云南野生毛喉鞘蕊花化學(xué)成分的研究

歐陽(yáng)文，楊 梅，劉庚貴，何桂霞，裴 剛，杜方麓*

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙，410208）

毛喉鞘蕊花Coleus forskohlii Briq.屬于唇形科Labiatae鞘蕊花屬植物，系多年生草本，在國(guó)外主要產(chǎn)于印度，斯里蘭卡，尼泊爾，不丹以及非洲地區(qū)，國(guó)內(nèi)僅在云南東北部海拔2 300 m的曠野山坡上有野生植株。在古印度，毛喉鞘蕊花被稱為“萬(wàn)靈藥”，民間用于治療感冒、咳嗽等疾病，現(xiàn)代藥理研究表明該植物對(duì)支氣管哮喘、充血性心力衰竭、青光眼等具有良好的治療效果。筆者對(duì)云南會(huì)澤野生毛喉鞘蕊花乙酸乙酯提取物進(jìn)行了化學(xué)成分研究，現(xiàn)將實(shí)驗(yàn)方法與結(jié)果報(bào)道如下。

1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1 儀器

WQF-410 FT紅外光譜儀（北京北分瑞利分析儀器公司）；Varian高分辨超導(dǎo)核磁共振譜儀 （美國(guó)Varian公司）；Varian Inova600型質(zhì)譜儀 （美國(guó) Varian公司）；X-5顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀（北京泰克儀器有限公司）。

1.2 藥材與試劑

野生毛喉鞘蕊花的根及根莖，產(chǎn)于云南省會(huì)澤縣，經(jīng)湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院周日寶教授鑒定。

100～200目柱層析硅膠及薄層層析硅膠H、G均為青島海洋化工廠生產(chǎn)，其它有機(jī)試劑均為湖南匯虹試劑公司生產(chǎn)，規(guī)格為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 提取與分離

取干燥后的毛喉鞘蕊花根及根莖3 kg，粉碎成粗粉，先用石油醚脫脂，再用乙酸乙酯微熱回流提取3次，每次3 h。乙酸乙酯提取液濃縮，得浸膏約90 g。浸膏上硅膠柱，PE-EtOAc梯度洗脫，將洗脫部分反復(fù)硅膠柱層析并結(jié)合重結(jié)晶，20∶1洗脫部分得化合物 4（28 mg），10 ∶1 洗 脫 部 分 得 化 合 物 1 （100 mg）、2（38 mg）、3（64 mg）、5（85 mg）、6（147 mg）、7（2 mg）?；衔锝Y(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1。

圖1 云南野生毛喉鞘蕊花的化合物結(jié)構(gòu)式

2.2 結(jié)構(gòu)鑒定

2.2.1 化合物 2 黃色柱狀晶體 （PE/EtOAc），m.p.201～202 ℃（溫度計(jì)未校正），不溶于 PE，可溶于 CHCl3，EtOAc，Me2CO，MeOH。1H-NMR中，高場(chǎng)處出現(xiàn)3個(gè)角甲基峰：δ1.429（3H，s），1.447（3H，s）和 1.655（3H，s）；一組芳環(huán)上異丙基的信號(hào)峰：δ1.252（3H，d，J=6.6Hz），1.232（3H，d，J=6.6Hz），3.242（1H，m，J=6.6～7.2Hz）。13C-NMR 譜和 DEPT 譜顯示共有20 個(gè)碳峰，5 個(gè)飽和甲基：δ23.1，23.2，27.6，27.9，28.5；3 個(gè)飽和亞甲基：δ18.6， 30.8， 37.6； 2 個(gè)次甲基：δ27.9，116.7； 7個(gè)烯季碳：δ121.6，135.7，140.2，143.8，144.3，144.8，149.1；2個(gè)飽和季碳δ42.1，36.9；1個(gè)不飽和酮羰基碳δ181.7。將其1H-NMR譜和13C-NMR譜數(shù)據(jù)與sugiol、coleon U等的波譜數(shù)據(jù)[1]比較，推測(cè)其為一松香烷型二萜。EI-MS給出分子離子峰m/z 330[M+]，得出該化合物的分子量為330。結(jié)合1H-NMR和13C-NMR，可以得出分子式為C20H26O4，分子中有3個(gè)羥基取代。與文獻(xiàn)[2]對(duì)照，鑒定化合物2為14-deoxycoleon U。

2.2.2 化合物3 無(wú)色方晶（PE/EtOAc），熔距 231～232℃(溫度計(jì)未校正)。 不溶于 PE， 溶于 CHCl3、EtOAc；1%香草醛-硫酸噴霧顯紫紅色。IR光譜顯示該化合物有酯羰基的特征吸收峰（1729、1232、1035）,末端單取代烯烴的相關(guān)峰（3089、1641、995、912）， 偕二甲基的相關(guān)峰（1392、1365）。1H-NMR 譜中高場(chǎng)區(qū) δ0.987，1.005，1.271，1.440，1.473 有 5個(gè)甲基單峰。 由 δ2.064（3H，s）和 1.966（3H，s）推測(cè)化合物中有兩個(gè)乙酰氧基取代。 δ2.632 （1H，d，J=18.6 Hz）和2.654（1H，d，J=18.6 Hz）為一個(gè) AB 耦合系統(tǒng)，歸屬為與羰基相連碳上的2個(gè)不等價(jià)質(zhì)子；δ3.244（1H，s）歸屬為與羰基相連的碳上的 1個(gè)次甲基質(zhì)子。δ5.051（1H，d，J=10.8Hz）、5.224 （1H，d，J=17.4 Hz） 和 5.942 （1H，dd，J1=10.8Hz，J2=17.4 Hz）為一組典型的單取代乙烯ABX系統(tǒng)。δ5.54，5.59為與酰氧相連碳上的氫質(zhì)子峰。13C-NMR譜中δ169.4，169.7是兩個(gè)酯羰基碳峰，另外還有1個(gè)酮羰基碳峰，以及4個(gè)連氧碳峰。DEPT譜顯示分子中有7個(gè)甲基，5個(gè)亞甲基，5個(gè)次甲基，結(jié)合13C-NMR推斷出分子中還有7個(gè)季碳。由EI-MS給出的分子離子峰m/z 420[M+]得出該化合物的分子量為420，因此該化合物的分子式為C24H36O6。將其1H-NMR、13C-NMR譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確歸屬，對(duì)照文獻(xiàn)[3]，判斷化合物3為forskolin H。結(jié)合HMBC對(duì)其碳?xì)鋽?shù)據(jù)做了準(zhǔn)確歸屬，詳見(jiàn)表1。

2.2.3 化合物4 橙色柱狀晶體 （PE）， 易溶于PE、CHCl3、E-tOAc。 IR 圖譜中，3317 cm-1（強(qiáng)，寬）提示有締合羥基，1699 cm-1顯示為羰基，1616 cm-1處有一個(gè)強(qiáng)峰提示可能有共軛雙鍵。EI-MS給出的分子離子峰m/z 448[M+]，推測(cè)化合物的分子量為448。13C-NMR譜顯示分子中存在30個(gè)碳。δ205.9，182.7為酮羰基碳峰；δ151.9，149.5，145.1，144.6，136.5，123.7 均 為SP2雜化的碳峰，6個(gè)碳原子組成3對(duì)雙鍵；飽和碳區(qū)（δ0-70）共24個(gè)碳峰，δ57.9可能是與雙鍵或者氧相連的碳峰；其余23個(gè)都是與飽和碳原子相連的碳峰。DEPT譜顯示該化合物有7個(gè)甲基，7個(gè)亞甲基和4個(gè)次甲基，說(shuō)明存在季碳 12個(gè)。 HSQC 中，δ7.720（1H，s）處沒(méi)有碳?xì)渲苯酉嚓P(guān)，證實(shí)為-OH 上的質(zhì)子，1H-NMR 中，除 δ7.720(1H，s)為OH外，其余峰均為與飽和碳原子相連的氫，說(shuō)明不飽和碳原子上的氫全部被取代。 δ0.693（1H，t，J=6Hz）可能是環(huán)丙基上-CH2-的一個(gè)氫，HSQC顯示其與碳δ13.5直接相關(guān)，同時(shí) δ0.778（1H，t）也與其直接相關(guān)，HMBC 顯示 δ0.693 和δ0.778 均與 δ31.3、34.7 處碳相關(guān)，說(shuō)明 δ13.5，34.7，31.3 處的 3 個(gè)碳構(gòu)成一個(gè)環(huán)丙基。 δ0.809（3H，d，J=6.6 Hz），1.042（3H，d，J=6.6 Hz），1.747（H，m，J=6.6～7.2 Hz）進(jìn)一步表明結(jié)構(gòu)中存在異丙基，δ1.262（3H，d，J=7.2 Hz），1.311（3H，d，J=7.2Hz），3.127（H，m，J=6.6～7.2 Hz）提示結(jié)構(gòu)中存在第二個(gè)異丙基，1H-1H COSY也證實(shí)了上述兩個(gè)異丙基的存在。 HSQC 中 δ0.930（3H，s），0.973（3H，s），1.161（3H，s）分別與δ33.4，22.1，19.1處的甲基碳直接相關(guān)，說(shuō)明這3個(gè)甲基與季碳相連，為3個(gè)角甲基。結(jié)合1H-NMR和13CNMR，分子中存在30個(gè)碳原子，3個(gè)氧原子，分子量為448，故該化合物的分子式為 C30H40O3，不飽和度為 11，扣除2個(gè)羰基和3個(gè)不飽和雙鍵，還剩6個(gè)不飽和度，故推測(cè)分子中可能有6個(gè)環(huán)。對(duì)照文獻(xiàn)[4]判斷化合物4為chamaecydin，結(jié)合HMBC對(duì)其碳?xì)鋽?shù)據(jù)做了準(zhǔn)確歸屬，詳見(jiàn)表2和圖2。

表 1 云南野生毛喉鞘蕊花化合物 3、5 的 1H-NMR（600 MHz）和 13C-NMR（150MHz）數(shù)據(jù) [δ（ppm），J(Hz)]

圖2 云南野生毛喉鞘蕊花化合物4的HMBC部分相關(guān)圖

2.2.4 化合物5 白色針狀結(jié)晶（PE/EtOAc），難溶于PE，易溶于CHCl3、EtOAc，微溶于甲醇。1%香草醛-硫酸噴霧烘烤顯紫色。由EI-MS給出的分子離子峰m/z 494[M+]推斷化合物的分子量為494。結(jié)合1H-NMR和13C-NMR數(shù)據(jù)，該化合物的分子式應(yīng)為C26H38O9。IR顯示3473 cm-1為羥基的伸縮振動(dòng)峰，1739 cm-1為酯基的νC=O峰，1718 cm-1是酮羰基的νC=O峰。13C-NMR譜顯示化合物5共有26個(gè)碳：δ205.1 為酮羰 基的 碳 峰，δ168.3，169.8，168.8 3 個(gè)是酯羰基的碳峰，即乙酰氧基中的羰基碳；δ145.8為雙鍵中的1個(gè)碳，因其化學(xué)位移值較高，推測(cè)為與端基碳相連的碳，即C-14；δ110.3為雙鍵中的1個(gè)碳，因其化學(xué)位移值較低，推測(cè)為端基碳，即 C-15；δ69.4，73.9，75.7，76.6，81.4，81.6是 6 個(gè)連氧碳峰，其中，HSQC 圖譜顯示 δ69.4，73.9，76.6 與氫譜產(chǎn)生相關(guān)峰，分別歸屬為C-1，C-6，C-7，另外3個(gè)碳沒(méi)有相關(guān)峰，歸屬為 C-8，C-9，C-13。 δ20.8，21.4，21.7 是與羰基相連的甲基碳峰，即3個(gè)乙酰氧基 （-OAc）中的甲基碳。δ19.6，23.1，23.2，23.4，30.9，32.7，33.8，36.9，42.9，43.4，48.7 是不與氧相連的烷基碳，即 C-2，3，4，5，10，12，16，17，18，19，20。 DEPT 顯示該化合物分子中有8個(gè)甲基、4個(gè)亞甲基和5個(gè)次甲基，因此分子中有1個(gè)活潑氫和9個(gè)季碳。1H-NMR中存在一組明顯的ABX 偶 合 系 統(tǒng) ：δ5.879 （1H，dd,J=10.8，16.8 Hz）,5.202（1H,d,J=16.8 Hz）,4.901（1H，d,J=10.8 Hz）；δ4.707（1H,s），活潑氫，歸屬為 C-1 相連的羥基質(zhì)子；δ3.101（1H,d,J=16.2 Hz）、2.392（1H,d,J=16.8 Hz）是 C-12 上的兩個(gè)氫質(zhì)子；δ2.385（1H,d,J=3.6 Hz）是C-5上的氫質(zhì)子；δ2.062（3,s），1.994（3H,s），1.984（3H,s）分別為 3 個(gè) COCH3的甲基質(zhì)子；結(jié)合HMBC、HSQC等圖譜，推斷化合物5為1，6-二乙酰佛司可林。結(jié)合HMBC對(duì)其碳?xì)鋽?shù)據(jù)做了準(zhǔn)確歸屬，詳見(jiàn)表2。

2.2.5 化合物6 無(wú)色針狀結(jié)晶（PE-EtOAc），m.p.139℃～140℃（溫度計(jì)未校正），易溶于CHCl3，微溶于 Me2CO，EtOH，Libermann-Burchard反應(yīng)陽(yáng)性，顯藍(lán)色。IR圖譜與β-谷甾醇已知圖譜對(duì)照一致。薄層層析展開(kāi)化合物6和β-谷甾醇對(duì)照品，Rf均為0.57。結(jié)合以上數(shù)據(jù)以及與文獻(xiàn)[5]比較，鑒定化合物6為β-谷甾醇。

表2 云南野生毛喉鞘蕊花化合物4的1H-NMR（600 MHz）和 13C-NMR（150 MHz）數(shù)據(jù) [CDCl3，δ（ppm），J(Hz)]

3 結(jié)論

研究表明，會(huì)澤野生毛喉鞘蕊花乙酸乙酯提取物中，已鑒定化學(xué)結(jié)構(gòu)的5個(gè)化合物主要屬于二萜類，包括半日花烷型、松香烷型；而未鑒定結(jié)構(gòu)的化合物1、7經(jīng)化學(xué)分析亦屬于萜類化合物。佛司可林(forskolin,簡(jiǎn)寫(xiě)為FSK)為目前所知唯一從植物中得到的最強(qiáng)的腺苷酸環(huán)化酶激活劑，參與體內(nèi)多種細(xì)胞功能調(diào)節(jié)，臨床上用于治療充血性心力衰竭、腫瘤轉(zhuǎn)移、青光眼、支氣管哮喘、皮膚病等。化合物3、5屬于佛司可林類似物，化學(xué)結(jié)構(gòu)與其近似，因此值得進(jìn)一步研究與開(kāi)發(fā)。

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