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越南安息香中1个新的苯丙素类化合物

2021-11-08方振峰

中草药 2021年21期
关键词:苯丙甲氧基类化合物

方振峰,房 辉,王 峰

•化学成分 •

越南安息香中1个新的苯丙素类化合物

方振峰1,房 辉1,王 峰2, 3

1. 江汉大学医学院 药学系,湖北 武汉 430056 2. 国家中医药管理局中药数字化质量评价技术重点研究室,广东 广州 510006 3. 广东省中药质量工程技术研究中心,广东 广州 510006

研究越南安息香(白花树的干燥树脂)的化学成分及其细胞毒活性。采用MCI gel CHP-20P、硅胶、Sephadex LH-20柱色谱、快速制备色谱和制备HPLC等技术进行分离和纯化,通过IR、1D-和2D-NMR、HR-ESI-MS 等谱学数据分析确定化合物的结构。通过CCK-8法评价了化合物的细胞毒性。从越南安息香提取物中分离得到6个化合物,分别鉴定为()-3-[3-甲氧基-4-(3-乙氧基-2-氧代乙氧基)苯基]烯丙基苯甲酸酯(1)、2-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-5-(3-羟丙基)-7-甲氧基苯并呋喃(2)、(+)-雪松素(3)、(+)-松脂素(4)、松脂素单甲醚(5)和安息香脂素(6)。以上6个化合物对人宫颈癌HeLa细胞株、人肝癌HepG-2细胞株、人乳腺癌MCF细胞株、人前列腺癌PC-3细胞株以及人肺癌A549细胞株的半数抑制浓度值均大于100mmol/L。化合物1为未见报道的新苯丙素类化合物,命名为白花树酯醚,化合物2~6为首次从越南安息香中分离得到。化合物1~6均未表现出明显的细胞毒活性。

安息香属;越南安息香;苯丙素类化合物;白花树酯醚;细胞毒性;(+)-松脂素;安息香脂素

越南安息香为安息香科安息香属植物白花树(Pierre) Craib ex Hartw的干燥树脂[1],白花树是一种热带及亚热带树种,在我国主要分布于云南、贵州、广西、广东、福建、湖南和江西等省[2]。安息香在传统中医药中常将其用于治疗中风痰厥、气郁暴厥、中恶昏迷、心腹疼痛等临床症状[3]。目前,在安息香多种药用来源中,应用最广的为来源于印度尼西亚苏门答腊安息香和来源于越南、老挝、泰国等地的安息香[4],在国内所使用的安息香主要来源于后者。目前,从越南安息香中分离得到的化合物主要集中在三萜类和苯丙素类化合物,其中三萜类化合物约有11个[5-7],苯丙素类化合物约有13个[4,6,8-10]。现代药理学研究表明,安息香具有抗肿瘤[5,8,11]、脑缺血缺氧的保护[3,9,12-13]、解热抗炎[14]等作用。由于安息香资源丰富,作用良好,引起了人们的广泛兴趣。本实验通过对越南安息香95%乙醇水提取物的醋酸乙酯萃取部位进行研究,分离得到6个化合物,分别鉴定为()-3-[3-甲氧基- 4-(3-甲氧基-2-氧代丙氧基)苯基]烯丙基苯甲酸酯( ()-3-[3-methoxy-4-(2-ethoxy-2-oxoethoxy)-phenyl] allyl benzoate,1)、2-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-5-(3-羟丙基)-7-甲氧基苯并呋喃[2-(4-hydroxy-3- methoxyphenyl)-5-(3-hydroxypropyl)-7-methoxybenzo- furan,2]、(+)-雪松素[(+)-cedrusin,3]、(+)-松脂素[(+)-pinoresinol](4)、松脂素单甲醚[(+)- pinoresinol monomethy ether](5)和安息香脂素(styraxin,6),其中化合物1(图1)经文献检索为1个新的苯丙素类化合物,命名为白花树酯醚。同时,利用CCK-8法对上述6个化合物进行肿瘤细胞毒活性研究,结果表明其对人宫颈癌HeLa细胞、人肝癌HepG-2细胞、人乳腺癌MCF细胞、人前列腺癌PC-3细胞以及人肺癌A549细胞均无明显细胞毒性,半数抑制浓度值均大于100mmol/L。

1 仪器与材料

Perkin-Elmer 241MC旋光仪(美国Perkin Elmer公司);岛津UV-2450紫外分光光度仪(日本岛津公司);Bruker VERTE 70红外分光光度仪、Bruker III-600 NMR核磁共振仪(德国布鲁克公司);安捷伦UPLC/Q-TOF 6230型色谱-质谱联用仪;Shimadazu LC-6AD制备型高效液相色谱仪(日本岛津公司);Agela Cheetah MP200双波长快速制备色谱(天津博纳艾杰尔公司),ODS色谱柱(400 mm×40 mm,50mm,Merck公司);半制备型反相YMC-Pack ODS-A色谱柱(250 mm×20 mm,10mm)、分析型反相YMC C18色谱柱(250 mm×4.6 mm,5mm),日本YMC公司;反相Rp-C18硅胶(50mm,默克公司生产);薄层色谱硅胶GF254及柱色谱用100~200、200~300目硅胶(青岛海洋化工厂);葡聚糖凝胶SephadexTMLH-20(英国Amersham Pharmacia Biotech AB公司);Fisher色谱甲醇(美国赛默飞生产);分析纯试剂(国药集团)。

图1 化合物1平面结构

安息香购自亳州中药材市场,经广东药科大学滕希峰博士鉴定,崔红花副教授核实为安息香属植物白花树(Pierre) Craib ex Hartw的干燥树脂。

2 提取与分离

取干燥安息香约5 kg,粉碎,用95%乙醇水浸润提取(每次浸润3 d,溶剂40 L,共3次),合并提取液,减压回收溶剂,浓缩,加适量水使其混悬分散,依次用石油醚(60~90 ℃)(每次5 L,共25 L)、醋酸乙酯(每次5 L,共40 L)等体积萃取,回收溶剂得到石油醚、醋酸乙酯2个萃取部位。取醋酸乙酯萃取部位(约2 kg)经硅胶柱色谱(200~300目,8 kg)分离,依次用石油醚-醋酸乙酯(100∶1、50∶1、30∶1、100∶5、15∶1、10∶1、5∶1、3∶1、1∶1、0∶1)梯度洗脱,合并洗脱液得到7个流分Fr. B1~B7。Fr. B2(约598 g)经硅胶柱色谱(200~300目,3 kg)分离,得到7个组份(Fr. B2.1~B2.7)。Fr. B2.3(约63.2 g)经MCI柱色谱(50~75mm,100 g)分离,依次用甲醇-水(30∶70→100∶0,甲醇量每次增加10%体积分数)梯度洗脱,得到10个流分(Fr. B2.3.1~B2.3.10)。Fr. B2.3.3(约132 mg)经反相制备HPLC分离,甲醇-水(85∶15)洗脱,得到化合物4(6.4 mg)。Fr. B2.3.5(约200 mg)经Sephadex LH-20柱色谱,二氯甲烷-甲醇(1∶1)洗脱纯化,再经反相制备HPLC分离,甲醇-水(58∶42)洗脱,得到化合物2(24 mg)和3(32 mg)。Fr. B2.3.5(约2.1 g)经中压快速制备色谱,甲醇-水(30∶70→90∶10)梯度洗脱,得到5个流份(Fr. B2.3.5.1~B2.3.5.5)。其中Fr. B2.3.5.1(约102 mg)经反相制备HPLC分离,甲醇-水(55∶45)洗脱,得到化合物5(12 mg);Fr. B2.3.5.1(约124 mg)经Sephadex LH-20柱色谱,二氯甲烷-甲醇(1∶1)洗脱纯化,再经反相制备HPLC分离,甲醇-水(60∶40)洗脱,得到化合物6(9 mg)。Fr. B2.3.7(约90 mg)经反相制备HPLC分离,甲醇-水(73∶27)洗脱,得到化合物1(4.7 mg)。

3 结构鉴定

1H- 和13C-NMR谱数据(表1)及HSQC实验中,可以观察到化合物1中有21个碳信号,包括10个不饱和次甲基、6个季碳(其中2个羰基季碳,4个不饱和季碳)、3个饱和亚甲基和2个饱和甲基(表1)。1H-NMR谱中显示有2组苯环氢信号,其中6.77 (1H, d,= 8.3 Hz, H-5), 6.92 (1H, dd,= 8.3, 1.9 Hz, H-6), 6.99 (1H, d,= 1.9 Hz, H-2) 为ABX偶合关系,表明存在1个1,3,4-三取代苯环结构;8.08 (2H, dd,= 8.4, 1.3 Hz, H-2, 6), 7.45 (2H, m, H-3, 5) 和7.56 (1H, m, H-4),表明还存在1个单取代苯环结构。从1H-1H COSY谱中,可知化合物1具有-CH=CH-CH=CH-CH=、-CH2-CH=CH-、=CH-CH=和-CH2-CH3片段(图2所示)。

从HMBC谱(图2)中可知,H-2′和C-7′ (C166.6) 相关,H-9分别和C-7′、C-9相关,H-8和C-1相关以及H-7和C-2相关,结合4.97 (2H, dd,= 6.5, 1.2 Hz, H-9) 其碳信号65.8 (C-9),表明结构中存在苯甲酸苯烯丙酯片段。同时,苯甲酸苯烯丙酯片段中烯丙醇部分的烯氢信号6.68 (1H, d,= 15.8 Hz, H-7), 6.30 (1H, dt,= 15.8, 6.5 Hz, H-8) 的偶合常数较大,表明烯氢为反式构型,即式。在HMBC谱中观察到甲氧基氢信号 [H3.91 (3H, s)] 和 C-3 (C149.9) 相关以及H-5和C-3相关,表明甲氧基处于C-3位。上述结构片段的谱学数据和已知化合物()-3-(3,4-dimethoxyphenyl)allyl benzoate相应数据[15]基本一致,同时,通过谱学数据对比,发现化合物1和()-3-(3,4-dimethoxyphenyl) allyl benzoate结构上的差异仅仅在于C-4位取代基不同。而在HMBC谱中H2-10和C-4、C-11相关,H-12和C-11相关以及H-2、H-6和C-4相关,结合碳信号147.6 (C-4) 和66.7 (C-10),表明苯甲酸苯烯丙酯片段和醋酸乙酯片段通过C-4和C-10,经由原子相连。综上所述,确定了化合物1的结构为()-3- [3-甲氧基-4-(2-乙氧基-2-氧代乙氧基)苯基]烯丙基苯甲酸酯,经检索为新化合物,命名为白花树酯醚。

表1 化合物1的1H-NMR (600 MHz, CD3OD) 和13C-NMR (150 MHz, CD3OD) 数据

图2 化合物1的主要1H-1H COSY(━) 和HMBC相关

化合物2:白色无定形粉末,溶于甲醇。1H-NMR (600 MHz, CD3OD): 6.79 (1H, d,= 2.1 Hz, H-2′), 7.34 (1H, dd,= 8.0, 2.1 Hz, H-6′), 7.37 (1H, br. s, H-4), 6.98 (1H, s, H-3), 6.95 (1H, d,= 8.0 Hz, H-5′), 6.66 (1H, d,= 1.6 Hz, H-6), 3.99 (3H, s, 7-OCH3), 3.96 (3H, s, 3′-OCH3), 3.65 (2H, t,= 6.5 Hz, H-3′′), 2.77 (2H, t,= 7.4 Hz, H-1′′), 1.92 (2H, m, H-2′′);13C-NMR (150 MHz, CD3OD): 157.2 (C-2), 100.9 (C-3), 113.0 (C-4), 138.3 (C-5), 108.4 (C-6), 143.3 (C-7), 147.5 (C-7a), 124.3 (C-3a), 132.3 (C-1′), 110.1(C-2′), 146.9 (C-3′), 145.3 (C-4′), 119.3 (C-5′), 116.4 (C-6′), 35.8 (C-1′′), 33.4 (C-2′′), 62.4 (C-3′′), 56.8 (7-OCH3), 56.7 (3′-OCH3)。上述波谱数据与文献报道的数据基本一致[16],故鉴定化合物2为2-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-5-(3-羟丙基)-7-甲氧基苯并呋喃。

化合物5:白色无定形粉末。1H-NMR (600 MHz, CD3OD): 6.97 (1H, d,= 1.7 Hz, H-2), 6.99 (1H, s, H-2′), 6.77 (1H, d,= 8.1 Hz, H-5), 6.83 (1H, dd,= 8.2, 1.7 Hz, H-6), 6.93 (2H, m, H-5′, 6′), 4.75 (1H, d,= 4.3 Hz, H-7), 4.73 (1H, d,= 4.3 Hz, H-7′), 3.16 (2H, m, H-8, 8′), 4.29~4.17 (2H, m, H-9b, 9b′), 3.86 (2H, m, H-9a, 9a′), 3.87 (3H, s, 3-OCH3), 3.85 (3H, s, 3′-OCH3), 3.84 (3H, s, 4′-OCH3);13C-NMR (150 MHz, CD3OD): 134.6 (C-1), 109.9 (C-2), 149.1 (C-3), 147.1 (C-4), 115.4 (C-5), 119.2 (C-6), 86.8 (C-7), 54.8 (C-8, 8′), 72.2 (C-9), 133.4 (C-1′), 109.7 (C-2′), 149.9 (C-3′), 149.6 (C-4′), 112.1 (C-5′), 119.4 (C-6′), 86.6 (C-7′), 72.1 (C-9′), 55.8 (3, 3′-OCH3), 55.6 (4-OCH3)。上述谱学数据与文献报道的数据基本一致[19],故鉴定化合物5为松脂素单甲醚。

化合物6:白色无定形粉末。1H-NMR (600 MHz, CDCl3): 5.99 (2H, s, -OCH2O-), 6.92 (1H, d,= 1.8 Hz, H-2), 6.77 (1H, dd,= 8.0, 1.8 Hz, H-5), 6.88 (1H, d,= 8.0 Hz, H-6), 5.32 (1H, d,= 3.6 Hz, H-7), 3.44 (1H, dd,= 9.1, 3.6 Hz, H-8), 6.84 (1H, d,= 2.0 Hz, H-2′), 7.01 (1H, d,= 8.0 Hz, H-5′), 6.79 (1H, dd,= 8.0, 2.0 Hz, H-6′), 5.30 (1H, d,= 3.6 Hz, H-7′), 3.21 (1H, m, H-8′), 4.30 (1H, dd,= 9.4, 4.7 Hz, H-9′a), 4.33 (1H, dd,= 9.2, 7.0 Hz, H-9′b), 3.94 (3H, s, 3′-OCH3);13C-NMR (150 MHz, CDCl3): 132.5 (C-1), 108.6 (C-2), 148.4 (C-3), 148.7 (C-4), 105.9 (C-5), 118.1 (C-6), 83.5 (C-7), 53.5 (C-8), 176.9 (C-9), 133.3 (C-1′), 108.3 (C-2′), 146.8 (C-3′), 145.6 (C-4′), 114.5 (C-5′), 119.0 (C-6′), 84.8 (C-7′), 50.1 (C-8′), 72.9 (C-9′), 101.5 (-OCH2O-), 56.2 (3′-OCH3)。上述谱学数据与文献报道的数据基本一致[20],故鉴定化合物6为安息香脂素。

4 讨论

本实验对越南安息香95%乙醇水浸提物的醋酸乙酯萃取部位进行分离纯化,得到6个化合物,其中化合物1为新的苯丙素类化合物,化合物2~6为首次从该植物中分离得到。

利用CCK-8法[21]评价了所得6个化合物对人宫颈癌HeLa细胞株、人肝癌HepG-2细胞株、人乳腺癌MCF细胞株、人前列腺癌PC-3细胞株以及人肺癌A549细胞株的细胞毒活性,其中对照品顺铂的半数抑制浓度(IC50)值为35~40mmol/L,而所得化合物的IC50值均大于100mmol/L,结果表明上述6个化合物均无明显细胞毒活性。本实验结果为进一步开发利用中药安息香提供了基础理论依据。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

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A new phenylpropanoid from resin of

FANG Zhen-feng1, FANG Hui1, WANG Feng2, 3

1. Department of Pharmacy, School of Medicine, Jianghan University, Wuhan 430056, China 2. Key Laboratory of Digital Quality Evaluation of Chinese Materia Medica of State Administration of TCM,Guangzhou 510006, China 3. Engineering & Technology Research Center for Chinese Materia Medica Quality of Guangdong Province, Guangzhou 510006, China

To study chemical constituents from the resin of(Pierre) Craib ex Hartw and their cytotoxicities.The compounds were isolated by column chromatography over MCI gel CHP-20P, silica gel, Sephadex HL-20, and flash chromatography coupled with preparative HPLC. Their structures were elucidated by spectroscopic analysis including IR, 1D-NMR, 2D-NMR, and HR-ESI-MS. Furthermore, the cytotoxicities of the chemical components against HepG-2, A549, HeLa, MCF-7, and PC-3 cell lines were measured by CCK-8 method.Six compounds, ()-3-[3-methoxy- 4-(2-ethoxy-2-oxoethoxy)-phenyl]allyl benzoate (1), 2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-5-(3-hydroxypropyl)-7-methoxybenzofuran (2), (+)-cedrusin (3), (+)-pinoresinol (4), (+)-pinoresinol monomethy ether (5), and styraxin (6) were isolated from the resin of. And the IC50values of the six compounds to HeLa, HepG-2, MCF, PC-3 and A549 cell lines were more than 100mmol/L.Compound 1 is identified as a new phenylpropanoid named as stytonkinether, and compounds 2—6 are isolated from the resin of this plant for the first time. And all six compounds show no obviously cytotoxic activities.

Linn.;(Pierre) Craib ex Hartw; phenylpropanoid; stytonkinether; cytotoxity; (+)-cedrusin;styraxin

R284.1

A

0253 - 2670(2021)21 - 6455 - 05

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.21.001

2021-05-26

广东省自然科学基金面上项目(2021A1515011529)

方振峰(1980—),湖北人,博士,副教授,从事天然产物活性成分研究。Tel: (027)84225149 E-mail: zhenfengfang@163.com

王 峰,博士,副教授,从事活性天然产物的发现及中药物质基础研究。Tel: (020)39352181 E-mail: wfeng1230@163.com

[责任编辑 王文倩]

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