白背楓的化學成分研究

肖 碟，許浩楠，王浩鑫，陳 林，謝紅茜，丁祖霄，左愛學，江志勇*

1.云南中醫藥大學 云南省高校民族藥現代研究重點實驗室 云南 昆明 650500

2.昆明醫科大學藥學院 云南 昆明 650500

白背楓BuddlejaasiaticaLour.為馬錢科醉魚草屬藥用植物[1]，其根及莖葉具有抗菌[2]、降壓、降糖、抗氧化及神經保護作用[3]。文獻報道顯示該屬植物的化學成分包括苯丙素類[3]、黃酮[4]、三萜皂苷[5-6]及環烯醚萜苷類[7]等，目前關于白背楓的化學成分報道較少[2,8]，為了從中尋找新的降糖活性成分，本實驗對其90%甲醇提取物進行了化學成分研究，從二氯甲烷的萃取部分分離得到9 個化合物（圖1），經波譜學分析，結合文獻比較，分別鑒定為(S)-1,4-di(benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-3-(hydroxymethyl)butan-2-one（1）、meridinol（2）、3,3'-bis（3,4-dihydro-4-hydroxy-6-methoxy-2H-1-benzopyran，3）、protocatechualdehyde（4）、丁香醛（syringaldehyde，5）、3,4-二甲氧基桂皮酸（3,4-dimethoxycinnamic acid，6）、4-甲氧基桂皮酸（4-methoxycinnamic acid，7）、異東莨菪內酯（isoscopoletin，8）、松柏醛（coniferaldehyde，9）。其中化合物1 為1 個結構較新穎的降木脂素，命名為白背楓酮；除化合物6 外，其余化合物均為首次從該植物中分離得到。并考察了化合物對α-葡萄糖苷酶的抑制活性。

圖1 化合物1～9 的結構Fig.1 Structures of compounds 1—9

1 儀器與材料

Autopol V Plus 型比旋光測定分析儀（美國Rudolph 公司）；Agilent 6030 Q-TOF 型質譜儀（美國Agilent 公司）；Bruker AM-600 型核磁共振儀（瑞士Bruker 公司）；UV5Bio 紫外可見分光光度計（瑞士Mettler Toledo 公司）；柱色譜硅膠（200～300 目）、薄層色譜硅膠GF254（青島美高化工有限公司）；MCI（日本三菱化工），Sephadex LH-20（Pharmacia 公司）。HPLC 為Aglilent 1260 半制備液相色譜儀（美國安捷倫科技公司）。Shimadzu shim-pack GIS 色譜柱（日本島津公司）；C18柱色譜硅膠（德國默克公司）；高效液相色譜儀使用色譜純甲醇（德國默克公司）和娃哈哈純凈水，其余試劑為工業純二次重蒸試劑。α-葡萄糖苷酶（上海寶曼生物科技有限公司）；阿卡波糖（Acarbose，質量分數為99%，Sigma公司）

樣品干燥白背楓的莖葉于2020 年9 月采自麗江，經中國科學院西雙版納熱帶植物園周仕順高級工程師鑒定為白背楓B.asiaticaLour.。標本（YUTCM-2020092）保存于云南省高校民族藥現代研究重點實驗室。

2 提取與分離

干燥白背楓的莖葉（9.5 kg）粉碎后,用8 倍質量的90%甲醇-水（90∶10）回流提取3 次,每次2 h,合并提取液濃縮得浸膏1.5 kg。將浸膏混懸于適量的水中，依次用石油醚、二氯甲烷、醋酸乙酯萃取，得到石油醚浸膏165 g、二氯甲烷浸膏117 g、醋酸乙酯浸膏79 g。石油醚部分浸膏（165 g）經硅膠柱色譜分離，二氯甲烷-甲醇（100∶0、98∶2、95∶5、90∶10）梯度洗脫，經過TLC 檢測合并相同組分，得到5 個組分Fr.1～5。

取Fr.2（15 g），以MCI 柱色譜脫色，甲醇-水（50∶50→100∶0）梯度洗脫，得到4 個流分（Fr.2.1～2.4），其中Fr.2.1（3 g）石油醚-醋酸乙酯（98∶2→70∶30）為洗脫劑進行梯度洗脫分離，后采用半制備HPLC 分離純化得到化合物2（59 mg）、4（4 mg）。Fr.2.2（5 g）經過反相C18柱色譜，以甲醇-水（60∶40→100∶0）梯度洗脫，后經過HPLC（流動相：甲醇-水80∶20）分離，再經過Sephadex LH-20甲醇-二氯甲烷（1∶1），得到化合物1（10 mg）、3（8 mg）和6（30 mg）。Fr.2.3（4 g）以石油醚-丙酮（90∶10→60∶40）為洗脫劑進行梯度洗脫分離后再進一步用經半制備HPLC（流動相：甲醇-水76∶24）純化得到化合物5（tR＝14.5 min，8 mg）、7（tR＝18.5 min，11 mg）、8（tR＝23.9 min，2 mg）。Fr.2.4（1 g）經過反相C18柱色譜，以甲醇-水（70∶30→100∶0）梯度洗脫，再經過半制備HPLC 分離（流動相：甲醇-水68∶32）純化得到化合物9（tR＝17.6 min，5 mg）。

3 結構鑒定

化合物1：白色無定型粉末。[α]20.1D?19.5o (c0.04，MeOH)。其HRESIMS (?) 在m/z341.102 4 [M－H]?（計算值341.102 5，C19H17O6）處給出去氫離子峰，提示其分子式為C19H18O6，不飽和度為11。化合物1 的紅外（IR）光譜顯示分子中存在羥基（3 506 cm?1）、羰基（1 692 cm?1）和芳環（1 607、1 496、1 443 cm?1）等官能團。1H-NMR (600 MHz, CDCl3)（表1）中，在δH6.50 (1H, dd,J= 8.0, 1.9 Hz), 6.51(1H, d,J= 1.8 Hz), 6.71 (1H, d,J= 8.0 Hz) 和δH6.55 (1H, dd,J= 7.9, 1.6 Hz), 6.57 (1H, d,J= 1.6 Hz), 6.71 (1H, d,J= 8.0 Hz) 處給出2 組芳環質子信號，揭示結構中存在2 個1,3,4-三取代的苯環片。表1 中給出19 個碳原子信號，包括1 個酮羰基、2個芳環（12 個芳基碳原子）、5 個亞甲基和1 個次甲基。其中δC101.2 和101.1 處給出的2 個二氧亞甲基碳原子信號與氫譜中給出的二氧亞甲基質子信段，此外還在δH5.934 和5.929 處觀察到2 個二氧亞甲基質子信號。其13C-NMR (150 MHz, CDCl3) 譜信號相符，進一步證實了分子中存在2 個二氧亞甲基官能團。仔細對比化合物1 和本研究分離得到的已知木脂素類化合物meridinol（2）[9-10]圖譜顯示，2 個化合物的芳環上的波譜數據極為相似，提示兩者有相同的芳環連接取代。不同之處在于化合物1 的低場部分多出1 個酮羰基碳原子信號，同時少了1 個酯羰基，此外分子中的總碳原子也較meridinol 少了1個，提示化合物1 可能為1 個降木脂素類化合物。

表1 化合物1 的1H-和13C-NMR 數據 (600/150 MHz,CDCl3)Table 1 1H- and 13C-NMR data of compound 1 (600/150 MHz, CDCl3)

為了明確化合物1 的結構，測試了其2D 相關圖譜。如圖2 所示，化合物1 的HMBC 譜中，δH5.934處的二氧亞甲基的質子信號分別與A 環中的C-3(δC147.9) 和C-4 (δC146.8) 相關，而δH5.929 處的二氧亞甲基的質子信號與B 環的C-3'(δC147.8) 和C-4'(δC146.3) 相關，表明化合物1 中存在與meridinol 相同連接的2 個二氧亞甲基。其HMBC譜中還給出H2-7 (δH3.54, d,J= 15.7 Hz；3.49, d,J=15.7 Hz) 與羰基 (δC211.8) 和C-1 (δC126.9), C-2(δC110.0) 及C-6 (δC122.9) 相關，提示C-7 與芳環A 和羰基相連。此外還觀察到H2-7'(δH2.80, dd,J=13.7, 8.2 Hz；2.68, dd,J= 13.7, 7.0 Hz) 分別與C-1'(δC132.4), C-2'(δC109.3), C-6'(δC122.0) 的遠程相關，提示C-7'與芳環B 相連。同時，在1H-1H COSY（圖2）中清晰地給出H2-7'/H-8', H-8'/H-9'的相關，推測分子中存在C-7'/8'/9'片段。根據HMBC（圖2）遠程相關譜中H2-7'、H-8'、H-9'與羰基 (δC211.8) 相關，以及H-8'與C-7 相關，揭示分子中的羰基與C-8'相連；通過上述相關波譜分析，最終將化合物1 的結構鑒定為如圖1 所示，為1 個新的降木脂素。

圖2 化合物1 的關鍵HMBC 和COSY 相關Fig.2 Key HMBC and COSY correlations of compound 1

化合物1 中僅存在1 個手性碳C-8'，因此其實驗旋光值可以作為確定其絕對構型的理想方法。遺憾的是，目前未見與化合物1 手性碳連接相近的化合物文獻報道，故無法借助文獻確定化合物1 的絕對構型。為了進一步明確化合物1 中C-8'的絕對構型，通過計算化學的方法計算了該化合物的旋光，結果顯示，當C-8'的絕對構型為S時，其旋光值為負值 (?5.16o)，而其實驗旋光值為負值 (?19.5o)，表明化合物1 中C-8'為S。

綜合以上分析，最終將化合物1 的結構鑒定為如圖1 所示，命名為白背楓酮 [(?)asiaticaone，1]。

化合物2：白色無定型粉末。ESI-MSm/z: 371[M＋H]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ: 6.75 (1H, d,J= 8.0 Hz, H-5), 6.74 (1H, d,J= 8.0 Hz, H-5′), 6.68(1H, d,J= 1.5 Hz, H-2′), 6.61 (1H, dd,J= 1.6, 7.9 Hz, H-6′), 6.60 (1H, d,J= 1.4 Hz, H-2), 6.58 (1H, dd,J= 1.4, 7.9 Hz, H-6), 3.98～4.04 (2H, m, H-9), 3.05(2H, d,J= 13.8 Hz, H-7′a), 2.92 (2H, d,J= 13.8 Hz,H-7′b), 2.87 (1H, m, H-8), 2.48～2.52 (2H, m, H-7)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ: 132.3 (C-1), 108.5(C-2), 148.0 (C-3), 147.1 (C-4), 109.3 (C-5), 121.9 (C-6),31.8 (C-7), 44.1 (C-8), 70.1 (C-9), 101.2 (OCH2O),127.9 (C-1′), 108.6 (C-2′), 148.0 (C-3′), 146.4 (C-4′),110.5 (C-5′), 123.5 (C-6′), 42.3 (C-7′), 76.4 (C-8′), 178.5(C-9′), 101.1 (OCH2O)。上述波譜數據與文獻報道一致[9-10]，故鑒定為化合物2 為meridinol。

化合物3：白色無定型粉末。ESI-MSm/z: 357[M－H]?。1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ: 6.90 (2H, d,J= 2.1 Hz, H-5, 5′), 6.89 (2H, d,J= 8.1 Hz, H-8, 8′),6.82 (2H, dd,J= 2.1, 8.1 Hz, H-7, 7′), 4.74 (2H, d,J=4.3 Hz, H-4, 4′), 4.25 (2H, dd,J= 6.9, 9.1 Hz, H-2a,2′a), 3.90 (6H, s, -OCH3), 3.88 (2H, dd,J= 3.7, 9.2 Hz, H-2e, 2′e ), 3.10 (2H, m, H-3, 3′)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ: 71.8 (C-2, 2′), 54.3 (C-3, 3′), 86.0(C-4, 4′), 114.4 (C-5, 5′), 146.8 (C-6, 6′), 119.1 (C-7,7′), 108.7 (C-8, 8′), 145.4 (C-9, 9′), 133.0 (C-10, 10′),56.1 (OCH3)。上述波譜數據與文獻報道一致[11]，故鑒定為化合物3 為3,3'-bis(3,4-dihydro-4-hydroxy-6-methoxy-2H-1-benzopyran)。

化合物4：淡黃色無定型粉末。ESI-MSm/z: 137[M－H]?。1H-NMR (600 MHz, CD3OD)δ: 9.69 (1H,s, -CHO), 7.31 (1H, d,J= 2.4 Hz, H-2), 7.30 (1H, dd,J= 2.4, 8.3 Hz, H-6), 6.90 (1H, d,J= 7.9 Hz, H-5)；13C-NMR (150 MHz, CD3OD)δ: 130.8 (C-1), 115.4(C-2), 147.2 (C-3), 153.8 (C-4), 116.3(C-5), 126.4 (C-6),193.1 (C-7)。上述波譜數據與文獻報道一致[12]，故鑒定為化合物4 為protocatechualdehyde。

化合物5：黃色無定型粉末。ESI-MSm/z: 205[M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ: 9.80 (1H,s, -CHO), 7.13 (2H, s, H-2, 6), 3.94 (6H, s, -OCH3)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ: 190.9 (CHO), 128.5(C-1), 106.8 (C-2, 6), 147.5 (C-3, 5), 141.0 (C-4), 56.6(3,5-OCH3)。上述光譜數據與文獻報道一致[13]，故鑒定為化合物5 為丁香醛。

化合物6：白色無定型粉末。ESI-MSm/z: 231[M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, C5D5N)δ: 8.11 (1H,d,J= 16.0 Hz, H-7), 7.34 (1H, d,J= 1.8 Hz, H-2),7.27 (1H, dd,J= 1.8, 8.4 Hz, H-6), 6.94 (1H, d,J=8.4 Hz, H-5), 6.92 (1H, d,J= 16.0 Hz , H-8), 3.80,3.76, (各3H, s, CH3O×2)；13C-NMR (150 MHz,C5D5N)δ: 128.7 (C-1), 111.4 (C-2), 150.6 (C-3),152.2 (C-4), 112.5 (C-5), 123.2 (C-6), 118.7 (C-7),144.9 (C-8), 169.9 (COOH)。上述波譜數據與文獻報道一致[14]，故鑒定為化合物6 為3,4-二甲氧基桂皮酸。

化合物7：無色針狀晶體（甲醇）。ESI-MSm/z:201 [M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, CD3OD)δ: 7.62(1H, d,J= 15.9 Hz, H-7), 7.54 (2H, d,J= 8.7 Hz,H-2, 6), 6.95 (2H, d,J= 8.8 Hz, H-3, 5), 6.33 (1H, d,J= 15.9 Hz, H-8), 3.83 (3H, s, 4-OCH3)；13C-NMR(150 MHz, CD3OD)δ: 128.6 (C-1), 130.9 (C-2,6),115.4 (C-3,5), 163.1 (C-4), 146.3 (C-7), 116.6 (C-8),170.8 (C-9), 55.8 (CH3O)。上述波譜數據與文獻報道一致[15]，故鑒定為化合物7 為4-甲氧基桂皮酸。

化合物8：黃色針晶（甲醇）。ESI-MSm/z: 215[M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, CD3OD)δ: 7.82 (1H,d,J= 9.4 Hz, H-4), 6.98 (1H, s, H-5), 6.97 (1H, s,H-8), 6.24 (1H, d,J= 9.4 Hz, H-3), 3.95 (3H, s,-OCH3)；13C-NMR (150 MHz, CD3OD)δ: 164.0(C-2), 113.5 (C-3), 145.9 (C-4), 110.6 (C-5), 153.5(C-6), 145.3 (C-7), 112.9 (C-8), 150.3 (C-9), 113.4(C-10), 56.9 (OCH3)。上述波譜數據與文獻報道一致[16]，故鑒定化合物8 為異東莨菪內酯。

化合物9：淡黃色油狀物。ESI-MSm/z: 179.07[M＋H]＋。1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ: 9.65 (1H, d,J= 7.7 Hz, H-9), 7.40 (1H, d,J= 15.7 Hz, H-7), 7.12(1H, dd,J= 1.5, 8.1 Hz, H-5), 7.07 (1H, d,J= 1.5 Hz,H-3), 6.96 (1H, d,J= 8.2 Hz, H-6), 6.59 (1H, dd,J=7.8, 15.8 Hz, H-8), 5.95 (1H, s, -OH), 3.95 (3H, s,-OCH3)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ: 149.1 (C-1),147.1 (C-2), 109.6 (C-3), 126.8 (C-4), 124.2(C-5),115.1 (C-6), 153.3 (C-7), 126.6 (C-8), 193.8 (C-9)。上述光譜數據與文獻報道一致[17]，故鑒定為化合物9為松柏醛。

4 α?葡萄糖苷酶抑制活性

采用本研究組前期報道[18]的分光光度法，以阿卡波糖為陽性對照，對本實驗中分離得到5 mg 以上的化合物1、3、5～7、9 進行了α-葡萄糖苷酶抑制活性的篩選。結果顯示，化合物3 對α-葡萄糖苷酶有一定的抑制作用，IC50為41.3 μmol/L，其余化合物均未顯示出對α-葡萄糖苷酶的抑制作用。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突