何　雋，李正輝，馮　濤，劉吉開(kāi)，艾洪蓮

(中南民族大學(xué) 藥學(xué)院，武漢 430074)

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紅花石蒜中一個(gè)新的石蒜生物堿

何雋，李正輝，馮濤，劉吉開(kāi)，艾洪蓮*

(中南民族大學(xué) 藥學(xué)院，武漢 430074)

石蒜生物堿結(jié)構(gòu)獨(dú)特，生物活性多樣.本文采用硅膠柱色譜、Sephadex LH-20凝膠柱色譜、半制備HPLC等方法，從采自昆明的紅花石蒜球莖的乙醇提取物中，分離出了一個(gè)新的石蒜生物堿，通過(guò)高分辨質(zhì)譜、紅外、紫外以及一維、二維核磁共振等多種波譜手段確定了其結(jié)構(gòu)，并命名為6β-ethoxycrinamine (1).

紅花石蒜；石蒜生物堿；分離和結(jié)構(gòu)鑒定

石蒜生物堿因其結(jié)構(gòu)獨(dú)特，生物活性多樣，長(zhǎng)期得到有機(jī)化學(xué)家的青睞[1-4]. 目前已經(jīng)從石蒜科植物中獲得超過(guò)100個(gè)石蒜生物堿[5], 這些生物堿表現(xiàn)出多種生物活性，比如：抗病毒、昆蟲(chóng)拒食、抑制腫瘤、以及乙酰膽堿酯酶抑制活性[6-9]. 前期，我們從石蒜科植物紅花石蒜的球莖提取物中分離出了14個(gè)石蒜生物堿，包括3個(gè)新的生物堿. 其中化合物6β-acetoxycrinamine表現(xiàn)出對(duì)人體腫瘤細(xì)胞株的抑制活性[10]. 進(jìn)一步對(duì)該種植物的化學(xué)成分進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的石蒜生物堿，通過(guò)各種波譜手段確定了其結(jié)構(gòu)，并命名為6β-ethoxycrinamine (1) (圖1). 本文將對(duì)該化合物的分離和結(jié)構(gòu)鑒定進(jìn)行報(bào)道.

圖1　化合物1的結(jié)構(gòu)圖Fig.1　Structure of compound 1

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1樣品、試劑和儀器

1H和13C NMR由Bruker AM-400，Avance Ш 600測(cè)定，內(nèi)標(biāo)為T(mén)MS，其中，1H-NMR在600 MHz，400 MHz下測(cè)定，13C-NMR在150 MHz，100 MHz下測(cè)定； HR-EI-MS由Waters Autospec Premier P776質(zhì)譜儀測(cè)定，HR-ESI-MS由API QSTAR Pulsar測(cè)定，比旋光度由Jasco-P-1020旋光儀測(cè)定，紅外光譜由Bruker Tensor 27 FT-IR型紅外光譜儀測(cè)定(KBr壓片)，紫外光譜由Shimadzu UV-2401PC型分光光度計(jì)測(cè)定.

柱色譜材料：柱色譜用硅膠(80～100目和200～300目)與GF254 TLC板均由青島海洋化工廠(chǎng)生產(chǎn)；Sephadex LH-20為瑞典Amersham Biosciences公司出品；反相材料Chromatorex (40～75 μm)由日本Fuji Silysia化學(xué)公司出品；分析型HPLC為Agilent 1100，色譜柱為Agilent Zorbax SB-C18柱(4.6 mm×150 mm)，粒徑5 μm；制備型HPLC為Agilent 1260，色譜柱為Agilent Zorbax SB-C18柱(9.4 mm×150 mm)，粒徑5 μm. 顯色方法為紫外燈下波長(zhǎng)254和365 nm處觀察熒光，碘蒸氣顯色及10%硫酸乙醇溶液顯色劑加熱顯色.

1.2樣品采集

紅花石蒜球莖購(gòu)買(mǎi)于云南昆明菊花村藥材市場(chǎng). 樣本由中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所成曉老師鑒定，標(biāo)本保存于中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所(標(biāo)本號(hào)：KIB20090911.2).

1.3提取和分離

紅花石蒜球莖5 kg切片晾干后粉碎，用95%乙醇按體積比1∶3提取3次，每次24 h. 提取液減壓濃縮至2 L(此時(shí)提取液為水溶液)，用10%鹽酸調(diào)節(jié)pH至2～3，加入1.5 L乙酸乙酯萃取3次以除去脂溶性成分. 用10%氨水調(diào)節(jié)水層pH值至9～10，再用乙酸乙酯萃取3次得到脂溶性生物堿總提物22 g. 將此22 g提取物經(jīng)硅膠柱層析，以氯仿/甲醇(從1∶0至0∶1)為流動(dòng)相洗脫得到6個(gè)組分A-F. 組分D(3.3 g)經(jīng)硅膠柱層析，以石油醚/丙酮(從10∶1至2∶1)為流動(dòng)相洗脫得到12個(gè)亞組分D1-D12. 組分D6(110 mg)用反相硅膠柱層析，用甲醇/水(從3∶7至6∶4)為流動(dòng)相(加入流動(dòng)相體積的0.1%的三乙胺)洗脫，然后再用凝膠Sephadex LH-20柱層析，以100%甲醇為流動(dòng)相純化得到化合物1(6.0 mg).

2　結(jié)構(gòu)鑒定

化合物1為無(wú)色油狀物，易溶于氯仿、丙酮、甲醇等常見(jiàn)有機(jī)溶劑，不溶于水. 碘化鉍鉀顯色反應(yīng)呈橙色，推測(cè)其可能為生物堿類(lèi)成分. 高分辨軟電離質(zhì)譜(HR-ESI-MS)推測(cè)出分子式為C19H23NO5(m/z：346.1651 [M + H]+；計(jì)算值：346.1654，C19H24NO5)，不飽和度為9. 紅外(IR)光譜數(shù)據(jù)顯示結(jié)構(gòu)中含有羥基(3433/ cm)和苯環(huán)(1502、1482 /cm)結(jié)構(gòu). 紫外(UV)光譜在294和240 nm處的吸收峰顯示結(jié)構(gòu)中含有共軛系統(tǒng).

從1H NMR圖譜中可以明顯地觀察到一個(gè)三重峰的甲基信號(hào)δH1.24 (3H, t,J=H7.0 Hz)，一個(gè)甲氧基信號(hào)δH1.24(3H, s)，二氧亞甲基信號(hào)δH5.91和5.87 (each 1H, d,J=H1.2 Hz)，四個(gè)烯碳質(zhì)子信號(hào)δH6.77 (s)，6.73 (s)，6.38 (d,J=H10.1 Hz)，6.35 (dd,J=H10.1, 1.2 Hz) (表1).13C NMR圖譜顯示有19個(gè)共振信號(hào)，通過(guò)DEPT圖譜可以歸屬為2個(gè)甲基(包括一個(gè)甲氧基)、4個(gè)亞甲基、8個(gè)次甲基和5個(gè)季碳信號(hào)(表1). 這些數(shù)據(jù)特征顯示出化合物1可能為石蒜生物堿，并同已知化合物6-hydroxycrinamine具有較高的結(jié)構(gòu)相似性. 仔細(xì)和已知化合物6-hydroxycrinamine的核磁數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照發(fā)現(xiàn)，化合物1中多出一個(gè)乙氧基基團(tuán)(-OCH2CH3)，并通過(guò)HMBC圖譜中的相關(guān)信號(hào)δH4.00(H-1′) →δC94.6 (C-6)確定該基團(tuán)鏈接在C-6位(圖2). 通過(guò)全面的HMBC數(shù)據(jù)分析確定化合物1的其他結(jié)構(gòu)片段和化合物6-hydroxycrinamine一致.

表1化合物1的1H (400 MHz)和13C (100 MHz) NMR數(shù)據(jù)(氯仿-d，耦合常數(shù)J)

Tab. 11H (400 MHz) and13C (100 MHz) NMR data for 1 (CDCl3,δin ppm and J in Hz)

no.δHδC16.38(d,J=H10.1)126.7(d)26.35(dd,J=H10.1,1.2)132.6(d)33.88-3.90(m)72.4(d)42.08(ddd,J=H13.6,13.2,5.2)1.88(dd,J=H13.6,4.4)28.0(t)4a3.63(dd,J=H13.2,4.4)56.4(d)64.52(s)94.6(d)6a127.4(s)76.73(s)109.5(d)8146.2(s)9147.6(s)106.77(s)102.6(d)10a136.4(s)10b50.1(s)113.87(dd,J=H6.4,3.2)78.6(d)123.29(dd,J=H14.0,3.2)3.18(dd,J=H14.0,6.4)58.6(t)1'4.00(dt,J=H15.6,7.0)3.62-3.64(m)63.8(t)2'1.24(t,J=H7.0)15.4(q)OCH2O5.91(d,J=H1.2)5.87(d,J=H1.2)100.9(t)OCH33.34(3H,s)56.2(q)

通過(guò)ROESY圖譜確定化合物1的相對(duì)立體構(gòu)型. 在ROESY圖譜中，H-6和H-12有明顯的相關(guān)，表明H-6為α構(gòu)型，其他ROESY相關(guān)信號(hào)表明化合物1 的立體構(gòu)型與抑制化合物6-hydroxycrinamine一致(圖2). 因此，通過(guò)上述數(shù)據(jù)推斷可以確定化合物1的結(jié)構(gòu)如圖1所示，并命名為6β-ethoxycrinamine.

圖2　化合物1的主要2D NMR相關(guān)示意圖Fig. 2　 Key 2D NMR correlations of compound 1

3　結(jié)果與討論

紅花石蒜中含有石蒜堿型、加蘭他敏型、文殊蘭型等多種類(lèi)型的生物堿. 這類(lèi)生物堿具有抗腫瘤、抗菌、抗瘧疾、抗病毒、鎮(zhèn)痛和抗乙酰膽堿酯酶等多方面的藥理活性. 其中加蘭他敏被用于治療重癥肌無(wú)力、小兒麻痹后遺癥等，近年來(lái)又被廣泛應(yīng)用于治療阿爾茨海默病，受到了人們的廣泛關(guān)注. 本文采用多種柱層析手段對(duì)紅花石蒜球莖的生物堿提取物進(jìn)行分離，并利用多種現(xiàn)代波譜手段確定了一個(gè)新的石蒜生物堿類(lèi)成分，豐富了其化合物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，為紅花石蒜生理活性的研究奠定了化學(xué)基礎(chǔ).

[1]Sanchez I H, Soria J J, Lopez F J, et al. Total synthesis of racemic lycoramine [J]. J Org Chem, 1984, 49(1): 157-163.

[2]Parker K A, Kim H J. A short stereospecific synthesis of (dl)-lycoramine. Control of relative stereochemistry by dipole effects [J]. J Org Chem, 1992, 57(2): 752-755.

[3]Kita Y, Arisawa M, Gyoten M, et al. Oxidative intramolecular phenolic coupling reaction induced by a hypervalent iodine (III) reagent: leading to galanthamine-type Amaryllidaceae alkaloids [J]. J Org Chem, 1998, 63(19): 6625-6633.

[4]Fan C A, Tu Y Q, Song Z L, et al. An efficient total synthesis of (±)-lycoramine [J]. Org Lett, 2004, 6(25): 4691-4694.

[5]Kornienko A, Evidente A. Chemistry, biology, and medicinal potential of narciclasine and its congeners [J]. Chem Rev, 2008, 108(6): 1982-2014.

[6]Griffin C, Sharda N, Sood D, et al. Selective cytotoxicity of Pancratistatin-related natural Amaryllidaceae [J]. Cancer Cell Int, 2007, 7(1)：17.

[7]Liu X S, Jiang J, Jiao X Y, et al. Lycorine induces apoptosis and down-regulation of Mcl-1 in human leukemia cells [J]. Cancer Lett, 2009, 274(1), 16-24.

[8]Arrigoni O, Arrigoni-LisoR, G. Calabrese, Lycorine as an inhibitor of ascorbic acid [J]. Nature, 1975, 256(5517): 513-514.

[9]Arrigoni O, Arrigoni-Liso R, Calabrese G. Ascorbic acid as a factor controlling the development of cyanide-insensitive respiration [J]. Science, 1976, 194(4262): 332-333.

[10]Feng T, Wang Y Y, Su J, et al. Amaryllidaceae Alkaloids fromLycorisradiata[J]. Helvetica Chimica Acta,2011,94:178-183.

A New Amaryllidaceae Alkaloid fromLycorisradiata

HeJuan,LiZhenghui,FengTao,LiuJikai,AiHonglian

(College of Pharmacy, South-Central University for Nationalities, Wuhan 430074, China)

Amaryllidaceae alkaloids were a kind of alkaloids with unique structure and wide range of biological activities. Using gel column chromatography, Sephadex LH-20, and semi-preparative HPLC, a new Amaryllidaceae alkaloid, 6β-ethoxycrinamine (1), was isolated from the bulbs ofLycorisradiata. The new structure was established by means of spectroscopic methods.

Lycorisradiata；Amaryllidaceae alkaloid；isolation and structural elucidation

2016-06-08*通訊作者艾洪蓮，研究方向：民族藥用植物學(xué)，E-mail：2015050@mail.scuec.edu.cn

何雋(1982-)，女，講師，博士，研究方向：民族藥用植物化學(xué)，E-mail: 2015048@mail.scuec.edu.cn

國(guó)家自然科學(xué)基金地區(qū)科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31560010) ,中南民族大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(CZY16010)

O692.3；Q946.88

A

1672-4321(2016)03-0054-03