楊秀偉,劉曉艷,崔澤旭
北京大學 藥學院 天然藥物學系/天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室,北京 100191
雞血藤Spatholobi Caulis為豆科植物密花豆SpatholobussuberectusDunn的干燥藤莖[1],主產(chǎn)于中國云南、廣西等地,在緬甸、印度尼西亞等熱帶地區(qū)也有分布。在傳統(tǒng)功效上,雞血藤可補血活血、舒筋活絡(luò),治療月經(jīng)不調(diào)、腰膝酸軟、風濕痹痛等癥,凡婦人血瘀及血虛之月經(jīng)病證均可應(yīng)用,且多為配伍應(yīng)用。中藥物質(zhì)基礎(chǔ)研究是中藥繼承、發(fā)展和創(chuàng)新的關(guān)鍵科學問題[2]。本課題組報道了雞血藤部分化學成分的研究和抗炎活性[3-5],從雞血藤中分離得到1個新的降倍半萜類化合物。本研究應(yīng)用核磁共振(NMR)確定這個新化合物的化學結(jié)構(gòu)為布盧門醇A-6-O-反式-對羥基肉桂酸酯(blumenol A-6-O-trans-p-hydroxycinnamate)。
雞血藤藥材采自中國云南省普洱市,由株洲千金藥業(yè)有限公司提供。經(jīng)北京大學藥學院楊秀偉教授鑒定為豆科植物密花豆SpatholobussuberectusDunn的干燥藤莖。憑證標本(標本號:Y008-1608010)保存于北京大學藥學院天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室。
分析純甲醇(MeOH)、乙酸乙酯(EtOAc)、三氯甲烷(CHCl3)、正丁醇(n-BuOH)等為北京化工廠產(chǎn)品;色譜純甲醇和乙腈(ACN)為美國Fisher Chemical產(chǎn)品;實驗用去離子水由Milli-pore Milli-Q型超純水系統(tǒng)制備純化而得。
AV 400型核磁共振波譜儀(德國Bruker公司),三甲基硅烷(TMS)作為內(nèi)標;LC 3000型反相制備高效液相色譜(HPLC)系統(tǒng)(北京創(chuàng)新通恒科技有限公司),配置P3050型二元泵、CXTH-3000型色譜工作站;色譜柱為Phenomenex Prodigy ODS(250 mm × 21.2 mm,10 μm,美國Phenomenex公司);GF254薄層色譜(TLC)硅膠板為青島海洋化工廠和德國Merck公司產(chǎn)品;200~300目柱色譜用硅膠為青島海洋化工廠產(chǎn)品。
稱取干燥雞血藤藥材70 kg,加5倍量水回流提取2次,每次2 h,合并提取液,減壓濃縮,75 ℃真空干燥7 h,得雞血藤干浸膏6 kg(收率為8.57%),留存1 kg,其余5 kg用6 L去離子水溶解,依次用適量EtOAc、n-BuOH各萃取8次,分別合并各萃取液,減壓濃縮蒸干,得EtOAc萃取物320 g(按投料生藥計算收率為0.46%,下同)、n-BuOH萃取物500 g(收率0.86%)和殘存水層。
EtOAc萃取物(270 g)進行硅膠柱色譜分離,用CHCl3-MeOH體系(80∶1、50∶1、30∶1、20∶1、10∶1、5∶1、1∶1)依次梯度洗脫,得組分Fr.1~Fr.7。Fr.3(5.68 g)經(jīng)TLC檢識,硅膠柱色譜分離,CHCl3-MeOH(20∶1、15∶1、10∶1、5∶1)梯度洗脫,TLC檢測合并相同組分,得組分Fr.3-1~Fr.3-4。Fr.3-2經(jīng)硅膠柱色譜分離,CHCl3-MeOH(10∶1→2∶1)梯度洗脫,得組分Fr.3-2-1~Fr.3-2-3。Fr.3-2-1經(jīng)反相硅膠制備高效液相色譜(ACN-H2O,12∶88,8 mL·min-1)制備分離、純化,得化合物1(20.0 mg,tR為32.1 min)。
化合物1為淡黃色粉末(EtOAc)。分析其1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)和13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)波譜,顯示出6,9-二氧代大柱香波龍烷-4,7-二烯-3-酮(6,9-dioxygened megastigmane-4,7-diene-3-one)骨架[6]。用1H-1H COSY(1H-1H correlation spectroscopy)、HSQC(heteronuclear single quantum coherence)和HMBC(heteronuclear multiple-bond correlation)相關(guān)譜確認了骨架。在化合物1的1H-NMR 和1H-1H COSY譜中,觀察到4個甲基信號(表1):δH0.91(3H,s,H-12),0.94(3H,s,H-11),1.12(3H,d,J=6.4 Hz,H-10),1.81(3H,d,J=1.1 Hz,H-13);從其HSQC譜確定相應(yīng)碳的化學位移分別為δC24.2q(C-11)、23.3q(C-12)、24.3q(C-10)、19.3q(C-13);1個亞甲基信號,δH2.36(1H,d,J=16.7 Hz,Ha-2)和2.06(1H,d,J=16.7 Hz,Hb-2),從其HSQC譜確定相應(yīng)碳的化學位移為δC49.7t(C-2);3個烯質(zhì)子,分別為δH5.65(1H,d,J=15.7 Hz,H-7)、5.71(1H,dd,J=15.7,4.5 Hz,H-8)和5.78(1H,d,J=1.1 Hz,H-4),從其HSQC譜確定相應(yīng)碳的化學位移分別為δC128.2d(C-7)、136.1d(C-8)和125.8d(C-4);從1H-1H COSY譜觀察到δH5.65→δH5.71→δH4.19(1H,dt,J=6.4,4.5 Hz,H-9)→δH1.12(3H,d,J=6.4 Hz,H-10)處于1個自旋耦合體系中(圖1),且從1H-NMR譜觀察到δH5.65(1H,d,J=15.7 Hz,H-7)與δH5.71(1H,dd,J=15.7,4.5 Hz,H-8)有較大的耦合常數(shù),為反式雙鍵的質(zhì)子信號[7];烯質(zhì)子信號δH5.78具有小的耦合常數(shù)(1H,d,J=1.1 Hz),判斷與烯鍵連接的甲基質(zhì)子處于W型遠程耦合,即H-4與C-5甲基質(zhì)子處于同一個平面,且2個質(zhì)子構(gòu)成伸展的W型,在空間上很接近,發(fā)生遠程耦合[8-9];結(jié)合HMBC實驗(圖1),δH0.94與δC23.3q、41.2s、49.7t、78.1s,δH0.91與δC24.2q、41.2s、49.7t、78.1s呈HMBC相關(guān)性,因此,CH3-11和CH3-12同時與C-1(δC41.2)相連,又由于在HSQC實驗中δH2.36(Ha-2)和2.06(Hb-2)與δC49.7t直接相連,因此,δC78.1s應(yīng)該歸屬為C-6;由于在HMBC實驗中觀察到δH2.36(Ha-2)和2.06(Hb-2)與δC197.6s有相關(guān)性,證明其必定是C-3的化學位移值;同時觀察到δH5.78(1H,d,J=1.1 Hz)與δC197.6s有HMBC相關(guān)性,亦與δC19.3q有HMBC相關(guān),結(jié)合在HSQC實驗中δH5.78直接與δC125.8d相連,δH1.81(3H,H3-3)直接與δC164.7s相連,證明δC125.8d和δC164.7s應(yīng)分別歸屬為C-4和C-5;又由于在HMBC實驗中δH5.78與δC78.1s呈HMBC相關(guān)性,合理地解釋了δC78.1s必定歸屬為C-6,亦提示C-6可能與電負性較強的氧元素相連。
表1 化合物1的1H-(400 MHz)和13C-(100 MHz)NMR數(shù)據(jù)(DMSO-d6)
圖1 化合物1主要的1H-1H COSY(-)和HMBC(→)相關(guān)
如前所述,δH5.65→δH5.71→δH4.19→δH1.12處于1個自旋耦合體系中,在HSQC實驗中觀察到δH5.65(H-7)/δC128.2d(C-7)、δH5.71(H-8)/δC136.1d(C-8)、δH4.19(H-9)/δC66.4d(C-9)、δH1.12(H-10)/δC24.3q(C-10)的關(guān)系,推論出C-6結(jié)合(1E,3R)-3-羥基-1-丁烯基[(1E,3R)-3-hydroxy-1-butenyl][1H-NMR:δH5.65(1H,d,J=15.7 Hz,H-7),5.71(1H,dd,J=15.7,4.5 Hz,H-8),4.19(1H,dt,J=6.4,4.5 Hz,H-9),1.12(3H,d,J=6.4 Hz,H-10);13C-NMR:δC128.2d(C-7),136.1d(C-8),66.4d(C-9),24.3q(C-10)],除C-6的化學位移外,與合成和天然的(6S,9R)-催吐蘿芙木醇[(6S,9R)-vomifoliol],即布盧門醇A(blumenol A)數(shù)據(jù)基本一致[10-11]。
另一方面,在化合物1的1D-NMR和2D-NMR譜中,多出1組典型的反式-對羥基肉桂?;?trans-p-hydroxycinnamyl)信號[5,12][1H-NMR:δH7.48(2H,d,J=8.5 Hz,H-2′,6′),6.79(2H,d,J=8.5 Hz,H-3′,5′),7.49(1H,d,J=16.0 Hz,H-7′),6.29(1H,d,J=16.0 Hz,H-8′),10.10(1H,brs,4′-OH);13C-NMR:δC125.6s(C-1′),130.3d(C-2′,6′),116.0d(C-3′,5′),159.9s(C-4′),144.2d(C-7′),116.0d(C-8′),168.4s(C-9′)]。與(6S,9R)-催吐蘿芙木醇或布盧門醇A[11]的13C-NMR化學位移值比較,C-9幾乎沒有變化,C-6發(fā)生了變化。因此,化合物1是布盧門醇A(2)的C-6羥基與反式-對羥基肉桂酸(3)的羧基發(fā)生酯化的產(chǎn)物(圖2),化學結(jié)構(gòu)為布盧門醇A-6-O-反式-對羥基肉桂酸酯(blumenol A-6-O-trans-p-hydroxycinnamate)或(6S,9R)-催吐蘿芙木醇-6-O-反式-對羥基肉桂酸酯[(6S,9R)-vomifoliol-6-O-trans-p-hydroxycinnamate]。該化合物為新化合物,化學結(jié)構(gòu)見圖2,根據(jù)其1H-1H COSY、HSQC和HMBC實驗進行了質(zhì)子和碳信號的全歸屬,見表1。
圖2 化合物1可能的來源途徑及化學結(jié)構(gòu)
雞血藤的物質(zhì)基礎(chǔ)化學結(jié)構(gòu)類型具有多樣性[3-5],僅在黃酮類化合物中就有二氫黃酮、異黃酮、二氫異黃酮、查耳酮等,尤其是特征性成分異黃酮類化合物,是其重要的生物活性物質(zhì)[3]。本研究又分離鑒定出1個新的降倍半萜類化合物,根據(jù)2D-NMR確定了這個新化合物的化學結(jié)構(gòu)為布盧門醇A-6-O-反式-對羥基肉桂酸酯,進一步豐富了雞血藤物質(zhì)基礎(chǔ)化學結(jié)構(gòu)類型的多樣性。根據(jù)文獻類似結(jié)構(gòu)化合物生物活性的報道[8],預(yù)測化合物1可能具有抗炎活性。
早在2012年,從雞血藤中就分離鑒定出了降倍半萜類的布盧門醇A[13],其后又分離鑒定出了更多的該類化合物[14]。最近,從雞血藤中分離鑒定出反式-對羥基肉桂酸[5],從而推斷新化合物1可能是布盧門醇A的C-6上的羥基與反式-對羥基肉桂酸的羧基在酯酶作用下脫水形成的酯。中藥通常為口服給藥,且酯類化合物經(jīng)過腸內(nèi)時被豐富的酯酶所水解[15],因此,布盧門醇A-6-O-反式-對羥基肉桂酸酯經(jīng)腸可能釋放出布盧門醇A而被吸收進入體內(nèi),發(fā)揮生物學效用。文獻報道布盧門醇A對人肺癌A549、人乳腺癌MCF-7、人結(jié)腸癌HT-29、人腎癌A498、人前列腺癌PC-3、人胰腺癌PACA-2等細胞株的增殖具有一定的細胞毒活性,半數(shù)有效濃度分別為11.3、12.3、14.5、16.6、24.3、19.6 μg·mL-1[16];具有抗氧化和抗乙酰膽堿酯酶活性[17]。因此,布盧門醇A-6-O-反式-對羥基肉桂酸酯也許是雞血藤潛在的生物活性成分之一,需要進一步驗證。