許浩然，譚小燕，彭曉姣，黃冕，黃靜

(1.四川大學華西藥學院，四川成都 610041;2.重慶三峽醫(yī)藥高等?？茖W校，重慶萬州 404120)

生姜內酯的分離與結構表征*

許浩然1，譚小燕2，彭曉姣1，黃冕1，黃靜1

(1.四川大學華西藥學院，四川成都 610041;2.重慶三峽醫(yī)藥高等?？茖W校，重慶萬州 404120)

從蓽澄茄藥材粗粉中分離得生姜內酯晶體(1)，其結構經(jīng)NMR和X-射線單晶衍射分析確證。1的晶體為單斜晶系，空間群P21/c，晶胞參數(shù)a=8.780 9(5)?，b=19.923 9(9)?，c=7.139 1(4)?，β=107.299 (6)°，V=1 192.49(10)?3，Z=4，F(xiàn)(000)=512.0，R1=0.049 3，wR2=0.109 4。1為首次從樟科植物中發(fā)現(xiàn)，由于其具有罕見的三環(huán)駢雙內酯結構，其完整的結構表征對類似化合物的結構鑒定具有重要的參考價值。關鍵詞:樟科;木姜子屬;蓽澄茄;山雞椒;生姜內酯;分離

蓽澄茄(Litseae Fructus)為樟科木姜子屬植物山雞椒Litsea cubeba(Lour.)Pers.的干燥成熟果實，收載于《中國藥典》(2010版)，具有溫中散寒，行氣止痛之功效，民間亦作為食物或調料使用［1］。該植物主產(chǎn)于我國長江以南各省區(qū)直至西藏，東南亞各國也有分布［2］?，F(xiàn)代藥理研究表明蓽澄茄具有抗炎、抗菌、抗氧化、平喘、抗過敏、抗血小板凝集、抗心律失常及心肌缺血等多種活性［3］。國內外對山雞椒化學成分進行過一些研究，發(fā)現(xiàn)其主要成分是揮發(fā)油、脂肪酸，以及生物堿、甾醇及其苷類等成分［4］。由于生物堿成分常常是藥用植物中的活性成分，因此針對山雞椒中生物堿成分的研究也相對較多。但到目前為止，針對山雞椒中生物堿成分的研究都集中以該植物的地上部分如樹皮、材和莖以及地下部分根和根莖為研究對象［5-6］。

本課題組在對山雞椒果實-蓽澄茄中生物堿成分進行系統(tǒng)分離研究的過程中，意外獲得一針狀結晶，經(jīng)波譜及X-射線單晶衍射分析，最終鑒定為生姜內酯(1，Chart 1)［7-8］，為首次從樟科植物中發(fā)現(xiàn)，第三次在天然界中發(fā)現(xiàn)。由于1具有一種罕見的三環(huán)駢雙內酯結構，其完整準確的結構表征具有良好的參考價值，故本文詳細地報道了該化合物的結構表征過程。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Bruker AV-400型和Varian INO-VA400/54型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標);Agilent Xcalibur E型X-射線單晶衍射儀。

蓽澄茄藥材，于2012年4月采自重慶市開縣和謙鎮(zhèn)五合村小河山，由黃靜教授鑒定其原植物為山雞椒Litsea cubeba(Lour.)Pers.;硅膠G，青島海洋化工有限公司;其余試劑為分析純。

1.2 1的提取與分離

蓽澄茄藥材粗粉3.2 kg用石油醚(60℃～90 ℃)回流提取三次(每次2 h)脫脂得脫脂藥材A。A用0.1 mol·L-1鹽酸浸泡過夜，轉入滲濾筒滲濾至無生物堿反應為至，得滲濾液(約40 L)B。B用氨水堿化至pH＞10，用乙酸乙酯(3×20 L)萃取，合并萃取液，減壓濃縮，殘余液用0.1 mol· L-1鹽酸(3×4 L)萃取，合并萃取液，用氨水堿化至pH＞10;用二氯甲烷(3×2 L)萃取，合并萃取液，減壓濃縮得生物總堿22.3 g，經(jīng)硅膠柱層析［梯度洗脫劑:V(二氯甲烷)∶V(甲醇)=30∶1～1∶1］分離得6個部分。第1部分再經(jīng)硅膠柱層析［梯度洗脫劑:V(環(huán)己烷)∶V(丙酮)=30∶1～1∶1］純化得無色針狀晶體1 200 mg。

1.3 晶體結構測定

將單晶1置衍射儀上，在298(2)K用經(jīng)石墨單色器單色化的MoKα射線，以ω-θ掃描方式(6.32°≤2θ≤57.72°)共收集衍射點數(shù)據(jù)5 572個，其中獨立衍射點2 752個(Rint=0.018 0，2 752/0/157)。所有數(shù)據(jù)進行Lp因子校正和吸收校正，使用OLEX2和SHELXL程序由直接法、最小二乘法分析解出結構。

2 結構表征

2.1 NMR

1的1H NMR譜圖顯示3個特征的CH3信號［δ:1.38(s，3H，11-H)，1.34(s，3H，12-H)，1.42(s，3H，13-H)］外，顯示的其他信號均為脂肪族氫信號［δ:3.48(d，J=6.4 Hz，1H，1-H)，2.90(dd，J=6.4 Hz，3.2 Hz，1H，2-H)，1.74 (dt，J=12.8 Hz，4.0 Hz，1H，3-H)，1.43(dd，J=14.8 Hz，4.0 Hz，1H，4-Ha)，1.88(brd，J= 14.8 Hz，1H，4-Hb)，1.56(td，J=13.6 Hz，4.4 Hz，1H，5-Ha)，2.03(brd，J=13.6 Hz，1H，5-Hb)，1.83(dd，J=15.2 Hz，3.6 Hz，1H，7-Ha)，1.96(dd，J=15.2 Hz，3.2 Hz，1H，7-Hb)］。由于除甲基信號外的脂肪族氫信號彼此之間存在很復雜的偶合關系，難以直接進行分析，需要進一步借助其他波譜技術分析。

1的13C NMR譜圖顯示了共計13個碳信號，其中比較特征的信號分別是2個羰基信號［δ 164.6 (C9)和δ 165.1(C8)］，以及2個含氧取代碳信號［δ 80.5(C6)和δ 84.9(C10)］，其他信號均為脂肪碳信號［δ 44.3(C1)，28.2(C2)，38.9(C3)，18.4 (C4)，36.4(C5)，80.57(C6)，35.2(C7)，84.9 (C10)，28.0(C11)，26.1(C12)，28.8(C13)］。

1H NMR和13C NMR譜提示1的結構不屬于常見的天然產(chǎn)物結構類型，屬于比較特殊的結構類型。

1的HMQC譜圖顯示，1的13個碳信號中分別有3個甲基［δH1.38(s，3H)與δC28.0，δH1.34 (s，3H)與δC26.1，δH1.42(s，3H)與δC28.8相關］，3個亞甲基［δH1.43(dd，J=14.8 Hz，4.0 Hz，1H)，1.88(brd，J=14.8 Hz，1H)與δC18.4，δH1.56(td，J=13.6 Hz，4.4 Hz，1H)，2.03(brd，J=13.6 Hz，1H)與δC36.4，以及δH1.83(dd，J= 15.2 Hz，3.6 Hz，1H)，1.96(dd，J=15.2，3.2 Hz，1H)與δC35.2相關］，3個次甲基［δH3.48(d，J=6.4 Hz，1H)與δC44.3，δH2.90(dd，J=6.4 Hz，3.2 Hz，1H)與δC28.2，δH1.74(dt，J=12.8 Hz，4.0 Hz，1H)與δC38.9相關］，以及4個季碳信號(δC165.1，164.6，84.9和80.5)。

進一步分析1的HMBC譜圖，甲基氫信號δH1.38(s，3H)與δC36.4(CH2)，35.2(CH2)和80.5(C)存在遠程相關。另2個甲基氫信號δH1.34(s，3H)和1.42(s，3H)同時與δC84.9(C)和38.9(CH)存在遠程相關，且彼此之間也存在遠程相關關系，提示這2個甲基應鏈接在同一碳上。在此基礎上，從上述的數(shù)據(jù)出發(fā)進行跟蹤遠程相關關系分析:δH1.56(td，J=13.6 Hz，4.4 Hz，1H)和2.03(brd，J=13.6 Hz，1H)同時與δC18.4(CH2)，38.9(CH)和35.2(CH2)相關; δH1.83(dd，J=15.2 Hz，3.6 Hz，1H)和1.96 (dd，J=15.2 Hz，3.2 Hz，1H)與δC 28.2(CH)，38.9(CH)和36.4(CH2)相關;δH1.43(dd，J= 14.8 Hz，4.0 Hz，1H)和1.88(brd，J=14.8 Hz，1H)同時與δC28.2(CH)，38.9(CH)和84.9(C)相關;δH2.90(dd，J=6.4 Hz，3.2 Hz，1H)則與δC44.3(CH)，38.9(CH)，18.4(CH2)，80.5 (C)，35.2(CH2)，165.1(C)，164.6(C)和84.9 (C)共計6個碳信號存在遠程相關，提示δC44.3的碳原子為三環(huán)體系中的中心原子。

基于上述分析，推測1為一具有三環(huán)駢雙內酯骨架的結構(Chart 1)，將1的波譜數(shù)據(jù)與文獻報道［7］的數(shù)據(jù)對照，兩者基本一致，故確定1為生姜內酯。

為了進一步確證1的結構，對其進行X-射線單晶衍射分析，結果見圖1。結構分析表明，1的晶體為單斜晶系，空間群P21/c，Mr=238.27(C13H18O4)，晶胞參數(shù)a=8.780 9(5)?，b=19.923 9(9)?，c=7.139 1(4)?，β=107.299(6)°，V=1 192.49(10)?3，Z=4，F(xiàn)(000)=512.0，F(xiàn)2=1.044，μ=0.098 mm-1，R1=0.049 3，wR2=0.109 4，全部R1=0.072 6，wR2=0.124 3，ρcalc=1.327 mg·mm-3。

圖1 1的分子結構圖Figure 1Molecular structure of 1

3 討論

自然界中的雙內酯結構并不多見，且一般兩個內酯環(huán)并不相連或僅成螺環(huán)相連，即便是在有關合成的文獻中該駢雙內酯的骨架也鮮有報道，而且在為數(shù)不多的已知雙內酯結構中還有不少表現(xiàn)出較強的腫瘤抑制活性，如從竹柏中發(fā)現(xiàn)的二萜雙內酯類成分［9］以及從曲霉屬、核盤菌屬微生物中發(fā)現(xiàn)的四降二萜雙內酯類衍生物［10］。

盡管1已不是首次從天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)，但其所具有的罕見的三環(huán)駢雙內酯結構在天然產(chǎn)物中也僅僅只有兩例報道，分別發(fā)現(xiàn)于姜科姜屬［7］和唇形科青蘭屬［8］，在樟科植物中為首次發(fā)現(xiàn)。

本課題組是在研究蓽澄茄的生物堿成分時意外獲得1，而且其含量比較可觀。雖然Shuang Yang等［8］發(fā)現(xiàn)其對人肺癌A549細胞系僅顯示較弱的細胞毒性，但是該類化合物在天然產(chǎn)物中的分布、種類、含量以及其生物活性仍然顯示出極大的研究價值和廣泛的應用前景，有待進一步的深入研究。

［1］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部) ［M］.北京:中國醫(yī)藥科技出版社，2010:219-220.

［2］中國科學院《中國植物志》編委會.中國植物志31卷［M］.北京:科學出版社，1982:271.

［3］周宏輝，葛發(fā)歡.山雞椒化學成分和藥理作用的研究概況［J］.中藥材，1990，13(9):43-45.

［4］Nisha Agrawal，Amit Singh Choudhary，Mahesh Chandra Sharma，et al．Chemical constituents of plants from the genus Litsea［J］.Chemistry＆Biodiversity，2011，8:223-243.

［5］謝海輝，張鳳仙，魏孝義，等.木姜子屬生物堿的研究概況［J］.熱帶亞熱帶植物學報，1999，7(1):87-92.

［6］朱超蘭，楊培明.豆豉姜的化學成分分離和結構鑒定［J］.中國醫(yī)藥工業(yè)雜志，2007，38(8):558-560.

［7］彭衛(wèi)新，張陽德，楊科，等.羅平產(chǎn)生姜的化學成分［J］.云南植物研究，2007，29(1):125-128.

［8］Shuang Yang，Limei Wang，Xiaojiang Guo，et al．A new flavonoid glycoside and other constituents from Dracocephalum moldavica［J］.Natural Product Research，2013，27(3):201-207.

［9］徐亞明，方圣鼎.羅漢松科植物中化學成分的研究I.竹柏中的抗腫瘤成分［J］.化學學報，1989，47 (11):1080-1086.

［10］Zhenwei Zhang，Lei Miao，Weizhang Sun，et al．Wentilactone B from Aspergillus wentii induces apoptosis and inhibits proliferation and migration of human hepatoma SMMC-7721 cells［J］.Biological＆Pharmaceutical Bulletin，2012，35(11):1964-1971.

Isolation and Structure Characterization of Zingiberolide

XU Hao-ran1，TAN Xiao-yan2，PENG Xiao-jiao1，HUANG Mian1，HUANG Jing1

(1.West China School of Pharmacy，Sichuan University，Chengdu 610041，China; 2.Chongqing Three Gorges Medical College，Wanzhou 404120，China)

Zingiberolide(1)was isolated from Litseae Fructus.The structure was confirmed by NMR and X-ray single crystal diffraction.The crystal of 1 belongs to monoclinic system，space group P21/c with a=8.780 9(5)?，b=19.923 9(9)?，c=7.139 1(4)?，β=107.299(6)°，V=1 192.49 (10)?3，Z=4，F(xiàn)(000)=512.0，R1=0.049 3，wR2=0.109 4.1 was firstly found from Lauraceae family.Because the rare tricyclic parallel dilactone structure of 1，the detail characterization is valuable for similar nature products.

Lauraceae;Litsea cubeba;Bichengqie;Shanjijiao;Zingiberolide;isolation

R284.2

A

1005-1511(2014)03-0389-03

2014-04-15

許浩然(1988-)，男，漢族，湖北宜昌人，碩士研究生，主要從事天然藥物化學的研究。

黃靜，教授，博士生導師，Tel.028-85503045，E-mail:huangj_pharm@scu.edu.cn