趙紅巖

（陜西學(xué)前師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系，陜西西安　710061）

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芍藥甙的結(jié)構(gòu)修飾

趙紅巖

（陜西學(xué)前師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系，陜西西安710061）

摘要：芍藥甙是從中藥白芍、赤芍等中提取出來(lái)的一種單萜苷類化合物，它有1個(gè)蒎烷骨架及1個(gè)縮醛結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)在一定的酸性條件下可水解為成醛基。經(jīng)水解后，芍藥甙的主要功能基團(tuán)與斷馬錢子苷（Secologanin）較為相似（都具有單萜及醛基的結(jié)構(gòu)），而Secologanin即是合成單萜吲哚類生物堿的主要前體物?？梢杂蒙炙庍白鳛榍绑w物，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，主要是與吲哚類（色氨酸，5 -羥基色氨酸）作用，來(lái)合成一類全新的單萜吲哚類生物堿。此項(xiàng)工作將為進(jìn)一步研究單萜吲哚類生物堿的豐富結(jié)構(gòu)提供依據(jù)，并為新藥的研制與開發(fā)提供一個(gè)新的思路。

關(guān)鍵詞：芍藥甙；斷馬錢子苷；色氨酸；結(jié)構(gòu)修飾；單萜吲哚類生物堿

0　引言

芍藥甙是一種單萜類物質(zhì)，是天然活性化合物[1]，具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、解痙、抗炎等多種作用，最新發(fā)現(xiàn)臨床可用于治療老年癡呆[2-3]。對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾的主要目的在于優(yōu)化其藥理作用，在其衍生物中篩選出具有優(yōu)良藥理作用或具有新藥理作用的化合物。

眾所周知，單萜吲哚類生物堿是一類極為重要的化合物，是許多藥物的有效成分（利血平），就其合成而言，主要是由單萜類物質(zhì)（Secologanin）和吲哚類物質(zhì)（色氨酸，5 -羥基色氨酸）縮合而成的。而芍藥中的主要成分芍藥甙既是一種單萜類化合物，又是一種很好的十碳單位，它含有1個(gè)縮醛結(jié)構(gòu)，可在一定的酸性條件下水解為醛。芍藥甙經(jīng)水解后的產(chǎn)物與Secologanin在結(jié)構(gòu)上較為相似，這樣就可以用芍藥甙來(lái)代替Secologanin與吲哚類物質(zhì)進(jìn)行縮合反應(yīng)，來(lái)合成一類全新的單萜吲哚類生物堿。這類新的單萜吲哚類生物堿應(yīng)和其他類一樣具有較強(qiáng)的藥理活性，可通過動(dòng)物試驗(yàn)加以確定。此項(xiàng)工作的開展，將為進(jìn)一步研究單萜吲哚類生物堿的豐富結(jié)構(gòu)提供依據(jù)，并為新藥的研制與開發(fā)提供一個(gè)新的思路[4-6]。

芍藥經(jīng)水解后的產(chǎn)物與secologanin的化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1　芍藥經(jīng)水解后的產(chǎn)物與Secologanin的化學(xué)結(jié)構(gòu)

1　試驗(yàn)材料

1.1儀器試劑

恒溫磁力攪拌器、富華電子調(diào)溫電熱套、SENCOR系列旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器。

氯仿、甲醇、乙酸乙酯、碘顯色劑、硫酸鈰、薄層層析硅膠，天津化學(xué)試劑六廠產(chǎn)品。

1.2操作步驟

（1）提取。稱取赤芍1 kg置于2 L的圓底燒瓶中，加入70%的乙醇1 000 mL，恒溫水浴80℃，回流提取3 h，然后將藥液趁熱過濾，得濾液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上，濃縮回收乙醇，即可得到黑色、黏稠的赤芍粗提液，待用。過濾后殘留的藥渣用上法再用70%酒精提取2次，過濾、濃縮后得到粗提液，待用。

（2）芍藥甙的初步分離。采用硅膠柱層析進(jìn)行分離，洗脫時(shí)分別以純氯仿、不同配比的氯仿甲醇、純甲醇進(jìn)行洗脫，直至見有芍藥甙流出；固定此洗脫液的極性，連續(xù)沖洗到點(diǎn)板檢測(cè)后證實(shí)已經(jīng)沒有芍藥甙為止；濃縮這部分洗脫液，保存待用。此物僅是芍藥甙粗品，其含量約為40%，在其中混有一些比其極性大的物質(zhì)（如要得到芍藥甙純品，可再次上柱進(jìn)行細(xì)分，即得）。由于本試驗(yàn)的目的不在于得到芍藥甙純品，而是要以芍藥甙為原料對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，最終合成新的化合物，所以這種粗品即可。

（3）結(jié)構(gòu)修飾。取芍藥甙粗品濃縮液20 g（約含芍藥甙8 g），置于50 mL的錐形瓶中，再加入適量的水和2 g色氨酸，搖勻，加濃鹽酸調(diào)節(jié)pH值為1，置于恒溫磁力攪拌器上（室溫反應(yīng)），反應(yīng)30 h后得反應(yīng)液。應(yīng)用硅膠柱層析進(jìn)行物質(zhì)分離，從反應(yīng)液中分離到4種新物質(zhì)，分別標(biāo)記為物質(zhì)1、物質(zhì)2、物質(zhì)3和物質(zhì)4。

芍藥甙反應(yīng)液層析柱分離見圖2。

圖2　芍藥甙反應(yīng)液層析柱分離

2　結(jié)果與討論

試驗(yàn)從赤芍中提取并分離得到了芍藥甙，量較大，雖然純度不高，但可以做為合成的原料。

在對(duì)芍藥甙進(jìn)行修飾后，從其產(chǎn)物中共分離得到5種新化合物的純品。根據(jù)核磁共振圖譜，對(duì)其進(jìn)行了初步的解析，具體如下：

（1）物質(zhì)1。δ為8.1（d），δ為7.6（t），δ 為7.5（t），而在高場(chǎng)部分，尤其是δ為3～4時(shí)無(wú)任何峰，推斷a物質(zhì)是僅有一部分色氨酸的結(jié)構(gòu)或是色氨酸的衍生物，而并未與芍藥甙進(jìn)行縮合反應(yīng)，并非試驗(yàn)想要合成的目標(biāo)化合物。

（2）物質(zhì)2。δ為8.1（d），δ為7.5（m），δ 為7.3（m），δ為3.5（s），δ為3.65（s），δ為3.8（m），從這些峰的位置形狀為試驗(yàn)狀可粗略判定物質(zhì)b基本上具有色氨酸的部分結(jié)構(gòu)和芍藥甙的結(jié)構(gòu)，但要肯定其就是單萜吲哚類生物堿，還需進(jìn)一步進(jìn)行碳的核磁共振檢測(cè)和質(zhì)譜檢測(cè)。

（3）物質(zhì)3。δ為8.2（s），此峰饅頭形是N原子的特征吸收峰；δ為7～8時(shí)對(duì)應(yīng)的是色氨酸芳環(huán)上H的吸收峰；在δ為3～4對(duì)應(yīng)的則是芍藥甙的吸收峰。仔細(xì)分析此圖得出，物質(zhì)d就應(yīng)該是試驗(yàn)要合成的目標(biāo)化合物，要確定其結(jié)構(gòu)還需做進(jìn)一步的工作。

（4）物質(zhì)4。此譜中的峰都較小，不明顯，應(yīng)該是物質(zhì)e的含量較低，但還是可以看到此物質(zhì)在δ 為7～8，3～4都有微小的峰，只是很難確定其歸屬。

3　結(jié)論

將芍藥甙與色氨酸進(jìn)行縮合反應(yīng)，經(jīng)分離共得4種新化合物，經(jīng)核磁分析初步推斷物質(zhì)2和物質(zhì)3可能為單萜吲哚類生物堿。一方面，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行全名結(jié)構(gòu)表征，確定其結(jié)構(gòu)；另一方面，將芍藥甙與5 -羥基色氨酸反應(yīng)，力求獲得更多的此類化合物，以便進(jìn)行深入研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］孫立榮，曹雄，侯鳳青，等.芍藥甙研究進(jìn)展［J］.中國(guó)中藥雜志，2008，33（18）：21-25.

［2］金英善，陳曼麗，陶俊，等.芍藥化學(xué)成分和藥理作用研究進(jìn)展［J］.中國(guó)藥理學(xué)與毒理學(xué)，2013，27（4）：138-143.

［3］孫蓉，欒永福，李曉宇，等.芍藥甙抗神經(jīng)元損傷藥理作用研究進(jìn)展［J］.山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，36（5）：88-90.

［4］王學(xué)軍，劉建利，黃新煒，等.單萜吲哚生物堿Uleine及其衍生物的合成進(jìn)展［J］.有機(jī)化學(xué)，2012，32（2）：214-224.

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［6］周華鳳，劉建利，王翠玲，等.單萜吲哚生物堿Alstonerine的合成研究進(jìn)展［J］.有機(jī)化學(xué)，2010，30（9）：57-65.

Structural Modification of Paeoniflorin

ZHAO Hongyan
（Department of Biological Sciences and Biotechnology，Shaanxi Preschool Teachers College，Xi'an，Shaanxi 710061，China）

Abstract：Paeoniflorin is a monoterpenoid which is isolated from Paeonia lasectiflora pall，and shown to possess the pinene skeleton unit. Moreover，it has unique structure which can be hydrolyzed into aldehyde under the certain acidic condition. The paeoniflorin can be seen as a simple monoterpenoid. The structural features common to paeoniflorin and monoterpenoid glucoside secologanin which is used as the starting matter in the synthesis of monoterpenoid indole alkaloids. Most monoterpenoid indole alkaloid contain two structural elements：tryptamine and unit derived from secologanin.Therefore，it is certain that we can employ paeoniflorin as the unit by condensation with tryptamine to synthesize the new kind of monoterpenoid indole alkaloid. This experiment will not only provide more documents for the further study up on the rich variey of functionality and skeleton of monoterpenoid indole alkaloids，but also a new idea for the exploitation of new medicine.

Key words：paeoniflorin；secologanin；tryptamine；synthesis；monoterpenoid indole alkaloid

作者簡(jiǎn)介：趙紅巖（1981—），女，碩士，講師，研究方向?yàn)樗幬锘瘜W(xué)。

基金項(xiàng)目：陜西省科技廳科研項(xiàng)目（2014JM4190）。

收稿日期：2015- 12- 30

文章編號(hào)：1671- 9646（2016）03b- 0068- 02

中圖分類號(hào)：R284.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.046