海洋植物木果楝种子化学成分的研究.docx
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海洋植物木果楝种子化学成分的研究
海洋植物木果楝种子化学成分的研究
霍长虹,尹宝伟,沈立茹,赵雷,董玫,史清文,王永利
(河北医科大学药学院,河北石家庄050017)
摘要:
目的研究海洋植物木果楝XylocarpusgranatumKoenig种子的化学成分。
方法采用色谱法分离,根据化合物理化性质和波谱分析鉴定其结构;用MTT法测定单体化合物的抗肿瘤活性。
结果从木果楝种子中分离鉴定了16个化合物,分别为过氧化麦角甾醇
(1),xylocarpinG
(2),xylocarpinH(又名granaxylocarpinB,3),xylogranatinC(4),3β-detigloyoxy-2′-methylbutanoyloxyxylogranatinB(5),xylogranatinD(6),hispidolB(7),东莨菪葶(8),β-谷甾醇(9),胡萝卜苷(10),xylomexicaninA(11),odoratone(12),xylomexicaninB(13),piscidinolG(14),spicatin(15),7-deacetyl-7-oxogedunin(16)。
结论化合物11和13为新化合物,化合物1,7,8,12和14为首次从木果楝属植物中分离得到,化合物16为首次从木果楝中分离得到。
化合物3,4,11,14对人肿瘤细胞株HLE,Hela,KT显示了不同程度的抑制活性。
关键词:
木果楝;种子;化学成分;MTT
木果楝XylocarpusgranatumKoenig为一种生长在热带沿海地带的海洋红树林植物,属楝科木果楝属,主要分布于亚洲和非洲的热带海岸及大洋洲北部,在我国海南省亦有分布。
海南民间用其种皮治赤痢,种仁用作滋补品[1]。
在东南亚国家民间用其治疗腹泻,霍乱和由疟疾引起的发烧,还可用做昆虫据食剂[2]。
戴好富等报道木果楝的醋酸乙酯提取物对肿瘤HeLa细胞生长具有抑制活性[3]。
为研究与开发该植物的有效成分,我们对其化学成分进行了研究,此论文报道从木果楝种子中分离并鉴定了16个化合物:
过氧化麦角甾醇
(1),xylocarpinG
(2),xylocarpinH(又名granaxylocarpinB,3),xylogranatinC(4),3β-detigloyoxy-2′-methyl-butanoyloxyxylogranatinB(5),xylogranatinD(6),hispidolB(7),东莨菪葶(8),β-谷甾醇(9),胡萝卜苷(10),xylomexicaninA(11),odoratone(12),xylomexicaninB(13),piscidinolG(14),spicatin(15),7-deacetyl-7-oxogedunin(16)。
其中化合物11和13为新化合物,1,7,8,12和14为首次从木果楝属植物中分离得到,16为首次从木果楝中分离得到。
同时采用MTT法评价了单体化合物对人肿瘤细胞株HLE,Hela,KT的抑制作用,3,4,11和14对上述细胞显示了不同程度的抑制活性。
1仪器与材料
X4型显微熔点测定仪(温度未校正);APEXⅡ型傅立叶变换离子回旋质谱仪;VarianINOVA-500型核磁共振波谱仪(TMS为内标);Waters制备高效液相色谱仪(600泵和2487紫外检测器,Whatmanpartisil10ODS-2,9.5×250mm);薄层色谱及柱色谱用硅胶(青岛海洋化工厂产品)。
木果楝种子采于海南省,由厦门大学生命科学学院王文卿教授鉴定为X.granatum。
2提取与分离
木果楝种子粗粉3kg,用95%乙醇渗漉提取,渗漉液减压浓缩后用适量水溶解,依次以石油醚、二氯甲烷、醋酸乙酯、正丁醇萃取,得到相应萃取物。
二氯甲烷萃取物65.8g经硅胶柱色谱分离(石油醚-丙酮梯度洗脱),共得到10个部份(Fr.1~10)。
Fr.2经反复重结晶得到化合物9(124.6mg)。
Fr.3经反复硅胶柱色谱分离纯化得化合物1(4.6mg)。
Fr.5析出白色晶体,再经制备HPLC(甲醇:
水=60:
40)纯化得到化合物3(35.0mg)和化合物11(10.0mg)。
Fr.10经反复重结晶得到化合物10(216.0mg)。
Fr.6经反复硅胶柱色谱和葡聚糖凝胶色谱分离纯化得化合物4(105.1mg),5(70.2mg),12(35.0mg)和16(38.1mg)。
Fr.7经反复硅胶柱色谱和制备HPLC纯化得化合物2(7.6mg),6(14.7mg),13(3.2mg)。
Fr.9经反复硅胶柱色谱和葡聚糖凝胶色谱分离纯化得化合物7(4.5mg),8(4.6mg),14(8.2mg),15(60.0mg)。
3结构鉴定
化合物1:
白色针状晶体(丙酮);1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ:
0.81(3H,s,H-18),0.81(3H,d,J=6.8Hz,H-21),0.83(3H,d,J=7.5Hz,H-27),0.88(3H,s,H-19),0.91(3H,d,J=7.0Hz,H-26),1.00(3H,d,J=6.5Hz,H-28),3.96(1H,m,H-3),5.13(1H,dd,J=15.5,8.0Hz,H-22),5.22(1H,dd,J=15.5,7.5Hz,H-23),6.25(1H,d,J=8.5Hz,H-6),6.51(1H,d,J=8.5Hz,H-7)。
13C-NMR(125MHz,CDCl3)δ:
34.6(C-1),30.1(C-2),66.4(C-3),36.9(C-4),82.1(C-5),135.4(C-6),130.7(C-7),79.4(C-8),51.0(C-9),36.9(C-10),23.4(C-11),39.3(C-12),44.5(C-13),51.6(C-14),20.6(C-15),28.6(C-16),56.1(C-17),12.8(C-18),18.2(C-19),39.7(C-20),20.9(C-21),135.2(C-22),132.3(C-23),42.7(C-24),33.0(C-25),19.9(C-26),19.6(C-27),17.5(C-28)。
以上数据与文献报道的过氧化麦角甾醇一致[4]。
化合物2:
白色粉末(甲醇),UV(甲醇)maxnm215;1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ:
0.82(3H,s,H-28),1.07(3H,s,H-19),1.21(3H,s,H-18),1.26(3H,s,H-29),1.40(1H,dd,J=13.5,8.5Hz,H-12β),1.79(1H,m,H-11β),1.80(3H,d,J=8.5Hz,H-4′),1.78(3H,m,H-5′),1.90(s,3-OCOCH3),2.14(1H,m,H-9),2.16(1H,d,J=16.5Hz,H-6b),2.17(1H,m,H-12α),2.38(1H,m,H-11α),2.39(1H,dd,J=16.5,10.0Hz,H-6a),2.70(1H,d,J=10.0Hz,H-5),2.97(1H,dd,J=9.0,4.5Hz,H-2),3.70(3H,s,7-OCH3),4.98(1H,s,H-17),5.10(1H,d,J=9.0Hz,H-3),5.56(1H,d,J=4.5Hz,H-30),6.03(1H,s,H-15),6.42(1H,s,H-22),6.84(1H,m,H-3′),7.41(1H,s,H-23),7.49(1H,s,H-21)。
13C-NMR(125MHz,CDCl3)δ:
107.4(C-1),53.1(C-2),74.0(C-3),37.6(C-4),40.8(C-5),32.0(C-6),174.0(C-7),81.2(C-8),51.5(C-9),42.9(C-10),14.8(C-11),24.9(C-12),39.0(C-13),160.1(C-14),117.4(C-15),163.8(C-16),81.5(C-17),19.4(C-18),20.9(C-19),119.9(C-20),141.2(C-21),109.9(C-22),142.8(C-23),24.5(C-28),21.9(C-29),76.5(C-30),51.9(7-OCH3),166.9(C-1′),127.8(C-2′),138.6(C-3′),11.9(C-4′),14.5(C-5′),170.2(3-OCOCH3),20.4(3-OCOCH3)。
以上数据与文献报道的xylocarpinG一致[5]。
化合物3:
白色针状晶体(丙酮);UV(甲醇)maxnm215;HREI-MSm/z582.2471(calcdfor[M]+582.2465)。
1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ:
0.97(3H,s,H-18),1.03(3H,d,J=5.0Hz,H-19),1.13(3H,s,H-29),1.20(3H,s,H-28),1.63(1H,m,H-12α),1.83(3H,d,J=7.5Hz,H-4′),1.85(3H,s,H-5′),2.28(1H,m,H-6a),2.30(1H,m,H-5),2.30(1H,m,H-10),2.47(1H,m,H-6b),2.53(1H,m,H-11α),2.69(1H,m,H-12β),3.08(1H,dd,J=17.5,7.0Hz,H-11β),3.69(3H,s,7-OCH3),3.89(1H,s,8-OH),5.34(1H,s,H-17),6.09(1H,s,H-15),6.47(1H,s,H-22),6.60(1H,s,H-30),6.96(1H,m,H-3′),7.01(1H,s,H-3),7.45(1H,s,H-23),7.56(1H,s,H-21)。
13C-NMR(125MHz,CDCl3)δ:
198.8(C-1),128.8(C-2),161.9(C-3),36.8(C-4),45.2(C-5),34.6(C-6),173.4(C-7),80.3(C-8),208.8(C-9),42.8(C-10),33.0(C-11),25.5(C-12),38.3(C-13),163.5(C-14),118.4(C-15),163.3(C-16),80.1(C-17),18.5(C-18),11.6(C-19),119.7(C-20),141.4(C-21),109.8(C-22),143.2(C-23),27.9(C-28),20.5(C-29),67.5(C-30),52.0(7-OCH3),166.8(C-1′),127.7(C-2′),139.9(C-3′),12.1(C-4′),14.7(C-5′)。
以上数据与文献报道的xylocarpinH(在文献[6]中命名为granaxylocarpinB)一致[5]。
化合物4:
白色晶体(甲醇),UV(甲醇)maxnm214;1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ:
0.98(3H,s,H-18),1.04(3H,d,J=6.0Hz,H-19),1.12(3H,s,H-29),1.21(3H,s,H-28),1.65(1H,dd,J=13.5,7.0Hz,H-12α),2.11(3H,s,30-OCOCH3),2.27(1H,m,H-6a),2.28(1H,m,H-10),2.29(1H,m,H-5),2.47(1H,m,H-6b),2.51(1H,m,H-11α),2.61(1H,m,H-12β),3.03(1H,dd,J=19.5,6.0Hz,H-11β),3.69(3H,s,7-OCH3),3.89(1H,s,8-OH),5.34(1H,s,H-17),6.18(1H,s,H-15),6.46(1H,d,J=1.5Hz,H-22),6.54(1H,s,H-30),7.00(1H,s,H-3),7.44(1H,d,J=1.5Hz,H-23),7.55(1H,s,H-21)。
13C-NMR(125MHz,CDCl3)δ:
198.8(C-1),128.4(C-2),162.0(C-3),36.8(C-4),45.2(C-5),34.6(C-6),173.4(C-7),80.0(C-8),208.6(C-9),42.8(C-10),33.0(C-11),25.5(C-12),38.4(C-13),164.1(C-14),118.2(C-15),163.3(C-16),80.1(C-17),18.5(C-18),11.6(C-19),119.6(C-20),141.4(C-21),109.8(C-22),143.2(C-23),27.8(C-28),20.5(C-29),67.4(C-30),52.0(7-OCH3),169.9(30-OCOCH3),21.1(30-OCOCH3)。
以上数据与文献报道的xylogranatinC一致[7]。
化合物5:
白色晶体(甲醇),UV(甲醇)maxnm212;1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ:
0.78(3H,s,H-28),0.89(3H,t,J=7.5Hz,H-4′),1.06(3H,s,H-19),1.05(3H,d,J=7.5Hz,H-5′),1.21(3H,s,H-18),1.24(3H,s,H-29),1.38(1H,m,H-3′b),1.42(1H,m,H-12β),1.64(1H,m,H-3′a),1.81(1H,m,H-11β),1.99(s,30-OCOCH3),2.11(1H,m,H-12α),2.15(1H,m,H-9),2.16(1H,d,J=9.5Hz,H-6b),2.37(1H,m,H-11α),2.38(1H,dd,J=16.0,9.5Hz,H-6a),2.64(1H,d,J=9.5Hz,H-5),2.93(1H,dd,J=9.5,4.5Hz,H-2),3.70(3H,s,7-OCH3),5.00(1H,s,H-17),5.08(1H,d,J=9.0Hz,H-3),5.58(1H,d,J=4.0Hz,H-30),6.03(1H,s,H-15),6.42(1H,s,H-22),7.42(1H,s,H-23),7.49(1H,s,H-21)。
13C-NMR(125MHz,CDCl3)δ:
107.4(C-1),53.3(C-2),74.0(C-3),37.4(C-4),40.5(C-5),32.1(C-6),173.9(C-7),81.3(C-8),51.5(C-9),42.9(C-10),15.0(C-11),25.1(C-12),38.9(C-13),159.4(C-14),117.7(C-15),163.7(C-16),81.5(C-17),19.5(C-18),20.5(C-19),119.9(C-20),141.2(C-21),109.9(C-22),142.9(C-23),24.5(C-28),21.7(C-29),76.0(C-30),51.9(7-OCH3),175.9(C-1′),40.9(C-2′),26.5(C-3′),11.6(C-4′),16.4(C-5′),170.0(30-OCOCH3),20.8(30-OCOCH3)。
以上数据与文献报道的3β-detigloyoxy-2′-methylbutanoyloxyxylogranatinB一致[8]。
化合物6:
无色油状(甲醇),UV(甲醇)maxnm237;1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ:
1.08(3H,s,H-18),1.10(3H,s,H-29),1.15(3H,d,J=6.5Hz,H-19),1.18(3H,s,H-28),1.37(1H,m,H-12α),1.66(1H,ddd,J=15.0,4.5,4.5Hz,H-11β),1.79(1H,ddd,J=15.0,15.0,4.0Hz,H-11α),2.00(s,30-OCOCH3),2.24(1H,m,H-12β),2.30(1H,m,H-6a),2.31(1H,m,H-5),2.41(1H,m,H-10),2.49(1H,m,H-6b),3.70(3H,s,7-OCH3),3.78(1H,s,9-OH),5.52(1H,s,H-17),6.27(1H,s,H-30),6.36(1H,s,H-15),6.50(1H,s,H-22),7.01(1H,s,H-3),7.45(1H,s,H-23),7.61(1H,s,H-21)。
13C-NMR(125MHz,CDCl3)δ:
198.6(C-1),130.2(C-2),161.5(C-3),36.7(C-4),45.2(C-5),34.7(C-6),173.4(C-7),200.9(C-8),79.6(C-9),43.1(C-10),29.2(C-11),28.3(C-12),41.4(C-13),156.2(C-14),121.6(C-15),163.3(C-16),81.3(C-17),18.6(C-18),12.2(C-19),119.2(C-20),141.4(C-21),109.7(C-22),143.3(C-23),28.0(C-28),20.5(C-29),66.4(C-30),52.0(7-OCH3),168.8(3-OCOCH3),20.7(3-OCOCH3)。
以上数据与文献报道的xylogranatinD一致[7]。
化合物7:
白色粉末(甲醇),UV(甲醇)maxnm212;ESI-MSm/z477[M+H]+。
1H-NMR(500MHz,CD3OD)δ:
0.72(3H,s,H-18),0.79(3H,s,H-19),0.80(3H,s,H-30),0.89(3H,s,H-29),0.89(3H,d,J=6.5Hz,H-21),0.96(3H,s,H-28),1.19(3H,s,H-26),1.21(3H,s,H-27),3.12(1H,brs,H-24),4.01(1H,dd,J=9.5,5.0Hz,H-23),5.22(1H,m,H-7)。
13C-NMR(125MHz,CD3OD)δ:
38.6(C-1),29.4(C-2),79.8(C-3),40.0(C-4),52.2(C-5),22.5(C-6),119.3(C-7),146.9(C-8),50.5(C-9),36.0(C-10),17.3(C-11),34.8(C-12),44.8(C-13),52.4(C-14),35.1(C-15),28.3(C-16),55.3(C-17),13.6(C-18),19.5(C-19),35.2(C-20),19.3(C-21),42.2(C-22),69.9(C-23),76.7(C-24),74.8(C-25),25.0(C-26),27.0(C-27),27.8(C-28),15.4(C-29),26.8(C-30)。
以上数据与文献报道的hispidolB一致[9]。
化合物8:
浅黄色针状结晶(二氯甲烷),1H-NMR(500MHz,CDCl3)δ:
3.96(3H,s,-OCH3),6.15(1H,brs,7-OH),6.27(1H,d,J=9.5Hz,H-3),6.85(1H,s,H-5),6.92(1H,s,H-8),7.60(1H,d,J=9.5Hz,H-4)。
13C-NMR(125MHz,CDCl3)δ:
161.4(C-2),111.5(C-3),144.0(C-4),113.4(C-5),143.3(C-6),149.7(C-7),103.2(C-8),150.2(C-9),107.5(C-10),56.4(-OCH3)。
以上数据与文献报道的东莨菪葶一致[10]。
化合物9:
白色针状晶体(丙酮),mp137~138℃,Liebermann-Burchard反应阳性,10%硫酸乙醇溶液显色为紫红色。
与β-谷甾醇标准品薄层色谱对照,Rf值及显色行为均一致,且混合后熔点不下降,故确定为β-谷甾醇。
化合物10:
白色粉末(甲醇),mp288~290℃(分解),Liebermann-Burchard反应阳性,Molish反应阳性,10%硫酸乙醇溶液显色为紫红色。
该化合物的NMR数据与文献报道的胡萝卜苷基本一致[11],经与胡萝卜苷标准品薄层色谱对照,Rf值及显色行为均一致,且混合后熔点不下降,故确定为胡萝卜苷。
化合物11白色晶体(丙酮),mp172~174℃,[α]D25-27.9º(c0.21,MeOH),UV(甲醇)λmax:
212nm,IR(KBr)max:
3404,2984,2963,1722,1671,1369,1272,1245,1164,1151,1015cm-1,HRFAB-MSm/z:
570.2472,(calcdfor[M]+570.2465),确定分子式为C31H38O10,同时提示不饱和度为13。
IR图谱显示,在3404和1722cm-1处有吸收峰,则表明羟基和酯基功能团的存在。
由其1HNMR和13CNMR谱可知,13个不饱和度中有9个是由4个碳碳双键和5个羰基引起的,则其余的4个不饱和度推测可能是由4个环引起。
从13CNMR和DEPT图谱上可以观察到,化合物11有5个羰基,3个sp2杂化的季碳原子,3个sp3杂化的季碳原子,5个sp2杂化的次甲基,5个sp3杂化的次甲基,3个sp3杂化的亚甲基和7个甲基(包括1个甲氧基)。
另外,从NMR谱中还可以观察到柠檬苦素类化合物的特征吸收峰:
2个酮基(δC198.8和208.7);1个羟基峰(δH3.87,s);1个甲氧基峰(δH3.69,s;δC52.0)和一个呋喃环(δH7.56,brs;7.45,brs和6.47,brs;δC143.2,141.4,119.6和109.8)。
以上的NMR数据和2DNMR(包括1H-1HCOSY,HMQC和HMBC)均表明,化合物11是一个B环开裂的墨西哥交酯类的柠檬苦素。
将化合物11的NMR数据与9,10开裂的墨西哥交酯类的柠檬苦素类化合物xylogranatinC[12]的NMR数据进行对照,两个化合物的数据基本吻合,唯一不同的是在化合物11的C-30位存在一个异丁酰基基团[δH2.56m,1.18(d,J=7.0Hz),1.16(d,J=7.0Hz);δC175.9,34.1,19.2,18.5],而xylogranatinC的C-30位是一个乙酰基。
另外,HMBC谱中的H-30(δH6.48,s)与C-1′(δC175.9)的相关可以证明该异丁酰基存在于C-30位。
NOESY谱可以帮助推测化合物11的立体构型,H-30与H-11β(δH3.05,dd,J=19.5,6.5Hz),H-12β(δH2.62,ddd,J=14.0,14.0,7.0Hz)的相关峰,以及H-17(δH5.34,s)与H-12β的相关峰可知H-30与H-17均为β-构型。
由于从1HNMR中可以观察到8-OH在δH3.87出现尖锐单峰,并且与18-Me(δH0.98,s)有强烈的NOESY相关,表明8-OH为α-
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