中草药  2014, Vol. 45 Issue (15): 2132-2135
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青江藤中黄烷类化学成分的研究
胡贤卿1,2, 刘庆鑫2, 李慧梁2, 韩伟1     
1. 华东理工大学药学院, 上海 200237;
2. 第二军医大学药学院, 上海 200433
摘要目的 研究产自云南的青江藤Celastrus hindsii茎枝的化学成分。方法 采用正、反相硅胶,Sephadex LH-20,薄层制备色谱等色谱法进行分离纯化,应用波谱技术和化学方法鉴定化合物的结构。结果 从青江藤茎枝80%乙醇提取物中分离得到4个黄烷类化合物,分别鉴定为 (2S)-7,3’-二甲氧基-6,4’-二羟基黄烷(1)、6,7,3’-三甲氧基-4’-羟基黄烷(2)、6,7-二甲氧基-3’,4’-二羟基黄烷(3)、(2S)-7,3’-二甲氧基-4’-羟基黄烷(4)。结论 化合物13为未见文献报道的新化合物,并首次获得X-ray数据,分别命名为青江藤烷A、青江藤烷B、青江藤烷C;其中化合物23分别为1对对映异构体,化合物4为首次从该植物中分离得到。
关键词青江藤     (2S)-7, 3’-二甲氧基-6, 4’-二羟基黄烷     6, 7, 3’-三甲氧基-4’-羟基黄烷     6, 7-二甲氧基-3’, 4’-二羟基黄烷     (2S)-7, 3’-二甲氧基-4’-羟基黄烷     青江藤烷A     青江藤烷B     青江藤烷C     对映异构体    
Flavane constituents from branch of Celastrus hindsii
HU Xian-qing1,2, LIU Qing-xin2, LI Hui-liang2, HAN Wei1    
1. School of Pharmacy, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China;
2. School of Pharmacy, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China
Abstract: Objective To investigate the chemical constituents in the branch of Cleastrus hindsii from Yunnan province. Methods The compounds were separated and purified by column chromatography with silica gel, RP C18, Sephadex LH-20 columns, and preparative TLC. Their structures were elucidated by the basis of spectroscopic methods and chemical evidences. Results Four flavanes were isolated from 80% ethanol extract from the branch of C. hindsii and identified as (2S)-7, 3'-dimethoxy-6, 4'- dihydroxyflavan (1), 6, 7, 3'-trimethoxy-4'-hydroxyflavan (2), 6, 7-dimethoxy-3', 4'-dihydroxyflavan (3), and (2S)-7, 3'- dimethoxy-4'-hydroxyflavan (4), respectively. Conclusion Compounds 13 are new flavanes with X-ray data, named hindsiflavane A—C, and compounds 2 and 3 are a couple of enantiomers, respectively. Compound 4 is isolated from this plant for the first time.
Key words: Cleastrus hindsii Benth.     (2S)-7, 3’-dimethoxy-6, 4’-dihydroxyflavan     6, 7, 3’-trimethoxy-4’-hydroxyflavan     6, 7-dimethoxy- 3’, 4’-dihydroxyflavan     (2S)-7, 3’- dimethoxy-4’-hydroxyflavan     hindsiflavane A     hindsiflavane B     hindsiflavane C     enantiomers    

青江藤Celastrus hindsii Benth. 是卫矛科(Celastracea)南蛇藤属Celastrus L. 植物,又名夜茶藤、黄果藤。青江藤的根可作为通经药和利尿药使用[1]。前期研究中,国内外的研究者已从该植物中分离得到了三萜[2,3]、倍半萜[4,5]、生物碱[6]等成分,因β-二氢沉香呋喃型倍半萜类成分具有杀虫活性,相关研究主要集中于此。为寻找更多的活性成分,丰富化合物的类型,本实验对产自云南的青江藤茎枝的80%乙醇提取物进行系统化学成分研究,从中分离得到4个黄烷类化合物,分别鉴定为(2S)-7,3′-二甲氧基-6,4′-二羟基黄烷[(2S)-7,3′-dimethoxy-6,4′-dihydroxyflavan,1]、6,7,3′-三甲氧基-4′-羟基黄烷(6,7,3′-trimethoxy-4′- hydroxyflavan,2)、6,7-二甲氧基-3′,4′-二羟基黄烷(6,7-dimethoxy-3′,4′-dihydroxyflavan,3)、(2S)-7,3′-二甲氧基-4′-羟基黄烷 [(2S)-7,3′-dimethoxy-4′-hydroxyflavan,4],化合物13为新的黄烷类化合物,并首次获得X-ray数据,分别命名为青江藤烷A、青江藤烷B、青江藤烷C。其中化合物23分别为一对对映异构体,对映异构体在天然产物中十分少见,这也是首次从该植物中分离得到黄烷类的对映异构体,化合物4为首次从该种植物中分离得到。结构见图 1

图 1 化合物1~4的结构 Fig. 1 Structures of compounds 1—4
1 仪器与材料

柱色谱硅胶(200~300目)和薄层色谱硅胶GF254(烟台江友硅胶开发有限公司);Sephadex LH-20(40~70 μm)填料(美国GE公司),ODS填料(日本YMC公司);薄层色谱制备板(烟台江友硅胶开发有限公司);AVANCE—400、500 MHz核磁共振波谱仪(瑞士Bruker公司);Agilent LC/MSD和Agilent Q-TOF高分辨质谱仪(美国Agilent公司);Bruker FTIR Vector 22红外光谱仪(瑞士Bruker公司);Shimadzu UV—2550分光光度计(日本Shimadzu公司);Perkin-Elmer 341数字旋光仪(美国Perkin-Elmer公司);Buchi Sepacore C—615中压制备色谱系统(瑞士Buchi公司)。

实验用青江藤药材于2010年12月采自云南昆明,由第二军医大学张汉明教授鉴定为南蛇藤属植物青江藤Celastrus hindsii Benth. 的茎枝,标本(2010120822)保存于第二军医大学药学院天然药化教研室。

2 提取与分离

青江藤药材茎枝5.0 kg经80%乙醇热回流提取4次,每次3 h,滤过,合并提取液,减压浓缩,得浸膏300 g,以适量水混悬后分别用三氯甲烷和醋酸乙酯萃取,减压回收溶剂,得三氯甲烷萃取物80 g。将三氯甲烷萃取物经常压硅胶柱色谱分离,石油醚-醋酸乙酯(50∶1、30∶1、10∶1、5∶1、1∶1)梯度洗脱,得到8个部分Fr. 1~8。将Fr. 4(8.8 g)再次经过硅胶柱色谱,石油醚-醋酸乙酯(10∶1)洗脱,得到4个部分Fr. 4-1~4-4。其中Fr. 4-2(200 mg)依次经过Sephadex LH-20(甲醇)及薄层色谱制备板(石油醚-醋酸乙酯10∶1)分离,得到化合物1(20 mg)、4(6 mg);Fr. 6(7.8 g)经过反相中压制备色谱,40%~100%甲醇水溶液梯度洗脱,得到3个部分Fr. 6-1~6-3。将Fr. 6-2(30 mg)经过Sephadex LH-20(甲醇)分离纯化,得到化合物2(6 mg);将Fr. 6-3(100 mg)依次经过Sephadex LH-20(甲醇)及薄层色谱制备板(石油醚-醋酸乙酯8∶1)分离纯化,得到化合物3(30 mg)。

3 结构鉴定

化合物1:无色晶体(甲醇)。[α]25D -1.83°(c 0.30,甲醇);(nm): 286 (3.49);IR(cm-1): 3 396,2 916,1 633,1 512,1 452,1 269,1 122,1 034,827。HR-ESI-MS给出分子离子峰m/z: 325.107 6 [M+Na]+(计算值C17H18NaO5 325.104 6),确定相对分子质量为302,分子式为C17H18O5,不饱和度为9。红外光谱中3 396 cm-1处有强吸收,表明其结构中存在羟基。根据1H-NMR、13C-NMR(表 1)和DEPT谱,可以判断该化合物结构中含有2个甲氧基、2个亚甲基、6个次甲基和7个季碳,结合分子式推测结构中还有2个羟基取代。综合分析并结合1H-1H COSY和HSQC谱,可确定该化合物含有2个苯环,从1H-NMR谱可以判断,其中1个是四取代的,有2个处于对位的苯环质子δH6.39 (1H,s)和6.48 (1H,s);另1个是三取代的,形成ABX耦合系统 [δH 6.96 (1H,d,J = 1.7 Hz),6.75 (1H,d,J = 8.2 Hz),6.81 (1H,dd,J = 8.2,1.7 Hz)],综合以上信息且1H-NMR谱中δH 4.81 (1H,dd,J = 10.0,2.2 Hz),推测该化合物是1个黄烷结构。在1H-1H COSY谱中(图 2),有H-2/H2-3/H2-4,H-5′/H-6′的相关信号,得到2个片段。在HMBC谱中(图 2),可以看到H-5 (δH 6.48) 分别与C-7 (δC 146.6) 和C-9 (δC 147.4) 相关,H-8 (δH 6.66) 分别与C-6 (δC 140.0) 和C-10 (δC 112.6) 相关,甲氧基质子 (δH 3.68) 与C-7 (δC 146.6) 相关,至此,A环的结构已确定;同样地,根据图 2中标出的2′,3′及6′位质子的HMBC相关信号确定B环的结构,甲氧基质子 (δH 3.77) 与C-3′ (δC 147.5) 相关,表明该甲氧基取代于3′位,至此确定了B环的结构;另外,HMBC谱中H2-4 (δH 2.80) 分别与C-5 (δC 115.4),C-9 (δC 147.4) 和C-2 (δC 76.9) 相关;H-2 (δH 4.81) 分别与C-2′ (δC 110.5)和C-6′ (δC 118.8) 相关;H2-3 (δH 4.81) 与C-1′ (δC 132.8) 相关;由此确定了该黄烷的平面结构。化合物的立体构型通过X-ray单晶衍射(图 3)确定,即化合物1鉴定为(2S)-7,3′-二甲氧基-6,4′-二羟基黄烷,是一新化合物,命名为青江藤烷A。单晶数据已提交至CCDC数据库,CCDC号为933083。

表 1 化合物1~3的1H-NMR和13C-NMR谱数据 Table 1 1H-NMR and 13C-NMR data of compounds 1—3

图 2 化合物1~3关键的1H-1H COSY () 和HMBC () 相关信号 Fig. 2 Key 1H-1H COSY () and HMBC () correlations of compounds 1—3

图 3 化合物1~3的X-ray单晶衍射图 Fig. 3 Single X-ray diffraction of compounds 1—3

化合物2:无色晶体(甲醇)。(nm): 240 (3.75);IR(cm-1): 3 437,2 962,1 614,1 512,1 463,1 271,1 120,1 014,854。HR-ESI-MS给出分子离子峰m/z: 317.138 9 [M+H]+(计算值C18H21O5 317.138 4),确定相对分子质量为316,分子式为C18H20O5,不饱和度为9。IR中3 437 cm-1处也有羟基特征强吸收。根据1H-NMR、13C-NMR(表 1)和DEPT谱中的信息,可以判断该化合物结构中含有3个甲氧基、2个亚甲基、6个次甲基和7个季碳。与化合物1的核磁数据相比较,两者非常相似,综合分析1H-1H COSY和HMBC谱,根据部分关键的相关信息(图 2),确定该化合物基本骨架与化合物1相同。在HMBC谱中,可以看到3个甲氧基质子(δH 3.83,3.81,3.90) 分别与C-6 (δC 143.0),C-7 (δC 148.2) 和C-3′ (δC 146.5) 相关,确定3个甲氧基分别取代于6位、7位和3′位。至此,化合物2的平面结构已确定,与1的区别在6位上的取代基不同。该化合物的立体构型通过X-ray单晶衍射分析(图 3)可知,其本身是1对对映异构体,2位上存在2种构型,经检索,其平面结构为新化合物,确定为6,7,3′-三甲氧基-4′-羟基黄烷,命名为青江藤烷B。单晶数据已提交至CCDC数据库,CCDC号为933307。

化合物3:无色晶体(甲醇)。(nm): 278 (3.58);IR(cm-1): 3 418,2 948,1 629,1 514,1 458,1 273,1 124,1 028,838。HR-ESI-MS给出分子离子峰m/z: 325.103 8 [M+Na]+(计算值C17H18NaO5 325.104 6),确定相对分子质量为302,分子式为C17H18O5,计算出不饱和度为9。根据1H-NMR、13C-NMR(表 1)和DEPT谱,判断该化合物结构中含有2个甲氧基、2个亚甲基、6个次甲基和7个季碳。与化合物1的核磁数据相比较可以确定两者结构的骨架相同,综合分析1H-1H COSY和HMBC谱中的相关信号(图 2),确定该化合物也是1个黄烷类的结构。在HMBC谱中,2个甲氧基质子(δH 3.74,3.75) 分别与C-6 (δC 144.5) 和C-7 (δC 149.9) 相关,确定2个甲氧基分别取代于6位和7位。至此,化合物3的平面结构已确定。化合物3的立体构型经X-单晶衍射分析(图 3),发现其也是1对对映异构体,情况与化合物2类似,2位上存在2种构型,经检索,其平面结构为新化合物,将其确定为6,7-二甲氧基-3′,4′-二羟基黄烷,命名为青江藤烷C。单晶数据已提交至CCDC数据库,CCDC号为978634。

化合物4:无色晶体(甲醇)。ESI-MS m/z: 309 [M+Na]+,推测相对分子质量为286。1H-NMR (400 MHz,CDCl3) δ: 7.01 (1H,d,J = 8.2 Hz,H-5),6.98 (1H,d,J = 1.7 Hz,H-2′),6.95 (1H,d,J = 8.0 Hz,H-5′),6.93 (1H,dd,J = 8.0,1.7 Hz,H-6′),6.52 (1H,dd,J = 8.2,1.8 Hz,H-6),6.50 (1H,d,J = 1.8 Hz,H-8),4.97 (1H,dd,J = 10.4,2.2 Hz,H-2),3.92 (3H,s,7-OCH3),3.78 (3H,s,3′-OCH3),2.77~2.94 (2H,m,H-4),2.13 (2H,m,H-3);13C-NMR (100 MHz,CDCl3) δ: 78.0 (C-2),30.1 (C-3),24.6 (C-4),129.9 (C-5),107.4 (C-6),159.0 (C-7),101.5 (C-8),155.8 (C-9),113.8 (C-10),133.5 (C-1′),108.6 (C-2′),146.6 (C-3′),145.3 (C-4′),114.2 (C-5′),119.2 (C-6′),55.2 (7-OCH3),55.8 (3′-OCH3)。以上数据与文献报道基本一致[7],故鉴定化合物4为 (2S)-7,3′-二甲氧基-4′-羟基黄烷。

参考文献
[1] 国家中医药管理局《中华本草》编委会. 中华本草 [M]. 上海: 上海科学技术出版社, 1999.
[2] Trinh T T, Nguyen H C, Pham T N, et al. Isolation and structural characterization of triterpenes from Celastrus hindsii Benth. [J]. Tap Chi Hoa Hoc, 2008, 46: 456-461.
[3] Kuo Y H, Yang-Kuo L M. Antitumour and anti-AIDS triterpenes from Celastrus hindsii [J]. Phytochemistry, 1997, 44(7): 1275-1281.
[4] Huang H C, Shen C C, Chen C F, et al. A novel agarofuran sesquiterpene, celahin D from Celastrus hindsii Benth. [J]. Chem Pharm Bull, 2000, 48(7): 1079-1080.
[5] Kuo Y H, Chou C J, Yang-Kuo L M, et al. A sesquiterpene ester from Celastrus hindsii [J]. Phytochemistry, 1996, 41(2): 549-551.
[6] Kuo Y H, Chen C F, Yang-Kuo L M. Celahinine A, a new sesquiterpene pyridine alkaloid from Celastrus hindsii [J]. J Nat Prod, 1995, 58(11): 1735-1738.
[7] Achenbach H, St?cker M A, Constenla M. Flavonoid and other constituents of Bauhinia manca [J]. Phytochemistry, 1988, 27(6): 1835-1841.