水菖蒲倍半萜类成分的研究（Ⅱ）

李娟+李兆星+赵小芳+徐博+李林+张兰+李顺祥

[摘要] 研究湖南产水菖蒲的化学成分。利用硅胶柱色谱和Sephadex LH-20柱色谱技术从水菖蒲95%乙醇浸提物中分离得到1个倍半萜类成分，结合波谱和X射线单晶衍射数据，鉴定该化合物为1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one，是1个新的愈创木烷型倍半萜。

[关键词] 水菖蒲； 1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one； 倍半萜； 愈创木烷型

[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属植物水菖蒲Acorus calamus L.的根茎，是我国临床常用中药，具有化痰开窍，除湿健脾，杀虫止痒之功效[1]。药学研究表明，水菖蒲具有显著的抗菌、杀虫、保护中枢神经系统的作用[2-4]。课题组前期研究，采用GC-MS方法分析湖南产水菖蒲中挥发油成分组成[5]；对水菖蒲挥发油、乙醇提取物和不同萃取部位的抑菌活性进行测定[5-6]；并从水菖蒲浸提物中已分离得到22个化合物，包括倍半萜、生物碱、脂肪酸、倍半木脂素和甾醇等结构类型[7-9]。课题组继续对水菖蒲进行研究，分离得到一个倍半萜，经鉴定，其1H-NMR和13C-NMR谱数据与已报道化合物1β，5α-guaiane-4β，10α-diol-6-one[10]的数据完全一致，但通过不同氘代溶剂（氘代氯仿和氘代丙酮）NOESY谱分析，这2个化合物的立体构型不同，为进一步验证实验结果，课题组培养单晶，通过X射线单晶衍射分析（数据保存在剑桥晶体数据中心（the Cambridge Crystallographic Data Centre，编号CCDC 1446117），最终确定该化合物为1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one，是1个新的愈创木烷型倍半萜。

1 材料

Agilent DD2-500核磁共振仪（美国Santa Clara，CA），HR-ESI-TOF-MS光谱仪（Agilent Series 1100 SL，ESI source Model G1969A，Agilent Technologies，Palo Alto，CA，USA），Rudolph Research AutoPol IV 旋光仪，Bruker Tensor 27和MIRacle ATR FT-IR 光谱仪（Bruker Optics），X射线单晶衍射仪（Bruker APEX-II CCD，石墨单色Cu Kα辐射，Bruker SAINT 软件），Hewlett-Packard 8452A紫外-可见分光光度仪，J-810圆二色谱仪（JASCO日本分光）。

Sephadex LH-20（GE Healthcare Bio-Sciences AB，Uppsala，Sweden），薄层色谱和柱色谱硅胶均为青岛海洋化工集团公司产品，石油醚（60～90 ℃）、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正丁醇、硫酸、乙醇和甲醇等试剂均为分析纯。

药材于2011年12月采自湖南省浏阳大围山，经湖南中医药大学刘塔斯教授鉴定为天南星科植物水菖蒲A. calamus，凭证标本（序号20111211）保存在湖南中医药大学中药活性物质筛选工程技术研究中心。将采收的菖蒲洗净去泥砂，取根茎，阴干，备用。

2 提取与分离

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℃减压浓缩，得乙醇提取物（浸膏重1.1 kg）。将乙醇提取物加蒸馏水1 L使悬浮，依次用石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯和正丁醇萃取（0.8 L×5次），得三氯甲烷部分（58.9 g）。三氯甲烷部分经硅胶柱色谱（200～300目，6.0 cm×100 cm，1.0 kg），以石油醚-丙酮（50∶1～0∶1）梯度洗脱，获得6个部位（Fr.1～ Fr. 6）。Fr. 3（14.0 g）经Sephadex LH-20柱，石油醚-三氯甲烷-甲醇（4∶5∶1）洗脱（流速15 滴/min），得化合物1（60 mg）。

3 结构鉴定

化合物1 无色方晶（甲醇），TLC紫外灯（254 nm）下无荧光，喷5% 硫酸乙醇显色剂显桔黄色斑点。HR-ESI-MS m/z 277.180 4 [M+Na]+ （计算值 277.178 0）。结合NMR数据，见表1，推断其分子式为C15H26O3。IR谱图中3 434，3 376和1 691 cm-1的吸收峰提示其结构中存在羟基和羰基。1H-NMR谱（CD3OD）数据显示有4个甲基信号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谱（CD3OD）中有15个碳，其中2个连氧碳信号δC 81.8（C-4），74.6（C-10），1个羰基碳信号δC 217.7（C-6）。化合物取代基的连接顺序及其立体构型由HSQC，HMBC，1H-1H COSY，NOESY谱和X-ray单晶衍射数据确定，见图1，2。

1H-1H COSY谱中确定C3-C2- C1-C5和C9-C8-C7-C11（C12）-C13结构单元。HMBC谱中，H-11与C-12/C-13，H-7与C-11/C-12/C-13的强相关，表明有异丙基连接在C-7位；H-15与C-3/C-4/C-5的相关峰，表明Me-15连接在C-4位上，C-4与C-3和C-5相连接；H-2与C-10的相关峰，表明C-10连接在C-1位上；H-11与C-6的相关峰，表明C-7连接在C-6位上；H-8与C-10的相关峰，表明C-9连接在C-10位上；H-14与C-1/C-9/C-10的相关峰，表明Me-14连接在 C-10位，C-10与C-1和C-9相连；H-1与C-6的相关峰，表明C-6连接在C-5位上。根据以上信息，推出其平面结构为愈创木烷型倍半萜，与文献报道的1β，5α-guaiane-4β，10α-diol-6-one平面結构相同[10]。分别以CD3OD 和acetone-d6为检测溶剂，对NOESY谱中信息进行分析，可发现H-5与H-7，H-12与H-15，H-1与4-OH/10-OH，4-OH与10-OH的相关信号，确定H-1，H-5，H-7，4-OH和10-OH均为α构型。通过CuKαX-ray单晶衍射数据，见图2和表2，确定化合物1的绝对构型为1R，4R，5R，7S，10R，最终鉴定该化合物结构是1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one。

4 波谱数据

1R，5R，7S-guaiane-4R，10R-diol-6-one 无色方晶（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]+（计算值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）数据见表1。

[参考文献]

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