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红树桐花树胚轴化学成分研究*

2018-10-10易湘茜邓家刚高程海

世界科学技术-中医药现代化 2018年5期
关键词:胚轴花树柱层析

易湘茜,徐 普,邓家刚,高程海,3**

(1.广西中医药大学药学院 南宁 530020;2.广西中医药大学广西中药药效研究重点实验室 南宁 530020;3.广西中医药大学广西中医药科学实验中心 南宁 530020)

桐花树(Aegiceras corniculatum)为常见的优势红树植物,是紫金牛科(Myrsinaceae)蜡烛果属(Aegiceras)植物,在我国主要分布于广西、广东、福建及南海诸岛。桐花树的树皮有毒鱼的作用[1]。民间也有关于桐花树入药的记载,其树皮和树叶熬汁饮用可用于治疗哮喘、糖尿病及风湿等疾病[2]。经现代药理研究发现,桐花树各部分提取物还对植物病原真菌具有很好的抑制性作用[3]。在代谢产物活性研究领域,已有文献表明桐花树各部位与内生菌发酵提取物具有抗肿瘤、抗衰老等多种活性。目前,桐花树的皮茎叶等部位中共分离鉴定包含萜类、醌类、甾醇类、有机酸、黄酮类等化合物的59个化合物[4]。桐花树胚轴呈细长的半月型,不成熟时为绿色,成熟后逐渐变为红褐色,该部位为桐花树可再生部位,每年生长到一定时间就会自然脱落,萌发成红树树苗,对其研究不会影响桐花树的生长。因此,为了深入阐明桐花树胚轴的物质基础,本研究组对桐花树胚轴的化学成分进行研究,共分离鉴定了14个化合物,除化合物9外,其他化合物均为首次在桐花树中分离鉴定得到的。

1 仪器与材料

1.1 仪器与试剂

Waters e2695高效液相色谱仪(美国Waters公司);分析高效液相色谱柱(XB-C18 4.6×250 mm,5 μm)(月旭科技有限公司);半制备型高效液相色谱柱(XBC18 10×150 mm,5 μm)(月旭科技有限公司);Bruker DRX-600 MHz核磁共振仪(德国Bruker公司);三用紫外仪(上海嘉鹏科技有限公司);层析缸(杭州旷维实验设备有限公司);层析用葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20)(GE生物科技有限公司);高效液相色谱用试剂为色谱纯,其他为分析纯。

1.2 实验材料

实验用桐花树胚轴样品于2016年8月采自广西北仑河口国家自然保护区,经广西红树林研究中心王新副研究员鉴别确定为为红树科(Rhizophoraceae)蜡烛果属(Aegiceras Gaertn)桐花树(Aegiceras corniculatum)。该标本现在保藏于广西中医药大学海洋药物研究所,编号为:2016-GXIMD-007。

2 提取分离

取新鲜的桐花树胚轴的样品(湿重约25.5 kg),将其切碎后浸泡在95%的工业酒精中,于室温(约27℃)下浸泡提取三次,每次浸泡时间为一周。完成后,减压浓缩(0.01MPa,45℃)浸泡液,将三次的提取物合并,得到浸膏状总提取物(重1 220.7 g)。依次使用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,减压回收溶剂,分别得到石油醚萃取相(42.1 g)、乙酸乙酯萃取相(79.7 g)和正丁醇萃取相(84.1 g)。

乙酸乙酯萃取相(79.7 g)经正相硅胶柱层析,CHCl3-Me2CO,CHCl3-MeOH溶剂系统梯度洗脱得到12个分离部位Fr.E1-12。Fr.E3经凝胶柱层析和半制备型高效液相色谱纯化,得到化合物1(3.4 mg)、2(6.7 mg)和3(1.9 mg);Fr.E5经半制备型高效液相色谱纯化得到组分化合物4(4.9 mg);Fr.E6经凝胶柱层析和半制备型高效液相色谱纯化,得到化合物5(5.2 mg)、6(5.0 mg)、7(2.9 mg)和8(3.1 mg);Fr.E8经凝胶柱层析和半制备型高效液相色谱纯化,得到化合物9(25.2mg);Fr.E9经凝胶柱层析和半制备型高效液相色谱纯化,得到化合物10(5.0 mg)、11(11.3 mg);Fr.E11经凝胶柱层析和半制备型高效液相色谱纯化,得到化合物12(4.6 mg)。

正丁醇萃取物(84.12 g),经正相硅胶柱层析,CHCl3-MeOH溶剂系统梯度洗脱得到9个分离部位Fr.N1-9。Fr.N4经凝胶柱层析和半制备型高效液相色谱纯化,得到化合物13(2.1 mg);Fr.N7经凝胶柱层析和半制备型高效液相色谱纯化,得到化合物14(9.7 mg)。

3 结构鉴定(图1)

化合物1:黄色粉末,溶于氯仿;ESI-MS m/z 379[M+Na]+;1H-NMR(600 MHz,CDCl3)δ:6.60(2H,s,H-3,5),5.98(1H,m,H-8),5.11(2H,m,H-9),3.36(2H,d,J=7.0 Hz,H-7),3.87(-OCH3),4.80(1H,d,J=8.0 Hz,H-1'),3.83(1H,dd,J=12.0,2.5 Hz,H-6'a),3.71(1H,dd,J=12.0,6.0 Hz,H-6'b),3.48(1H,m,H-3'),3.45(2H,m,H-2',4'),3.21(1H,m,H-5')。13C-NMR(150 MHz,CDCl3)δ:153.6(C-2,6),137.9(C-8),137.5(C-1),133.5(C-4),115.2(C-9),106.3(C-3,C-5),40.5(C-7),56.2(-OCH3),104.5(C-1'),77.6(C-3'),76.9(C-5'),74.9(C-2'),70.2(C-4'),61.7(C-6'),以上数据与文献[5]对照一致,故确定该结构为4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯基-葡萄糖苷。

化合物2:白色粉末,溶于甲醇;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:2.33(1H,dd,J=11.6 Hz,H-2,6),2.57(1H,m,H-3),3.28(1H,dd,J=6.8 Hz,H-4),4.85(1H,dd,J=2.8 Hz,H-5),6.29(1H,d,J=15.9 Hz,H-2'),6.47(2H,dd,J=5.4 Hz,H-3'),7.05(2H,d,J=2.0 Hz,H-5'),6.92(2H,dd,J=7.1 Hz,H-9'),6.77(1H,dd,J=8.2 Hz,H-8'),3.78(3H,s,-OCH3);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:75.5(C-1),44.2(C-2),61.7(C-3),77.6(C-4),69.7(C-5),36.8(C-6),175.3(C-7),168.6(C-1'),115.1(C-2'),147.3(C-3'),127.4(C-4'),115.2(C-5'),146.7(C-6'),149.6(C-7'),116.3(C-8'),121.5(C-9')。以上数据与文献[6]对照一致,故确定该结构为3,4-二咖啡酸酰奎尼酸。

化合物3:白色粉末,溶于甲醇;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:2.20(1H,dd,J=3.8 Hz,H-2),7.56(1H,d,J=5.9 Hz,H-3),5.36(1H,m,H-4),5.6(1H,m,H-5),2.4 1(1H,dd,J=3.6 Hz,H-6),6.28(1H,d,J=19.7 Hz,H-2'),7.05(1H,d,J=1.7 Hz,H-5'),6.76(1H,d,J=8.0 Hz,H-8'),6.95(1H,dd,J=2.6 Hz,H-9'),3.75(3H,s,HOMe);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:74.78(C-1),38.65(C-2),68.99(C-3),73.27(C-4),71.07(C-5),37.52(C-6),157.58(C-7),166.45(C-1'),114.54(C-2'),146.89(C-3'),128.09(C-4'),114.37(C-5'),147.42(C-6'),147.97(C-7'),112.78(C-8'),122.64(C-9')。以上数据与文献[7]对照一致,故确定该结构为3,4,5-三咖啡酸酰奎尼酸。

化合物4:黄色粉末,溶于丙酮;1H-NMR(600 MHz,Acetone-d6)δ:7.75(1H,d,J=1.8 Hz),7.63(1H,dd,J=9.0,2.0 Hz),6.92(1H,d,J=9.0 Hz),6.45(s),6.20(s),5.31(1H,d,J=7.5 Hz),3.90(1H,m),3.80(1H,m),3.56(1H,m),3.52(2H,m),3.45(1H,m);13C-NMR(150 MHz,Acetone-d6)δ:178.2(C-4),166.4(C-7),161.8(C-5),158.8(C-9),156.4(C-2),146.5(C-4'),145.9(C-3'),135.1(C-3),122.9(C-1'),121.6(C-6'),116.5(C-5'),116.0(C-2'),106.6(C-10),104.8(C-1''),99.9(C-6),94.5(C-8),78.9(C-2''),77.5(C-5''),73.9(C-3''),70.5(C-4''),61.9(C-6'')。以上数据与文献[8]对照一致,故确定该结构为3',4',5,7-四羟基黄酮-3-O-β-D-葡萄糖苷。

化合物5:白色颗粒粉末,溶于甲醇;ESI-MS m/z 288.1[M];1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:5.08(1H,d,J=11.6 Hz,H-2),5.98(1H,d,J=2.3 Hz,H-6),6.03(1H,d,J=2.3 Hz,H-8),7.45(2H,d,J=2.0,Hz,H-2'),6.92(2H,d,J=8.5 Hz,H-3',5'),4.78(1H,s,3-OH),11.74(1H,s,5-OH),8.80(1H,s,7-OH),9.84(1H,s,4'-OH);13CNMR(150 MHz,CD3OD)δ:83.3(C-2),71.8(C-3),196.6(C-4),163.5(C-5),99.8(C-6),167.2(C-7),94.6(C-8),110.57(C-4α),162.7(C-8α),128.1(C-1'),146.8(C-2',6'),120.4(C-3'),157.4(C-4′),114.2(C-5')。以上数据与文献[9]对照一致,故确定该结构为3,5,7-三羟基-2-(4'-羟苯基)-4-酮。

化合物6:白色结晶,溶于甲醇;ESI-MS m/z 288.0[M];1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:5.45(1H,d,J=10.3 Hz,H-2),3.83(1H,d,J=4.7 Hz,H-3),5.59(1H,d,J=1.7 Hz,H-6),6.36(1H,d,J=2.7 Hz,H-8),6.76(2H,d,J=1.9 Hz,H-2'),6.63(2H,d,J=5.8Hz,H-3',6'),12.14(1H,s,5-OH),10.13(1H,s,7-OH),9.78(2H,s,3',4'-OH);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:82.7(C-2),43.0(C-3),197.0(C-4),163.4(C-5),91.5(C-6),164.5(C-7),95.0(C-8),102.8(C-4α),166.4(C-8α),120.1(C-1'),116.1(C-2',6')。以上数据与文献[10]对照一致,故确定该结构为2-(3',4'-二羟苯基)-5,7-二羟基-4-酮。

化合物7:黄色粉末,溶于甲醇;ESI-MS m/z 367[M+K]+;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:6.75(1H,br,H-4),6.58(1H,br,H-6),5.21(2H,s,H-3),5.10(1H,d,J=7.5 Hz,H-1'),3.91(1H,dd,J=12.5,2.0 Hz,H-6'ɑ),3.66(1H,dd,J=12.5,6.0 Hz,H-6'β),3.60-3.40(4H,m,H-2',3',4',5');13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:167.4(CO),164.4(C-3),157.5(C-5),151.9(C-7),104.5(C-8),102.2(C-4),102.1(C-6),99.4(C-1'),77.2(C-5'),76.8(C-3'),73.2(C-2'),69.5(C-4'),68.1(C-3),60.5(C-6')。以上数据与文献[11]对照一致,故确定该结构为5,7-二羟基-异苯唑呋喃-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

化合物8:白色粉末,溶于甲醇;ESI-MS m/z 272.0[M];1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:5.15(1H,d,J=8.8 Hz,H-2),3.31(1H,d,J=6.0 Hz,H-3),5.75(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),6.60(1H,d,J=1.9 Hz,H-8),7.17(2H,d,J=1.3 Hz,H-2',6'),6.17(2H,d,J=8.3 Hz,H-3',5'),12.60(1H,s,5-OH),10.33(1H,s,7-OH),9.04(2H,s,4'-OH);13CNMR(150 MHz,CD3OD)δ:82.5(C-2),43.1(C-3),196.2(C-4),163.1(C-5),93.3(C-6),164.5(C-7),94.8(C-8),102.2(C-4α),166.8(C-8α),130.1(C-1'),127.9(C-2',6')。以上数据与文献[12]对照一致,故确定该结构为5,7-二羟基-2-(4'-羟苯基)-4-酮。

化合物9:淡黄色粉末,溶于甲醇;ESI-MS m/z 302.40[M];1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:5.49(1H,d,J=1.8 Hz,H-6),6.20(1H,d,J=3.1 Hz,H-8),6.25(1H,d,J=1.7 Hz,H-2',6'),6.28(1H,d,J=6.5 Hz,H-5'),7.40(1H,d,J=3.8 Hz,H-6'),16.47(1H,s,5-OH),10.92(1H,s,7-OH),9.84(1H,s,3',4'-OH);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:149.6(C-2),135.6(C-3),167.2(C-4),168.1(C-5),93.9(C-6),164.5(C-7),94.0(C-8),105.5(C-4α),158.5(C-8α),122.2(C-1'),113.6(C-2'),112.8(C-6')。以上数据与文献[13]对照一致,故确定该结构为2-(3',4'-二羟苯基)-3,5,7-三羟基-4-酮。

化合物10:白色粉末,溶于甲醇;ESI-MS m/z 318.4[M];1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:6.38(1H,d,J=7.3 Hz,H-6),6.67(1H,d,J=3.1 Hz,H-7),6.80(2H,d,J=4.3 Hz,H-2',6'),10.86(1H,s,3-OH)),16.74(1H,s,5-OH),9.81(1H,s,8-OH),9.84(2H,d,J=5.2 Hz,3',5'-OH),7.83(1H,s,4'-OH);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δC:149.7(C-2),135.7(C-3),167.5(C-4),152.5(C-5),114.3(C-6),127.7(C-7),136.5(C-8),112.7(C-4α),153.2(C-8α),122.9(C-1'),109.0(C-2',6'),148.9(C-3',5'),132.6(C-4')。以上数据与文献[14]对照一致,故确定该结构为3,5,8-三羟基-2-(3',4',5'-三苯羟基)-4-酮。

化合物11:淡绿色粉末,溶于甲醇;ESI-MS m/z 304.2[M];1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:6.33(1H,d,J=5.3 Hz,H-6),6.55(1H,d,J=3.7 Hz,H-7),6.37(1H,d,J=3.5 Hz,H-2'),6.78(1H,d,J=5.8 Hz,H-3'),6.44(1H,d,J=4.7 Hz,H-4'),10.64(1H,s,3-OH),16.41(1H,s,5-OH),9.37(1H,s,8-OH),9.44(1H,d,J=5.2 Hz,5'-OH),13.74(1H,s,6'-OH);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:146.6(C-2),136.8(C-3),164.8(C-4),157.2(C-5),118.6(C-6),129.8(C-7),135.4(C-8),116.9(C-4α),151.7(C-8α),113.9(C-1'),117.9(C-2'),122.7(C-3'),115.6(C-4'),157.0(C-5'),149.8(C-6')。以上数据与文献[15]对照一致,故确定该结构为2-(2',3'-二羟苯基)-3,5,8-三羟基-4-酮。

图1 桐花树中分离到的14个化合物结构式

化合物12:淡黄色结晶,溶于甲醇;ESI-MS m/z 330.1[M];1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7.60(1H,d,J=3.4 Hz,H-2),2.61(1H,d,J=3.7 Hz,H-4),4.87(1H,d,J=5.1 Hz,H-1'),4.80(1H,d,J=4.1 Hz,H-2'),3.07(1H,d,J=2.8 Hz,H-3'),9.86(1H,s,3-OH),7.73(1H,s,5-OH),4.15(1H,s,2'-OH),4.15(1H,d,4'-OH),3.06(1H,s,5'-OH);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:141.5(C-1),158.2(C-2),121.0(C-3),115.5(C-4),148.6(C-5),116.6(C-6),80.5(C-1'),70.4(C-2'),77.7(C-3'),71.6(C-4'),88.5(C-5')。以上数据与文献[16]对照一致,故确定该结构为3,5-二羟基-4-甲基-2-(3',4',5'-三羟基-6'-(羟甲基)-四氢-2H-吡喃-2-基)-苯甲酸。

化合物13:白色粉末,溶于吡啶;分子式C31H50O3;1H-NMR(500 MHz,C5D5N)δ:5.33(1H,s,H-6),5.22(1H,dd,J=15.0,9.0 Hz,H-22),5.06(1H,dd,J=15.0,9.0 Hz,H-23),5.04(1H,d,J=7.5 Hz,H-1');13C-NMR(125 MHz,C5D5N)δ:141.0(C-5),138.9(C-22),129.5(C-23),121.9(C-6),102.6(C-1'),78.6(C-3),56.9(C-14),56.3(C-17),51.5(C-24),50.4(C-9),42.5(C-13),40.7(C-20),40.0(C-12),39.4(C-4),37.5(C-1),36.9(C-10),32.2(C-7),32.1(C-8,25),30.3(C-2),28.5(C-16),25.8(C-28),24.5(C-15),21.5(C-27)。以上数据与文献[17]对照一致,故确定该结构为豆甾醇3-O-β-D-葡萄糖苷。

化合物14:浅黄色油状液体,溶于氯仿;分子式C11H14O3;1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:6.82(1H,d,J=8.0 Hz,H-5'),6.70(1H,d,J=1.5 Hz,H-2'),6.66(1H,dd,J=8.0,1.5 Hz,H-6'),3.86(3H,s,OCH3),2.82(2H,t,J=7.5 Hz,H-3),2.72(2H,t,J=7.5 Hz,H-4),2.14(3H,s,H-1);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:208.2(C-2),146.4(C-3'),143.9(C-4'),132.9(C-1'),120.8(C-5'),114.5(C-6'),111.1(C-2'),55.9(C-OCH3),45.5(C-4),30.1(C-3),29.7(C-1)。以上数据与文献[18]对照一致,故确定该结构为4-(4'-羟基-3'-甲氧基苯基)-2-丁酮。

4 讨论

桐花树生长在热带亚热带的沿海地区,桐花树生长地区的特殊性决定了桐花树与其他木本植物相比,其化学成分和生物理化活性方面都有较大的差别。桐花树化学成分的研究已经从20世纪50-60年代持续至今,从桐花树的树皮、茎或根中已发现化合物105个,包括25个新化合物,显示出镇痛、驱虫及抗菌等功能,但目前对桐花树胚轴的化学成分研究未见报道。随着国家对生态环境保护力度加强,破坏性研究桐花树等红树植物的代谢产物研究成为历史。因此,论文通过多种色谱分离方法和现代波谱技术对桐花树的可再生部位胚轴的化学成分进行了较为全面的研究,共分离得到14个化合物。除化合物9外,其他化合物均为首次在桐花树中分离鉴定得到的,表明研究红树的可再生部位是可行的,能够成为红树中次生代谢产物研究的新研究方向。因此,本项研究为阐明桐花树胚轴的物质基础提供了数据支持,为桐花树胚轴的应用提供了科学依据。现如今,对桐花树的各领域和各层次研究方兴未艾,对桐花树的物种保护和对桐花树所含药用化学成分等潜在资源正当的开发利用具有非常重要的价值。

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