去氫紫堇堿的結(jié)構(gòu)

肖艷華，帥維，曹輝，高婷，潘志權(quán)*

(1.武漢工程大學(xué)化工與制藥學(xué)院，綠色化工過程省部共建教育部重點(diǎn)實驗室，湖北省新型反應(yīng)器與綠色化學(xué)工藝重點(diǎn)實驗室，湖北 武漢 430074; 2. 凱里學(xué)院化學(xué)系，貴州 凱里 556011)

0 引 言

作為天然產(chǎn)物，許多生物堿具有重要的生物活性，例如，阿片中的鎮(zhèn)痛成分嗎啡、止咳成分可待因，麻黃的抗哮喘成分黃麻堿、顛茄的解痙成分阿托品、長春花的抗癌成分長春新堿等等.去氫紫堇堿又稱去氫延胡索素，屬異喹啉衍生物類生物堿，來源于罌粟科植物延胡索的塊莖，細(xì)深山紫堇全草等.動物實驗顯示具有顯著的抗胃潰瘍、抑制胃液分泌作用，對心肌缺氧再灌注損傷具有保護(hù)作用，可明顯提高耐缺氧力，其擴(kuò)張冠脈，增加冠脈血流作用與罌粟堿相似，認(rèn)為去氫紫堇堿是延胡索治療冠心病的主要有效成分.

藎草(Arthraxonhispidus) 是禾本科(Gramineae)的藎草屬(ArthraxonBeauv.)植物，為一年生草本.在民間用于止咳定喘，殺蟲解毒，可治哮喘.作為一種分布及其廣泛的民間植物，其地上部分的水提取物活性測試表明，它具有ACE抑制活性[1-2].為了找到其活性物質(zhì)，對藎草的乙醇提取物經(jīng)柱色譜分離純化，并用丙酮重結(jié)晶得到純化合物1(如圖1所示)，運(yùn)用波譜手段(UV，IR,MS,13C NMR,1H NMR)，并參考文獻(xiàn)報道的數(shù)據(jù)，鑒定其為去氫紫堇堿.初步認(rèn)定該化合物就是藎草民間用藥的物質(zhì)基礎(chǔ).

圖1 化合物1的結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of compound 1

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

Bruker Avance 400 核磁共振儀；Finnigan LCQ DECA 質(zhì)譜儀.

1.2 測試條件

1.2.1 1D和2D NMR 在Bruker Avance 400 核磁共振儀上測定，用化學(xué)位移值(δ)表示，以TMS作為內(nèi)標(biāo)，偶合常數(shù)(J)用Hz表示.

1.2.21H NMR測試條件 觀察頻率為400 MHz，所用溶劑為DMSO(二甲亞礬)-D6(0.5 mL)，譜寬化學(xué)位移12，測試溫度為30 ℃，脈沖角為30°，脈沖重復(fù)時間為3.0 s，采樣10次.

1.2.313C NMR測試條件 觀察頻率為100 MHz，所用溶劑為DMSO-D6(0.5 mL)，譜寬化學(xué)位移230 ，測試溫度為30 ℃，脈沖角為30°，脈沖重復(fù)時間為3.0 s，采樣累積800次.

1.3 樣品與試劑

所用藥材藎草樣品于2002年2月采自云南景東斗閣鎮(zhèn)(海拔約2 000 m)，由西南師范大學(xué)化學(xué)系唐天君教授提供并鑒定.常用柱層析硅膠(0.075～0.150 mm，0.050～0.075 mm)和薄層層析硅膠GF254購自青島海洋化工廠；薄層色譜在鋪有硅膠GF254(0～40 μ，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%CMC(羥甲基維素鈉)水溶液為粘合劑，在110 ℃條件下活化2 h)的玻璃板上進(jìn)行；常規(guī)顯色劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的磷鉬酸無水乙醇溶液和碘化鉍鉀(Dragendorff)試劑；所有溶劑在使用前均通過蒸餾處理，其中石油醚沸程為60～90 ℃.

1.4 實驗步驟

將藎草地上部分粉碎，水提并且噴霧干燥得到藎草粗提物7.5 kg，用體積分?jǐn)?shù)80%乙醇提取3次，每次2 h，濃縮后得到浸膏2.6 kg.在浸膏中加入適量水稀釋使浸膏懸浮，分別用石油醚，氯仿和乙酸乙酯萃取，氯仿部分經(jīng)減壓濃縮得54.8 g.

取氯仿部位浸膏54.8 g， 硅膠柱層析分離(8 cm×90 cm玻璃層析柱，0.075～0.150 mm硅膠1 200 g) ，氯仿-甲醇梯度洗脫(50∶1～2∶1)，每500 mL為一個流份，共收集107流份(A1～107)，TCL檢測，合并相同流份，F(xiàn)rA52-63合并得到浸膏11.2 g，硅膠層析柱分離(6 cm×50 cm玻璃層析柱，0.050～0.075 mm硅膠250 g)， 氯仿-甲醇(20∶1～0∶1)梯度洗脫，每 250 mL收集為一流份，共收集58個流份.TLC檢測，合并相同流份，收集流份25～36，重復(fù)用硅膠柱層析，析出白色化合物1，用丙酮重結(jié)晶得到純品.

2 結(jié)果與討論

2.1 化合物1的紫外、紅外和質(zhì)譜分析

圖2 化合物1的質(zhì)譜Fig.2 The MS of spectrum of compound 1

ESI-MS m/z ：分子離子峰366.1[M+1]+，推測該化合物含有奇數(shù)氮原子.對分子離子峰進(jìn)行二級碎裂，得到碎片峰351.1 [M-15]，推斷此處斷裂的碎片應(yīng)為—CH3，則結(jié)構(gòu)中存在孤立的甲基.對351.1的碎片峰進(jìn)行進(jìn)一步打碎，得到碎片峰322.1 [350.9-29]，推斷此處斷裂的碎片為—CH2CH3；對322.1的碎片峰進(jìn)行進(jìn)一步碎裂，得到離子峰305.9 [322.1-16]，推斷此處斷裂的碎片為CH4，為鄰苯二甲氧基的特征碎裂，表明分子含有鄰苯二甲氧基片段.

2.2 化合物1的核磁共振研究

1H-NMR δ(圖3): 4.84 (3 H, s), 4.83 (3 H, s), 4.11 (3 H, s), 3.89 (3 H, s) 和13C-NMR(圖3)：δ 56.88, 56.72, 56.02, 55.72說明結(jié)構(gòu)中存在四個甲氧基取代，1H-NMR δ 2.98 (3H, s) 和13C-NMR δ 17.58說明結(jié)構(gòu)中存在一個甲基.1H-NMR δ: 3.16 (2 H, t), 4.84 (2 H, t)和13C-NMR δ: 26.71(DEPT-135°中峰型向下), 61.97(DEPT-135°中峰型向下)提示存在—CH2CH2—基團(tuán)，且應(yīng)與氮原子相連并將其歸屬為C5和C6.

在化合物1的HMBC譜圖(圖4)中，可以很清晰地觀察到δ 9.89 (1H, s) 為8位氫特征信號，它由于受季胺氮原子的負(fù)屏蔽作用而處于低場.與形成遠(yuǎn)程耦合的C信號：C6(δ 61.97), C12a (δ 132.96)和C9 (δ 143.89)也形成相當(dāng)強(qiáng)度的遠(yuǎn)程耦合，而與C12a和C9形成遠(yuǎn)程耦合的除了δ H8還有δ H 8.20 (H11).通過HSQC譜δ C125.77歸屬于C11.

與C5(δ 26.71) 形成遠(yuǎn)程耦合的H信號：δ H 7.17 (H4)，其中δ H4不但與C5形成遠(yuǎn)程耦合，而且與C2(δ 147.02)，C3(δ 150.50)，C13a (δ 119.00)也形成相當(dāng)強(qiáng)度的遠(yuǎn)程耦合，而與C13a遠(yuǎn)程耦合的H除了δ 7.17 (H4)還有δ H 7.39 (H1)，通過HSQC譜δ C114.18歸屬于C1.

圖3 化合物1的1HNMR譜(a)和13CNMR譜(b)Fig.3 1H-NMR (a) and 13C NMR (b) spectrum of compound

圖4 化合物1的HMBC、HSQC圖譜(a)和選擇性的HMBC相關(guān)結(jié)構(gòu)圖(b)Fig.4 Spectrum of compound 1 (a) and selected HMBC correlations for compound 1 (b)

圖5 化合物1的DEPT譜Fig.5 The DEPT spectrum of compound 1

通過DEPT-135°譜數(shù)據(jù)顯示有22個C，根據(jù)碳譜信號將其分別歸屬，δ: 27.29, 57.31處峰形朝下為C-5和C-6的—CH2-峰；δ 17.58為—CH3峰，為C-13的信號峰；δ 62.48, 57.46, 56.61, 56.31為四個—OCH3峰，它們分別為9—OCH3, 10—OCH3, 2—OCH3, 3—OCH3.δ 144.41, 126.37, 121.75, 116.78, 111.45峰形顯示為—CH—鋒，將它們依次歸屬為C-8，C-11，C-12，C-1，C-4；進(jìn)一步驗證結(jié)構(gòu)中存在四個甲氧基，一個甲基和兩個亞甲基.

結(jié)合1H-NMR、13C-NMR和DEPT-135°數(shù)據(jù)提示結(jié)構(gòu)中存在15個芳香碳原子，四個甲氧基，一個甲基和兩個亞甲基，并分別對其進(jìn)行了歸屬.

據(jù)HMBC譜及1H-NMR和13C-NMR數(shù)據(jù)，對氫譜和碳譜信號歸屬見表1.

表1 化合物1的1 D和2 DNMR數(shù)據(jù)Table 1 13C and 1H-NMR and two-dimensional spectral data of compound 1

3 結(jié) 語

本研究首次從藎草中分離得到去氫紫堇堿，對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了NMR研究，綜合顏色反應(yīng)、紫外光譜、紅外光譜、元素分析和1D、2D NMR實驗技術(shù)(1HNMR、13CNMR、DEPT、1H-13CHMQC、1H-13CHMBC等)等實驗，對其1HNMR、13CNMR進(jìn)行了全歸屬，測得的各種數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報導(dǎo)數(shù)據(jù)一致[3-6]，為去氫紫堇堿及同類物的結(jié)構(gòu)確證提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)．

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國科學(xué)院植物研究所. 中國植物志[M]. 北京：科學(xué)出版社，1984: 218-220.

[2] Nobru S, Makotog K. Extracting yellow dye from arthraxon hispidus makino:JP,7300164[P]. 2004-08-26.

[3] 王文蜀，肖巍，喻蓉. 中藥延胡索化學(xué)成分研究[J]. 中央民族大學(xué)學(xué)報，2007，16(1)：80-85.

[4] 陳屏，楊峻山. 蒲葵籽化學(xué)成分研究[J].中草藥2007，38 (5)：665-667.

[5] 許翔鴻，王崢濤，余國奠. 延胡索中生物堿成分的研究[J]. 中國藥科大學(xué)學(xué)報，2002，33(6)：483-486.

[6] 張曉麗，曲楊，侯家鳴. 延胡索的化學(xué)成分[J]. 沈陽藥科大學(xué)學(xué)報，2008，25(7)：537-539.