中草药  2015, Vol. 46 Issue (23): 3455-3459
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引用本文doi: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.23.002
郎俊慧, 杨帆, 甘建红, 林厚文. 一种豆荚软珊瑚Lobophytum sp.中二萜类成分研究[J]. 中草药, 2015, 46(23): 3455-3459.
LANG Jun-hui, YANG Fan, GAN Jian-hong, LIN Hou-wen. Diterpenoids from a kind of soft coral Lobophytum sp.[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2015, 46(23): 3455-3459.
一种豆荚软珊瑚Lobophytum sp.中二萜类成分研究
郎俊慧1, 杨帆2, 甘建红1, 林厚文2     
1. 第二军医大学长征医院 药学部, 上海 200433;
2. 上海交通大学医学院附属仁济医院 药学部, 上海 200127
收稿日期: 2015-08-05;
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(81072573,81172978,41106127,81001394)
作者简介: 郎俊慧(1987-),女,硕士,研究方向为天然药物化学。Tel:18221013361 E-mail:zhenshanmei.hui@163.com
通讯作者: 林厚文,博士生导师,教授。Tel:(021)68383346 E-mail:franklin67@126.com
摘要: 目的 研究采自中国西沙群岛海域的一种豆荚软珊瑚Lobophytum sp. 的化学成分。方法 采用硅胶柱色谱和高效液相色谱等方法进行分离纯化,根据理化性质和波谱分析方法鉴定化合物的结构。结果 从豆荚软珊瑚Lobophytum sp. 的95%乙醇提取物中分离得到6个二萜类化合物,分别鉴定为豆荚内酯B(1)、(1S*,3S*,4S*,7E,11E)-3,4-epoxy-13-oxo-7,11,15-cembratriene(2)、(2E,4E,7R,8S,12Z)-1-isopropylcyclotetradeca-4,8-dimethyl-7-hydroxy-1,3,11-triene-8,12-carbolactone(3)、(2E,4E, 8S,12Z)-1-isopropyl-4,8-dimethyl-7-oxocyclotetradeca-1,3,11-triene-8,12-carbolactone(4)、sarcrassin D(5)、laevigatol B(6)。结论 化合物1为新化合物,化合物2～4为首次从该属软珊瑚中分离得到。
关键词: 软珊瑚     豆荚软珊瑚     二萜     豆荚内酯B     (2E,4E,7R,8S,12Z)-1-isopropylcyclotetradeca-4,8-dimethyl-7-hydroxy-1,3,11-triene-8,12-carbolactone    
Diterpenoids from a kind of soft coral Lobophytum sp.
LANG Jun-hui1, YANG Fan2, GAN Jian-hong1, LIN Hou-wen2    
1. Department of Pharmacy, Changzheng Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China;
2. Department of Pharmacy, Ren Ji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200127, China
Abstract: Objective To study the chemical constituents of a kind of soft coral Lobophytum sp. collected from Xisha islands of China. Methods Isolation and purification of the chemical constituents were performed by silica gel and ODS gel column chromatographies as well as HPLC. Their structures were determined on the basis of physicochemical properties and spectroscopic methods. Results Six diterpenoids were obtained in 95% ethanol extract from Lobophytum sp., including chilobolide B (1), (1S*,3S*,4S*,7E,11E)-3,4-epoxy-13-oxo-7,11,15-cembratriene (2), (2E,4E,7R,8S,12Z)-1-isopropylcyclotetradeca-4,8-dimethyl-7-hydroxy-1,3,11-triene-8,12-carbolactone (3), (2E,4E,8S,12Z)-1-isopropyl-4,8-dimethyl-7-oxocyclotetradeca-l,3,11-triene-8,12-carbolactone (4), sarcrassin D (5), and laevigatol B (6). Conclusion Compound 1 is a new compound named chilobolide B. Compounds 2—4 are obtained from Lobophytum sp. for the first time.
Key words: soft coral     Lobophytum sp.     diterpenes     chilobolide B     (2E,4E,7R,8S,12Z)-1-isopropylcyclotetradeca-4,8-dimethyl-7-hydroxy-1,3,11-triene-8,12-carbolactone    

软珊瑚为腔肠动物门（Coelenterata）珊瑚虫纲（Anthozoa）八放珊瑚亚纲（Octocorallia）软珊瑚目（Alcyonacea）的海洋无脊椎动物，是热带和亚热带常见的海洋生物。中国珊瑚礁资源丰富，主要分布于南海和东海海域，其中软珊瑚和柳珊瑚种类繁多，为珊瑚的药用研究提供了丰富的资源基础。珊瑚的药用在《本草纲目》中已有详细记载，主要有清热解毒、软坚散结、活血祛瘀、安神镇惊等功效[1]。

由于海洋生物的多样性，软珊瑚作为无物理防御功能的海洋生物，必然会产生化学或生理防御物质，所以其代谢产物逐步成为海洋天然产物研究的热点。据文献报道，软珊瑚所含化学成分丰富，主要包括萜类、甾体类、神经酰胺和生物碱类等，其中二萜类化合物种类和量丰富，这些化合物通常具有细胞毒[2]、抗病毒[3]、毒鱼[4]、钙拮抗[5]及抗污[6]等活性，具有重要的药用研究价值。国内外研究报道的软珊瑚主要为肉芝软珊瑚Sarcophyton、短指软珊瑚Sinularia和豆荚软珊瑚Lobophytum 3大属。本实验研究对象为其中一种豆荚软珊瑚Lobophytum sp.，二萜类化合物是该属软珊瑚中数目最多的一类次生代谢产物。

为了进一步丰富软珊瑚的二萜类化学成分，本课题组在前期研究基础上[7]，对采自中国西沙群岛海域中的一种豆荚软珊瑚Lobophytum sp. 进行了进一步的系统化学成分研究，从其95%乙醇提取物中分离得到6个二萜类化合物，分别鉴定为豆荚内酯B（chilobolide B，1）、(1S*,3SS*,4SS*,7E,11E)-3,4-epoxy- 13-oxo-7,11,15-cembratriene（2）、(2E,4E,7R,8S,12Z)- 1-isopropyl-cyclotetradeca-4,8-dimethyl-7-hydroxy-1, 3,11-triene-8,12-carbolactone（3）、(2E,4E,8S,12Z)-1- isopropyl-4,8-dimethyl-7-oxocyclotetradeca-l,3,11-triene-8,12-carbolactone（4）、sarcrassin D（5）、laevigatol B（6）。结构见图 1。其中，化合物1为新化合物，化合物2～4为首次从该属软珊瑚中分离得到。

图 1 化合物1～6的结构Fig.1 Structures of compounds 1—6
1 仪器与材料

Perkin-Elmer 341型旋光仪（美国Perkin-Elmer公司）；Bio-Rad FTS-185傅里叶变换红外光谱仪（美国伯乐Bio-Rad公司）；Waters 1525/2998高效液相色谱仪（美国Waters公司），半制备色谱柱为YMC C18（250 mm×10 mm，5 μm）；Q-Tof micro YA019型液质联用仪（美国Waters公司）；Bruker AV-600核磁共振仪（德国Bruker公司）；Sephadex LH-20由Amersham Pharmacia Biotech生产；柱色谱硅胶与硅胶板为烟台江友硅胶开发有限公司产品；柱色谱ODS为北京金欧亚科技发展有限公司产品；正己烷、醋酸乙酯、二氯甲烷、正丁醇和甲醇等分析纯有机溶剂购自上海化学试剂公司；色谱级甲醇和乙腈为Promptar公司产品。

实验样品于2010年4月采自我国西沙群岛海域，经中国科学院南海海洋研究所黄辉研究员鉴定为豆荚软珊瑚Lobophytum sp.，样品标本（编号X-17）保存在中国人民解放军第二军医大学附属长征医院海洋药物研究室。

2 提取和分离

冷冻干燥的豆荚软珊瑚1 kg，切碎成小块，室温下每次用95%乙醇3 L回流提取2 h，重复3次，合并提取液减压浓缩得总浸膏约68 g。将总浸膏混悬分散于水中，依次用正己烷（1 L×3）、二氯甲烷（1 L×3）及正丁醇（1 L×3）分别萃取3次，分别得浸膏19、8和4 g。二氯甲烷萃取物经反相硅胶ODS柱色谱，甲醇-水（20∶80→100∶0）梯度洗脱，得到8个流分（Fr. 1～8），Fr. 4经硅胶柱色谱，正己烷-醋酸乙酯（10∶1→1∶1）梯度洗脱，得到6个流分（Fr. 4a～4f），Fr. 4c经半制备高效液相色谱分离纯化（乙腈-水70∶30），得到化合物1（2.5 mg，tR＝14.3 min）、2（2.3 mg，tR＝17.5 min）和3（3.1 mg，tR＝23.5 min）；Fr. 4d经半制备高效液相色谱分离纯化（乙腈-水65∶35），得到化合物4（2.6 mg，tR＝10.1 min）和5（4.2 mg，tR＝18.5 min）；Fr. 4e经半制备高效液相色谱分离纯化（乙腈-水60∶40），得到化合物6（6.4 mg，tR＝17.6 min）。

3 结构鉴定

化合物1：无色油状物，[α]D25 +75° (c 0.25, CH2Cl2)；IR光谱给出α,β-不饱和羰基（1 668 cm−1）与羟基（3 233 cm−1）特征吸收峰。HR-ESI-MS给出准分子离子峰m/z: 357.204 4 [M＋Na]+（计算值357.204 2，C20H30O4Na），结合NMR数据，确定其分子式为C20H30O4，不饱和度为6。

1H-NMR (600 MHz, CDCl3) 谱（表 1）低场区给出2个烯质子信号δH 6.33 (1H，dd, J = 6.0, 9.0 Hz, H-3) 和5.53 (1H, d, J = 11.1 Hz, H-12)，2个次甲基质子信号δH 2.30 (1H, m, H-18) 和2.20 (1H, d, J = 11.1 Hz, H-11)；高场区给出4个甲基质子信号δH 1.46 (3H, s, H-16), 1.13 (3H, s, H-17), 1.11 (3H, d, J = 6.9 Hz, H-20) 和1.07 (3H, d, J = 6.9 Hz, H-19)。13C-NMR (150 MHz, CDCl3) 谱（表 1）高场区给出4个甲基碳信号δC21.2 (C-20), 23.4 (C-19), 26.6 (C-17) 和27.0 (C-16)，6个亚甲基碳信号δC22.4 (C-4), 26.9 (C-14), 31.6 (C-15), 34.2 (C-8), 36.3 (C-9) 和38.4 (C-5)，2个次甲基碳信号δC33.9 (C-18) 和50.7 (C-11)，3个连氧季碳信号δC 83.7 (C-10), 87.0 (C-6) 和88.9 (C-7)；低场区给出2组烯碳信号δC 118.0 (C-12), 133.6 (C-2), 144.4 (C-3) 和147.5 (C-13)，1个羰基碳信号δC 170.3(C-1)。同时依据HMQC谱，将氢和碳相关信号进行详细归属（表 1）。

表 1 化合物1的1H-NMR和13C-NMR数据 Table 11H-NMR and 13C-NMR data for compound 1

将化合物1的NMR数据与已知化合物sarsolilide A[8]进行比较，两者数据非常相似，提示两者具有相似的结构。不同之处仅在于化合物1少了1组末端烯烃碳信号，多了1个单峰甲基碳信号和1个连氧季碳信号，初步推测化合物1可能是已知化合物sarsolilide A中的环外末端双键与H2O加成后的产物。

1H-1H COSY谱中，H-11 (δH 2.20) 与H-12 (δH 5.53) 相关，H2-8 (δH 1.90) 与H2-9 (δH 1.99, 1.84) 相关；HMBC谱中，H3-17 (δH 1.13) 与C-9 (δC 36.3)、C-10 (δC 83.7)、C-11 (δC 50.7) 相关；C-10 (δC 83.7) 是一个连氧季碳；以上信息说明1个单峰甲基 (δC 26.6) 连接在C-10上，并证实结构中存在C-8到C-12的结构片段。进一步分析HMBC谱，发现H2-8 (δH 1.90) 与C-7 (δC 88.9)、C-10 (δC 83.7)、C-11 (δC 50.7) 相关，H-11 (δH 2.20) 与C-7 (δC 88.9)、C-10 (δC 83.7)、C-12 (δC 118.0) 相关，这些关键相关说明化合物1存在C-7到C-11的五元环结构，从而证实了上述推断。

再次对比化合物1与已知化合物sarsolilide A的碳谱数据，发现两者C-1～C-7，C-11～C-15，C-18～C-20与C-16的化学位移数据基本一致，由此推断化合物1其余部分结构与已知化合物sarsolilide A相同，并从1H-1H COSY与HMBC远程相关（图 2）得以证实。1H-1H COSY谱中，H-18 (δH 2.30) 与H3-19 (δH 1.07)、H3-20 (δH1.11) 相关；HMBC谱中，H3-19 (δH 1.07) 与C-18 (δC 33.9)、C-13 (δC 147.5)、C-20 (δC 21.2) 相关；说明结构中存在1个异丙基，并且此异丙基连接在C-13位上。HMBC谱中，H3-16 (δH 1.46) 与C-5 (δC 38.4)、C-6 (δC 87.0)、C-7 (δC 88.9) 相关，同时C-7为连氧季碳，C-5为亚甲基碳，说明另外1个单峰甲基 (δH 27.0) 连接在C-6位上。最后，1H-1H COSY谱中，H2-15 (δH 2.93, 2.01) 与H2-14 (δH 2.50, 2.04) 相关，H2-4 (δH 2.88, 2.35) 与H-3 (δH 6.33)、H2-5 (δH 2.58) 相关；HMBC谱中，H-12 (δH 5.53) 与C-13 (δC 147.5)、C-14 (δC 26.9)、C-18 (δC 33.9) 相关，H-3 (δH 6.33) 与C-1 (δC 170.3)、C-15 (δC 31.6) 相关，H3-16 (δH 1.46) 与C-1 (δC 170.3) 相关；通过以上分析确定了化合物1的平面结构（图 1）。

图 2 化合物1的关键HMBC ()和1H-1H COSY ()相关 Fig.2 Key HMBC () and 1H-1H COSY () correlations of compound 1

H-12与H3-19，H-3与H2-14之间明显的NOE相关信号证实双键Δ12,13，Δ2,3的构型分别为E式与Z式，并且Δ2,3双键只能为Z式，否则无法构成七元内酯环。化合物1与已知化合物sarsolilide A在C-5、C-6、C-7、C-11、C-12和C-16位碳的化学位移数据一致，由此确定化合物1在C-6、C-7和C-11位的相对构型与已知化合物sarsolilide A相同，而C-10位的相对构型尚待其他方法确定。目前培养的化合物1的单晶太细，无法做X-单晶衍射，其单晶还在不断尝试培养中。综上所述，化合物1的结构确定为 (2Z,6R*,7R*11S*,12E)-6,10-dimethyl-7,10- dihydroxy-13-isopropyl-2,12-dolabelladiene-1,6-olide，是1个新化合物，命名为豆荚内酯B。

化合物2：无色油状物，ESI-MS m/z: 325 [M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 6.62 (1H, t, J = 7.2 Hz, H-11), 5.20 (1H, t, J = 7.0 Hz, H-7), 4.69 (1H, s, H-16a), 4.62 (1H, s, H-16b), 2.61 (1H, m, H-1), 1.72 (3H, s, H-20), 1.71 (3H, s, H-17), 1.64 (3H, s, H-19), 1.21 (3H, s, H-18)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 44.2 (C-1), 33.1 (C-2), 62.1 (C-3), 60.2 (C-4), 39.2 (C-5), 24.2 (C-6), 125.8 (C-7), 134.8 (C-8), 38.7 (C-9), 25.9 (C-10), 144.1 (C-11), 137.4 (C-12), 188.9 (C-13), 43.2 (C-14), 148.3 (C-15), 110.8 (C-16), 19.6 (C-17), 11.6 (C-18), 15.8 (C-19), 16.8 (C-20)。以上数据与文献报道基本一致[9]，故鉴定化合物2为 (1S*,3S*,4S*,7E,11E)-3,4-epoxy-13-oxo-7, 11,15-cembratriene。

化合物3：黄色油状物，ESI-MS m/z: 341 [M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 6.21 (1H, d, J = 11.5 Hz, H-2), 6.13 (1H, t, J = 4.2 Hz, H-11), 5.58 (1H, d, J = 11.5 Hz, H-3), 4.31 (1H, d, J = 9.8 Hz, H-7), 1.85 (3H, s, H-18), 1.45 (3H, s, H-19), 1.10 (3H, d, J = 6.9 Hz, H-16), 1.03 (3H, d, J = 6.9 Hz, H-17)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 147.1 (C-1), 119.9 (C-2), 122.3 (C-3), 134.4 (C-4), 31.3 (C-5), 26.8 (C-6), 67.5 (C-7), 84.8 (C-8), 36.7 (C-9), 33.9 (C-10), 142.1 (C-11), 133.8 (C-12), 28.7 (C-13), 27.5 (C-14), 35.8 (C-15), 22.7 (C-16), 23.1 (C-17), 19.9 (C-18), 21.6 (C-19), 167.2 (C-20)。以上数据与文献报道基本一致[10, 11]，故鉴定化合物3为 (2E,4E,7R,8S,12Z)-1- isopropylcyclotetradeca-4,8-dimethyl-7-hydroxy-1,3,11- triene-8,12-carbolactone。

化合物4：黄色油状物，ESI-MS m/z: 339 [M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 6.03 (1H, d, J = 11.2 Hz, H-2), 5.98 (1H, t, J = 4.3 Hz, H-11), 5.43 (1H, d, J = 11.2 Hz, H-3), 1.78 (3H, s, H-18), 1.53 (3H, s, H-19), 1.08 (3H, d, J = 7.0 Hz, H-16), 1.05 (3H, d, J = 7.0 Hz, H-17)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 145.8 (C-1), 119.4 (C-2), 119.9 (C-3), 134.5 (C-4), 29.9 (C-5), 32.3 (C-6), 209.8 (C-7), 87.2 (C-8), 34.3 (C-9), 32.7 (C-10), 143.6 (C-11), 131.3 (C-12), 27.0 (C-13), 27.5 (C-14), 35.6 (C-15), 22.2 (C-16), 23.2 (C-17), 19.1 (C-18), 29.8 (C-19), 166.8 (C-20)。以上数据与文献报道基本一致[10, 11]，故鉴定化合物4为 (2E,4E,8S,12Z)-1-isopropyl-4,8-dimethyl-7-oxo-cyclotetradeca-1,3,11-triene-8,12-carbolactone。

化合物5：黄色油状物，ESI-MS m/z: 427 [M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 7.58 (1H, d, J = 9.6 Hz, H-3), 6.34 (1H, t, J = 4.3 Hz, H-11), 5.98 (1H, d, J = 9.6 Hz, H-2), 5.27 (1H, brd, J = 10.9 Hz, H-7), 3.72 (3H, s, H-21), 2.07 (3H, s, H-23), 1.36 (3H, s, H-19), 1.12 (3H, d, J = 6.8 Hz, H-16), 1.09 (3H, d, J = 6.8 Hz, H-17)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 156.1 (C-1), 120.6 (C-2), 138.5 (C-3), 129.7 (C-4), 22.4 (C-5), 28.2 (C-6), 68.1 (C-7), 83.2 (C-8), 36.1 (C-9), 28.9 (C-10), 142.5 (C-11), 134.1 (C-12), 35.6 (C-13), 32.8 (C-14), 30.3 (C-15), 19.3 (C-16), 23.7 (C-17), 166.7 (C-18), 25.6 (C-19), 166.1 (C-20), 52.6 (C-21), 170.1 (C-22), 22.3 (C-23)。以上数据与文献报道基本一致[12]，故鉴定化合物5为sarcrassin D。

化合物6：无色油状物，ESI-MS m/z: 341 [M＋Na]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 5.19 (1H, t, J = 2.8 Hz, H-17a), 5.11 (1H, d, J = 10.6 Hz, H-3), 5.06 (1H, t, J = 2.8 Hz, H-17b), 4.76 (1H, d, J = 10.6 Hz, H-2), 4.62 (1H, d, J = 13.1 Hz, H-16a), 4.39 (1H, d, J = 13.1 Hz, H-16b), 2.64 (1H, t, J = 4.1 Hz, H-7), 1.79 (3H, s, H-18), 1.60 (3H, s, H-20), 1.25 (3H, s, H-19)；13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 82.5 (C-1), 85.4 (C-2), 122.7 (C-3), 140.5 (C-4), 38.8 (C-5), 26.7 (C-6), 63.4 (C-7), 61.1 (C-8), 41.3 (C-9), 24.8 (C-10), 124.6 (C-11), 137.4 (C-12), 35.7 (C-13), 33.8 (C-14), 153.6 (C-15), 70.2 (C-16), 107.4 (C-17), 17.5 (C-18), 17.8 (C-19), 16.3 (C-20)。以上数据与文献报道基本一致[13]，故鉴定化合物6为laevigatol B。

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