薏苡仁中1個新的生物堿類化合物

殷 鑫，朱蔚芊，周永強，魏 鑫，胡瑞航，周 英，俸婷婷

? 化學成分 ?

薏苡仁中1個新的生物堿類化合物

殷 鑫，朱蔚芊，周永強，魏 鑫，胡瑞航，周 英，俸婷婷*

貴州中醫藥大學藥學院，貴州 貴陽 550025

研究禾本科植物薏苡的種仁（薏苡仁）非脂溶性部位的化學成分。運用正相硅膠、反相ODS及半制備型高效液相色譜技術進行系統的分離純化，并結合多種波譜方法進行結構鑒定。從薏苡仁正丁醇部位分離得到5個生物堿類化合物，分別鑒定為(2)-2--(β--glucopyranosyl-(1→6)-β--glucopyranosyl)-7-methoxy- 1,4(2)-benzoxazin-3-one（1）、methyl dioxindole-3-acetate（2）、(3)-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧酸（3）、cordysinin B（4）、色氨酸（5）。化合物1為未見文獻報道的新化合物，命名為薏苡仁苷C（coixlachryside C），化合物3和4為首次從薏苡屬植物中分離得到。

禾本科；薏苡仁；薏苡仁苷C；生物堿；(3)-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧酸；cordysinin B

薏苡仁為禾本科植物薏苡L.的干燥成熟種仁，又稱薏仁、薏米，在我國各個地區廣泛種植，是一種常見的藥食兩用中藥[1]。2002年衛生部頒布了84種藥食兩用的藥物，薏苡仁就是其中之一[2]。據《中國藥典》2020年版記載，薏苡仁性涼，味甘、淡，歸脾、胃、肺經，具有利水滲濕、健脾止瀉、除痹排膿、解毒散結之功效，主治水腫、腳氣、小便不利、脾虛泄瀉等疾病[3]。現代藥理學研究表明，薏苡仁具有抗腫瘤、抗炎、抗氧化及治療糖尿病等作用，尤其在抗腫瘤作用方面療效顯著，臨床上以薏苡仁揮發油為主要原料的康萊特注射液已廣泛用于癌癥的治療[4-8]。目前，國內外學者對于薏苡仁的研究主要集中于其揮發油組分，而對于其非脂溶性部位的化學成分研究甚少。為進一步開發利用薏苡仁，更好地提供其藥用價值理論依據，本研究對薏苡仁甲醇提取物的正丁醇萃取部位進行化學成分研究，從中分離得到5個生物堿類化合物，分別鑒定為(2)-2--(β--glucopyranosyl-(1→6)-β--glucopyranosyl)-7-methoxy-1,4(2)-benzoxazin- 3-one（1）、methyl dioxindole-3-acetate（2）、(3)- 1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧酸 [(3)-1,2,3,4-tetrahydro-β- carboline-3-carboxylic-acid，3]、cordysinin B（4）、色氨酸（tryptophan，5），其中化合物1為未見文獻報道的新化合物，命名為薏苡仁苷C（coixlachryside C）；化合物3和4為首次從薏苡屬植物中分離得到。

1 儀器與材料

Bruker DPX-400型核磁共振波譜儀（德國Bruker公司）；半制備型HPLC高效液相色譜儀（日本島津公司）；SunFire C18半制備型高效液相色譜柱（Waters公司）；柱色譜硅膠（200～300目，青島海洋化工廠）；ODS色譜填料（日本YMC公司）；有機試劑均為天津富宇精細化工有限公司生產。

薏苡仁98 kg，于2020年3月從貴州省凱里市藥材市場采購，由貴州中醫藥大學藥學院魏升華教授鑒定為植物薏苡L.的種子，樣本（20200310）保存于貴州中醫藥大學藥學院標本館。

2 方法

2.1 提取與分離

薏苡仁98 kg，5倍量甲醇回流提取2次，每次2 h，濾過合并濾液，減壓回收溶劑（40℃）得浸膏。浸膏經水分散，依次用石油醚、醋酸乙酯、正丁醇萃取，得各萃取部位。取正丁醇萃取部位（300 g），經硅膠柱色譜（200～300目），依次用二氯甲烷與甲醇（1∶0～0∶1）梯度洗脫，經薄層色譜檢視合并相同流分，得9個組分（A1～A9）。A3（12 g）經ODS柱色譜，依次用甲醇與水（0∶1～1∶0）梯度洗脫，后經半制備型HPLC高效液相色譜分離，流動相為甲醇-水（38∶62），得到化合物2（3.0 mg，R＝16.2 min）與4（4.0 mg，R＝19.8 min）。A7（21g）經ODS柱色譜，依次用甲醇-水（1∶0～0∶1）梯度洗脫，后經半制備型HPLC高效液相色譜分離，流動相甲醇-水（31∶69）得到化合物5（22.6 mg，R＝12.9 min）、1（24.4 mg，R＝17.4 min）、3（3.6 mg，R＝19.8 min）。

2.2 化合物1的酸水解

取化合物1（2.0 mg），根據之前文獻報道的方法進行酸水解[9-10]，分離正己烷層得到衍生化后的產物，通過氣相色譜分析衍生物與-葡萄糖標準品的保留時間，確定葡萄糖的絕對構型。

3 結構鑒定

1H-NMR譜中顯示1組典型的ABX偶合系統H6.84 (1H, d,= 8.7 Hz), 6.59 (1H, dd,= 8.7, 2.6 Hz), 6.72 (1H, d,= 2.6 Hz)；1個縮醛質子信號H5.73 (1H, s)；2組端基質子信號H4.67 (1H, d,= 7.8 Hz), 4.46 (1H, d,= 7.8 Hz) 以及1個甲氧基質子信號3.76 (3H, s)。13C-NMR譜中顯示該化合物具有21個碳信號，包括1組苯環碳信號C117.3, 109.8, 158.1, 105.0, 143.0, 120.5；1個酯羰基碳信號C162.7；1個縮醛碳信號C97.0；1個甲氧基碳信號：56.3；以及2組糖基信號C104.3, 74.8, 77.7, 71.0, 77.6, 69.8；C104.9, 75.2, 77.8, 71.6, 78.0, 62.7。以上特征性核磁信號提示化合物1具有苯并噁嗪類骨架[11]，同時連有2組糖基。化合物1經酸水解并通過對比衍生化產物與標準品在氣相色譜中的保留時間，確定化合物1中只含有-葡萄糖，由此可確定化合物1中連接的2個糖均為-葡萄糖，并根據端基質子的偶合常數可確定其相對構型均為β構型。

通過與已知化合物coixlachryside B對比發現，化合物1苷元部分的核磁數據與coixlachryside B基本一致，主要區別在于比化合物1比coixlachryside B多出1組葡萄糖基碳氫信號[11]。通過HMBC譜確定化合物1中糖的連接位置及連接順序。在HMBC譜中，可以看到H4.67 (1H, d,= 7.8 Hz, H-1′) 與C97.0 (C-2) 相關，證實葡萄糖基Glc′連接在苷元的C-2位；H4.46 (1H, d,= 7.8 Hz，H-1′′)與C69.8 (C-6′) 相關，由此可確定Glc′′與Glc′通過1→6位連接（圖1）。在CD譜（圖2）中，可以觀察到化合物1在235 nm處出現正Cotton效應，由此可確定C-2位的絕對構型為[11]。最后，通過1H-NMR、13C-NMR、DEPT-135、HSQC、1H-1H COSY、HMBC對化合物1的碳氫數據進行了準確的歸屬（表1）。

綜上所述，確定化合物1的結構為(2)-2-- β--glucopyranosyl-(1→6)-β--glucopyranosyl-7- methoxy-1,4(2)-benzoxazin-3-one，命名為薏苡仁苷C，結構見圖1。

化合物2：無色粉末，易溶于甲醇、乙醇。ESI-MS/: 222.1 [M＋H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 7.34 (1H, brd,= 8.1 Hz, H-4), 7.24 (1H, td,= 8.1, 1.0 Hz, H-6), 7.01 (1H, td,= 8.1, 1.2 Hz, H-5), 6.87 7.34 (1H, brd,= 8.1 Hz, H-4), 7.24 (1H, td,= 8.1, 1.0 Hz, H-6), 7.01 (1H, td,= 8.1, 1.2 Hz, H-5), 6.87 (1H, brd,= 8.1 Hz, H-7), 3.46 (3H, s, 9-OCH3), 3.08 (1H, d,= 16.0 Hz, H-8a), 3.04 (1H, d,= 16.0 Hz, H-8b)；13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 180.8 (C-2), 171.0 (C-9), 143.6 (C-7a), 131.7 (C-3a), 130.9 (C-6), 125.2 (C-4), 123.5 (C-5), 111.2 (C-7), 74.7 (C-3), 52.0 (9-OCH3), 42.5 (C-8)。以上核磁數據與文獻報道基本一致[12]，故鑒定化合物2為methyl dioxindole-3-acetate。

圖1 化合物1的結構1H-1H COSY及關鍵的HMBC相關信號

圖2 化合物1的CD譜

表1 化合物1的1H-和13C-NMR (400/100MHz, CD3OD) 數據

化合物3：白色無定形粉末，易溶于吡啶，微溶于甲醇。ESI-MS/: 239.1 [M＋Na]+。1H-NMR (400 MHz, DMSO-6): 10.86 (1H, s, 9-NH), 7.41 (1H, d,= 7.6 Hz, H-5), 7.30 (1H, d,= 7.6 Hz, H-8), 7.04 (1H, t,= 7.6 Hz, H-7), 6.97 (1H, t,= 7.6 Hz, H-6), 4.15 (1H, d,= 16.1 Hz, H-1a), 4.11 (1H, d,= 16.1 Hz, H-1b), 3.46 (1H, dd,= 10.8, 4.3 Hz, H-3), 3.06 (1H, dd,= 15.5, 4.3 Hz, H-4a), 2.73 (1H, dd,= 15.5, 10.8 Hz, H-4b)；13C-NMR (100 MHz, DMSO-6): 169.1 (-COOH), 136.1 (C-8a), 129.0 (C-1a), 126.4 (C-5a), 120.9 (C-7), 118.5 (C-6), 117.6 (C-5), 111.0 (C-8), 107.0 (C-4a), 57 (C-3), 40.9 (C-1), 23.4 (C-4)。以上核磁數據與文獻報道基本一致[13]，故鑒定化合物3為(3)-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧酸。

化合物4：白色粉末，易溶于甲醇、乙醇。ESI-MS/: 284.1 [M＋H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 8.33 (1H, s, H-2), 8.18 (1H, s, H-8), 6.05 (1H, d,= 6.0 Hz, H-1′), 4.49 (1H, dd,= 5.0, 2.9 Hz, H-3′), 4.42 (1H, dd,= 6.0, 5.0 Hz, H-2′), 4.15 (1H, m, H-4′), 3.88 (1H, dd,= 12.6, 2.5 Hz, H-5′a), 3.75 (1H, dd,= 12.6, 2.8 Hz, H-5′b), 3.41 (3H, s, -OCH3)；13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 157.6 (C-6), 153.6 (C-2), 150.0 (C-4), 141.9 (C-8), 120.9 (C-5), 89.2 (C-1′), 88.4 (C-4′), 84.6 (C-2′), 70.8 (C-3′), 63.2 (C-5′), 58.8 (-OCH3)。以上核磁數據與文獻報道基本一致[14]，故鑒定化合物4為cordysinin B。

化合物5：白色粉末，易溶于吡啶，微溶于甲醇。ESI-MS/: 227.1 [M＋Na]+。1H-NMR (400 MHz, DMSO-6): 11.14 (1H, s, -NH), 7.57 (1H, d,= 8.1 Hz, H-4), 7.36 (1H, d,= 8.1 Hz, H-7), 7.27 (1H, s, H-2), 7.05 (1H, t,= 8.1 Hz, H-6), 6.95 (1H, t,= 8.1 Hz, H-5), 3.55 (1H, dd,= 8.4, 4.0 Hz, H-11), 3.33 (1H, dd,= 15.0, 4.0 Hz, H-10a), 3.05 (1H, dd,= 15.0, 8.4 Hz, H-10b)；13C-NMR (100 MHz, DMSO-6): 170.9 (-COOH), 136.3 (C-8), 127.3 (C-9), 124.2 (C-2), 120.8 (C-6), 118.3 (C-5), 118.2 (C-4), 111.3 (C-7), 109.4 (C-3), 54.7 (C-11), 27.1 (C-10)。以上核磁數據與文獻報道基本一致[15]，故鑒定化合物5為色氨酸。

4 討論

本研究從薏苡仁甲醇提取物的非脂溶性部位中分離得到5個生物堿類化合物，其中化合物1為未見文獻報道的新化合物，化合物3和4為首次從薏苡屬植物中分離得到。生物堿類化合物廣泛的分布于自然界中，本研究分離得到的methyl dioxindole- 3-acetate（2）、(3)-1,2,3,4-四氫-β-咔啉-3-羧酸（3）、cordysinin B（4）、色氨酸（5）在抗腫瘤、抗菌、抗氧化、治療神經系統疾病方面具有一定的生物活性[12-16]。化合物1為新的苯并噁嗪類化合物，該類型化合物多分布于薏苡屬植物中[11,17]，其類似物也具有一定的抗腫瘤作用[12]。據《中國藥典》2020年版記載，薏苡仁具有解毒散結之功效，其揮發油為主要原料的康萊特注射液已廣泛用于癌癥的治療，因此本研究對闡明薏苡仁抗腫瘤作用的物質基礎具有一定意義，同時也為薏苡仁非脂溶性部位的開發利用提供一定的理論依據。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] 李穎碩, 汪瓊, 楊楠楠, 等.薏苡化學成分及藥理活性研究進展 [J].遼寧中醫藥大學學報, 2018, 20(7): 114-121.

[2] 鞏曉杰, 滕建業.藥食兩用中藥薏苡仁研究進展 [J].亞太傳統醫藥, 2013, 9(8): 74-75.

[3] 中國藥典[S].一部.2020: 393.

[4] Qu D, Liu M J, Huang M M,.Octanoyl galactose ester-modified microemulsion system self-assembled byseed components to enhance tumor targeting and hepatoma therapy [J]., 2017, 12: 2045-2059.

[5] Choi G, Han A R, Lee J H,.A comparative study on hulled adlay and unhulled adlay through evaluation of their LPS-induced anti-inflammatory effects, and isolation of pure compounds [J]., 2015, 12(3): 380-387.

[6] Wang L F, Chen J Y, Xie H H,.Phytochemical profiles and antioxidant activity of adlay varieties [J]., 2013, 61(21): 5103-5113.

[7] 郭夢月, 姜汶君, 于景盛, 等.基于高通量測序技術研究藥食兩用薏苡仁中污染真菌多樣性[J].世界中醫藥, 2020, 15(9): 1279-1284.

[8] 李曉凱, 顧坤, 梁慕文, 等.薏苡仁化學成分及藥理作用研究進展 [J].中草藥, 2020, 51(21): 5645-5657.

[9] Yin X, Liu Y, Pan J,.Melongenaterpenes A-L, vetispirane-type sesquiterpenoids from the roots of[J]., 2019, 82(12): 3242-3248.

[10] Yang B Y, Yin X, Liu Y,.New steroidal saponins from the roots ofL [J]., 2018, 128: 12-19.

[11] Choi Y H, Choi C W, Hong S H,.Coixlachryside B: A new benzoxazinoid glycoside from the roots ofvar.(Gramineae) [J]., 2019, 21(8): 806-812.

[12] Lee M Y, Lin H Y, Cheng F,.Isolation and characterization of new lactam compounds that inhibit lung and colon cancer cells from adlay (L.var.Stapf) bran [J]., 2008, 46(6): 1933-1939.

[13] 匡海學, 楊欣, 辛萍, 等.西瓜霜抗菌有效部位的化學成分研究 [J].中藥材, 2014, 37(4): 621-624.

[14] Yang M L, Kuo P C, Hwang T L,.Anti-inflammatory principles fromsinensis [J]., 2011, 74(9): 1996-2000.

[15] 陳明華, 巫曄翔, 董飚, 等.鏈霉菌CPCC 202950的化學成分研究 [J].中國中藥雜志, 2015, 40(7): 1320-1324.

[16] Comai S, Bertazzo A, Brughera M,.Tryptophan in health and disease [J]., 2020, 95: 165-218.

[17] Baumeler A, Hesse M, Werner C.Benzoxazinoids–cyclic hydroxamic acids, lactams and their corresponding glucosides in the genus(Acanthaceae) [J]., 2000, 53(2): 213-222.

A new alkaloid from seeds of

YIN Xin, ZHU Wei-qian, ZHOU Yong-qiang, WEI Xin, HU Rui-hang, ZHOU Ying, FENG Ting-ting

College of Pharmacy, Guizhou University of Traditional Chinese Medicine, Guiyang 550025, China

To study the chemical constituents from the seeds of.The chemical constituents were isolated by silica gel column, ODS and semi-preparative HPLC chromatography.The structures of compounds were identified based on spectroscopic data and physicochemical properties.Five alkaloids were isolated from the seeds of, which were identified as (2)-2--(β--glucopyranosyl-(1→6)-β--glucopyranosyl)-7-methoxy-1,4(2)- benzoxazin-3-one (1), methyl dioxindole-3-acetate (2), (3)-1,2,3,4-tetrahydro-β-carboline-3-carboxylic-acid (3), cordysinin B (4) and tryptophan (5).Compound 1 is a new benzoxazinoid glycoside, named coixlachryside C.Compounds 3 and 4 are isolated fromfor the first time.

Poaceae; seeds ofL.; coixlachryside C; alkaloids;(3)-1,2,3,4-tetrahydro-β-carboline-3-carboxylic-acid;cordysinin B

R284.1

A

0253 - 2670(2022)10 - 2937 - 04

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.10.001

2021-12-03

貴州省科技廳基礎研究計劃（黔科合基礎-ZK[2021]一般519）；貴州省教育廳青年人才成長項目（黔教合KY[2021]202）

殷 鑫，男，博士，研究方向為中藥藥效物質基礎。E-mail: yinxin110901@163.com

通信作者：俸婷婷，女，博士，教授，研究方向為中藥藥理學。E-mail: ftt0809@163.com

[責任編輯 王文倩]