田麗冉,侯秀秀,佟長青,譚成玉,李偉
(1.大連海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧大連116023;2.大連海洋大學(xué)海洋科技與環(huán)境學(xué)院,遼寧大連116023)
多棘海盤車Asterias amurensis Lutken隸屬于海盤車科 Asteriidae、海盤車屬Asterias,是一種海洋無脊椎動物。海星中含有多糖、脂類、甾醇、皂苷、生物堿等多種化學(xué)成分和活性物質(zhì),具有廣泛的藥理作用和生物活性。海洋活性物質(zhì)因支鏈豐富多樣、骨架結(jié)構(gòu)新奇、生理活性獨特而備受關(guān)注[1]。國內(nèi)外學(xué)者已從海星中分離純化出了多種具有生物活性的化學(xué)成分,但仍然有許多具有潛在價值的化合物尚未分離得到。為了更加全面分析多棘海盤車所含有的化合物,本研究中從多棘海盤車70%乙醇提取物的乙酸乙酯和正丁醇萃取部分中,利用多種色譜技術(shù)相結(jié)合的手段,首次從多棘海盤車中分離得到4種化合物,并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定,旨在為多棘海盤車的開發(fā)利用提供參考。
試驗用多棘海盤車采自遼寧省大連市黑石礁海域。
試驗藥品主要有硅膠 (200~300目)(Sigma公司)、Sephadex LH-20葡聚糖凝膠 (Sigma公司)、ODS反相硅膠 (200~300目)(購于北京吉瑞森科技有限責(zé)任公司)。乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇等均為國產(chǎn)分析純。
試驗儀器主要有RE-52CS型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 (上海亞榮生化儀器廠)、ZF-90型暗箱式紫外透射儀(上海顧村電光儀器廠)、XT5型顯微熔點測定儀(熔點未校正,北京科儀電光儀器廠)、BRUKERAPX-300型1H核磁共振儀 (瑞士 BRUKER公司)、BRUKER-APX-150型13C核磁共振儀 (瑞士BRUKER公司)。
1.2.1 多棘海盤車化合物的分離 取20 kg多棘海盤車剪碎,用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇回流提取2次,每次2 h,過濾,合并提取液,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器減壓濃縮得到水溶液,置于冰箱 (-20℃)中保存?zhèn)溆谩?/p>
依次用等體積的石油醚、乙酸乙酯和正丁醇對提取得到的水溶液進(jìn)行多次萃取,直至有機層基本無色,濃縮,分別得到石油醚部分 (65 g)、乙酸乙酯部分 (130 g)和正丁醇部分 (150 g)。
將正丁醇部分進(jìn)行硅膠柱色譜分離,以乙酸乙酯與甲醇的混合液 (二者的比為100∶0,100∶1,…,10∶1,…,1∶1)進(jìn)行梯度洗脫得到6個組分。其中組分2重結(jié)晶得到化合物1(68 mg);組分3進(jìn)行硅膠柱色譜分離,以二氯甲烷與甲醇的混合液 (二者的比為100∶0,100∶1,…,10∶1,…,1∶1)進(jìn)行梯度洗脫得到的亞組分c反復(fù)運用凝膠柱進(jìn)行分離,得到化合物2(18 mg);組分4進(jìn)行硅膠柱色譜分離,以乙酸乙酯與甲醇的混合液(二者的比為100∶0,100∶1,…,10∶1,…,1∶1)進(jìn)行梯度洗脫得到的亞組分b反復(fù)運用凝膠柱分離,得到化合物3(40 mg)。將乙酸乙酯部分反復(fù)運用硅膠柱色譜分離,以二氯甲烷與甲醇的混合液 (二者的比為100∶0,100∶1,…,10∶1,…,1∶1)進(jìn)行梯度洗脫,結(jié)合Sephadex LH-20分離,最終得到化合物4(18 mg)。
1.2.2 化合物結(jié)構(gòu)的鑒定1H NMR譜在BRUKER-APX-300型1H核磁共振儀上進(jìn)行,13C NMR譜在BRUKER-APX-150型13C核磁共振儀上進(jìn)行。樣品均溶于D2O,樣品濃度為20 mg/mL。
對多棘海盤車70%乙醇提取物,依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇進(jìn)行萃取,得到4種化合物,分別為化合物1、2、3、4。
化合物1 為白色粉末狀固體,mp 216~220℃,易溶于甲醇,微溶于氯仿、乙酸乙酯等有機溶劑,分子式為 C41H75NO9。1H NMR譜顯示,δH8.52處有酰胺N-H特征信號,δC106.0為糖苷異頭碳信號。神經(jīng)酰胺與鞘胺醇都具有N-?;窠?jīng)鞘胺醇的骨架結(jié)構(gòu),骨架中兩個羥基的位置是固定的,同時已經(jīng)確定羥甲基與糖成苷相連接[2]。結(jié)合δH3.85~4.87分子中含有多個連氧碳上的質(zhì)子,推測此化合物為鞘脂糖苷類化合物。其1D NMR譜數(shù)據(jù)如下:1H NMR(500 MHz,MeOH),δH8.52(d,J=8.6 Hz,1H,NH),7.65(br s,1H,OH),7.25(br s,1H,OH),7.17(br s,1H,OH),6.90(br s,1H,OH),6.41(br s,1H,OH),6.20(d,J=15.6 Hz,1H,H-10),6.00(dd,J=15.4,6.0 Hz,1H,H-4),5.90(dt,J=15.4,6.2 Hz,1H,H-5),5.72(m,1H,H-11),5.48(m,1H,H-8),5.34(d,J=4 Hz,1H,H-1″),4.80(m,1H,H-2),4.75(m,1H,H-3),4.71(dd,J=10.3,5.9 Hz,1H,H-1),4.57(m,1H,H-2'),4.50(br d,J=10.3 Hz,1H,H-6″),4.36(m,1H,H-6″),4.23(m,1H,H-1),4.21(m,2H,H-3″,H-4″),4.03(m,1H,H-2″),3.90(m,1H,H-5″),2.21(m,2H,H-7),2.16(m,3H,H-3',H-6),2.12(m,2H,H-12),2.00(m,1H,H-3'),1.76(s,3H,H-19),1.75(m,2H,H-4'),1.36(m,4H,H-5',H-13),1.29(br s,28H),0.90(t,J=6.7 Hz,6H,H-18,H-16')。其13C NMR(125 MHz,MeOH)譜數(shù)據(jù)如下:δ 177.2(s,C-1'),134.8(d,C-10),133.4(s,C-9),132.3(d,C-4),132.0(d,C-5),130.9(d,C-8),128.5(d,C-11),104.7(d,C-1″),78.0(d,C-5″),77.9(d,C-3″),75.0(d,C-2″),73.1(d,C-2'),72.9(d,C-3),71.6(d,C-4″),70.0(t,C-1),62.7(t,C-6″),54.6(d,C-2),35.9(t,C-3'),33.5(t,C-12),33.1(t,C-6),33.1(t),33.0(t),30.9(2xt),30.9(2xt),30.8(2xt),28.2(t,C-7),26.2(t,C-4'),23.8(2xt),14.5(2xq,C-18,C-16'),12.8(q,C-19)。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),此化合物的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道的Phalluside 1基本一致,故確定化合物1為Phalluside 1,結(jié)構(gòu)為1-O-(β-D-葡萄糖基)-(4E,8E,10E)-2-(2'R-2-羥基十八烷基酰胺基)-4,8,10-三烯-1,3-二醇 [1-O-(β -D-glucose)-(4E,8E,10E)-2-(2R'-2-hydroxy octadecyl)-4,8,10, -amide-1,3-diol][3]。
化合物2 為白色晶體,mp 279~282℃,易溶于氯仿,微溶于甲醇,不溶于水,分子式為C47H75NO2。Liebermann-Burchard反應(yīng)呈陽性,提示可能為甾體類化合物。其1D NMR譜數(shù)據(jù)如下:1H NMR(500 MHz,CDCl3),δH5.36(m,2H,H-6,H-6'),5.10(d,J=8.2,1 H,NH),3.73(m,1 H,H-3),3.52(m,1 H,H-3'),1.01(s,3 H,H-19),0.99(s,3 H,H-19'),0.91(d,J=6.5,3H,H-21),0.87(d,J=6.6,3H,H-26),0.86(d,J=6.6,3H,H-27),0.70(s,3 H,H-18'),0.67(s,3H,H-18)。其13C NMR(125 MHz,C5D5N)譜數(shù)據(jù)如表1所示。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),化合物2的結(jié)構(gòu)為N-(膽甾-5-烯-3β-烴基)-3β-醋酸酯-5-乙基-17β-咪唑羧酰胺 [N-(Cholest-5-en-3β -yl)-3β -hydroxyandrost-5-ene-17β -carboxamide][4]。
化合物3 為白色無定形粉末,mp 145~148℃,易溶于吡啶,微溶于甲醇、氯仿,不溶于水,分子式為C27H44O。Liebermann-Burchard反應(yīng)呈陽性,提示可能為甾體類化合物。其1H-NMR(500 MHz,C5D5N)波譜中:5個甲基質(zhì)子信號為1.86(3H,s,18-Me),2.06(3H,d,19-Me),2.07(3H,d,J=6.5 Hz,26-Me),2.15(3H,d,J=6.5 Hz,27-Me),2.24(3H,d,J=6.5 Hz,21-Me),2個烯氫質(zhì)子信號為6.14(1H,s,H-6)和6.61(1H,s,H-22),1個連氧碳的氫信號為5.04(1H,s,H-3)。13C NMR低場可觀察到4個烯碳信號,其中δC140.1、121.7提示為△5(6)雙鍵。其13C NMR(125 MHz,C5D5N)波譜數(shù)據(jù)如表2所示,從NMR譜圖數(shù)據(jù)中可看出,比膽固醇多了一個碳碳雙鍵。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),化合物3的結(jié)構(gòu)為膽甾-5,20(22)-二烯 -3β-醇[Cholest-5,20(22)-diene-3β -ol][5]。
表1 化合物2的13C NMR波譜數(shù)據(jù)Tab.1 13C NMR data of compound 2
表2 膽固醇和化合物3的13C NMR波譜數(shù)據(jù)Tab.2 13C NMR data of cholesterol and compound 3
化合物4 為白色粉末,mp 64~65℃,易溶于氯仿,微溶于甲醇,不溶于水。分子式為C30H60O4。1H NMR顯示,高場沒有次甲基信號,其中在δH0.87(t,6.4)的末端甲基信號及其相鄰的δH1.27處含有46個質(zhì)子積分面積的疊加峰,暗示該化合物為鏈狀脂肪酸結(jié)構(gòu)。結(jié)合其在δH2.34(t,7.5)和 δH1.61(m)分別出現(xiàn)的兩個質(zhì)子信號,說明該化合物為一直鏈脂肪酸。進(jìn)一步根據(jù)13C NMR的1個羰基碳δC174.53、3個連羥基碳 δC63.49 ~70.40、1 個甲基碳 δC14.25 和分布在δC34.29~22.82之間的25個亞甲基碳信號,推測其結(jié)構(gòu)為三十烷酸甘油酯。其1D NMR譜數(shù)據(jù)如下:1H NMR(500 MHz,CDCl3),δ 0.87(t,J=6.4 Hz,3H,Me-27'),1.05-1.27(br s,46H,H-4'to H-26'),1.61(m,2H,H-3'),2.34(t,J=7.5 Hz,2H,H-2'),3.60(dd,J=11.6,5.8 Hz,1H,H-3a),3.68(dd,J=11.6,3.8 Hz,1H,H-3b),3.92(m,1H,H-2),4.14(m,2H,H-1)。其13C NMR(125 MHz,CDCl3)譜數(shù)據(jù)如下:δ 65.26(C-1),70.40(d,C-2),63.49(t,C-3),174.53(s,C-1'),34.29(t,C-2'),25.04(t,C-3'),29.27-29.83(t,C-4'to C-24'),32.05(t,C-26'),22.82(t,C-25'),14.25(q,C-27')。查閱相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),化合物4的結(jié)構(gòu)為 (2S)-1-O-7溴烷醇甘油[(2S)-1-O-7 heptatriacontanoyl glycerol][6]。
提取方法不同對提取的化學(xué)成分種類有著明顯的影響。李巖等[7]利用酶解、50℃水浸提的方法從海星中分離純化出6種化合物:膽甾-5-烯-3-醇;丙二酸;乙酸鈉;正壬烷;麥角甾-7,9,22-三烯-3-醇;一水合立方癸烷。其中前5種為首次從海星綱中分離得到,一水合立方癸烷為新化合物。程平等[8]利用95%乙醇浸提、正丁醇萃取、大孔樹脂層析和ODS、Sephadex LH-20層析分離,從多棘海盤車中分離出6種化合物:Amurensoside D;色氨酸;3β-O-硫酸酯化 -6α,23β-二羥基-膽甾-9(11)-23-羰基-硫酸鹽;3β-O-硫酸酯化 -6α-羥基 -膽甾 -9(11);20(22)-二雙鍵-23-羰基-硫酸鹽;3β-O-硫酸酯化-6α-羥基-麥角甾-9(11)-雙鍵-23-羰基-硫酸鹽。其中色氨酸為首次從多棘海盤車中分離得到。
本研究中從多棘海盤車70%醇提物中得到4種化合物:Phalluside 1;N-(膽甾-5-烯-3β-烴基)-3β-醋酸酯-5-乙基-17β-咪唑羧酰胺;膽甾-5,20(22)-二烯-3β-醇;(2S)-1-O-heptatriacontanoyl glycerol。這4種化合物均為首次從海盤車屬中分離得到,其余組分中的化學(xué)成分有待進(jìn)一步分離純化,其生物活性有待進(jìn)一步研究。
近年來,海洋天然產(chǎn)物的開發(fā)應(yīng)用已經(jīng)成為研究的熱點,海洋無脊椎動物已經(jīng)被證實是眾多藥源化合物的主要來源。海星資源豐富,在中國渤海、黃海海域均有廣泛分布,其含有的活性成分具有抗癌、抗病毒、降血壓和抗氧化等多種生理功能,在人類腫瘤治療及心血管疾病等方面發(fā)揮了不可替代的作用,應(yīng)用前景十分廣闊。目前,尚未對多棘海盤車進(jìn)行有效利用,原因是對其所具有的成分沒有完全認(rèn)識。本研究中發(fā)現(xiàn)的4個化合物分別屬于鞘脂糖苷類化合物 (化合物1)、甾體類化合物 (化合物2、3)和脂肪酸類化合物 (化合物4)。這些發(fā)現(xiàn)將為多棘海盤車的開發(fā)利用提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
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