香附酸的化學結(jié)構(gòu)お

許洪波 耿長安 張雪梅 馬云保 黃曉燕 陳紀軍

[摘要]對香附Cyperusrotundus化學成分進行研究，采用多種色譜技術(shù)（硅膠、氧化鋁、Sephadex LH20、MCI gel CHP20P、HPLC等） 分離純化，根據(jù)波譜學數(shù)據(jù)（IR，MS，1D，2DNMR）進行結(jié)構(gòu)鑒定。從香附中分離得到13個化合物，其中包括3個倍半萜，3個三萜，4個酰胺，1個木脂素及2個其他類化合物。它們的結(jié)構(gòu)被分別鑒定為香附酸（1），（4S，5E，10R）7oxotrinoreudesm5en4βol（2），4，7二甲基4羥基1四氫萘酮（3），蒲公英萜酮（4），達瑪二烯醇乙酸酯（5），澤屋萜（6），假蒟亭堿（7），幾內(nèi)亞胡椒酰胺（8），墻草堿（9），己內(nèi)酰胺（10），鵝掌楸苦素（11），3hydroxy1（4hydroxy3，5dimethoxyphenyl）2[4（3hydroxy1（E）propenyl）2，6dimethoxyphenoxy]propylβDglucopyranoside（12）和1（3，4methylenedioxyphenyl）1Etetradecene（13）。其中，化合物1為一個新的鏈狀倍半萜類化合物，其化學結(jié)構(gòu)為6甲基2異丙烯基7，10二氧代十一酸，命名為香附酸；化合物2和3為2個降倍半萜類化合物?；衔?～13均為首次從該屬植物中分離得到，該研究豐富了香附的化學成分種類。

[關(guān)鍵詞]香附；香附酸；倍半萜；酰胺

香附Cyperi Rhizoma為莎草科植物莎草Cyperus rotundus L 的干燥根莖，始載于南北朝時期陶弘景的《名醫(yī)別錄》，為1963—2010年版的《中國藥典》所收載。中藥香附性平，味辛、微苦、甘，具有疏肝解郁，調(diào)經(jīng)止痛之功效[1]。國外學者在20世紀二三十年代即對香附的化學成分進行了研究[24]，迄今，共從中分離鑒定了100多個化合物，主要包括萜類（單萜、倍半萜、三萜），黃酮，生物堿等[5]。現(xiàn)代藥理研究表明其具有抗菌、鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、抑制乙酰膽堿酯酶、抗糖尿病及雌激素樣作用等活性[56]。本課題組利用HepG 2215細胞模型對香附進行了體外抗HBV活性研究，發(fā)現(xiàn)香附的90%和50%乙醇提取部位具有較強的抑制HBV DNA復(fù)制活性，為了闡明其活性物質(zhì)，我們前期從其活性部位分離得到37個倍半萜類成分，特別是9個桉烷型倍半萜對HBV DNA的復(fù)制具有較好的抑制作用[7]。

為豐富香附的化學成分，本研究進一步對香附的乙酸乙酯萃取部位進行系統(tǒng)的化學成分研究，從中分離鑒定了13個化合物，其中化合物1為一個新的鏈狀倍半萜，其余已知化合物（2～13）均為首次從莎草屬中分離得到。

1材料

高分辨質(zhì)譜用ITTOFLCMS（Shimadzu，Kyoto，Japan） 質(zhì)譜儀測定，熔點通過SGWX4B顯微熔點儀（上海精密科學儀器有限公司）測定。核磁共振譜用Brucker AM400，DRX500或Brucker Avance III600型超導(dǎo)核磁共振儀（Bruker，Bremerhaven，Germany）測定，TMS（四甲基硅烷） 作內(nèi)標；紅外光譜用BioRad FTS135型紅外光譜儀測定（BioRad，Hercules，California，USA）；旋光通過Jascomodel 1020旋光儀（Horiba，Tokyo，Japan） 測定；高效液相為Waters Aillance 2695（Waters，USA），色譜柱為YMCPack ODSA（20 mm×250 mm，10 μm），中壓液相（Dr FlashII） 為上海利穗產(chǎn)品。薄層色譜硅膠和柱色譜硅膠（200～300目） 分別購自青島海洋化工有限公司和青島美高集團有限公司；MCI CHP20P gel柱色譜分離材料購自日本三菱化學公司；Sephadex LH20來自Pharmacia 公司。分析純甲醇購自江蘇漢邦科技有限公司；顯色劑為H2SO4（10%） 的乙醇溶液；所用其他試劑均為化學純或分析純。

香附于2011年4月購自云南省昆明市菊花村藥材市場，經(jīng)中國科學院昆明植物研究所雷立公副研究員鑒定為香附Cyperi Rhizoma，標本存放于中國科學院昆明植物研究所抗病毒與天然藥物化學研究組（No 2011041101）。

2提取與分離

香附（5 kg），粉碎后分別用90%和50%乙醇室溫下浸泡2次，每次浸泡72 h。合并各浸泡液，減壓濃縮至干；殘留物混懸于2 L水中，用等量乙酸乙酯萃取4次，回收乙酸乙酯萃取液得乙酸乙酯部分（305 g）。乙酸乙酯部分經(jīng)硅膠柱色譜（2 000 g，175 mm×35 cm），用丙酮石油醚（0∶100～100∶0）梯度洗脫，經(jīng)TLC檢查并合并相同流分后得到9個組分（Frs E1～E9）。

Fr E3（22 g） 經(jīng)硅膠柱色譜（400 g，8 cm×30 cm），乙酸乙酯石油醚（5∶95） 洗脫，得到2個組分（Fr E31和Fr E32）。Fr E31（34 g） 經(jīng)氧化鋁柱色譜（60 g，2 cm×50 cm），丙酮石油醚（3∶97）洗脫，得到2個組分（Fr E311和Fr E312）。Fr E311（23 g） 經(jīng)氧化鋁柱色譜（40 g，15 cm×40 cm），用甲醇氯仿（1∶99） 洗脫，得到化合物4（77 mg），5（45 mg）和13（10 mg）。Fr E312（800 mg） 經(jīng)Sephadex LH20柱色譜（50 g，14 cm× 150 cm），用甲醇氯仿（50∶50） 洗脫得到化合物6（10 mg）和8（5 mg）。Fr E32（176 g） 經(jīng)氧化鋁柱色譜分離（300 g，4 cm×28 cm），丙酮石油醚（5∶95）洗脫，得到2個流分（Fr E321和Fr E322）。E322（11 g） 經(jīng)硅膠柱色譜（150 g，25 cm× 50 cm），用乙酸乙酯石油醚（20∶80～100∶0） 洗脫后，再經(jīng)Sephadex LH20（50 g，14×150 cm） 純化得到化合物2（40 mg），3（18 mg），7（15 mg）和9（3 mg）。

FrE8（11 g） 經(jīng)中壓制備液相（MCI GEL CHP20P，75～150 μm，168 g，254 cm×50 cm），甲醇水（10∶90～100∶0） 梯度洗脫，得到5個組分（Frs E81～E85）。

Fr E81（36 g） 經(jīng)硅膠柱色譜（60 g，31 cm×50 cm）用水甲醇氯仿（25∶25∶75～3∶30∶70）洗脫，再經(jīng)HPLC（YMCC18，94 mm×250 mm，5μm） 純化，乙腈水（12∶88）洗脫，得到化合物1（9 mg）。Fr E82（2 g） 經(jīng)氧化鋁柱色譜（50 g，2 cm×50 cm），水甲醇乙酸乙酯（2∶25∶75） 洗脫，再經(jīng)Sephadex LH20（50 g，14 cm×150 cm，甲醇） 純化后得化合物10（7 mg）。Fr E83（21 g） 經(jīng)硅膠柱色譜（50 g，25 cm×40 cm），水甲醇氯仿（25∶25∶75～3∶30∶70） 洗脫后再經(jīng)HPLC制備（YMCPack ODSA，10 μm，20 mm×250 mm，35 mL·min-1），甲醇水（25∶75）為流動相，得化合物11（7 mg）和化合物12（4 mg）。

3結(jié)構(gòu)鑒定

化合物1油狀物。HRESIMS顯示準分子離子峰m/z 267159 7[M-H]-（計算值267160 2），可推測其分子式為C15H24O4，不飽和度為4。紅外光譜（KBr） 顯示其結(jié)構(gòu)中含有羥基（3 441 cm-1），羰基（1 711 cm-1） 和雙鍵（1 633 cm-1） 等基團。1HNMR中：δH219（3H，s），165（3H，s） 和108（3H，d，J=68 Hz）提示結(jié)構(gòu)中有3個甲基；13CNMR（DEPT） 譜顯示15個碳信號，包括4個季碳，2個次甲基，6個亞甲基，3個甲基見表1。13CNMR譜中的δC（2130，2074），提示結(jié)構(gòu)中有2個羰基；δC1778（s） 提示結(jié)構(gòu)中具有1個羧基。此外，13CNMR中δC 1453（s），1127（t） 和185（q） 提示結(jié)構(gòu)中有1個異丙烯基。1H1H COSY 中δH269（2H，t，J=65 Hz，H8） / 267（2H，t，J=65 Hz，H9）的相關(guān)表明結(jié)構(gòu)中具有片段A（圖 1）；δH 254（1H，t，J=67 Hz，H2） / 239（2H，dt，J=67，62 Hz，H3） / 158（1H，m，H4a）/135（1H，m，H5b） / 254（1H，m，H6） / 108（3H，d，J=68 Hz，H15） 存在相關(guān)，提示結(jié)構(gòu)中具有1個片段B，見圖1。在HMBC譜中，見圖1，δH 108（3H，d，J=68 Hz，H15） 與δC 2130（s，C7） 的相關(guān)，以及δH 269（2H，t，J=65 Hz，H8） 與δC 2074（s，C10） 的相關(guān)可以推測2個羰基分別處于C7和C10位；δH 165（3H，s，H14） 與δC 433（d，C2） 及δC 1127（t，C13） 存在相關(guān)，δH 239（2H，dt，J=67，62 Hz，H3） 與δC1453（s，C12） 存在相關(guān)，可以推測異丙烯基連接在C2位。至此，化合物1的平面結(jié)構(gòu)可以確定為：6甲基2異丙烯基7，10二氧代十一酸，命名為香附酸見圖1。遺憾的是現(xiàn)有數(shù)據(jù)無法確定C2和C6的構(gòu)型；因此，該化合物的立體構(gòu)型問題仍有待解決。該化合物是1個新的鏈狀倍半萜類化合物，且不符合異戊二烯規(guī)則，作者推測其結(jié)構(gòu)可能源自anthoplaone型倍半萜[8]，見圖1。Anthoplaone型倍半萜最早于1990年被日本學者從太平洋側(cè)花?？ˋnthopleura pacifica Uchida） 中發(fā)現(xiàn)，該類化合物亦不服從異戊二烯規(guī)則，且結(jié)構(gòu)中有1個三元環(huán)。日本學者推測該類化合物是由lepidozene型倍半萜經(jīng)過開環(huán)、氧化后所形成[8]。本文報道的化合物1可能由anthoplaone型倍半萜的三元環(huán)開環(huán)、氧化而來，這也是首次從高等植物中發(fā)現(xiàn)該類型倍半萜類化合物。

化合物1油狀物。[α]24D-125（c 01，MeOH）；IR（KBr）νmax：3 441，1 711，1 633 cm-1。HRESIMS m/z 267159 7（計算值267160 2）[M-H]-。1H和13CNMR數(shù)據(jù)見表1。

其余化合物（2～13）的結(jié)構(gòu)均通過與文獻報道的波譜數(shù)據(jù)比較，分別鑒定為：（4S，5E，10R）7oxotrinoreudesm5en4βol（2）[9]，4hydroxy4，7dimethyl1tetralone（3）[10]，蒲公英萜酮（taraxerone，4） [11]，達瑪二烯醇乙酸酯（dammaradienyl acetate，5）[12]，澤屋萜（zeorin，6）[13]，假蒟亭堿（sarmentine，7）[14]，幾內(nèi)亞胡椒酰胺（guineensine，8）[15]，墻草堿（pellitorin，9）[16]，己內(nèi)酰胺（caprolactam，10）[17]，鵝掌楸苦素（liriodendrin，11）[18]，3hydroxy1（4hydroxy3，5dimethoxyphenyl）2[4（3hydroxy1（E）propenyl）2，dimethoxyphenoxy]propylβDglucopyranoside（12）[19]，1（3，4methylenedioxyphenyl）1Etetradecene（13）[14]。

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[責任編輯丁廣治]