云南野生毛喉鞘蕊花化学成分的研究

欧阳文，杨 梅，刘庚贵，何桂霞，裴 刚，杜方麓*

（湖南中医药大学药学院，湖南 长沙，410208）

毛喉鞘蕊花Coleus forskohlii Briq.属于唇形科Labiatae鞘蕊花属植物，系多年生草本，在国外主要产于印度，斯里兰卡，尼泊尔，不丹以及非洲地区，国内仅在云南东北部海拔2 300 m的旷野山坡上有野生植株。在古印度，毛喉鞘蕊花被称为“万灵药”，民间用于治疗感冒、咳嗽等疾病，现代药理研究表明该植物对支气管哮喘、充血性心力衰竭、青光眼等具有良好的治疗效果。笔者对云南会泽野生毛喉鞘蕊花乙酸乙酯提取物进行了化学成分研究，现将实验方法与结果报道如下。

1 实验材料

1.1 仪器

WQF-410 FT红外光谱仪（北京北分瑞利分析仪器公司）；Varian高分辨超导核磁共振谱仪 （美国Varian公司）；Varian Inova600型质谱仪 （美国 Varian公司）；X-5显微熔点测定仪（北京泰克仪器有限公司）。

1.2 药材与试剂

野生毛喉鞘蕊花的根及根茎，产于云南省会泽县，经湖南中医药大学药学院周日宝教授鉴定。

100～200目柱层析硅胶及薄层层析硅胶H、G均为青岛海洋化工厂生产，其它有机试剂均为湖南汇虹试剂公司生产，规格为分析纯。

2 方法与结果

2.1 提取与分离

取干燥后的毛喉鞘蕊花根及根茎3 kg，粉碎成粗粉，先用石油醚脱脂，再用乙酸乙酯微热回流提取3次，每次3 h。乙酸乙酯提取液浓缩，得浸膏约90 g。浸膏上硅胶柱，PE-EtOAc梯度洗脱，将洗脱部分反复硅胶柱层析并结合重结晶，20∶1洗脱部分得化合物 4（28 mg），10 ∶1 洗 脱 部 分 得 化 合 物 1 （100 mg）、2（38 mg）、3（64 mg）、5（85 mg）、6（147 mg）、7（2 mg）。化合物结构式见图1。

图1 云南野生毛喉鞘蕊花的化合物结构式

2.2 结构鉴定

2.2.1 化合物 2 黄色柱状晶体 （PE/EtOAc），m.p.201～202 ℃（温度计未校正），不溶于 PE，可溶于 CHCl3，EtOAc，Me2CO，MeOH。1H-NMR中，高场处出现3个角甲基峰：δ1.429（3H，s），1.447（3H，s）和 1.655（3H，s）；一组芳环上异丙基的信号峰：δ1.252（3H，d，J=6.6Hz），1.232（3H，d，J=6.6Hz），3.242（1H，m，J=6.6～7.2Hz）。13C-NMR 谱和 DEPT 谱显示共有20 个碳峰，5 个饱和甲基：δ23.1，23.2，27.6，27.9，28.5；3 个饱和亚甲基：δ18.6， 30.8， 37.6； 2 个次甲基：δ27.9，116.7； 7个烯季碳：δ121.6，135.7，140.2，143.8，144.3，144.8，149.1；2个饱和季碳δ42.1，36.9；1个不饱和酮羰基碳δ181.7。将其1H-NMR谱和13C-NMR谱数据与sugiol、coleon U等的波谱数据[1]比较，推测其为一松香烷型二萜。EI-MS给出分子离子峰m/z 330[M+]，得出该化合物的分子量为330。结合1H-NMR和13C-NMR，可以得出分子式为C20H26O4，分子中有3个羟基取代。与文献[2]对照，鉴定化合物2为14-deoxycoleon U。

2.2.2 化合物3 无色方晶（PE/EtOAc），熔距 231～232℃(温度计未校正)。 不溶于 PE， 溶于 CHCl3、EtOAc；1%香草醛-硫酸喷雾显紫红色。IR光谱显示该化合物有酯羰基的特征吸收峰（1729、1232、1035）,末端单取代烯烃的相关峰（3089、1641、995、912）， 偕二甲基的相关峰（1392、1365）。1H-NMR 谱中高场区 δ0.987，1.005，1.271，1.440，1.473 有 5个甲基单峰。 由 δ2.064（3H，s）和 1.966（3H，s）推测化合物中有两个乙酰氧基取代。 δ2.632 （1H，d，J=18.6 Hz）和2.654（1H，d，J=18.6 Hz）为一个 AB 耦合系统，归属为与羰基相连碳上的2个不等价质子；δ3.244（1H，s）归属为与羰基相连的碳上的 1个次甲基质子。δ5.051（1H，d，J=10.8Hz）、5.224 （1H，d，J=17.4 Hz） 和 5.942 （1H，dd，J1=10.8Hz，J2=17.4 Hz）为一组典型的单取代乙烯ABX系统。δ5.54，5.59为与酰氧相连碳上的氢质子峰。13C-NMR谱中δ169.4，169.7是两个酯羰基碳峰，另外还有1个酮羰基碳峰，以及4个连氧碳峰。DEPT谱显示分子中有7个甲基，5个亚甲基，5个次甲基，结合13C-NMR推断出分子中还有7个季碳。由EI-MS给出的分子离子峰m/z 420[M+]得出该化合物的分子量为420，因此该化合物的分子式为C24H36O6。将其1H-NMR、13C-NMR谱数据准确归属，对照文献[3]，判断化合物3为forskolin H。结合HMBC对其碳氢数据做了准确归属，详见表1。

2.2.3 化合物4 橙色柱状晶体 （PE）， 易溶于PE、CHCl3、E-tOAc。 IR 图谱中，3317 cm-1（强，宽）提示有缔合羟基，1699 cm-1显示为羰基，1616 cm-1处有一个强峰提示可能有共轭双键。EI-MS给出的分子离子峰m/z 448[M+]，推测化合物的分子量为448。13C-NMR谱显示分子中存在30个碳。δ205.9，182.7为酮羰基碳峰；δ151.9，149.5，145.1，144.6，136.5，123.7 均 为SP2杂化的碳峰，6个碳原子组成3对双键；饱和碳区（δ0-70）共24个碳峰，δ57.9可能是与双键或者氧相连的碳峰；其余23个都是与饱和碳原子相连的碳峰。DEPT谱显示该化合物有7个甲基，7个亚甲基和4个次甲基，说明存在季碳 12个。 HSQC 中，δ7.720（1H，s）处没有碳氢直接相关，证实为-OH 上的质子，1H-NMR 中，除 δ7.720(1H，s)为OH外，其余峰均为与饱和碳原子相连的氢，说明不饱和碳原子上的氢全部被取代。 δ0.693（1H，t，J=6Hz）可能是环丙基上-CH2-的一个氢，HSQC显示其与碳δ13.5直接相关，同时 δ0.778（1H，t）也与其直接相关，HMBC 显示 δ0.693 和δ0.778 均与 δ31.3、34.7 处碳相关，说明 δ13.5，34.7，31.3 处的 3 个碳构成一个环丙基。 δ0.809（3H，d，J=6.6 Hz），1.042（3H，d，J=6.6 Hz），1.747（H，m，J=6.6～7.2 Hz）进一步表明结构中存在异丙基，δ1.262（3H，d，J=7.2 Hz），1.311（3H，d，J=7.2Hz），3.127（H，m，J=6.6～7.2 Hz）提示结构中存在第二个异丙基，1H-1H COSY也证实了上述两个异丙基的存在。 HSQC 中 δ0.930（3H，s），0.973（3H，s），1.161（3H，s）分别与δ33.4，22.1，19.1处的甲基碳直接相关，说明这3个甲基与季碳相连，为3个角甲基。结合1H-NMR和13CNMR，分子中存在30个碳原子，3个氧原子，分子量为448，故该化合物的分子式为 C30H40O3，不饱和度为 11，扣除2个羰基和3个不饱和双键，还剩6个不饱和度，故推测分子中可能有6个环。对照文献[4]判断化合物4为chamaecydin，结合HMBC对其碳氢数据做了准确归属，详见表2和图2。

表 1 云南野生毛喉鞘蕊花化合物 3、5 的 1H-NMR（600 MHz）和 13C-NMR（150MHz）数据 [δ（ppm），J(Hz)]

图2 云南野生毛喉鞘蕊花化合物4的HMBC部分相关图

2.2.4 化合物5 白色针状结晶（PE/EtOAc），难溶于PE，易溶于CHCl3、EtOAc，微溶于甲醇。1%香草醛-硫酸喷雾烘烤显紫色。由EI-MS给出的分子离子峰m/z 494[M+]推断化合物的分子量为494。结合1H-NMR和13C-NMR数据，该化合物的分子式应为C26H38O9。IR显示3473 cm-1为羟基的伸缩振动峰，1739 cm-1为酯基的νC=O峰，1718 cm-1是酮羰基的νC=O峰。13C-NMR谱显示化合物5共有26个碳：δ205.1 为酮羰 基的 碳 峰，δ168.3，169.8，168.8 3 个是酯羰基的碳峰，即乙酰氧基中的羰基碳；δ145.8为双键中的1个碳，因其化学位移值较高，推测为与端基碳相连的碳，即C-14；δ110.3为双键中的1个碳，因其化学位移值较低，推测为端基碳，即 C-15；δ69.4，73.9，75.7，76.6，81.4，81.6是 6 个连氧碳峰，其中，HSQC 图谱显示 δ69.4，73.9，76.6 与氢谱产生相关峰，分别归属为C-1，C-6，C-7，另外3个碳没有相关峰，归属为 C-8，C-9，C-13。 δ20.8，21.4，21.7 是与羰基相连的甲基碳峰，即3个乙酰氧基 （-OAc）中的甲基碳。δ19.6，23.1，23.2，23.4，30.9，32.7，33.8，36.9，42.9，43.4，48.7 是不与氧相连的烷基碳，即 C-2，3，4，5，10，12，16，17，18，19，20。 DEPT 显示该化合物分子中有8个甲基、4个亚甲基和5个次甲基，因此分子中有1个活泼氢和9个季碳。1H-NMR中存在一组明显的ABX 偶 合 系 统 ：δ5.879 （1H，dd,J=10.8，16.8 Hz）,5.202（1H,d,J=16.8 Hz）,4.901（1H，d,J=10.8 Hz）；δ4.707（1H,s），活泼氢，归属为 C-1 相连的羟基质子；δ3.101（1H,d,J=16.2 Hz）、2.392（1H,d,J=16.8 Hz）是 C-12 上的两个氢质子；δ2.385（1H,d,J=3.6 Hz）是C-5上的氢质子；δ2.062（3,s），1.994（3H,s），1.984（3H,s）分别为 3 个 COCH3的甲基质子；结合HMBC、HSQC等图谱，推断化合物5为1，6-二乙酰佛司可林。结合HMBC对其碳氢数据做了准确归属，详见表2。

2.2.5 化合物6 无色针状结晶（PE-EtOAc），m.p.139℃～140℃（温度计未校正），易溶于CHCl3，微溶于 Me2CO，EtOH，Libermann-Burchard反应阳性，显蓝色。IR图谱与β-谷甾醇已知图谱对照一致。薄层层析展开化合物6和β-谷甾醇对照品，Rf均为0.57。结合以上数据以及与文献[5]比较，鉴定化合物6为β-谷甾醇。

表2 云南野生毛喉鞘蕊花化合物4的1H-NMR（600 MHz）和 13C-NMR（150 MHz）数据 [CDCl3，δ（ppm），J(Hz)]

3 结论

研究表明，会泽野生毛喉鞘蕊花乙酸乙酯提取物中，已鉴定化学结构的5个化合物主要属于二萜类，包括半日花烷型、松香烷型；而未鉴定结构的化合物1、7经化学分析亦属于萜类化合物。佛司可林(forskolin,简写为FSK)为目前所知唯一从植物中得到的最强的腺苷酸环化酶激活剂，参与体内多种细胞功能调节，临床上用于治疗充血性心力衰竭、肿瘤转移、青光眼、支气管哮喘、皮肤病等。化合物3、5属于佛司可林类似物，化学结构与其近似，因此值得进一步研究与开发。

[1]李朝明，林中文，陶国达，等.黄鞘蕊花的化学成分[J].云南植物研究，1991，13（3）：327-330.

[2]JA Hueso-Rodriguez,ML Jimeno,B Rodriguez,et al.Abietane diterpenoids from the root of salvia phlomoides[J].Phytochemistry,1983,22(9)：2 005-2 009.

[3]Y.H.Shen,C.S.Yao,Y.L.Xu.New diterpenoids from Coleus Forskolhii[J].Chinese Chemical Letters,2002,13(8)：740-743.

[4]J.Fukushima,M.yatagai,T.Ohira.Abietane-type diterpenoids from the cones of Chamaecyparis obtuse[J].Journal of Wood Science，2002，48（4）：326-330.

[5]杜方麓，张 艳，郑国栋，等.血水草地上部分亲脂性成分研究[J].中药材，2006，29（6）：565-567.