Sceletium tortuosum的化學(xué)成分研究

劉曉琳，李敏一

暨南大學(xué)藥學(xué)院，廣州 510632

Sceletium屬植物是Aizoaceae科的多汁亞灌木植物，為南非地區(qū)特別是西部、北部開普敦地區(qū)的傳統(tǒng)藥用植物[1]，屬名來自“Sceletus”，意為“骨架”，指的是在干燥和枯萎的葉子中清晰可見的突出木質(zhì)化葉脈。Sceletium屬具有攀爬或俯臥的習(xí)性，其特征為具有多汁葉片，有囊細(xì)胞或者異細(xì)胞[2]。對Sceletium屬植物的研究始于1896年，該屬植物的分類在早期研究中比較混亂，后經(jīng)植物學(xué)家對其進(jìn)行重新分類歸屬，根據(jù)植物、花、果實和種子的特征等區(qū)分物種，將S.joubertiiL.Bol.和S.namaquenseL.Bol.認(rèn)定為S.tortuosum的一部分，最終歸屬為8個種[2]，即：S.crassicauleL.Bolus、S.emarcidumL.Bolus、S.exalatumGerbaulet、S.expansumL.Bolus、S.rigidumL.Bolus、S.strictumL.Bolus、S.tortuosum(L.) N.E.Br、S.variansL.Bolus。根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),除S.exalatumGerbaulet和S.rigidumL.Bolus未發(fā)現(xiàn)含有生物堿成分，其他6種均發(fā)現(xiàn)含有生物堿成分，并且，僅在S.tortuosum相關(guān)文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)有非生物堿報道[3-12]。S.tortuosum在南非的藥用歷史悠久，具有多種臨床作用，可以治療焦慮癥、抑郁癥及炎癥等。近些年來，科學(xué)家們又發(fā)現(xiàn)S.tortuosum可以用于治療藥物依賴、神經(jīng)性貪食癥及強(qiáng)迫癥，并可用于阿爾茲海默癥及癲癇的治療[13]。但迄今為止，對該屬植物的研究一直比較片面，基本集中在對S.tortuosum中生物堿成分及其藥理活性方面，研究方法及目標(biāo)單一。為了更加全面深入地了解該植物的化學(xué)成分，為更有效地進(jìn)行生物活性成分研究奠定科學(xué)基礎(chǔ)，本實驗對采自南非的S.tortuosum進(jìn)行系統(tǒng)分離。

1 材料與儀器

柱色譜硅膠(青島海洋化工，200～300目、H硅膠)；薄層色譜硅膠(青島海洋化工，H硅膠)；C18反相ODS(日本YMC公司)；C18色譜柱(日本YMC公司，250 mm×10 mm，5 μm，半制備型；250 mm×4.5 mm，5 μm，分析型)；半制備型安捷倫高效液相色譜儀(Agilent 1200)和紫外檢測器(美國Agilent公司)；AVANCE III 400型核磁共振波譜儀(美國Bruker公司)；AVANCE III 600型核磁共振波譜儀(美國Bruker公司)；美國AB SCIEX QTRAP 4500質(zhì)譜儀，美國AB SCIEX 500R質(zhì)譜儀；P-2000型旋光測定儀(日本JASCO公司)；V-550 UV/VIS型紫外分析儀(日本JASCO公司)；FT/IR-4600型紅外光譜儀(日本JASCO公司)；色譜純乙腈、甲醇(德國Merck公司)；其他常規(guī)試劑為北京通廣精細(xì)化工公司、天津市大茂化學(xué)試劑廠分析純試劑，需重蒸；溴化鉀(Shanghai Macklin Biochemical Co.,Ltd)。

S.tortuosum地上部分采集于南非，并由羅德斯大學(xué)Isadore Kanfer教授鑒定，憑證標(biāo)本保存于暨南大學(xué)藥學(xué)院313。

2 提取與分離

將粉末狀546.7 gS.tortuosum用95%乙醇室溫提取5次(4 L/次)，每次提取約2天，過濾后合并濾液，減壓濃縮得到總浸膏108.1 g。將總浸膏混懸于水中后，依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇分別萃取3～5次，將各部分分別合并，減壓濃縮分別得到石油醚部位9.2 g，乙酸乙酯部位13.1 g，正丁醇部位16 g。

乙酸乙酯部位經(jīng)正相硅膠(200～300目)柱色譜分離，氯仿-甲醇體系(100∶1→1∶1)梯度洗脫，經(jīng)TLC檢測和HPLC分析后，合并相同組分，得到7個餾分(Fr.A～G)。Fr.B(3.6 g)經(jīng)反復(fù)重結(jié)晶得到化合物9(1.2 mg)。

Fr.B餾分經(jīng)硅膠柱色譜，使用石油醚-乙酸乙酯體系(V石油醚/乙酸乙酯=15∶1、8∶1、3∶1、2∶1、1∶1)梯度洗脫，經(jīng)TLC檢測及HPLC分析后合并，最終得到7個子餾分(Fr.B.a～Fr.B.g)。Fr.B.c(98.6 mg)經(jīng)半備高效液相色譜分離，甲醇-水(35∶65，3 mL/min)為流動相，檢測波長210 nm，分離得到化合物1(1.93 mg，tR=14.9 min)和化合物3(0.67 mg，tR=32.5 min)。

Fr.B.de(411 mg)經(jīng)反相柱(ODS)色譜分離，丙酮-水體系(V丙酮/水=4∶6、6∶6、6∶4、10∶2、7∶1)梯度洗脫，經(jīng)TLC檢測和HPLC分析后，合并相同組分，得到35個餾分(Fr.B.de1～Fr.B.de35)。Fr.B.de2經(jīng)半制備高效液相色譜二次制備，檢測波長210 nm，甲醇-水(18∶82，3 mL/min)為流動相，分離得到化合物4(0.76 mg，tR=33.5 min)。Fr.B.de25經(jīng)半制備高效液相色譜分離，甲醇-水(90∶10，3 mL/min)為流動相，檢測波長210 nm，分離得到化合物5(0.84 mg，tR=39 min)。Fr.B.de26經(jīng)半制備高效液相色譜分離，甲醇(3 mL/min)為流動相，檢測波長210 nm，分離得到化合物6(1.17 mg)。

Fr.B.f(277.2 mg)經(jīng)半制備高效液相色譜分離，檢測波長210 nm，甲醇-水(31∶69，3 mL/min)為流動相，分離得到化合物7(1.97 mg，tR=35 min)；甲醇-水(34∶66，3 mL/min)為流動相，化合物8(0.79 mg，tR=35 min)。

Fr.C(1.3 g)餾分經(jīng)正相硅膠柱層析，使用正己烷-丙酮體系(V正己烷/丙酮=3∶1、2∶1、1∶1、1∶3、1∶5)梯度洗脫，得到33個子餾分，子餾分經(jīng)TLC檢測及HPLC分析后合并相同組分，最終得到4個餾分(Fr.C.a～Fr.C.d)。Fr.C.c經(jīng)半制備液相制備，乙腈-水(13∶87，3 mL/min)為流動相，檢測波長210 nm，分離得到化合物2(0.85 mg，tR=51 min)。Fr.C.d經(jīng)半制備液相制備，乙腈-水(10∶90，3 mL/min)為流動相，檢測波長210 nm，分離得到化合物10(0.61 mg，tR=11.8 min)。Fr.C.d經(jīng)半制備液相制備，乙腈-水(17∶83，3 mL/min)為流動相，檢測波長210 nm，分離得到化合物11(4.68 mg，tR=69.8 min)。

3 結(jié)構(gòu)鑒定

圖1 化合物1的結(jié)構(gòu)Fig.1 The chemical structure of compound 1

No.δHδC 1-157.82 7.40128.73 6.83116.54-133.75 6.83116.56 7.40128.71'-135.92'7.11(d,J = 2.1 Hz,1H)111.63'-149.44'-150.65'6.98(m,1H)113.46'7.08(dd,J = 8.3,2.1 Hz,1H)119.93'-OMe3.88(s,3H)56.64'-OMe 3.85(s,3H)56.5

圖2 化合物2的結(jié)構(gòu)Fig.2 The chemical structure of compound 2

No.δHδC 11.11(s,3H)19.81''1.10(s,3H)19.822.28(dt,J = 13.8,6.9 Hz,1H)35.93-177.253.47(dd,J = 13.0,6.7 Hz,2H)40.862.74(t,J = 6.9 Hz,2H)35.01'-131.02'/6'7.04(d,J = 8.3 Hz,2H)130.13'/5'6.78(d,J = 8.4 Hz,2H)115.74'-154.6-OH5.42(s,1H)-

4 結(jié)論

本實驗首次對南非傳統(tǒng)藥用植物S.tortuosum中的化學(xué)成分進(jìn)行了系統(tǒng)研究，對其乙酸乙酯萃取部位進(jìn)行了化學(xué)成分的分離和純化，從中分離得到11個化合物，涉及酰胺類生物堿、萜類、甾醇類、黃酮類、二酮哌嗪類化合物以及其他類。其中萜類成分為loliolide和3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one；其中單萜類成分loliolide經(jīng)藥理試驗表明，該物質(zhì)具有免疫抑制活性，對人鼻咽癌(KB)和鼠淋巴細(xì)胞白血病均有生長抑制作用[24]；后者3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one可以增加HO-1和SIRT1的表達(dá)，據(jù)報道，這兩種酶通過抑制炎癥介質(zhì)或因子具有抗炎活性[25]。甾醇類成分7-酮-豆甾醇和7-酮基-β-谷甾醇，對HCT-116和HT-29人結(jié)腸癌細(xì)胞的生長均具有活性，在兩種癌細(xì)胞系中均具有強(qiáng)大的抗增殖特性[26]，此外由于具有抗氧化、抗炎、抗癌、降血壓、降血脂等作用，被較多的應(yīng)用到醫(yī)藥行業(yè)中。黃酮類去甲基丁香色原酮，經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，該化合物可以抑制α-D-吡喃葡萄糖苷，是潛在的α-葡萄糖苷酶抑制劑[27]。Cyclo(L-Pro-L-Ala)為二酮哌嗪類化合物,二酮哌嗪類化合物在抗腫瘤，抗真菌，防污和抗菌方面都擁有一定的生物活性[28]。以上分離得到的化合物大多具有生物活性，該實驗更加全面深入地了解了該植物，為進(jìn)一步探究其有效活性物質(zhì)研究奠定必要的科學(xué)基礎(chǔ)，進(jìn)一步豐富了該屬化合物的化學(xué)成分的種類，填補(bǔ)了該植物化學(xué)成分研究的空白。