中國南海隋氏蒂殼海綿Theonellaswinhoei 的化學成分研究

甘建紅，席 達，于豪冰，閔 倩，芶 了，謝 晶*

1上海海洋大學食品學院，上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心，上海 201306;2 第二軍醫大學附屬長征醫院海洋藥物研究室，上海 200433;3 第二軍醫大學附屬東方肝膽醫院 微創外科2 室，上海 200438

海綿屬動物界多孔動物門(Porifera)，是最原始的低等多細胞動物，可分為鈣質海綿綱(Calcarea)、六放海綿綱(Hexactinellida)和尋常海綿綱(Demospongiae)三個綱。Theonella 屬海綿屬尋常綱(Demospongiae)、石海綿目(Lithistida)、蒂殼海綿科(Theonellidae)海綿。目前，已從該屬海綿中獲得了環肽、大環內酯、甾體、聚酮、生物堿、糖脂等成分。其中的甾體類化臺物多為獨特的4-亞甲基結構［1，2］;從中分離得到的環肽類化合物富含非常見氨基酸殘基，具有良好的抗腫瘤活性［3，4］。我們對采自西沙永興島和七連嶼附近的隋氏蒂殼海綿T.swinhoei 的化學成分進行了研究，從其正丁醇萃取部位首次分離鑒定了6 個化合物(1～6)(圖1)，包括5 個嘧啶類化合物以及1 個咯嗪類化合物。

1 實驗部分

1.1 樣品

隋氏蒂殼海綿(Theonellaswinhoei Gray，1868)樣品于2007 年5～6 月采自中國南海西沙永興島(Woody Island)和七連嶼(Seven connected islets)。種屬名稱由青島海洋研究所李錦和研究員鑒定。標本(No.DS-TS01)存放于第二軍醫大學長征醫院海洋藥物實驗室。

1.2 儀器與試劑

圖1 化合物1～6 的結構Fig.1 Structures of compounds 1-6

MS 譜用Q-Tof micro YA019 型液質聯用儀測定;NMR 由Bruker AV-600 型核磁共振儀測定;HPLC 在Agilent 1200 高效液相色譜儀上完成;Sephadex-LH20 為Pharmacia 公司產品;層析硅膠(200～300、300～400 目)為煙臺江友硅膠開發有限公司產品;常用有機溶劑均為國產分析純。

1.3 提取與分離

將冷凍的隋氏蒂殼海綿(T.swinhoei，干重1.2 kg)切碎成小塊，用95%乙醇(8 ×15 L)室溫滲濾，合并提取液，減壓濃縮得到總浸膏。將總浸膏混懸分散于水中，用乙酸乙酯萃取4 次，濃縮萃取液得到脂溶性浸膏。將脂溶性浸膏混懸于90%的甲醇水溶液中，用石油醚萃取3 次，濃縮萃取液得到石油醚部位浸膏56 g;加水將混懸液的甲醇濃度調整至60%，用二氯甲烷萃取3 次，濃縮萃取液得二氯甲烷部位浸膏5 g;余下的60%甲醇部分濃縮至干得浸膏1 g。將最初的水相用正丁醇萃取3 次，濃縮得正丁醇部位浸膏36 g。將正丁醇部位浸膏36 g 進行減壓柱色譜，以二氯甲烷-甲醇(50∶1，20∶1，15∶1，10∶1，5∶1，2∶1)梯度洗脫成50 個流份，根據HPTLC 顯色合并相似流份得到8 個組分。對第五組分進行反相硅膠柱色譜、凝膠柱色譜以及高效液相制備得到化合物1～6。

2 結果與討論

2.1 結構鑒定

從海綿正丁醇萃取部位分離鑒定了6 個化合物(1～6)(圖1)，包括5 個嘧啶類化合物以及1 個咯嗪類化合物。

化合物1 白色粉末，易溶于甲醇;mp.184～185 ℃;［α］+30.6°(c 1.029，H2O);。ESI-MS 顯示有［M+Na］+峰m/z 265.15 及［2M +Na］+峰m/z 507.22，確定其分子量為242;IR(KBr)νmax3312，1700，1659 cm–1;結合13C NMR 譜，確定其分子式為C10H14N2O5。1H NMR(600 MHz，DMSO-d6):δ 11.24(1H，brs，NH-3)，7.68(1H，d，J=1.2 Hz，H-6)，6.16(1H，dd，J=7.6，6.2 Hz，HO-5')，5.21(1H，brd，J=3.2 Hz，HO-3')，5.00(1H，t，J=5.6 Hz，H-1')，4.23(1H，m，H-3')，3.76(1H，m，H-4')，3.56(2H，m，H-5')，2.07(2H，m，H-2')，1.77(3H，d，J=1.1 Hz，CH3)。13C NMR (150 MHz，DMSO-d6):δ163.7(C-4)，150.5(C-2)，136.1(C-6)，109.4(C-5)，87.3(C-l')，83.8(C-4')，70.4(C-3')，61.3(C-5')，39.3(C-2')，12.2(5-CH3)。以上數據與文獻［6］報道一致，鑒定化合物1 為thymidine。

化合物2 白色粉末，mp.244～246 ℃，易溶于甲醇。ESI-MS 顯示有［M +Na］+峰m/z 293.10 及［2M+Na］+峰m/z 563.20，確定其分子量為312;結合13C NMR 譜，確定其分子式為C11Hl4N2O6。1H NMR(600 MHz，C5D5N):δ13.19(1H，brs，NH-3)，8.33(1H，brs，H-6)，7.18(ov，H-1')，4.95(m，H-3')，4.94(brs，H-4')，2.63(1H，dd，J=13.4，5.4 Hz，Ha-2')，2.28(1H，m，Hb-2')，2.01(3H，brs，HCH3)，3.68(3H，d，J=1.2 Hz，H-1″)。13C NMR(150 MHz，C5D5N):δ172.3(C-5')，164.6(C-4)，151.7(C-2)，136.2(C-6)，110.7(C-5)，86.7(C-l')，85.6(C-4')，74.7(C-3')，52.0(C-1″)，39.3(C-2')，12.7(5-CH3)。以上數據與文獻［7］報道一致，鑒定化合物2 為thymidine-5'-carboxylic acidmethylester。

化合物3 白色粉末，易溶于甲醇，mp.208～214 ℃。ESI-MS 顯示有［M+Na］+峰m/z 355.14及［2M+Na］+峰m/z 647.26，確定其分子量為312;結合13C NMR 譜，確定其分子式為C14H20N2O6。1H NMR(600 MHz，C5D5N):δ13.20(1H，brs，NH-3)，8.38(1H，brs，H-6)，7.20(dd，J=13.4，5.4 Hz，Hl')，4.98(m，H-3')，4.97(brs，H-4')，4.17(2H，t，J=6.6 Hz，H-1″)，2.66(1H，dd，J=9.2，5.4 Hz，Ha-2')，2.31(1H，m，Hb-2')，2.03(3H，brs，H-CH3)，1.49(2H，m，H-2″)，1.21(2H，m，H-3″)，0.76(3H，t，J=7.4 Hz，H-14″)。13C NMR(150 MHz，C5D5N):δ172.0(C-5')，164.6(C-4)，151.7(C-2)，136.2(C-6)，110.7(C-5)，86.8(C-1')，85.9(C-4')，74.8(C-3')，65.2(C-l″)，39.3(C-2')，30.5(C-2″)，19.0(C-3″)，13.4(C-4″)，12.7(5-CH3)。以上數據與文獻［6］比對，鑒定化合物3 為thymidine-5’-carboxylic acid butyl ester。

化合物4 淡黃色針晶，EI/MS 顯示有［M］+峰m/z112;結合13C NMR 譜，確定其分子式為C4H4N2O2。1H NMR(600 MHz，DMSO-d6):δ10.98(1H，brs)，10.80(1H，brs)，7.36(1H，dd，J=7.6，5.7 Hz)，5.46(1H，dd，J=7.6，1.2 Hz)。13C NMR(150 MHz，DMSO-d6):δ164.6(C-4)，151.6(C-2)，142.5(C-6)，100.4(C-5)。以上數據與文獻［8，9］報道一致，鑒定化合物4 為uracil。

化合物5 白色針狀結晶，EI/MS 顯示有［M］+峰m/z 126;結合13C NMR 譜，確定其分子式為C5H6N2O2。1H NMR(600 MHz，DMSO-d6):δ10.87(1H，s)，10.46(1H，s)，7.26(1H，s)，1.72(3H，s)。13C NMR(150 MHz，DMSO-d6):δ166.8(C-4)，153.4(C-2)，109.1(C-5)，138.7(C-6)，13.1(5-CH3)。以上數據與文獻［8，10］報道一致，鑒定化合物5 為thymine。

化合物6 淡黃色粉末，mp.279～281 ℃。ESIMS 顯示有［M+H］+峰m/z 243;［M+H］+，265［M+Na］+and 507［2M+Na］+;結合13C NMR 譜，確定其分子式為C12H10N4O2。1H NMR(500 MHz，DMSO-d6):δ11.85(1H，brs，1-NH)，11.77(1H，brs，3-NH)，7.85(1H，s，H-6)，7.68(1H，s，H-9)，2.46(3H，s，8-CH3)，2.43(3H，s，7-CH3);13C NMR(125 MHz，DMSO-d6):δ161.1(C-4)，150.3(C-2)，146.5(C-4a)，145.4(C-10a)，141.4(C-5a)，139.3(C-8)，138.3(C-7)，130.2(C-6)，129.1(C-9a)，125.8(C-9)，20.7(8-CH3)，20.1(7-CH3)。以上數據與文獻［11，12］報道一致，鑒定化合物6 為7，8-Dimethyl-isoalloxazine。

2.2 討論

在日本海域和我國臺灣省都分布有隋氏蒂殼海綿T.swinhoei。從臺灣南部墾丁的該種海綿中已發現含有環肽theonellapeptolidesIa，Id，IId 以及大環內酯swinholideA 等成分［13］。本文尚未從西沙此種海綿中分離到相同的成分，主要獲得了5 個嘧啶類化合物和1 個咯嗪類化合物，進一步表明了西沙隋氏蒂殼海綿Tswinhoei 的活性化學成分多樣性。本文的研究結果豐富了我國南海海洋天然產物結構，為進一步研究和開發我國南海海洋生物資源提供了參考資料。

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