水菖蒲倍半萜類成分的研究（Ⅱ）

李娟+李兆星+趙小芳+徐博+李林+張蘭+李順祥

[摘要] 研究湖南產水菖蒲的化學成分。利用硅膠柱色譜和Sephadex LH-20柱色譜技術從水菖蒲95%乙醇浸提物中分離得到1個倍半萜類成分，結合波譜和X射線單晶衍射數據，鑒定該化合物為1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one，是1個新的愈創木烷型倍半萜。

[關鍵詞] 水菖蒲； 1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one； 倍半萜； 愈創木烷型

[Abstract] A new quaiane-tgpe sesquiterpene was isolated from the 95% ethanol extract of the rhizomes of Acorus calamus by silica gel and sephadex LH-20 column chromatographic methods. Structure and absolute configuration of the sesquiterpene were elucidated by spectroscopic data and X-ray crystallographic analysis， and named as 1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one.

[Key words] Acorus calamus； 1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one； sesquiterpene； guaiane-type

水菖蒲為天南星科菖蒲屬植物水菖蒲Acorus calamus L.的根莖，是我國臨床常用中藥，具有化痰開竅，除濕健脾，殺蟲止癢之功效[1]。藥學研究表明，水菖蒲具有顯著的抗菌、殺蟲、保護中樞神經系統的作用[2-4]。課題組前期研究，采用GC-MS方法分析湖南產水菖蒲中揮發油成分組成[5]；對水菖蒲揮發油、乙醇提取物和不同萃取部位的抑菌活性進行測定[5-6]；并從水菖蒲浸提物中已分離得到22個化合物，包括倍半萜、生物堿、脂肪酸、倍半木脂素和甾醇等結構類型[7-9]。課題組繼續對水菖蒲進行研究，分離得到一個倍半萜，經鑒定，其1H-NMR和13C-NMR譜數據與已報道化合物1β，5α-guaiane-4β，10α-diol-6-one[10]的數據完全一致，但通過不同氘代溶劑（氘代氯仿和氘代丙酮）NOESY譜分析，這2個化合物的立體構型不同，為進一步驗證實驗結果，課題組培養單晶，通過X射線單晶衍射分析（數據保存在劍橋晶體數據中心（the Cambridge Crystallographic Data Centre，編號CCDC 1446117），最終確定該化合物為1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one，是1個新的愈創木烷型倍半萜。

1 材料

Agilent DD2-500核磁共振儀（美國Santa Clara，CA），HR-ESI-TOF-MS光譜儀（Agilent Series 1100 SL，ESI source Model G1969A，Agilent Technologies，Palo Alto，CA，USA），Rudolph Research AutoPol IV 旋光儀，Bruker Tensor 27和MIRacle ATR FT-IR 光譜儀（Bruker Optics），X射線單晶衍射儀（Bruker APEX-II CCD，石墨單色Cu Kα輻射，Bruker SAINT 軟件），Hewlett-Packard 8452A紫外-可見分光光度儀，J-810圓二色譜儀（JASCO日本分光）。

Sephadex LH-20（GE Healthcare Bio-Sciences AB，Uppsala，Sweden），薄層色譜和柱色譜硅膠均為青島海洋化工集團公司產品，石油醚（60～90 ℃）、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正丁醇、硫酸、乙醇和甲醇等試劑均為分析純。

藥材于2011年12月采自湖南省瀏陽大圍山，經湖南中醫藥大學劉塔斯教授鑒定為天南星科植物水菖蒲A. calamus，憑證標本（序號20111211）保存在湖南中醫藥大學中藥活性物質篩選工程技術研究中心。將采收的菖蒲洗凈去泥砂，取根莖，陰干，備用。

2 提取與分離

水菖蒲（10 kg）粉碎成粗粉，加95%乙醇浸提4次，每次24 h，合并提取液，45℃減壓濃縮，得乙醇提取物（浸膏重1.1 kg）。將乙醇提取物加蒸餾水1 L使懸浮，依次用石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯和正丁醇萃?。?.8 L×5次），得三氯甲烷部分（58.9 g）。三氯甲烷部分經硅膠柱色譜（200～300目，6.0 cm×100 cm，1.0 kg），以石油醚-丙酮（50∶1～0∶1）梯度洗脫，獲得6個部位（Fr.1～ Fr. 6）。Fr. 3（14.0 g）經Sephadex LH-20柱，石油醚-三氯甲烷-甲醇（4∶5∶1）洗脫（流速15 滴/min），得化合物1（60 mg）。

3 結構鑒定

化合物1 無色方晶（甲醇），TLC紫外燈（254 nm）下無熒光，噴5% 硫酸乙醇顯色劑顯桔黃色斑點。HR-ESI-MS m/z 277.180 4 [M+Na]+ （計算值 277.178 0）。結合NMR數據，見表1，推斷其分子式為C15H26O3。IR譜圖中3 434，3 376和1 691 cm-1的吸收峰提示其結構中存在羥基和羰基。1H-NMR譜（CD3OD）數據顯示有4個甲基信號δH 0.84（3H，d，J=6.5 Hz，H-12），0.89（3H，d，J=6.5 Hz，H-13），1.15（3H，s，H-14），1.34（3H，s，H-15）。13C-NMR譜（CD3OD）中有15個碳，其中2個連氧碳信號δC 81.8（C-4），74.6（C-10），1個羰基碳信號δC 217.7（C-6）?；衔锶〈倪B接順序及其立體構型由HSQC，HMBC，1H-1H COSY，NOESY譜和X-ray單晶衍射數據確定，見圖1，2。

1H-1H COSY譜中確定C3-C2- C1-C5和C9-C8-C7-C11（C12）-C13結構單元。HMBC譜中，H-11與C-12/C-13，H-7與C-11/C-12/C-13的強相關，表明有異丙基連接在C-7位；H-15與C-3/C-4/C-5的相關峰，表明Me-15連接在C-4位上，C-4與C-3和C-5相連接；H-2與C-10的相關峰，表明C-10連接在C-1位上；H-11與C-6的相關峰，表明C-7連接在C-6位上；H-8與C-10的相關峰，表明C-9連接在C-10位上；H-14與C-1/C-9/C-10的相關峰，表明Me-14連接在 C-10位，C-10與C-1和C-9相連；H-1與C-6的相關峰，表明C-6連接在C-5位上。根據以上信息，推出其平面結構為愈創木烷型倍半萜，與文獻報道的1β，5α-guaiane-4β，10α-diol-6-one平面結構相同[10]。分別以CD3OD 和acetone-d6為檢測溶劑，對NOESY譜中信息進行分析，可發現H-5與H-7，H-12與H-15，H-1與4-OH/10-OH，4-OH與10-OH的相關信號，確定H-1，H-5，H-7，4-OH和10-OH均為α構型。通過CuKαX-ray單晶衍射數據，見圖2和表2，確定化合物1的絕對構型為1R，4R，5R，7S，10R，最終鑒定該化合物結構是1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one。

4 波譜數據

1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one 無色方晶（甲醇）；[α]20D-50.9°（c 5.06×10-3，MeOH）；UV（MeOH）λmax（log ε）：203 nm（2.95）；CD（MeOH）λmax（Δε）： 301（+6.95），195（-27.49）nm；IR（KBr，ν，cm-1）：3 434，3 376，2 958，2 938，2 873，1 691，1 460，1 372，1 281，1 169，1 064，1 027，902；HR-ESI-MS m/z277.180 4 [M+Na]+（計算值C15H26O3Na 277.178 0）；1H-NMR（CD3OD，500 MHz）和13C-NMR（CD3OD，125MHz），1H-NMR（Acetone-d6，500 MHz）和13C-NMR（acetone-d6，125 MHz）數據見表1。

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