中国南海海绵Ircinia sp.中化学成分的研究

王玲莉，于欢，张冬丽，乔卫，唐生安

（天津医科大学药学院天然药物学系，天津市临床药物关键技术重点实验室，天津300070）

海绵是一种进化了7 亿~8 亿年的古老多细胞动物，广泛分布在各种水域中。它作为一种静止不动的海洋生物，能产生多种次生代谢产物，作为对抗微生物及捕食者的化学防御物质[1]。寻常海绵纲的Ircinia属海绵能释放低分子量的挥发性化合物，使它们具有难闻的蒜臭味[2]。目前已经从该属海绵分离得到甾体、萜烯、内酯和生物碱等多种类型成分[3-5]。这些化学成分具有抗肿瘤、抗寄生虫和抗菌等多种生物活性[5-8]。本文采用多种现代分离纯化色谱技术及波谱解析方法，对采自中国广西涠洲岛海域的Ircinia属海绵进行提取分离和结构鉴定，通过与已报道的文献数据进行分析对比，确定了5 个化合物的结构信息。

1 材料与方法

1.1 仪器、试剂和材料 Brucker AV 400 核磁共振仪（TMS 内标）；旋光仪：MC 241 digital polarimeter（PERKIN-ELMER）；液质联用色谱仪：Alliance 2695，Quattro Micro TM ESI（Waters）；半制备高效液相色谱仪：日本分光公司（JASCO），PU-2089（泵），RI-2031 和UV-2075（检测器）；制备HPLC 色谱柱：YMC-Pack SIL SL12S05-2510WT（10 mm×250 mm）；有机溶剂均为天津市化学试剂一厂分析纯产品；高效液相色谱所用试剂均为本实验室精馏自制；氘代试剂均为Cambrige Isotope Laboratories,Inc.USA 生产。

本文所用海绵采自中国广西壮族自治区涠洲岛海域，经天津医科大学药学院唐生安副教授鉴定为南海海绵Irciniasp.，样本编号为WZA-16，存放于天津医科大学药学院。

1.2 提取分离 将海绵Irciniasp.（干重463.0 g）粉碎，加95%乙醇进行回流提取（2 L×3），合并提取液并减压浓缩，得到总浸膏，加水混悬，依次用水饱和的二氯甲烷、正丁醇萃取，分别得到二氯甲烷萃取物19.0 g，正丁醇萃取物6.0 g。

将WZA-16 二氯甲烷萃取物用ODS-A 柱进行梯度洗脱，依次加入洗脱液为甲醇：水（5:5、6:4、7:3、8:2、9:1）、甲醇、乙酸乙酯、甲醇（加5%冰醋酸），得到14 个组分0101～0114。0109（5.0 g）组分经HW-40 凝胶柱，以二氯甲烷：甲醇=2:1 为流动相，得组分0201～0206。将0204～0206（4.0 g）合并，过正相硅胶柱，以二氯甲烷：乙酸乙酯：甲醇（8:0.3:0.1→8:1:0.5），二氯甲烷：甲醇（4:1），甲醇为流动相，得组分0301～0315。取0306（51.3 mg）经ODS-A 柱分离，以甲醇：水（9:1），甲醇为流动相，得组分0501～0509。将0305（308.3 mg）合并，经ODS-A 柱分离，以甲醇：水（85:15），甲醇为流动相，得组分0601～0612。

将0505～0506（28.0 mg）合并后经正相HPLC，以二氯甲烷：乙酸乙酯：甲醇（10:2:0.5）为流动相，得单体1、2 和3。将0603 和0605 经上述方法，分别得单体4 和5。

2 结果

从南海海绵Irciniasp. 提取物中分离得到5 个化合物，见图1。

图1 从南海海绵Ircinia sp.中分离得到的化合物Fig1 Compounds 1-5 isolated from the South China Sea marine sponge Ircinia sp

2.1 化合物1，白色无定形粉末 EI-MS 给出分子离子峰为m/z：432 [M]＋，结合1H NMR 和13C NMR 谱推测其分子式为：C28H48O3。分析1H NMR谱（CDCl3, 400 MHz），发现有1 个烯质子信号δH5.41（1H, br d,J=2.4Hz, H-7），1 个甲氧基质子信号[δH3.39（3H,s,6-OCH3）]，2 个含氧次甲基质子信号[δH4.07（1H,m,H-3），3.18（1H,br d,J=4.4 Hz,H-6）]，5 个甲基质子信号[δH0.59（3H, s, H-18），0.86（3H，d，J=6.8 Hz，H-27），0.87（3H,d,J=6.8 Hz,H-26），0.93（3H,d,J=6.4 Hz,H-21），1.00（3H,s,H-19）]。13C NMR（CDCl3, 100 MHz）谱和DEPT 谱给出了28个碳信号，其中有6 个甲基碳信号（δC12.1, 18.4, 18.8, 22.2,22.9, 58.3），10 个sp3杂化的亚甲基碳信号（δC22.2,23.0, 23.9, 27.8, 30.9, 32.8, 36.1, 39.5, 39.5, 39.6），2 个sp3杂化的含氧次甲基碳信号（δC67.9,82.5），5 个sp3杂化的次甲基碳信号（δC28.0, 36.2,43.9, 54.9, 58.2），1 个sp3杂化的含氧季碳信号（δC76.4），1 个sp2杂化的次甲基碳信号（δC115.0），1 个sp2杂化的季碳信号（δC143.7）。通过与文献报道的化合物的波谱数据进行比较，发现化合物1 与已知化合物cholest-7-en-6R-methoxy-3S,5R-diol 的结构一致，故化合物1 被鉴定为cholest-7-en-6Rmethoxy-3S,5R-diol[9]。

2.2 化合物2，无定形粉末 ESI-MS 给出准分子离子峰为m/z：419[M+H]＋。1H NMR 谱（CDCl3,400 MHz）显示，1 个烯质子信号δH5.65（1H, br s, H-7），2 个含氧次甲基质子信号[δH4.06（1H, m, H-3）, 3.50（1H, br s, H-6）]，5 个甲基质子信号[δH0.59（3H, s,H-18）, 0.86（3H, d,J=6.8 Hz, H-27）, 0.87（3H, d,J=6.8 Hz,H-26）,0.93（3H,d,J=6.4 Hz,H-21）,0.95（3H,s, H-19）]。化合物2 的氢谱与碳谱与化合物1 基本一致，不同之处在于氢谱中化合物2 没有甲氧基的信号，并且H-6 的化学位移向低场位移至3.50；另外，碳谱中C-6 的化学位移由化合物1 的δC82.5，向高场位移至化合物2 的δC77.8，并且化合物2 的碳谱中也无甲氧基碳信号存在。因此，可以推断化合物2 的C-6 位为羟基取代，与文献报道的cholest-7-en-3S,5R,6R-triol 的结构一致，故化合物

2 被鉴定为cholest-7-en-3S,5R,6R-triol[10]。

2.3 化合物3，白色无定形粉末 ESI-MS 给出准分子离子峰为m/z：431 [M+H]＋。1H NMR 谱（CDCl3,400 MHz）给出1 个甲氧基质子信号δH3.17（3H, s,CH3O-6）], 2 个含氧次甲基质子信号[δH4.08（1H, m,H-3）, 3.01 （1H, br d, H-6）]；5 个甲基质子信号[δH0.59（3H, s, CH3-18）, 0.85（3H, d,J=6.4 Hz,H-27）, 0.87（3H, d,J=6.8 Hz, CH3-26）, 0.92（3H, d,J=6.8 Hz, CH3-21）, 1.02（3H, s, CH3-19）]；3 个烯质子信号[δH5.41（1H, br d, H-7）, 5.19（2H, m, H-22, H-23）]。氢谱数据显示化合物3 与化合物1 非常相似，区别为在于化合物3 在H-22 和H-23 位为双键，多了两个烯质子。通过与文献报道化合物的波谱数据进行比较，发现化合物3 与已知化合物cholest-7-en-6R-methoxy-3S,5R-diol 的结构一致，故化合物3 被鉴定为cholest-7-en-6Rmethoxy-3S，5R-diol[9]。

2.4 化合物4，白色固体 EI-MS 给出分子离子峰为m/z：344 [M]＋，结合1H NMR 和13C NMR 光谱推测其分子式为：C21H44O3。1H NMR 谱（CDCl3,400 MHz）数据显示16 个侧链次甲基质子信号δH1.26~1.57（32H, m），7 个连氧碳上质子信号[δH3.86（1H, m）和3.71（1H, dd,J=3.7, 11.4 Hz），3.62（1H, dd,J=5.4, 11.4 Hz）, 3.52~3.45（4H, m）]，2 个羟基质子信号δH2.67（2H, br s），1 个甲基质子信号δH0.88（3H, t,J=6.4 Hz）。13C NMR（CDCl3, 100MHz）谱给出了21 个碳信号，分别为：δC72.6（C-1），71.9（C-2），64.4（C-3），70.4（C-1’），29.4（C-2’），26.1（C-3’），29.7（C-4’~C-15’），22.7（C-16’），31.94（C-17’），14.1（C-18’）。通过与文献报道的化合物的波谱数据进行比较，发现化合物4 与已知化合物鲨肝醇的结构一致，故化合物4 被鉴定为鲨肝醇[11]。

2.5 化合物5，淡黄色油状物 ESI-MS 给出准分子离子峰为m/z：279[M+H]＋，结合1H NMR 和13C NMR 光谱推测其分子式为：C16H22O4。1H NMR（400 MHz, CDCl3）谱给出4 个芳香氢质子信号[δH7.64（2H,m,H-3,H-6）,7.46（2H,m,H-4,H-5）]，4 个连氧碳上质子信号δH4.23（4H,t,J=6.7 Hz,H-1’,H-1”），8 个饱和碳上质子信号[δH1.64 （4H, m, H-2’,H-2”）, 1.38 （4H, m, H-3’, H-3”）]，2 个甲基信号δH0.89（6H, t,J=7.4 Hz, H-4’, H-4”）。通过与文献报道的化合物的波谱数据进行比较，发现化合物5与已知化合物邻苯二甲酸正丁酯的结构一致，故化合物5 被鉴定为邻苯二甲酸正丁酯[12]。

3 讨论

本实验运用各种色谱分离手段，包括硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和半制备高效液相色谱等现代分离技术手段，从采集自中国涠洲岛海域的海绵生物Irciniasp.的二氯甲烷提取部位中获得5 个化合物。再经过核磁共振波谱、质谱等方法，确定了这5 个化合物的化学结构。通过与文献数据中的氢谱、碳谱数据对比分析，确定了Irciniasp.中分离的5 个化合物分别是cholest-7-en-6R-methoxy-3S,5R-diol（1），cholest-7-en-3S,5R,6R-triol（2），cholest-7,22-dien-6R-methoxy-3S,5R-diol（3），鲨肝醇（4）和邻苯二甲酸丁酯（5）。其中化合物1～3 为首次从该属海绵中分离得到。本文的研究成果使Ircinia属海绵的化学多样性得以丰富，尤其是扩充了甾体类化合物的结构内容，对进一步研究该属海绵的类似单体成分提供了理论支持，为寻找甾体类新药的先导化合物，开发海洋药物提供了结构依据。