白樺樹皮中1個新的降三萜

趙英楠 ，趙 明 *，李 軍 ，時志春 ，王金蘭 ，王 丹 ，孫立秋 ，張樹軍

1.齊齊哈爾大學化學與化學工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006

2.黑龍江省工業大麻加工技術創新中心，黑龍江 齊齊哈爾 161006

白樺Betula platyphyllaSuk.為樺木科樺木屬落葉喬木[1]，又名樺樹、樺木和樺皮樹等，是北溫帶常見樹種，在我國東北、西北廣泛分布[2]，其樹皮為民間常用藥。據《本草綱目》記載：“樺，味苦，氣平，無毒。乳癰腐爛，以年久樺皮燒灰沖酒，日服一錢可愈”。白樺樹皮也有用于治療黃疽、痢疾、疥瘡等疾病的記載。近年來國內外學者對白樺樹皮研究表明其提取物具有抗菌、抗病毒、抗腫瘤、調血脂、利膽和保肝等藥理作用[3]。為進一步開發利用白樺樹皮資源，本研究在前期研究[4]的基礎上，從白樺樹皮甲醇提取液醋酸乙酯萃取物中分離得到10個化合物，分別鑒定為 (17α,20R)-20,29-二羥基-28-降羽扇豆-3,7,16-三酮 [(17α,20R)-20,29-dihydroxy-28-norlupane-3,7,16-trione，1]、12β,20β-二羥基-達瑪烷-24-烯-3-酮（12β,20β-dihydroxydammar-24-ene-3-one，2）、5-甲氧基-1,7-雙 (4′,4′′-羥基苯基)-庚烷-3-酮 [5-methoxy-1,7-bis (4′,4′′-dihydroxyphenyl)-hept-3-one，3]、(2S)-4-對羥基苯基-2-丁醇 [(2S)-4-(4-hydroxyphenyl)-2-butanol，4]、對羥基苯丙醇（p-hydroxypl-benzyl propanol，5）、對羥基苯乙醇（p-hydroxypl-benzyl alcohol，6）、反式肉桂酸（trans-cinnamic acid，7）、兒茶素（catechin，8）、3,5-二羥基-1,7-雙 (4′,4′′-羥基苯基)-庚烷 [3,5-dihydroxy-1,7-bis (4′,4′′-dihydroxyphenyl)-heptane，9]、胡蘿卜苷（daucosterol，10），其中，化合物1是未見報道的新化合物，命名為白樺素B。化合物3、5、7、9為首次從該植物中分離得到。

1 材料與儀器

X-6顯微熔點測定儀（北京泰克儀器有限公司）；Bruker AV-600型核磁共振波譜儀（德國Bruker公司，TMS為內標）；AUTOPOL V型旋光儀（美國魯道夫公司）；Xevo QTOF質譜儀（美國Waters公司）；圓二色譜儀（J-1500 CD光譜儀，日本分光株式會社）；半制備高壓液相色譜儀（日本日立公司，LC-6AD泵，Shodex RI SE-61視差折光檢測器）；PREP-SIL不銹鋼色譜柱（250 mm×10 mm，5 μm）；柱色譜用硅膠（200～300目）為青島海洋化工廠產品；薄層色譜硅膠板為煙臺化工廠生產。有機溶劑為國藥集團上海試劑廠產品，其他試劑為分析純。

白樺樹皮于2018年4月采自齊齊哈爾市克山林場，切碎后室內陰干，經齊齊哈爾大學張樹軍教授鑒定為白樺樹B.platyphyllaSuk.。標本（BPS-201804）收藏于齊齊哈爾大學天然產物研究室。

2 提取與分離

干燥的白樺樹皮4.7 kg，用甲醇26 L室溫浸泡3 d后濾過，重復3次，合并甲醇浸提液濃縮至小體積加水混懸，依次用二氯甲烷、醋酸乙酯和正丁醇萃取4次，合并相同溶劑萃取液并減壓濃縮至恒定質量，得到二氯甲烷萃取物136.0 g、醋酸乙酯萃取物134.8 g、正丁醇萃取物89.9 g。

取醋酸乙酯萃取物30.5 g，用硅膠柱色譜分離，依次用正己烷-醋酸乙酯（7∶3、3∶7）和醋酸乙酯-甲醇（9∶1、6∶4、3∶7）洗脫，經TLC檢測合并相同流分，濃縮得到13個組分（F1～F13）。F7（408.5 mg）經反復重結晶，得到化合物1（10.5 mg），母液用正相高效液相色譜分離，流動相正己烷-醋酸乙酯（65∶35，體積流量4 mL/min），得到化合物2（4.8 mg，tR＝8.49 min）、3（7.1 mg，tR＝10.96 min）、4（24.6 mg，tR＝12.15 min）。F8（260.1 mg）用正相高效液相色譜分離，流動相正己烷-醋酸乙酯（60∶40，體積流量4 mL/min）得到化合物5（1.1 mg，tR＝19.54 min）、6（1.1 mg，tR＝20.47 min）、7（1.0 mg，tR＝28.26 min）。F9（1.6 g）經硅膠柱色譜分離，依次用正己烷-醋酸乙酯（6∶4）、醋酸乙酯、甲醇洗脫，經TLC檢測合并相同流分，濃縮得到6個組分（F9-1～F9-6）。F9-2 (778.0 mg) 用正相高效液相色譜分離（正己烷-醋酸乙酯60∶40，體積流量4 mL/min）得到化合物8（3.7 mg，tR＝33.75 min）、9（46.6 mg，tR＝44.32 min）。F12（7.6 g）經反復重結晶，得到化合物10（3.5 mg）。

3 結構鑒定

表1 化合物1的核磁共振波譜數據 (600/150 MHz, DMSO-d6)Table 1 NMR data of compound 1 (600/150 MHz, DMSO-d6)

在NOESY（圖1）中，H-23 (δ0.95) 與H-5 (δ1.53) 相關；H-5 (δ1.53) 與H-9 (δ1.65) 相關；H-9(δ1.65) 與H-27 (δ0.90) 相關；H-27 (δ0.90) 與H-18 (δ1.99) 相關；H-18 (δ1.99) 與H-17 (δ2.31)相關；H-24 (δ0.95) 與H-25 (δ1.12) 相關；H-25 (δ1.12) 與H-26 (δ1.26) 相關；H-26 (δ1.26) 與H-13(δ1.65) 相關；H-13 (δ1.65) 與H-19 (δ2.04) 相關；由此可以證明化合物1的A/B, B/C, C/D環為反式稠合，D/E環為順式稠合，這與羽扇豆烷型五環三萜的A/B, B/C, C/D, D/E環均為反式稠合有所差異。H-18 (δ1.99) 與H-30 (δ1.01) 相關，由此可以證明其側鏈位于α位。將化合物1與Mo2(OAc)4試劑混合后進行ICD測試，譜圖303 nm處提示為負Cotton效應，根據Snatzke規則[5-7]最終確定化合物1結構中C-20位的絕對構型為20 (R)。故最終將化合物1鑒定為 (17α,20R)-20,29-二羥基-28-降羽扇豆-3,7,16-三酮。

圖1 化合物1主要的HMBC (H→C)、NOESY (H?H) 和1H- 1H COSY (―) 相關Fig.1 Key HMBC (H→C), NOESY (H?H) and 1H-1H COSY (―) correlations of compound 1

化合物2：白色針狀結晶（醋酸乙酯），mp 189～191 ℃；1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ: 5.18 (1H, t,J= 7.2 Hz, H-24), 3.61 (1H, td,J= 10.2, 4.8 Hz,H-12), 2.52 (1H, m, H-2a), 2.51 (1H, m, H-2b), 2.17(1H, m, H-1a), 2.05 (1H, m, H-22), 1.97 (1H, m,H-1b), 1.85 (2H, m, H-11), 1.76 (1H, t,J= 10.6 Hz,H-5), 1.70 (3H, s, H-26), 1.64 (3H, s, H-27), 1.60～1.24 (13H, s, H-6, 7, 9, 13, 15, 16, 17, 22), 1.21 (3H,s, H-21), 1.08 (3H, s, H-18), 1.03 (3H, s, H-28), 1.01(3H, s, H-29), 0.98 (3H, s, H-19), 0.88 (3H, s, H-30)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ: 217.8 (C-3), 132.1(C-25), 124.8 (C-24), 74.8 (C-20), 70.7 (C-12), 55.3(C-5), 53.3 (C-17), 51.6 (C-14), 49.4 (C-9), 48.0(C-13), 47.4 (C-4), 39.8 (C-1), 39.7 (C-8), 36.8(C-10), 34.3 (C-2), 34.1 (C-7), 34.0 (C-22), 31.5(C-15), 31.0 (C-11), 27.2 (C-28), 26.7 (C-21), 26.5(C-16), 25.8 (C-26), 22.4 (C-23), 21.0 (C-29), 19.7(C-6), 17.8 (C-27), 16.8 (C-30), 16.0 (C-18), 15.4(C-19)。以上數據與文獻報道基本一致[8]，故鑒定化合物2為12β,20β-二羥基-達瑪烷-24-烯-3-酮。

化合物5：淡黃色粉末，mp 165～167 ℃；1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ: 7.06 (2H, d,J= 8.4 Hz, H-2, 6), 6.75 (2H, d,J= 8.4 Hz, H-3, 5), 3.67 (2H,t,J= 6.0 Hz, H-9), 2.64 (2H, t,J= 7.2 Hz, H-7), 1.86(2H, m, H-8)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ: 153.7(C-4), 133.1 (C-1), 129.5 (C-2, 6), 115.2 (C-3, 5), 62.3(C-9), 34.4 (C-7), 31.1 (C-8)。以上數據與文獻報道基本一致[11-12]，故鑒定化合物5為對羥基苯丙醇。

化合物6：淡黃色粉末，mp 81～84 ℃；1H-NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 7.10 (2H, d,J= 8.4 Hz, H-2, 6),6.78 (2H, d,J= 8.4 Hz, H-3, 5), 3.83 (2H, t,J= 6.6 Hz, H-8), 2.81 (2H, t,J= 6.6 Hz, H-7)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ: 154.2 (C-4), 130.5 (C-1), 130.2 (C-2,6), 115.4 (C-3, 5), 63.8 (C-8), 38.2 (C-7)。以上數據與文獻報道基本一致[13]，故鑒定化合物6為對羥基苯乙醇。

化合物7：白色粉末，mp 127～130℃；1H-NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 7.81 (1H, d,J= 16.2 Hz, H-7),7.56 (2H, m, H-2, 6), 7.42 (3H, m, H-3, 4, 5), 6.47(1H, d,J= 16.2 Hz, H-8)；13C-NMR (150 MHz,CDCl3)δ: 172.5 (C-9), 147.2 (C-7), 134.0 (C-1), 130.8(C-4), 129.0 (C-2, 6), 128.4 (C-3, 5), 117.3 (C-8)。以上數據與文獻報道基本一致[14]，故鑒定化合物7為反式肉桂酸。

化合物10：白色粉末，mp 280～282 ℃；薄層噴硫酸-乙醇溶液加熱顯紫紅色，不同的薄層展開劑展開，與胡蘿卜苷對照品比較，Rf值一致，核磁數據也與對照品相同，鑒定化合物10為胡蘿卜苷。

4 討論

化合物1為羽扇豆烷型五環三萜28位去甲的降三萜類化合物，不同的是其D/E環為順式稠合，這與羽扇豆烷型五環三萜的A/B, B/C, C/D, D/E環均為反式稠合有所差異。該結論與文獻對這種類羽扇豆烷型的降三萜稠合方式的報道一致[17]，揭示此類結構的產生可能與白樺中特殊的酶作用有關。

本研究還得到了2個二芳基庚烷類化合物，結合前期研究[4]結果，表明白樺樹皮中富含二芳基庚烷類次生代謝產物。該類產物大多具有較強的生物活性，如3,5-二羥基-1,7-雙 (4-羥基苯基)-庚烷（9）對HepG2細胞有明顯的抑制作用并可以增加L6細胞中的葡萄糖消耗[18]，5-甲氧基-1,7-雙 (4-羥基苯基)-庚烷-3-酮（3）對NCI-H460細胞有顯著抑制作用[19]，推測白樺樹皮的抗腫瘤和降血糖作用可能與此類化合物有關。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突