草珊瑚化學(xué)成分的研究

鄭學(xué)芳，劉海洋，鐘惠民

1青島科技大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，青島 266042;2中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所植物 化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650201

草珊瑚(Sarcandra glabra)屬于金粟蘭科(Chloranthaceae)草珊瑚屬(Sarcandra)，別名腫節(jié)風(fēng)、竹節(jié)草、九節(jié)茶、牛膝頭、鴨腳節(jié)等。在我國(guó)主要分布區(qū)域?yàn)樗拇?、江西、云南、安徽、貴州、福建等地，資源豐富，分布廣泛。草珊瑚為傳統(tǒng)中藥，入藥的歷史悠久，具有清熱解毒，祛風(fēng)通絡(luò)，活血祛癖，接骨等功效，主要用于風(fēng)濕疼痛、菌痢、跌打損傷以及骨折等疾?。?］?，F(xiàn)代藥理學(xué)研究證明，草珊瑚具有抗菌消炎、抗腫瘤、抑制流感病毒、鎮(zhèn)痛及促進(jìn)骨折愈合等生物活性;毒理學(xué)研究證明，草珊瑚中的提取物有較好的安全性。研究發(fā)現(xiàn)，草珊瑚中的化學(xué)成分主要為倍半萜、黃酮和香豆素，除此之外，還含有揮發(fā)油、有機(jī)酸、微量元素和氨基酸等類型化合物［2］。其中倍半萜類化合物具有消炎解痙，抗腫瘤，抑制微生物等活性，長(zhǎng)期以來(lái)是大量研究和探討的一類化學(xué)成分，在金粟蘭科植物乙酸乙酯萃取部位多有報(bào)道。因此本文對(duì)草珊瑚乙酸乙酯萃取物進(jìn)行了深入研究，分離得到10個(gè)化合物，包括7個(gè)倍半萜，1個(gè)單萜，2個(gè)三萜，經(jīng)波譜學(xué)方法鑒定分別為Chlorajapolide C(1)，Shizukanolide H(2)，Chloranthalactone E(3)，Istanbulin B(4)，Istanbulin A(5)，4-Hydroxy-4，7-dimethyl-1-tetralone(6)，4α，7α-Epoxyguaiane-10α，11-diol(7)，(+)-Hydroxydihydroneocurueol(8)，3β-Hydroxystigmast-5-en-7-one(9)，3β-Hydroxystigmast-5，22-dien-7-one(10)。其中6～10 這5個(gè)化合物均為首次從該科植物中得到，1、2 為首次從該植物中得到。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與材料

圖1 化合物1～10 的結(jié)構(gòu)Fig.1 Structures of compounds 1-10

1D-NMR 和2D-NMR 用Bruker AM-400、DRX-500 或Avance Ⅲ-600 超導(dǎo)核磁共振儀測(cè)定，以TMS為內(nèi)標(biāo);ESI-MS 用Waters 2695HPLC-Thermofinnigan LCQ Advantage 離子阱質(zhì)譜儀測(cè)定;柱層析硅膠(200～300 目或300～400 目)、GF254薄層層析硅膠及硅膠H(10～40 μm)均為青島海洋化工廠生產(chǎn);薄層層析板上的斑點(diǎn)在UV254燈下看紫外吸收，后用10%的硫酸-乙醇溶液顯色，經(jīng)加熱觀察斑點(diǎn);凝膠SephadexLH-20 為CE 公司產(chǎn)品;高效液相色譜儀為Agilent 1100 型，分析色譜柱型號(hào)為Zorbax-SB-C18 column(4.6 × 150 mm)，半制備色譜柱型號(hào)是Zorbax-SB-C18 column(5 μm;25 cm × 9.4 mm)。本實(shí)驗(yàn)所用草珊瑚(Sarcandra glabra)植物全草樣品于2011 年3 月采自中國(guó)江西省，經(jīng)中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所的劉海洋副研究員鑒定，標(biāo)本保存在中國(guó)科學(xué)院昆明植物所植物化學(xué)與西部資源持續(xù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。

1.2 提取與分離

草珊瑚樣品(10 kg)用95%的乙醇提取(15 L× 3)，減壓濃縮草珊瑚乙醇提液，所得浸膏分散在水中用乙酸乙酯萃取4 次，合并減壓蒸餾回收乙酸乙酯后，得草珊瑚醇提物的乙酸乙酯部分850 g。乙酸乙酯部分用MCI 柱分離，梯度洗脫(50%甲醇:水-70%甲醇:水-100%甲醇:水)，收集50%-70%甲醇∶水部分，減壓濃縮后(450 g)過(guò)氯仿-甲醇(100∶1-2∶1)硅膠柱，得到結(jié)晶4(86 mg)、5(45 mg)，根據(jù)薄層層析顯色合并相同組分得到10 部分粗體物Fr.1-Fr.6，其中Fr.2(18.3 g)反復(fù)過(guò)硅膠柱層析、凝膠柱層析等得到單體化合物3(3.5 mg)、6(11.5 mg)，F(xiàn)r.3(7.2 g)反復(fù)過(guò)硅膠柱層析、凝膠柱層析、高效液相色譜儀等得到單體化合物1(22 mg)、2(2 mg)、7(14 mg)、8(12 mg)，F(xiàn)r.4(10.2 g)反復(fù)過(guò)硅膠柱層析、凝膠柱層析、高效液相層析等得到單體化合物9(4 mg)、10(13 mg)。

2 結(jié)構(gòu)鑒定

化合物1 白色無(wú)定形粉末;ESI-MS 譜給出了化合物的分子量m/z246［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C15H18O3，不飽和度為7。1H NMR(400 MHz，CDCl3)δ:1.52(1H，ddd，J=7.6，6.4，4.4 Hz，H-1)，0.26(1H，dt，J=3.6，3.6 Hz，H-2)，0.81(1H，dt，J=4.0，7.6 Hz，H-2)，1.89(1H，dt，J=2.8，7.6 Hz，H-3)，2.67(1H，brd，J=15.9，H-6)，3.57(1H，d，J=14.7，H-6)，4.98(1H，m，H-8)，2.38(1H，dd，J=11.4，6.2 Hz，H-9)1.35(1H，t，J=11.2 Hz，H-9)，1.78(3H，s，H-13)，1.25(3H，s，H-14)，4.22(2H，s，H-15);13C NMR(400 MHz，CDCl3):27.5(C-1)，15.3(C-2)，23.6(C-3)，139.5(C-4)，138.0(C-5)，24.5(C-6)，161.4(C-7)，78.3(C-8)，46.7(C-9)，48.4(C-10)，119.6(C-11)，174.6(C-12)，8.2(C-13)，21.4(C-14)，58.8(C-15)。其中:一個(gè)酯羰基δC174.6 (s，C-12);2 對(duì)雙鍵δC139.5 (s，C-4)，δC138.0 (d，C-5)，δC161.4 (s，C-7)，δC119.6 (s，C-11);雙鍵均為環(huán)內(nèi)雙鍵，后一個(gè)雙鍵和酯羰基共軛，1H NMR 上δ:1.35～1.42(1H，m，H-1)，0.73～0.75 (1H，m，H-2)，0.97～1.00 (1H，m，H-2)，1.51～1.52 (1H，m，H-3)說(shuō)明化合物中含一個(gè)1，2-二取代的環(huán)丙烷基團(tuán)，根據(jù)以上信息推測(cè)該化合物為烏藥烷型倍半萜。將化合物的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和Chlorajapolide C［3］數(shù)據(jù)比較，兩者數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為Chlorajapolide C。

化合物2 白色無(wú)定形粉末;ESI-MS 譜給出了化合物的分子量m/z 304［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C17H20O5，不飽和度為8。1H NMR (400 MHz，CDCl3)δ:1.55 (1H，m，H-1)，0.84～0.88 (2H，m，H-2)，1.31 (1H，m，H-3)，1.71～1.76 (1H，m，H-4)，2.25～2.29m (1H，m，H-5)，2.82～2.87，2.32～2.36 (2H，m，H-6)，6.39 (1H，s，H-9)，4.45 (2H，s，H-13)，0.91 (3H，s，H-14)，4.16～4.21 (2H，d，J=6.4 Hz，H-15)，2.10 (H-2’CH3);13C NMR (400 MHz，CDCl3)δ:27.2 (C-1)，16.9 (C-2)，22.1 (C-3)，42.7 (C-4)，60.0 (C-5)，22.7 (C-6)，150.0 (C-7)，150.6 (C-8)，123.9 (C-9)，41.8 (C-10)，123.1 (C-11)，170.0 (C-12)，55.2 (C-13)，20.9 (C-14)，65.8 (C-15)，171.2 (C-1')，20.9 (C-2')，和化合物1 類似也是烏藥烷型倍半萜。將化合物的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和Shizukanolides H［4］數(shù)據(jù)比較，兩者數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為Shizukanolides H。

化合物3 白色無(wú)定形粉末;ESI-MS 譜給出了化合物的分子量m/z262［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C15H18O4，不飽和度為7。1H NMR (500 MHz，CDCl3)δ:1.99 (2H，m，H-1，3)，0.69 (dt，J=4.0，8.5，H-2α)，0.82 (1H，m，H-3β)，3.41 (1H，m，H-5)，2.53 (1H，m，H-6α)，2.23 (1H，dd，J=12.0，17.5 Hz，H-6β)，3.96(1H，d，J=6.0 Hz，H-9)，1.82 (3H，s，H-13)，0.55(3H，s，H-14)，4.73 (brs，H-15)，5.01 (d，J=2.0 Hz，H-15);13C NMR (500 MHz，CDCl3)δ:23.8 (C-1)，15.6 (C-2)，22.8 (C-3)，151.7 (C-4)，51.5(C-5)，22.1 (C-6)，158.5 (C-7)，104.3 (C-8)，77.7 (C-9)，43.3 (C-10)，124.9 (C-11)，173.5 (C-12)，8.3 (C-13)，20.0 (C-14)，106.3 (C-15)。1H NMR 上δ:1.99 (2H，m，H-1，3)，0.69 (dt，J=4.0，8.5，H-2α)說(shuō)明化合物中含一個(gè)1，2-二取代的環(huán)丙烷基團(tuán)，推測(cè)該化合物為烏藥烷型倍半萜。將化合物核磁數(shù)據(jù)和Chloranthalactone E［5］數(shù)據(jù)比較，數(shù)據(jù)基本一致，化合物鑒定為Chloranthalactone E。

化合物4 無(wú)色棱錐狀結(jié)晶(MeOH);ESI-MS譜給出了化合物的分子量m/z248［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C15H20O3，不飽和度為6。1H NMR (400 MHz，CDCl3)δ:2.47 (1H，m，H-2)，2.49 (1H，m，H-2)，1.40 (1H，m，H-3)，2.44 (1H，m，H-3)，2.07 (1H，m，H-4)，2.72 (1H，d，H-6)，2.10 (1H，d，H-6)，4.60 (1H，s，H-8)，1.74 (1H，m，H-9)，1.98 (1H，m，H-9)，2.41(1H，m，H-10)，1.74 (3H，s，H-13)，0.48 (3H，s，H-14)，0.98 (3H，d，H-15);13C NMR (400 MHz，CDCl3)δ:209.1 (C-1)，41.2 (C-2)，29.2 (C-3)，42.3 (C-4)，44.3 (C-5)，38.4 (C-6)，159.4 (C-7)，79.9 (C-8)，31.0 (C-9)，54.1 (C-10)，122.5(C-11)，174.5 (C-12)，8.2 (C-13)，11.9 (C-14)，14.8 (C-15)。根據(jù)雙鍵δC159.4 (s，C-7)，δC122.5(s，C-11)與酯羰基δC174.5 (s，C-12)形成共軛，且還有一個(gè)酮羰基δC209.1 (s，C-1)，推測(cè)該化合物為艾里莫芬型倍半萜。將化合物的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和Istanbulin B［6］數(shù)據(jù)比較，兩者數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為Istanbulin B。

化合物5 無(wú)色棱錐狀結(jié)晶(MeOH);ESI-MS譜給出了化合物的分子量m/z264［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C15H20O4，不飽和度為6。1H NMR (400 MHz，CDCl3)δ:2.37 (2H，m，H-2)，2.20 (1H，m，H-3)，2.29 (1H，m，H-4)，2.24 (1H，m，H-3)，2.30 (1H，s，H-6)，2.56 (1H，d，H-6)，1.71 (1H，d，H-9)，2.39 (1H，d，H-9)，2.75 (1H，d，H-10)，1.72 (3H，s，H-13)，0.48 (3H，s，H-14)，0.96 (3H，d，H-15);13C NMR(400 MHz，CDCl3)δ:210.8 (C-1)，41.0 (C-2)，30.9(C-3)，41.9 (C-4)，44.7 (C-5)，36.7 (C-6)，158.1(C-7)，103.6 (C-8)，33.5 (C-9)，54.1 (C-10)，123.5 (C-11)，172.7 (C-12)，7.8 (C-13)，11.3 (C-14)，14.5 (C-15)。此化合物和化合物4 相似，不同的是8 位多一個(gè)羥基，推測(cè)該化合物也為艾里莫芬型倍半萜。將化合物的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和Istanbulin A［6］數(shù)據(jù)比較，數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為Istanbulin A。

化合物6 白色無(wú)定形粉末;ESI-MS 譜給出了化合物的分子量m/z190［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C12H14O2，不飽和度為6。1H NMR (400 MHz，CDCl3)δ:2.88 (1H，brdt，J=17.8，5.8 Hz，H-2eq)，2.70 (1H，ddd，J=17.8，10.0，5.8 Hz，H-2ax)，2.23 (1H，m，H-3eq)，2.33 (1H，m，H-3ax)，7.62 (1H，d，J=8.0 Hz，H-5)，7.45 (1H，dd，J=7.6，2.0 Hz，H-6)，7.79(1H，d，J=2.0 Hz，H-8)，1.58 (3H，s，4-CH3)，2.39 (3H，s，7-CH3);13C NMR (400 MHz，CDCl3)δ:197.7 (C-1)，35.9 (C-2)，38.3 (C-3)，70.1 (C-4)，127.1 (C-5)，135.2 (C-6)，137.7 (C-7)，125.2(C-8)，146.6 (C-4a)，130.3 (C-8a)，29.0 (C-4CH3)，20.9 (C-7CH3)。1H NMR 上δ:7.62 (1H，d，J=8.0 Hz，H-5)，7.45 (1H，dd，J=7.6，2.0 Hz，H-6)和7.79 (1H，d，J=2.0 Hz，H-8)表明化合物中有一個(gè)苯環(huán)。將化合物的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和4-Hydroxy-4，7-dimethyl-1-tetralone［7］數(shù)據(jù)比較，兩者數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為4-Hydroxy-4，7-dimethyl-1-tetralone。

化合物7 白色無(wú)定形粉末;ESI-MS 譜給出了化合物的分子量m/z254［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C15H26O3，不飽和度為3。1H NMR (400 MHz，CDCl3)δ:2.15 m，1.68 m，1.82 m，1.76 m，2.17 m，2.31 brt (7.8)，2.55 brd (12.6)，2.36 ddd (12.6，7.8，1.8)，1.70 m，1.81 m，1.58 brdd (13.2，9.6)，1.86 m，1.18 s，1.24 s，1.32 s，1.35 s;13C NMR (400 MHz，CDCl3)δ:53.5 (d，C-1)，29.8 (t，C-2)，39.5 (t，C-3)，94.3(s，C-4)，54.0 (d，C-5)，32.2 (t，C-6)，92.6 (s，C-7)，29.7 (t，C-8)，34.0 (t，C-9)，75.6 (s，C-10)，73.4 (s，C-11)，24.5 (q，C-12)，26.0 (q，C-13)，33.8 (q，C-14)，28.4 (q，C-15)。將化合物7 的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和4α，7α-Epoxyguaiane-10α，11-diol［8］數(shù)據(jù)比較，數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為4α，7α-Epoxyguaiane-10α，11-diol。

化合物8 白色無(wú)定形粉末;ESI-MS 譜給出了化合物的分子量m/z170［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C10H18O2，不飽和度為2。1H NMR (400 MHz，CDCI3)δ:4.73 (2H，s，H-9)，3.64 (1H，s，H-2)，2.26 (q，J=12，4.1 Hz，H-4)，1.92 (ddd，J=15.2，12.0，3.1 Hz，H-3)，1.76 (m，H-5a)，1.73 (3H，s，H-10)，1.66 (brddd，J=15.2，4.0，4.0 Hz，H-3)，1.56 (3H，m，H-5b，6a，6b)，1.26 (3H，s，H-7);13C NMR (400 MHz，CDCI3)δ:149.3 (s，C-8)，109.0 (t，C-9)，73.9 (d，C-2)，71.3 (s，C-l)，37.4 (d，C-4)，33.9 和33.6 (t，C-3 和C-6)，26.6 (q，C-7)，26.1 (t，C-5)，21.1 (q，C-10)。13C NMR 和13C-DEPT NMR 譜給出10個(gè)碳信號(hào)，1 對(duì)雙鍵δC149.3 (s，C-8)，δC109.0 (t，C-9)，根據(jù)不飽和度，除了此雙鍵，還有一個(gè)環(huán)。根據(jù)以上信息推測(cè)該化合物為單萜化合物。將化合物的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和(+)-Hydroxydihydroneocurueol［9］數(shù)據(jù)比較，兩者數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為(+)-Hydroxydihydroneocurueol。

化合物9 無(wú)定形粉末;ESI-MS 譜給出了化合物的分子量m/z428［M］+，分析1H NMR 和13C NMR譜圖，可以推斷其分子式是C29H48O2，不飽和度為6。1H NMR (400 Hz，CDCl3)δ:0.68 (3H，s)，0.79(3H，d，J=6.5 Hz)，0.82 (3H，d，J=6.5 Hz)，0.85 (3H，t，J=7.2 Hz)，0.93 (3H，d，J=6.3 Hz)，1.19 (3H，s)，3.67 (1H，m)，5.69 (1H，brs);13C NMR (400 Hz，CDCl3)δ:C1-36.3 (s)，C2-31.1 (t)，C3-70.5 (d)，C4-41.8 (t)，C5-165.1(s)，C6-126.0 (d)，C7-202.4 (s)，C8-45.8 (d)，C9-43.1 (d)，C10-49.9 (t)，C11-21.2 (t)，C12-38.6 (t)，C13-55.3 (d)，C14-49.9 (d)，C15-26.0(t)，C16-28.5 (t)，C17-54.6 (d)，C18-11.9 (q)，C19-17.3 (q)，C20-36.0 (d)，C21-19.0 (q)，C22-33.9 (t)，C23-26.3 (t)，C24-45.4 (d)，C25-29.1(d)，C26-18.9 (q)，C27-19.8 (q)，C28-23.0 (t)，C29-11.9 (q)。將化合物的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和3β-Hydroxystigmast-5-en-7-one［10］比較，兩者數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為3β-Hydroxystigmast-5-en-7-one。

化合物10 無(wú)定性粉末;ESI-MS 譜給出了化合物的分子量m/z426［M］+，分析1H NMR 和13C NMR 譜圖，可以推斷其分子式是C29H46O2，不飽和度為7。1H NMR (400 MHz，CDCl3)δ:5.69 (1H，d，J=1.8 Hz，H-6)，5.16 (1H，dd，J=15.0，8.4 Hz，H-22)，5.01 (1H，dd，J=15.0，8.4 Hz，H-23)，3.68 (1H，m，H-3)，0.69 (3H，s，CH3-18)，1.20(3H，s，CH3-19)，1.03 (3H，d，J=6.6 Hz，CH3-21)，0.79 (3H，d，J=6.0 Hz，CH3-26)，0.85 (3H，d，J=6.0 Hz，CH3-27)，0.82 (3H，t，J=7.2 Hz，CH3-29);13C NMR (400 MHz，CDCl3)δ:C1-36.3(s)，C2-31.1 (t)，C3-70.5 (d)，C4-41.8 (t)，C5-165.0 (s)，C6-126.1 (d)，C7-202.4 (s)，C8-45.3(d)，C9-42.9 (d)，C10-49.9 (t)，C11-21.2 (t)，C12-38.5 (t)，C13-54.6 (d)，C14-50.0 (d)，C15-26.4 (t)，C16-29.0 (t)，C17-54.6 (d)，C18-12.2(q)，C19-17.3 (q)，C20-36.3 (d)，C21-19.0 (q)，C22-138.1 (d)，C23-129.5 (d)，C24-45.3 (d)，C25-29.0 (d)，C26-21.2 (q)，C27-21.2 (q)，C28-21.4 (t)，C29-12.2 (q)。該化合物和化合物9 相似，不同的是該化合物C-22 和C-23 形成了雙鍵。將化合物的1H NMR 和13C NMR 數(shù)據(jù)和3β-Hydroxystigmast-5，22-dien-7-one［11］數(shù)據(jù)做比較，兩者數(shù)據(jù)基本一致，因此化合物鑒定為3β-Hydroxystigmast-5，22-dien-7-one。

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