美洲大蠊的化學(xué)成分

蔣文賢， 羅世林， 王 英， 王 磊， 張曉琦， 葉文才

(1.中國(guó)藥科大學(xué)中藥學(xué)院，江蘇南京210009;2.暨南大學(xué) 藥學(xué)院，廣東廣州510632;3.中南大學(xué)湘雅第二醫(yī)院臨床藥學(xué)研究所，湖南長(zhǎng)沙410011)

美洲大蠊(Periplaneta americana L.)為節(jié)肢動(dòng)物門昆蟲綱蜚蠊目蜚蠊科 (Blattidae)大蠊屬(Peripalneta)昆蟲，俗稱蟑螂，是世界上繁衍力最強(qiáng)的昆蟲之一.美洲大蠊在我國(guó)廣泛分布于廣東，廣西，貴州，福建，云南，四川等地.作為傳統(tǒng)中藥，美洲大蠊具有悠久的入藥歷史，最早記錄于《神農(nóng)本草經(jīng)》［1］，稱為蜚廉，并列為中品，主要用于治療癥瘕積聚、小兒疽積和瘡癰腫毒.現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，美洲大蠊提取物具有明顯的促進(jìn)組織修復(fù)再生，抗腫瘤及抗肝炎作用［2－4］.目前，以美洲大蠊為主要原料制成的上市藥物有康復(fù)新液、心脈隆、肝龍膠囊等.然而，美洲大蠊的活性成分尚不明確，國(guó)內(nèi)外對(duì)其化學(xué)成分多集中在神經(jīng)肽［5］和生物酶類［6］，對(duì)小分子物質(zhì)研究較少.為了尋找美洲大蠊的活性成分，本課題組對(duì)其干燥蟲體的體積分?jǐn)?shù)為70%乙醇提取物進(jìn)行了化學(xué)成分研究，發(fā)現(xiàn)了一些新的異香豆素化合物［7］.在進(jìn)一步研究中，又分離鑒定了10個(gè)化合物，分別鑒定為L(zhǎng)-色氨酸 (1)、L-酪氨酸 (2)、N-乙酰多巴胺 (3)、N-乙酰基酪胺 (4)、4-羥基-苯丙酸 (5)、苯丙酸 (6)、苯乙酸 (7)、(S)-2，3-二羥基丙基棕櫚酸酯 (8)、3，4-二氫-2(1H)-喹啉酮 (9)和3，4-二氫-8-羥基-2(1H)-喹啉酮 (10).化合物3～10均為首次從美洲大蠊中分離得到.

1 材料

Bruker AV-400型核磁共振儀，Agilent 6210 LC/MSD TOF或Waters XeVO-G2 Q-TOF型質(zhì)譜儀;分析型高效液相色譜(HPLC)采用Agilent 1260型高效液相色譜儀 (G1311C四元泵系統(tǒng)和G1315D二極管陣列檢測(cè)器);制備型高效液相色譜 (PHPLC)采用Agilent 1260型高效液相色譜儀(G1310B單元泵系統(tǒng)和G1365D MWD檢測(cè)器).硅膠GF254薄層預(yù)制板購(gòu)自煙臺(tái)化學(xué)工業(yè)研究所;柱層析硅膠(200～300目和300～400目)購(gòu)自青島海洋化工公司;ODS和RP-8柱層析填料 (60～80 μm)購(gòu)自Merck公司;Sephadex LH-20柱層析色譜填料購(gòu)自Pharmacia公司;大孔樹脂HP-20柱層析填料購(gòu)自日本三菱株式會(huì)社;分析型HPLC色譜柱采用Cosmosil C18色譜柱 (4.6×250 mm，5 μm);制備型HPLC色譜柱采用Cosmosil C18色譜柱 (20 mm×250 mm/10 mm×250 mm，5 μm);氘代試劑為美國(guó)CIL公司生產(chǎn);所用化學(xué)試劑均為分析純或色譜純.

實(shí)驗(yàn)用藥材美洲大蠊于2011年5月購(gòu)于云南成滿生物科技有限公司，標(biāo)本 (No.2011052501)保存于暨南大學(xué)中藥及天然藥物研究所.

2 提取分離

美洲大蠊粗粉5.0 kg，用5倍量的體積分?jǐn)?shù)為70%乙醇室溫滲濾提取3次，每次24 h，合并提取液，減壓濃縮得總流浸膏約310 g.浸膏用適量水混懸后，氯仿萃取，合并萃取液減壓濃縮得氯仿部位(53 g)和水部位浸膏 (250 g).

水部位流浸膏(250 g)離心后上清液經(jīng)HP-20型大孔樹脂柱層析，依次用水、體積分?jǐn)?shù)分別為40%、75%和95%乙醇洗脫，冷凍干燥及減壓濃縮乙醇洗脫液.其中，40%部位(43 g)經(jīng)反相C8柱層析，依次用 V甲醇∶V水=10∶90 ～90∶10 梯度洗脫得到5個(gè)餾分 (Fr.1-Fr.5).Fr.2(13 g)經(jīng)硅膠柱層析、Sephadex LH-20(甲醇－水)及制備型HPLC(甲醇－水)分離純化，得到化合物2(3.0 mg).Fr.4(16 g)經(jīng)ODS柱層析、Sephadex LH-20(甲醇－水)及制備型HPLC(甲醇－水)分離純化，分別得到化合物1(44.0 mg)、3(9.0 mg)、4(11.3 mg)和5(12.4 mg).

氯仿部位 (53 g)經(jīng)硅膠柱層析，依次用V環(huán)己烷:V乙酸乙酯=100∶0 ～0∶100，V乙酸乙酯∶V甲醇=100∶0～50∶50梯度洗脫，經(jīng) TLC分析得到6個(gè)主餾分(Fr.A-Fr.F).Fr.C(10 g)經(jīng)反復(fù)硅膠柱層析(環(huán)己烷－乙酸乙酯)、Sephadex LH-20(氯仿－甲醇)及制備型HPLC(甲醇－水/乙腈－水)等色譜技術(shù)分離純化，分別得到化合物6(22.3 mg)、7(43.2 mg)、8(103.0 mg)、9(2.2 mg)和 10(7.3 mg).

3 結(jié)構(gòu)鑒定

(3)化合物3 棕色油狀物，ESI-MS:m/z 194［M-H］－;UV(CH3OH)λmax(log ε):206(3.01)，225(sh，2.52)，283(2.14)nm;IR(KBr)νmax:3 291，1 630，1 527，1 442，1 288，1 117，813 cm－1;1H(CD3OD，400 MHz)δH:6.70(1H，d，J=8.0 Hz，H-8)，6.66(1H，d，J=1.6 Hz，H-5)，6.53(1H，dd，J=8.0，1.6 Hz，H-9)，3.34(2H，m，H-2)，2.63(2H，t，J=7.4 Hz，H-3)，1.91(3H，s，H-2')(圖 1);13C NMR(CD3OD，100 MHz)δC:173.4(C-1')，146.3(C-6)，144.8(C-7)，132.2(C-4)，121.2(C-9)，117.0(C-5)，116.5(C-8)，42.5(C-2)，36.0(C-3)，22.7(C-2')(圖2).以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［10］報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致，故鑒定該化合物為 N-乙酰多巴胺 (N-acetyldopamine).

圖1 化合物3的1H NMR譜(CD3OD)Fig.1 1H NMR spectrum of Compound 3(CD3OD)

圖2 化合物3的13C NMR譜(CD3OD)Fig.2 13C NMR spectrum of Compound 3(CD3OD)

(4)化合物4 棕色油狀物，ESI-MS:m/z 202［M+Na］+;UV(CH3OH)λmax(log ε):206(2.76)，223(sh，2.50)，278(1.72)nm;IR(KBr)νmax:3 281，1 646，1 516，1 439，1 247，830 cm－1;1H(DMSO-d6，400 MHz)δH:7.88(1H，t，J=5.0 Hz，NH)，6.97(2H，d，J=8.5 Hz，H-5，9)，6.67(2H，d，J=8.5 Hz，H-6，8)，3.16(2H，m，H-2)，2.56(2H，m，H-3)，1.77(3H，s.H-2')(圖 3);13C NMR(DMSO-d6，100 MHz)δC:169.0(C-1')，155.7(C-7)，129.5(C-4)，129.4(C-5，9)，115.1(C-6，8)，40.6(C-2)，34.4(C-3)，22.6(C-2')(圖4).以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［11］報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致，故鑒定該化合物為N-乙?；野?N-acetyltyramine).

圖3 化合物4的1H NMR譜(DMSO-d6)Fig.3 1H NMR spectrum of Compound 4(DMSO-d6)

(5)化合物5 白色粉末，ESI-MS:m/z 165［M-H］－;UV(CH3OH)λmax(log ε):243(1.30)，258(1.35)nm;IR(KBr)νmax:3 025，1 689，1 433，980 cm－1;1H(DMSO-d6，400 MHz)δH:7.03(2H，d，J=8.2 Hz，H-2，-6)，6.71(2H，d，J=8.2 Hz，H-3，-5)，2.96(2H，m，H-7)，2.73(2H，m，H-8)(圖 5);13C NMR(DMSO-d6，100 MHz)δC:175.2(C-)，156.2(C-4)，129.6(C-2，-6)，127.2(C-1)，115.4(C-3，-5)，40.3(C-8)，32.3(C-7)(圖6).以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［12］報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致，故鑒定該化合物為4-羥基－苯丙酸(4-hydroxy-benzenepropanoic acid).

圖4 化合物4的13C NMR譜(DMSO-d6)Fig.4 13C NMR spectrum of Compound 4(DMSO-d6)

圖5 化合物5的1H NMR譜(DMSO-d6)Fig.5 1H NMR spectrum of Compound 5(DMSO-d6)

圖6 化合物5的13C NMR譜(DMSO-d6)Fig.6 13C NMR spectrum of Compound 5(DMSO-d6)

(6)化合物6 黃色針晶，ESI-MS:m/z 149［M-H］－;UV(CHCl3)λmax(log ε):242(1.28)，260(1.37)nm;IR(KBr)νmax:3 030，1 694，1 602，1 428，1 304，1 221，933 cm－1;1H-NMR(CD3OD，400 MHz)δH:7.26－7.13(5H，overlapped，H-2，-3，-4，-5，-6)，2.89(2H，t，J=7.7 Hz，H-7)，2.57(2H，t，J=7.7 Hz，H-8)(圖7);13C-NMR(CD3OD，100 MHz)δC:176.9(C-9)，142.2(C-1)，129.5(C-3，-5)，129.4(C-2，-6)，127.3(C-4)，36.8(C-8)，32.1(C-7)(圖8).以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［13］報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致，故鑒定該化合物為苯丙酸(phenylpropionic acid).

圖7 化合物6的1H NMR譜(CD3OD)Fig.7 1H NMR spectrum of Compound 6(CD3OD)

圖8 化合物6的13C NMR譜(CD3OD)Fig.8 13C NMR spectrum of Compound 6(CD3OD)

(7)化合物7 淡黃色粉末，HR-ESI-MS譜顯示準(zhǔn)分子離子峰 m/z 135.045 5［M-H］－(calcd for C8H7O2，135.045 2);UV(CHCl3)λmax(log ε):242(1.13)，258(1.11)nm;IR(KBr)νmax:3 031，1 703，1 603，1 455，1 407，1 244，752 cm－1;1H-NMR(CD3OD，400 MHz)δH:7.31 ～7.21(5H，overlapped，H-2，-3，-4，-5，-6)，3.58(2H，s，H-7)(圖 9);13C-NMR(CD3OD，100 MHz)δC:175.8(C-8)，136.2(C-1)，130.5(C-2，-6)，129.6(C-3，-5)，128.0(C-4)，42.1(C-7)(圖10).以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［14］報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致，故鑒定該化合物為苯乙酸 (phenylacetic acid).

圖9 化合物7的1H NMR譜(CD3OD)Fig.9 1H NMR spectrum of Compound 7(CD3OD)

圖10 化合物7的13C NMR譜(CD3OD)Fig.10 13C NMR spectrum of Compound 7(CD3OD)

(8)化合物8 白色粉末，ESI-MS:m/z 353［M+Na］+;UV(CHCl3)λmax(log ε):242(1.66)nm:IR(KBr)νmax:3 331，3 249，1 730，1 047，720 cm－1;1H-NMR(CDCl3，400 MHz)δH:4.18(1H，dd，J=11.6，4.7 Hz，Ha-3')，4.12(1H，dd，J=11.6，6.1 Hz，Hb-3')，3.90(1H，m，H-2')，3.67(1H，dd，J=11.5，3.9 Hz，Ha-1')，3.57(1H，dd，J=11.5，5.8 Hz，Hb-1')，2.32(2H，t，J=7.6 Hz，H-2)，1.60(2H，m，H-3)，1.26(24H，m，H-4～H-15)，0.86(3H，t，J=6.8 Hz，H-16)(圖 11);13C-NMR(CDCl3，100 MHz)δC:174.6(C-1)，70.5(C-2')，65.4(C-1')，63.6(C-3')，34.4(C-2)，32.1(C-14)，29.9-29.4(C-4～C-13)，25.1(C-3)，22.9(C-15)，14.3(C-16)(圖12).以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［15］報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致，故鑒定該化合物為 (S)-2，3-二羥基丙基棕櫚酸酯 ［(S)-2，3-dihydroxypropyl hexadecanoic acid ester］.

圖11 化合物8的1H NMR譜(CDCl3)Fig.11 1H NMR spectrum of Compound 8(CDCl3)

圖12 化合物8的13C NMR譜(CDCl3)Fig.12 13C NMR spectrum of Compound 8(CDCl3)

(9)化合物9 黃色油狀物，HR-ESI-MS:m/z 148.075 7［M+H］+(C9H10NO，calcd.148.075 7);UV(CHCl3)λmax(log ε):250(2.47)nm;IR(KBr)νmax:3 421，1 683，1 593，1 492，1 437，1 386，1 210，748 cm－1;1H(CD3OD，400 MHz)δH:7.16(2H，overlapped，H-5，7)，6.97(1H，td，J=7.5，1.0 Hz，H-6)，6.85(1H，d，J=7.5 Hz，H-8)，2.95(2H，m，H-4)，2.56(2H，m，H-3)(圖13);13C NMR(CD3OD，100 MHz)δC:174.2(C-2)，139.0(C-8a)，129.0(C-7)，128.6(C-5)，125.4(C-4a)，124.3(C-6)，116.7(C-8)，31.8(C-3)，26.3(C-4)(圖14).以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［16］報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致，故鑒定該化合物為3，4-二氫-2(1H)-喹啉酮 (3，4-dihydro-2(1H)-quinoli-none).

圖13 化合物9的1H NMR譜(CD3OD)Fig.13 1H NMR spectrum of Compound 9(CD3OD)

圖14 化合物9的13C NMR譜(CD3OD)Fig.14 13C NMR spectrum of Compound 9(CD3OD)

(10)化合物10 黃色粉末，ESI-MS:m/z 162［M-H］－;UV(CHCl3)λmax(log ε):251(2.88)，290(2.57)nm;IR(KBr)νmax:3 219，1 652，1 587，1 440，1 397，1 272，1 198，795 cm－1;1H(CD3OD，400 MHz)δH:6.81(H，t，J=7.8 Hz，H-6)，6.69(1H，overlapped，H-5)，6.66(1H，overlapped，H-7)，2.91(2H，t，J=7.5 Hz，H-4)，2.56(2H，t，J=7.5 Hz，H-3)(圖15);13C NMR(CD3OD，100 MHz)δC:173.6(C-2)，145.5(C-8)，126.5(C-8a)，126.2(C-4a)，124.5(C-6)，119.8(C-5)，114.6(C-7)，31.8(C-3)，26.4(C-4)(圖16).以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)［17］報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致，故鑒定該化合物為 3，4-二氫-8-羥基-2(1H)-喹啉酮 (3，4-dihydro-8-hydroxy-2(1H)-quinolinone).

圖15 化合物10的1H NMR譜(CD3OD)Fig.15 1H NMR spectrum of Compound 10(CD3OD)

圖16 化合物10的13C NMR譜(CD3OD)Fig.16 13C NMR spectrum of Compound 10(CD3OD)

4 結(jié)論

美洲大蠊的70%乙醇提取物經(jīng)氯仿萃取，通過(guò)硅膠、Sephadex LH-20、ODS和 HPLC等色譜方法，分離得到了10個(gè)化合物，分別鑒定為 L-色氨酸(1)、L-酪氨酸(2)、N-乙酰多巴胺(3)、N-乙?；野?4)、4-羥基 － 苯丙酸(5)、苯丙酸(6)、苯乙酸(7)、(S)-2，3-二羥基丙基棕櫚酸酯(8)、3，4-二氫-2-喹啉酮(9)和 3，4-二氫-8-羥基-2-喹啉酮(10)(圖17).化合物3～10均為首次從美洲大蠊中分離得到.

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，3，4-二氫-2-喹啉酮(9)是血小板環(huán)磷酸腺苷 (c-AMP)特異性磷酸二酯酶 (PDE)抑制劑，能有效地抑制血小板聚集，防止血栓形成［18］.4-羥基－苯丙酸(5)能抑制NO因子的釋放，具有抗炎作用［19］.這些化合物可能與美洲大蠊保護(hù)心血管及抗炎作用相關(guān).此外，苯丙酸(6)和苯乙酸(7)曾從德國(guó)小蠊中分離得到，是一類聚集信息素［20］，該類化合物可能也對(duì)美洲大蠊具有重要生理功能.

圖17 化合物1－10的結(jié)構(gòu)圖Fig.17 Structure of Compound 1 －10

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