短角濕生冷水花化學(xué)成分的研究

周鵬軍，楊國(guó)勛，張夢(mèng)甜，屠 嬌，溫寶瑩，丁 杰*，胡金鋒*

1四川輕化工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，自貢643000;2復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院天然藥物化學(xué)教研室，上海201203

蕁麻科(Urticaceae)冷水花屬(Pilea)植物全球共有六百多種，其中中國(guó)境內(nèi)大約分布90多種[1]。部分冷水花屬植物有一定藥用價(jià)值，可以清熱、解毒、利濕等，如波緣冷水花(P.cavaleriei)、西南冷水花(P.plataniflora)、冷水花(P.notata)和粗齒冷水花(P.fasciata)[2]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)該屬植物的化學(xué)成分研究主要集中在波緣冷水花等為數(shù)不多的幾種植物，所報(bào)道的化合物類型包括倍半萜[3,4]，木脂素[5]和三萜類化合物[6,7]，其中一些化合物顯示抗菌和細(xì)胞毒等作用[3]。短角濕生冷水花P.aquarumsubsp.brevicornuta(Hayata)C.J.Chen是一種多年生草本植物，分布于我國(guó)福建、廣東、貴州和云南等南方地區(qū)。到目前為止，短角濕生冷水花的化學(xué)成分還沒(méi)有文獻(xiàn)報(bào)道。近幾年來(lái)，我們開(kāi)始關(guān)注并探索天然產(chǎn)物中潛在抗炎活性成分的發(fā)現(xiàn)[8,9]。作為該研究工作的一部分，我們對(duì)短角濕生冷水花的化學(xué)成分進(jìn)行了研究。經(jīng)硅膠、微孔樹(shù)脂(MCI)、葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20)以及半制備HPLC等多種色譜方法從中共分離、鑒定了五個(gè)五環(huán)三萜類化合物：pilearbornol(1)，rubiarbonone D(2)，camarolide(3)，表齊墩果酸(4)，齊墩果酮酸(5)；一個(gè)甾醇類化合物：5，8-epidioxy-(3β，5α，8α，22E)-ergosta-6，9(11)，22-trien-3-ol(6)和一個(gè)木脂素：桉脂素(7)。其中，化合物1和2均為喬木萜烷型三萜，且化合物1為新化合物?；衔?的絕對(duì)構(gòu)型首次通過(guò)X-射線單晶衍射得到了確定。結(jié)合生源關(guān)系，通過(guò)與化合物2的比較對(duì)化合物1的絕對(duì)構(gòu)型也進(jìn)行了合理推定。經(jīng)查閱文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)，這是第一次從蕁麻科植物中發(fā)現(xiàn)喬木萜烷型的三萜。

圖1 化合物1和2的結(jié)構(gòu)式Fig.1 Chemical structures of compounds 1 and 2

1 儀器與材料

核磁共振儀：Varian Mercury Plus 400 MHz和Bruker Avance III 600 MHz；MCI(75～150μm)為日本三菱公司產(chǎn)品；Sephadex LH-20為瑞士GE Healthcare公司產(chǎn)品；UV光譜和IR光譜數(shù)據(jù)分別由Hitachi U-2900E紫外光譜儀和Thermo Scientific Nicolet iS 5 FTIR型紅外光譜儀獲得；Rudolf Autopol Ⅳ旋光儀；ESI-MS數(shù)據(jù)由Agilent 1100 series儀器獲得；HR-ESIMS采集于AB Sciex Triple TOFTM5600高分辨質(zhì)譜儀；X-射線單晶衍射采集于Bruker D8 Venture；半制備高效液相色譜HPLC為Waters e2695，配備2998 PDA檢測(cè)器；半制備色譜柱為Waters Sunfire ODS(5μm，250×10 mm)；SGW X-4顯微熔點(diǎn)儀為上海精密科學(xué)儀器有限公司；硅膠(100-200目，200～300目)為青島海洋化工有限公司產(chǎn)品；分析純石油醚(PE)、乙酸乙酯(EtOAc)、甲醇(MeOH)和正丁醇(n-BuOH)等為國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑化學(xué)有限公司產(chǎn)品，色譜級(jí)甲醇為上海星可高純?nèi)軇┯邢薰井a(chǎn)品。

短角濕生冷水花全草2015年4月采集于貴州省貴陽(yáng)市清鎮(zhèn)市九龍山，并由李振元教授鑒定，憑證標(biāo)本(No:20150412)保存于復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院天然藥物化學(xué)教研室。

2 實(shí)驗(yàn)方法

晾干粉碎后的短角濕生冷水花全草(3.0 kg)用75%EtOH在室溫下浸提六次(每次24小時(shí)、5.0 L溶劑)。合并提取液，減壓濃縮后得到的總浸膏(630.0 g)均勻分散在1.0 L水中，依次用石油醚(1.0 L×3)、乙酸乙酯(1.0 L×4)和正丁醇(1.0 L×3)萃取。將石油醚浸膏(113.0 g)進(jìn)行硅膠柱(100～200目)色譜分離，用PE-EtOAc(150×800 mm，15∶1～0∶1，v/v)進(jìn)行梯度洗脫共得到五個(gè)組分(Fr.1～Fr.5)。對(duì)Fr.2(1.4 g)進(jìn)行MCI柱色譜(35×500 mm，MeOH∶H2O，7∶3～1∶0，v/v)層析并得到八個(gè)組分(Fr.2A～Fr.2H)。Fr.2C(312.0 mg)經(jīng)Sephadex LH-20柱層析(35×1 200 mm，MeOH)層析后經(jīng)硅膠(200～300目)柱層析(20×300 mm，PE∶EtOAc，8∶1，v/v)純化得到化合物6(1.1 mg)。將Fr.2D(903.0 mg)再一次經(jīng)Sephadex LH-20柱層析(35×1 200 mm，MeOH)分離得到化合物4(500.0 mg)。組分Fr.4(6.8 g)經(jīng)MCI柱色譜(35×500 mm，MeOH∶H2O，7∶3～1∶0，v/v)層析后由Sephadex LH-20柱層析(35×1 200 mm，MeOH)分離得到化合物5(300.0 mg)。Fr.3(5.5 g)經(jīng)MCI柱色譜(35×500 mm，MeOH∶H2O，7∶3～1∶0，v/v)層析得到八個(gè)亞組分(Fr.3A～Fr.3H)，對(duì)組分Fr.3D(33.0 mg)進(jìn)行Sephadex LH-20(20×1 200 mm，MeOH)柱層析后進(jìn)一步通過(guò)半制備高效液相色譜純化得到化合物3(1.5 mg，MeOH∶H2O，75∶25，tR=15.0 min，3 mL/min)。Fr.5(7.5 g)經(jīng)MCI梯度(35×500 mm，MeOH∶H2O，7∶3～1∶0，v/v)柱層析同樣得到八個(gè)亞組分(Fr.5A～Fr.5H)，F(xiàn)r.5B(301.0mg)經(jīng)Sephadex LH-20(35×1 200 mm，MeOH)凝膠層析和硅膠柱層析(200～300目，20×300 mm，PE∶EtOAc，8∶1，v/v)后進(jìn)一步用半制備高效液相色譜對(duì)它們進(jìn)行純化，分別得到化合物2(8.5 mg，MeOH∶H2O，78∶22，tR=13.8 min，3 mL/min)和1(1.1 mg，MeOH∶H2O，80∶20，tR=13.3 min，3 mL/min)。Fr.5H(14.0 mg)經(jīng)Sephadex LH-20(20×1 200 mm，MeOH)柱層析后進(jìn)一步通過(guò)半制備高效液相色譜純化得到化合物7(4.0 mg，MeOH∶H2O，20∶80，tR=13.7 min，3 mL/min)。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

化合物2為白色針狀晶體(甲醇)；ESI-MSm/z457 [M+H]+，479 [M+Na]+，935 [2M+Na]+；其1H-，13C NMR以及ESI-MS都表明該化合物為rubiarbonone D[11]。然而，我們測(cè)得化合物2比旋光為+ 9.2(c0.03，CHCl3)，與rubiarbonone D( +94.4(c0.03，CHCl3))相差較大，因此我們猜測(cè)化合物2為一對(duì)對(duì)映體。最后，我們得到化合物2的X射線(Ga Kα，λ=1.341 39)單晶衍射(Flack parameter，-0.029(8))數(shù)據(jù)(圖2)，證明了化合物2就是rubiarbonone D，并且確定該化合物的絕對(duì)構(gòu)型為5R，7S，8S，10S，13R，14S，17S，18S，19R，21S?；衔?和2是來(lái)源于同一植物中具有相似分子骨架的化學(xué)成分，非常有可能有相同的生物合成途徑。除此以外，即便從不同屬植物得到的喬木萜烷型三萜，如從茜草科(Rubiaceae)紫參(RubiayunnanensisDiels)[12]中分離得到rubianols A-E以及從棕櫚科(Palmae)檳榔(ArecacatechuL.)[13]中分離得到的喬木萜烷三帖，在C-5，C-8，C-10，C-13，C-14，C-17和C-21都有相同手性碳。因此，化合物1和2在相同手性碳位置非?？赡芫哂邢嗤^對(duì)構(gòu)型。最終，我們將化合物1的絕對(duì)構(gòu)型確定為3S，5R，7S，8S，10S，13R，14S，17S，21S。

圖2 化合物2的橢球圖Fig.2 ORTEP drawing of compound 2

圖3 化合物1的關(guān)鍵COSY，HMBC和ROESY相關(guān)Fig.3 Key COSY,HMBC and ROESYcorrelations of compound 1

表1 化合物1的核磁數(shù)據(jù)

注：1H和13C數(shù)據(jù)分別于600 MHz和150 MHz核磁條件下于CDCl3中測(cè)得。

Note:Data were measured in CDCl3at 600 MHz for1H and at 150 MHz for13C.

以上化合物的詳細(xì)結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)原始圖譜可從本刊官網(wǎng)免費(fèi)下載(www.trcw.ac.cn)。

4 結(jié)論

本研究首次對(duì)短角濕生冷水花的化學(xué)成分進(jìn)行了研究，從中分離并鑒定了七個(gè)化合物。其中，化合物1和2為喬木萜烷型三萜化合物。喬木萜烷型和羊齒烷型三萜都屬于hopane型三萜，這類三萜化合物被認(rèn)為是許多原核生物的必須成分，廣泛存在于地質(zhì)沉積物中[18]。在植物界，目前僅在茜草科(Rubiaceae)[11,12]、禾本科(Poaceae)[19]以及石竹科(Caryophyllaceae)[20]等少數(shù)科屬植物中被發(fā)現(xiàn)，本文為首次報(bào)導(dǎo)蕁麻科植物中分離得到喬木萜烷型三萜化合物。