海洋褐藻叉开网翼藻中的单萜成分研究

徐秀丽, 印丽媛, 宋福行, 范 晓, 石建功

(1. 中国科学院 海洋研究所, 山东 青岛 266071; 2. 中国医学科学院暨中国协和医科大学药物研究所, 北京100050; 3. 中国地质大学(北京)海洋学院, 北京 100083)

海洋褐藻叉开网翼藻中的单萜成分研究

徐秀丽1,3, 印丽媛3, 宋福行1, 范 晓1, 石建功2

(1. 中国科学院 海洋研究所, 山东 青岛 266071; 2. 中国医学科学院暨中国协和医科大学药物研究所, 北京100050; 3. 中国地质大学(北京)海洋学院, 北京 100083)

为了研究中国沿海海藻中的活性化学成分, 利用正相硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、反相HPLC及重结晶等手段, 从采自青岛的褐藻叉开网翼藻(Dictyopteris divaricataOkam.)中首次分离得到了6个单萜类化合物, 经红外波谱(IR), 质谱(MS)及核磁共振波谱(1H NMR、13C NMR)等现代波谱技术鉴定为loliolide (1), isololiolide (2), 3β-hydroxy-5α,6α-epoxy-7-megastigmen-9-one (3), dehydrovomifoliol (4), (3R)-4-[(2R,4S)-2-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexylidene]-3-buten-2-oneiol (5), (3R)-4-[(2R,4S)-4-acetoxy-2-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexylidene]-3-buten-2-one (6)。并通过MTT法对所得化合物进行细胞毒活性筛选, 通过比色法进行乙酰胆碱酯酶抑制活性筛选。

叉开网翼藻(Dictyopteris divaricataOkam.); 化学成分; 单萜; 结构鉴定; 活性筛选

叉开网翼藻(Dictyopteris divaricataOkam.)为网地藻科网翼藻属海藻, 广泛分布于我国黄海和东海海域。文献报道主要从中分离得到了吉马烷骨架倍半萜[1-2]、荜澄茄倍半萜[3]、杜松烷类倍半萜[4]、降碳倍半萜[5]和新骨架的倍半萜[6]。初步药理活性筛选表明, 叉开网翼藻乙醇提取物的乙酸乙酯可溶性部分对肿瘤细胞 B16-BL6 (黑色素瘤) 和A2780 (人卵巢癌) 有较强的抑制作用, IC50值分别为7.61 mg/L和8.06 mg/L。为了开发利用我国丰富的海藻资源, 对采自青岛的叉开网翼藻乙醇提取物的乙酸乙酯可溶性部分, 进行了化学成分研究。从中分离得到了6个单萜类成分, 均为首次从该种海藻中发现, 并对以上化合物进行了抗肿瘤和乙酰胆碱酯酶活性筛选,实验结果报道如下。

1 材料和方法

1.1 仪器与试剂

XT-4 显微熔点测定仪(温度计未校正); Perkin-Elmer 241型旋光仪; Nicolet impact 400型傅里叶变换红外波谱仪; Inova 500型核磁共振仪; Autospec-Ultima ETOF型质谱仪; Waters 600型高效液相色谱仪(Alltech公司Alltima C18 制备柱22 mm × 250 mm, Waters 2487型紫外检测器); ZF-C型三用紫外分析仪; 凝胶 Sephadex LH-20为 Amersham Pharmacia Biotech AB公司产品; 硅胶为青岛海洋化工有限公司生产(160～200目); 试剂为分析纯和色谱纯。褐藻叉开网翼藻Dictyopteris divaricataOkam.于2003年4月采集于山东青岛的汇泉角, 由中国科学院海洋研究所邵魁双博士鉴定, 标本保存在中国科学院海洋研究所。

1.2 提取与分离

新鲜的海藻样品采集后风干粉碎, 用 95%的乙醇提取3次, 每次72 h, 提取液合并后减压浓缩(温度低于 40°C), 浓缩物悬浮于蒸馏水中, 依次用乙酸乙酯和正丁醇萃取。乙酸乙酯萃取液经减压浓缩后得到棕黑色浸膏 120.3 g, 将其进行正相硅胶(160～200目)柱色谱分离, 以石油醚(60～90°C)-丙酮梯度洗脱, 通过薄层色谱检测, 合并成分相似部分,最终得到24个组分。石油醚-丙酮(10 : 1), (5 : 1)和(3 : 1)洗脱部分。分别经Sephadex LH-20柱色谱(石油醚-氯仿-甲醇, 5 : 5 : 1)和反相HPLC柱色谱(流动相为75%水性甲醇)纯化, 得到化合物1～6(图1)。

图1 化合物1～6的结构式Fig. 1 Structures of compounds 1～6

2 化合物结构鉴定

-36°(c0.15, MeOH)。EIMS给出其分子离子峰m/z266 [M]+以及失去甲基的碎片离子峰209。IR (KBr)波谱显示分子中存在羟基(3 454 cm-1), 累积双键(1 938 cm-1), 酯基(1 738 cm-1)和 α,β-不饱和羰基(1 672 cm-1)。1H NMR (Me2CO-d6, 500 MHz)δH5.73 (1H, s, H-8), 5.38 (1H, dddd,J=12.5,12.5,4.5,4.5 Hz, H-3), 2.23 (1H, ddd,J=12.5,4.5,2.5 Hz, H-4a), 2.15 (3H, s, H-10), 1.98 (3H, s, H-15), 1.97 (1H, ddd,J=12.5,4.5,2.5 Hz, H-2a), 1.54 (1H, dd,J=12.5,12.5 Hz, H-4b), 1.45 (1H, dd,J=12.5,12.5 Hz, H-2b), 1.42 (3H, s, H-11), 1.41 (3H, s, H-13), 1.15 (3H, s, H-12); 表明结构中存在乙酰基和双键。13C NMR (Me2CO-d6, 125 MHz)δC210.0 (s, C-7), 197.4 (s, C-9), 170.2 (s, C-14), 119.0 (s, C-6), 100.8 (d, C-8), 71.8 (s, C-5), 68.0 (d, C-3), 46.0 (t, C-4), 45.7 (t, C-2), 36.4 (s, C-1), 31.8 (q, C-12), 30.6 (q, C-13), 29.2 (q, C-11), 26.4 (q, C-10), 21.1 (q, C-15);表明结构中存在连氧次甲基碳、连氧季碳和累积双键以及2个乙酰基。以上波谱数据与文献[14]报道的化 合 物 (3R)-4-[(2R,4S)-4-acetoxy-2-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexylidene]-3-buten-2-one的数据基本一致。

3 化合物的活性分析

用MTT法[15], 对上述6个化合物在人肿瘤细胞HCT-8, Bel-7402, A549, BGC-823和A2780模型上进行了细胞毒活性测试,结果表明所有化合物对以上细胞株均无明显毒性( IC50＞ 10 mg/L ) 。

利用比色法测定了上述 6个化合物的抗乙酰胆碱酯酶活性, 结果表明在浓度为 25nmol/L 时, 化合物6表现了一定的酶抑制活性, 抑制率为12.43%。

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(本文编辑:张培新)

Monoterpene constituents of the brown algaDictyopteris divaricataOkam.

XU Xiu-li1,3, YIN Li-yuan3, SONG Fu-hang1, FAN Xiao1, SHI Jian-gong2
(1. Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2. Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100050, China; 3.School of Marine Sciences, China University of Geosciences, Beijing 100083, China)

Dec., 12, 2010

Dictyopteris divaricata Okam.; chemical constituents; monoterpene; structural elucidation; bioactive screening

Compounds 1-6 were isolated by recrystallization, normal phase silica gel, Sephadex LH-20 chromatography, and reverse phase HPLC techniques from the brown algaDictyopteris divaricataOkam, collected from Qingdao. Through spectroscopic methods including IR, MS and NMR, their structures were elucidated as loliolide (1), isololiolide (2), 3β-hydroxy-5α,6α-epoxy-7-megastigmen- 9-one (3), dehydrovomifoliol (4), (3R)-4-[(2R,4S)-2-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexylidene]-3-buten-2-oneiol (5), (3R)-4-[(2R,4S)-4-acetoxy-2-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexylidene]-3-buten-2-one (6). All compounds were obtained from the Dictyotaceae algae for the first time. Compounds 1-6 were tested for antitumor activity by the MTT method and AchE inhibitory activity.

Q952, Q253

A

1000-3096(2012)10-0081-04

2010-12-12;

2011-02-20

国家自然科学重点基金资助项目(20432030); 国家高技术发展计划(863计划)专项(2001AA620403)

徐秀丽(1976-), 女, 河北省卢龙县人, 副教授, 主要从事海洋天然产物及活性物质的研究。E-mail: xiulixu@163.com