）；13C-NMR（DMSO-d6，100 MHz）δ分別為140.8（C-1），119.6（C-3），149.9（C-4），114.3（C-5），120.2（C-6），110.9（C-7），143.5（C-8），134.5（C-10），117.0（C-11），122.1（C-12），129.8（C-13），55.8（OCH3），26.0（C-1′），13.0（C-2′）。以上數據與參考文獻[7]一致，故鑒定為picrasidine J。

2.7化合物7黃色粉末，分離得到15.0 mg，分子式為C15H10N2O3，紫外光譜UV （MeOH） λmax分別為250、292、300（sh）、345（sh）、360、378。電噴霧電離質譜ESI-MS m/z 289[M+Na]+。1H-NMR（CDCl3，500 MHz）δ分別為8.86（1H，d，J=5.0 Hz，H-2），8.56（1H，d，J=8.0 Hz，H-8），8.08（1H，d，J=7.5 Hz，H-11），7.89（1H，d，J=5.0 Hz，H-1），7.70（1H，t，J=8.0 Hz，H-10），7.52（1H，dd，J=8.0，7.5 Hz，H-9），6.71（1H，s，OH），4.48（3H，s，OCH3）；13C-NMR（CDCl3，125 MHz）δ分別為61.1（OCH3），114.7（C-1），146.0（C-2），142.6（C-4），138.7（C-5），158.1（C-6），116.8（C-8），130.9（C-9），125.8（C-10），122.8（C-11），125.5（C-12），136.3（C-13），126.1（C-14），130.3（C-15），134.3（C-16）。以上數據與參考文獻[8]一致，故鑒定為5-羥基-4-甲氧基鐵屎米-6-酮（5-hydroxy-4-methoxycanthin-6-one）。

3結論

該研究對苦樹枝葉95% EtOH提取物進行分離，得到了7個生物堿，它們分別為1-乙酰基-4羥基-β-咔巴啉（1）、1-甲氧甲酰-β-咔巴啉（2）、4-methoxy-1-methoxycarbonyl-β-carboline（3）、1-hydroxymethyl-β-carboline glucoside（4）、dehydrocrenatidine（5）、picrasidine J（6）、5-羥基-4-甲氧基鐵屎米-6-酮（7），其中，生物堿1和4是首次從苦樹屬植物中提取分離的。此外，該研究首次對生物堿1的核磁共振數據進行了準確全面的歸屬，為其他學者對苦樹及苦樹屬植物藥效成分的研究提供一定的參考價值。

參考文獻

[1]

中國科學院中國植物志編輯委員會.中國植物志：第43卷第3分冊[M].北京：科學出版社，1997：7.

[2] 焦偉華，李晨陽，高昊，等.苦樹屬植物化學成分和生物活性研究進展[J].中草藥，2007，38（9）：1419-1424.

[3] 高獻禮，趙謀明，崔春，等.高鹽稀態醬油揮發性風味物質的分離和鑒定[J].華南理工大學學報（自然科學版），2009，37（10）：117-123.

[4] WU F E，KOIKE K，NIKAIDO T，et al.New βcarboline alkaloids from a chinese medicinal plant，Arenaria kansuensis.Structures of arenarines A，B，C，and D[J].Chem Pharm Bull，1989，37（7）：1808-1809.

[5] OHMOTO T，TANAKA R，NIKAIDO T.Studies on the constituents of Ailanthus altissima Swingle.On the alkaloids constituents[J].Chem Pharm Bull，1976，24（7）：1532-1536.

[6] KIM S D.αGlucosidase inhibitor from Buthus martensi Karsh[J].Food Chem，2013，136（2）：297-300.

[7] OHMOTO T，KOIKE K，HIGUCHI T，et al.Studies on the alkaloids from Picrasma quassioides Bennet.IV.Structures of picrasidines I，J，and K[J].Chem Pharm Bull，1985，33（8）：3356-3360.

[8] LI H Y，KOIKE K，OHMOTO T.New alkaloids，picrasidines W，X，and Y，from Picrasma quassioides and Xray crystallographic analysis of picrasidine Q[J].Chem Pharm Bull，1993，41（10）：1807-1811.