顧 瓊 ,焦 揚 ,趙 川 ,唐 鋮 ,唐生安 ,段宏泉 ,,周 晶
(1.天津醫科大學藥學院,天津市臨床藥物關鍵技術重點實驗室,天津300070;2.天津中醫藥大學第一附屬醫院藥學部,天津300193;3.天津醫科大學基礎醫學研究中心,天津300070)
海綿是天然產物的寶庫,從海洋中已經發現了許多與陸地植物具有顯著結構差異的新穎獨特并具有良好生物學活性的化合物。日本、美國和英國等國家已在海洋生物中發現并提取了3 000多種具有醫用價值的生物活性物質,在獲取抗腫瘤、抗炎、抗心血管、抗菌和抗病毒藥物方面已取得了明顯的成效,顯示出海洋藥物研究具有十分廣闊的前景,是創新藥物的又一豐富來源[1]。其中,Jaspis屬海綿中存在豐富的具有獨特的結構和強烈的生物活性的化學成分。至今已經有50多篇該屬海綿的化學成分的報道,化學成分的結構類型涵蓋異臭椿型萜類[2-3]、大環內酯類[4]、bengamide 類[5]和環肽類[6]等。本文以天然藥物化學研究手段,對中國南海海綿Jaspisstellifera進行了提取分離,采用硅膠柱色譜、凝膠柱色譜和HPLC制備色譜和重結晶方法分離純化得到單體化合物,采用1H-NMR、13C-NMR、DEPT、COSY、HMBC、HSQC 等有機波譜方法鑒定化合物結構。
1.1 儀器、試劑及材料 核磁共振儀:Bruker AV 400 instrument(TMS 內標);液質聯用色譜儀:Alliance 2695,QuattroMicro TM ESI(Waters);半制備高效液相色譜儀:日本分光公司(JASCO),PU-2089(泵),RI-2031和 UV-2075(檢測器);制備 HPLC 色譜柱,C-18反相柱:YMC-Pack ODS-A SH-343-5(20mm×250mm);GPC(凝膠滲透色譜柱):Shodex,Asahipak GS-20G(20mm ×500mm×2);凝膠柱色譜:ToyopearlHW-40C(Tosoh);氘代試劑(ALDRICH公司);柱色譜和薄層色譜用硅膠均系青島海洋化工廠生產,所用試劑均系分析純。
本文所用海綿采自海南三亞西島水域。海綿的鑒定由荷蘭國家自然博物館Leen van Ofwegen教授鑒定為南海海綿Jaspisstellifera。標本存放于天津醫科大學藥學院。
1.2 提取分離 海綿Jaspis stellifera(濕重3 kg)經勻漿后,用甲醇和丙酮分別提取3次(每次3 000 mL),得總浸膏80 g,最后將浸膏用氯仿和水進行萃取,氯仿層經減壓濃縮得到氯仿層萃取物20 g。將氯仿層萃取物用硅膠(200-300目)進行柱色譜分離,以石油醚∶乙酸乙酯以及氯仿∶甲醇梯度洗脫得8個餾分,分別編號為A-H。
D組分(1.5 g),以硅膠柱色譜(硅膠600 g,300-400 目)分離,依次用 CH2Cl2:Eto A c(20∶1→10∶1→5∶1→2∶1)→MeOH梯度洗脫,通過TLC鑒定合并類似組分。將上述組分樣品分別經過硅膠柱常壓柱,Sephadex LH-20凝膠柱層析,ToyopealHW-40凝膠滲透柱色譜,制備薄層色譜以及制備高效液相色譜分離純化,分別得到化合物 1(1.0mg),2(0.8mg),3(28.5mg),4(35.1mg),5(10.0mg)。
從南海海綿Jaspis stellifera提取物中分離得到5個化合物,見圖1。

圖1 從中國南海海綿Jaspisstellifera中分離得到的異臭椿型萜類成分Fig 1 Compounds1-5 isolated from Jaspisstellifera
2.1 化合物1 22,23-dihydrostellettin B,黃色固體,ESI-MS 給出準分子離子峰 m/z:465[M+H]+,結合1H NMR和13C NMR譜推測其分子式為:C30H40O4。1H NMR(400MHz,CDCl3)中有 4 個烯質子信號,δH8.80(1H,d,J=15.0Hz,H-15),6.85(1H,dd,J=11.0,15.0Hz,H-16),6.33 (1H,d,J=11.0Hz,H-17),6.65(1H,br s,H-24)和 7 個 CH3 信號 δH2.07(3H,s,CH3-18),0.88 (3H,s,CH3-19),1.93(3H,s,CH3-21),1.97 (3H,s,CH3-27),1.08 (3H,s,CH3-28),1.14(3H,s,CH3-29),1.41(3H,s,CH3-30)。13C NMR(100MHz,CDCl3)共給出 30 個碳信號,分別為δC31.4(C-1),33.2(C-2),219.4(C-3),46.8(C-4),45.4(C-5),19.6(C-6),37.0(C-7),44.5(C-8),47.9(C-9),34.6 (C-10),36.6 (C-11),206.0 (C-12),145.8(C-13),142.0(C-14),133.5(C-15),129.8(C-16),128.7(C -17),16.0(C -18),23.2(C -19),136.8(C-20),13.1 (C-21),83.5 (C-22),28.7 (C-23),138.8(C-24),128.6(C-25),165.6(C-26),17.0(C-27),29.2(C-28),19.3(C-29),24.6(C-30)。
2.2 化合物2 isogeoditin A,淺黃色固體,ESI-MS給出準分子離子峰m/z 451[M+H]+,給出分子式C29H38O4。1H NMR 譜(400MHz,CDCl3)中有 5 個烯質子信號,分別為 δH9.01(1H,d,J=15.5Hz,H-15),6.98(1H,dd,J=15.5,11.5Hz,H-16),7.22(1H,d,J=11.5Hz,H-17),6.08(1H,d,J=12.0Hz,H-23),5.78(1H,d,J=12.0 Hz,H-24)和 7 個 CH3信號,其中 4個 δH0.59(3H,s,CH3-19),1.04(3H,s,CH3-27),1.05(3H,s,CH3-29),1.17(3H,s,CH3-28)為角甲基;3個 δH1.81(3H,s,CH3-26),1.82(3H,s,CH3-18),2.21(3H,s,CH3-21)為烯雙鍵上的 CH3信號。13CNMR譜(100MHz,CDCl3)共給出 29 個碳信號,分別為 δC31.3(C-1),33.5(C-2),216.3(C-3),46.8(C-4),45.5(C-5),19.7(C-6),37.1(C-7),44.9(C-8),47.6(C-9),34.8(C -10),37.0(C -11),205.4(C -12),148.3(C-13),140.3(C-14),139.3(C-15),129.8(C-16),140.1(C-17),15.7(C -18),23.4(C -19),140.8(C -20),12.0(C-21),195.3(C-22),137.6(C-23),134.2(C-24),197.4(C-25),29.7(C-26),29.2(C-27),19.7(C-28),24.5(C-29)。
2.3 化合物3 stellettin A,黃色針狀晶體,ESI-MS給出準分子離子峰m/z:463[M+H]+,結合1H NMR和13C NMR譜推測其分子式為:C30H38O4,1H NMR(400MHz,CDCl3)圖譜中,低場區存在5個烯碳質子信號:δH6.21(1H,d,J=7.0 Hz,H-23),6.87(1H,d,J=15.0 Hz,H-15),6.96 (1H,dd,J=15.0,11.0 Hz,H-16),7.14(1H,dd,J=7.0,1.0Hz,H-24),7.27(1H,d,J=11Hz,H-17);高場區有4個連在sp3雜化季碳上的甲基信號 (δH0.80,1.00,1.09,1.42),3 個連接于sp2 雜化烯碳上的甲基 (δH2.00,2.07,2.27)。13C NMR 譜(100MHz,CDCl3)給出 30個碳信號,分別為δC31.3(C-1),33.4(C-2),219.0(C-3),46.8(C-4),45.4(C-5),19.3(C-6),38.4(C-7),45.0(C-8),47.7(C-9),34.7 (C-10),36.7 (C-11),207.0 (C-12),147.4(C-13),141.0(C-14),136.8(C-15),130.8(C-16),130.4(C -17),14.3(C -18),23.4(C -19),128.4(C-20),12.7(C-21),158.7(C-22),103.1(C-23),139.7(C-24),124.5(C-25),163.0(C-26),16.9(C-27),29.1(C-28),19.6(C-29),25.9(C-30)。
2.4 化合物4 stellettin B,亮黃色棱狀晶體,ESIMS給出準分子離子峰為m/z463[M+H]+,結合1H NMR和13CNMR譜推測其分子式為C30H38O4。1H NMR(400MHz,CDCl3)圖譜中,低場區存在 5 個烯碳質子信號:δH6.24 (1H,d,J=7.0Hz,H-23),6.95(1H,dd,J=15.0,11.0Hz,H-16),7.16 (1H,dd,J=7.0,1.0Hz,H -24),7.27 (1H,d,J=11.0Hz,H -17),8.28(1H,d,J=15.0Hz,H-15);高場區有 4 個連在sp3 雜化季碳上的甲基信號(δH0.88,1.08,1.14,1.43),3個連接于 sp2雜化烯碳上的甲基(δH2.05,2.09,2.14)。13CNMR 譜(100MHz,CDCl3)給出30 個碳信號,分別為 δC31.4(C-1),33.5(C-2),219.1(C-3),46.8(C-4),45.4(C-5),19.4(C-6),38.5(C-7),44.9(C -8),47.8(C -9),34.7(C -10),37.1(C -11),205.8 (C-12),146.8 (C-13),141.8 (C-14),136.8(C-15),131.1(C-16),129.4(C-17),16.8(C-18),23.5(C -19),128.3(C -20),12.8(C -21),159.3(C-22),102.5(C-23),139.6(C-24),124.1(C-25),163.0(C -26),15.9(C -27),29.2(C -28),19.7(C -29),24.6(C-30)。
2.5 化合物5 Jaspolide B,亮黃色固體,1H NMR譜(400MHz,CDCl3)給出了 5 個烯質子信號 δH6.96(1H,d,J=15.3Hz,H-15),7.28(1H,d,J=11.4Hz,H-17),7.17 (1H,d,J=6.9Hz,H-24),6.98 (1H,dd,J=11.4,15.3Hz,H-16),6.25(1H,d,J=6.9Hz,H-23),3個連在烯碳上的甲基信號 δH2.15(H-27),2.32(H-18),2.04(H-21),4 個角甲基信號 δH1.43(H-30),1.09(H-28),1.01(H-19),0.83(H-29)。13CNMR 譜(100MHz,CDCl3)給出了30個碳信號,分別為δC33.4(C-1),29.0(C-2),79.2(C-3),39.7(C-4),46.6(C-5),18.4(C-6),39.2(C-7),45.0(C-8),50.1(C-9),35.6(C -10),36.7(C -11),207.9(C -12),148.6(C-13),140.3(C-14),137.3(C-15),130.5(C-16),130.6(C -17),15.9(C -18),22.3(C -19),128.1(C -20),12.8(C-21),158.9(C-22),103.0(C-23),139.7(C-24),124.5(C-25),163.1(C-26),16.8(C-27),29.1(C-28),15.9(C-29),26.0(C-30)。
本試驗以天然藥物化學研究手段,對中國南海海綿Jaspis stellifera進行了提取分離,采用硅膠柱色譜、凝膠柱色譜和HPLC制備色譜和重結晶方法分離純化得到單體化合物,采用1H-NMR、13CNMR、DEPT、HMBC、HSQC 等有機波譜方法鑒定化合物結構。從Jaspis stellifera中分離得到5個化合物,1H NMR和13CNMR數據與文獻報道一致分別鑒定為 22,23-dihydrostellettin B(1)[7]、isogeoditin A(2)[7]、stellettin A(3)[8]、stellettin B(4)[9]、jaspolide B(5)[10]。其中化合物1和2為首次從該屬海綿中分離得到的異臭椿型萜類成分。該研究進一步豐富了海綿化學成分的研究內容。
[1]郭躍偉.歐洲海洋藥物的研究現狀及對我國海洋藥物研究的啟示[J].中國新藥雜志,2001,10(2):81
[2]Naonobu T,Rei M,Azusa S,etal.Stelliferins J-N,isomalabaricane-type triterpenoids from Okinawanmarine sponge Rhabdastrella cf.globostellata[J].Tetrahedron,2011,67(4):6689
[3]Li J,Zhu H J,Ren JW,etal.Globostelletins J-S,isomalabaricanes with unusual cyclopentane sidechains from the marine sponge Rhabdastrellaglobostellata[J].Tetrahedron,2012,68(10):559
[4]Juntchi K,Osamu M.Jaspisamides A-C,new cytotoxic macrolides from theOkinawan sponge Jaspissp[J].JNatProd,1993,56(5):787
[5]Amiram G,Joshua JN.Cytotoxic metabohtes from an Australian colection of the sponge Jaspis Species[J].JNat Prod,1999,62(12):1691
[6]Zabriskie TM,Klocke K A,Heland CM,etal.Jaspamide,amodified peptide from a Jaspis sponge,with insecticidal and antifungal activity[J].JAm Chem Soc,1986,108(11):3123
[7]Lv F,Deng ZW,Li J,etal.Isomalabaricane-type compounds from themarine sponge rhabdastrella affdistincta[J].JNatProd,2004,67(3):2033
[8]Su JY,Meng Y H,Zeng LM.Cytotoxic stellettin A,a new triterpenoid pigment from themarine sponge Stelletta tenuis[J].JNat Prod,1994,7(10):1450
[9]McCabe T,Clardy JA.Triterpenoid pigmentwith the isoma labaricane skeleton from the sponge Stelletta sp[J].Tetrahedron Lett,1982,23(33):3307
[10]Tang SA,PeiYH,Fu H Z,etal.Jaspolide A-F,six new isomalabricane-type terpenoids from the sponge Jaspis sp[J].Chem Pharm Bull,2006,54(1):4