药学学报

No.	1		2		3		4
1		170.7			170.2			170.5	170.6
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No.	1		2		3		4
1		170.7			170.2			170.5	170.6
3		90.5		96.2		92.9		88.8
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No.	5		6		7
1		170.1			170.2		170.3
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No.	5		6		7
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1		169.7			167.8		172.0
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当归头水提取物中的二聚酞类成分

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夏召 , 陈有哲 , 徐成博 , 朱承根 , 雷小强 , 郭庆兰 ^* , 石建功 ^*

药学学报 | 研究论文 2023,58(4): 975-991

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药学学报 | 研究论文 2023, 58(4): 975-991

当归头水提取物中的二聚酞类成分

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夏召, 陈有哲, 徐成博, 朱承根, 雷小强, 郭庆兰^*, 石建功^*

作者信息

中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 天然药物活性物质与功能国家重点实验室, 北京 100050

通讯作者:

*郭庆兰, Tel: 86-10-83154789, Fax: 86-10-63017757, E-mail: guonina@imm.ac.cn;

石建功, Tel: 86-10-63025166, Fax: 86-10-63017757, E-mail: shijg@imm.ac.cn

Dimeric phthalides from an aqueous extract of the Angelica sinensis root head

Zhao XIA, You-zhe CHEN, Cheng-bo XU, Cheng-gen ZHU, Xiao-qiang LEI, Qing-lan GUO^*, Jian-gong SHI^*

Affiliations

Key Laboratory of Bioactive Substance and Function of Natural Medicines, Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100050, China

出版时间: 2023-04-12 doi: 10.16438/j.0513-4870.2022-1257

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摘要

收起

通过大孔吸附树脂、MCI树脂、正相硅胶、Sephadex LH-20柱色谱, 结合制备薄层色谱及反相高效液相色谱分离技术, 从“归头”水煎提取物中分离得到拥有不同聚合方式的10个二聚酞类外消旋体(1~10), 经手性HPLC拆分得到(+)-/(-)-1~(+)-/(-)-10。借助波谱数据解析、电子圆二色谱(ECD) 和NMR计算综合分析及单晶X-射线衍射确定了它们的结构和绝对构型, 均为新结构或新天然产物, 分别命名为当归二酞内酯酸A~H (1~8) 和当归二酞内酯醇A和B (9和10)。同时, 对单内酯和双内酯型3.3′a, 8.6′-和3.6′, 8.3′a-连接的二聚酞衍生物及其相对构型确定进行了讨论。

关键词

伞形科 / 当归属 / 归头 / 水提取物 / 二聚酞类 / 当归二酞内酯酸 / 当归二酞内酯醇

Abstract

收起

Ten dimeric phthalide racemates (1-10) were isolated from an aqueous extract of the Angelica sinensis root head (Guitou) by separation techniques of column chromatography over macroporous adsorbent resin, MCI resin, silica gel, and Sephadex LH-20, together with preparative thin-layer chromatography and reversed phase HPLC. The racemates were further separated into (+)-/(-)-1-(+)-/(-)-10 with chiral HPLC. Their structures including absolute configurations were elucidated by comprehensive analysis of spectroscopic data, combined with electronic circular dichroism (ECD) and NMR calculations as well as single crystal X-ray diffractions. Compounds (+)-/(-)-1-(+)-/(-)-10 are either new structure or new natural product, named (+)-/(-)-angelidipthalidic acids A-H [(+)-/(-)-1-(+)-/(-)-8] and (+)-/(-)-angelidipthalidols A and B [(+)-/(-)-9 and (+)-/(-)-10], respectively. Meanwhile, dimeric phthalide mono- and bis-lactone derivatives with 3.3′a, 8.6′- and 3.6′, 8.3′a-coupling patterns as well as determination of their relative configurations are discussed.

Key words

Umbelliferae / Angelica / Angelica sinensis root head / aqueous extract / dimeric phthalide / angelidipthalidic acid / angelidipthalidol

引用本文

夏召, 陈有哲, 徐成博, 朱承根, 雷小强, 郭庆兰, 石建功. 当归头水提取物中的二聚酞类成分. 药学学报, 2023 , 58 (4) : 975 -991 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2022-1257

Zhao XIA, You-zhe CHEN, Cheng-bo XU, Cheng-gen ZHU, Xiao-qiang LEI, Qing-lan GUO, Jian-gong SHI. Dimeric phthalides from an aqueous extract of the Angelica sinensis root head[J]. Acta Pharmaceutica Sinica, 2023 , 58 (4) : 975 -991 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2022-1257

正文

收起

伞形科(Umbelliferae) 当归属植物当归Angelica sinensis (Oliv.) Diels主要产于甘肃, 其干燥根是常用中药, 具有补血活血、调经止痛、润肠通便等功效^[1]。文献记载根据基原植物当归药用部位的不同分为“全归”(整根)、“归头”(根头)、“归身”(主根) 和“归尾”(支根), 且有不同的功效和主要用途^[1]。现代药理学研究表明当归(以“全归”为主) 具有保护心脏、抗痉挛、抗纤维化、抗炎、抗氧化和神经细胞保护等多种药效^[1-3]; 在化学成分研究方面, 从当归提取物中已分离鉴定或检测到包括酞、木脂素、香豆素、萜、甾体、生物碱和脂肪酸等类型的180余个化学成分^[2-10]。但是关于“归头”的研究很少, 且有关“全归”化学成分的研究主要集中在乙醇或甲醇提取物^[5-10], 对水煎物的研究不多, 与传统以水煎煮为主的用药方式不一致。因此, 作为对常用中药材化学成分及其药理活性多样性系统研究的内容之一^[11-23], 作者对“归头”水提取物的化学成分进行了研究, 重点从化学成分的系统分离鉴定、特别是微量成分入手, 以期获得不同结构的化合物, 为深入揭示“归头”化学成分及其药理活性等的特点奠定基础。前期作者课题组已报道了5个新骨架的酞衍生物和2个新骨架木脂素及其镇静等药理活性^{[11, 12]}。本文继续报道10个二聚酞类外消旋体(1~10, 图 1) 的分离、手性拆分及结构鉴定。

结果和讨论

收起

外消旋体1为无色针晶(丙酮), [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ ≈ 0 (c 0.10, MeOH)。红外光谱显示其分子结构中存在羟基(3 428 cm^-1) 和羰基(1 762和1 717 cm^-1) 的特征吸收峰。根据(+)-HR-ESI-MS m/z 421.197 4 [M+Na]⁺ (C₂₄H₃₀O₅Na计算值421.198 6) 和NMR谱数据(表 1), 确定其分子组成为C₂₄H₃₀O₅, 不饱和度为10。在丙酮-d₆中, 1的¹H NMR谱显示可归属于1个与次甲基相连的三取代共轭乙烯基[δ_H 7.46 (1H, d, J = 6.6 Hz, H-7′)]、1个与亚甲基相连的二取代乙烯基[δ_H 6.03 (1H, dt, J = 9.6, 1.8 Hz, H-7), 5.87 (1H, dt, J = 9.6, 3.6 Hz, H-6)] 和2个甲基[δ_H 0.86 (3H, t, J = 7.2 Hz, H₃-11), 0.84 (3H, t, J = 7.2 Hz, H₃-11′)] 的氢共振信号。同时, 在δ_H 1.01~2.94之间, 还显示可归属于脂肪族亚甲基和次甲基的多重峰重叠信号。该化合物的¹³C NMR和DEPT谱给出除与上述结构单元相对应的碳共振信号外, 还有1个酮羰基[δ_C 208.0 (C-3′)]、1个酯基[δ_C 170.7 (C-1)]、1个羧基[δ_C 166.2 (C-1′)] 以及2个sp²和2个sp³杂化的季碳[δ_C 167.6 (C-3a), 122.8 (C-7a), 90.5 (C-3), 58.8 (C-3′a)] 信号。综合以上数据, 并与文献^[24]中从当归已报道化合物的数据比较, 推断1是一个单内酯型二聚酞衍生物, 并通过2D NMR图谱测定和解析对其结构进行了进一步确定。

借助HSQC谱解析, 对NMR谱中的氢及其连接的碳信号进行了准确归属(表 1)。根据¹H-¹H COSY谱中的交叉峰信号H-7′/H-6′/H-8/H₂-9/H₂-10/H₃-11、H₂-8′/H₂-9′/H₂-10′/H₃-11′、H₂-4/H₂-5/H-6/H-7和H₂-4′/H₂-5′/H-6′, 确定1的结构中存在氢之间依次偶合的结构片段(图 2)。在HMBC谱中, H₂-4与C-3a和C-7a以及H-7与C-1和C-3a的异核远程相关信号, 结合它们的化学位移, 推断结构中存在一个C-3a被取代的共轭环己二烯甲酰单元。同时, 基于H₂-4、H-6′、H-8和H₂-9均与C-3的HMBC信号, 结合它们的化学位移, 推断共轭环己二烯甲酰单元的C-3a通过连氧季碳(C-3) 和次甲基(CH-8) 与丙基连接。另外, 由H₂-4′与C-3、C-3′a和C-7′a, H-6′与C-7′a, 以及H-7′与C-1′和C-3′a的HMBC信号, 结合它们的化学位移, 推定C-4′和C-7′a通过C-3′a与C-3连接, 形成C-3′a被取代的桥环结构, 且C-7′a被羧基(C-1′) 取代。进一步依据H₂-4′、H₂-8′和H₂-9′同时与C-3′的HMBC信号, 结合它们的化学位移, 确定丁基与羰基C-3′连接形成一个戊酰基且取代在C-3′a上。根据分子式和不饱和度, 结合¹³C NMR谱中C-3的化学位移数值大且C-1较C-1′共振信号强(游离羧基可形成互变共振结构, 其NMR信号的相对强度较弱), 确定C-1与C-3之间通过氧原子相连形成螺内酯结构。因此, 1的平面结构确定为如图 2所示。在1的ROESY谱中H₂-4与H-8的NOE交叉峰信号, 表明H₂-4与H-8在空间上相互接近(图 3)。在丙酮溶液中, 1析出适合X-射线衍射测定的晶体, 随即通过单晶X-射线衍射数据分析显示其为具有中心对称空间群P2₁/c的外消旋体, 并确定1的相对构型如图 4所示。经手性HPLC (IG手性色谱柱, 正己烷-乙醇10∶1) 拆分得到(+)-1 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +112.0 (c 0.70, MeOH)} 和(-)-1 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -120.1 (c 0.69, MeOH)}; 它们的¹H NMR数据均与1相同, 且CD谱中的曲线呈镜像关系, 确证为一对对映异构体。由于经多种溶剂尝试, 未得到(+)-1或(-)-1的结晶, 因此通过计算电子CD (ECD) 的方法^[25], 对它们的绝对构型进行了确定。根据相对构型预设3S, 3′aR, 6′R, 8R和3R, 3′aS, 6′S, 8S构型的计算ECD谱分别与(+)-1和(-)-1实测CD谱的曲线吻合(图 5)。因此, 化合物(+)-1和(-)-1的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯酸A [(+)-和(-)-angelidipthalidic acids A]。

外消旋体2为白色无定形粉末, 其波谱数据(UV、IR、NMR) 与1的非常相似, 且(+)-HR-ESI-MS给出完全相同的分子组成, 由此推断它们是同分异构体。经2的2D NMR谱解析确证其与1具有完全相同的平面结构(图 2)。比较二者的NMR谱数据(表 1), 发现2中C-3a、C-4′和C-7′的共振信号分别被屏蔽位移了Δδ_C -2.3、-2.1和-2.5, 而C-3、C-4、C-5′、C-6′、C-7a、C-8和C-9分别被去屏蔽位移Δδ_C +5.7、+3.2、+9.6、+1.8、+2.4、+6.2和+7.3。尤其是C-3及其邻近的C-4、C-5′、C-8和C-9的共振信号位移显著(Δδ_C > +3.0)。因此, 推断2是1的C-3差向异构体, 并得到2的2D NMR谱数据分析的支持。特别是在2的ROESY谱中, H-9A与H-4B、H-9B与H-6′以及H-4′A与H-4B的NOE交叉峰信号, 支持其相对构型如图 3所示。经手性HPLC (IG手性色谱柱, 正己烷-乙醇10∶1) 拆分得到色谱峰面积比接近1∶1的(+)-2 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +127.9 (c 0.58, MeOH)} 和(-)-2 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -135.9 (c 0.56, MeOH)}, 二者的¹H NMR数据均与2的相同, 而CD谱曲线呈镜像关系, 故互为对映异构体。通过实验CD与计算ECD比较的方法(图 6) 指定(+)-2和(-)-2的绝对构型分别为3S, 3′aS, 6′S, 8S和3R, 3′aR, 6′R, 8R。因此, 化合物(+)-2和(-)-2的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯酸B [(+)-和(-)-angelidipthalidic acids B]。

外消旋体3为白色无定形粉末, 波谱数据显示其为1和2的又一个非对映立体异构体。比较3和2的NMR谱数据(表 1), 显示3中C-7a、C-7′、C-8′和C-9′的共振信号分别被去屏蔽位移Δδ_C +1.7、+0.6、+0.5和+1.0, 而C-3、C-3a、C-3′a、C-4、C-5′、C-8和C-9分别被屏蔽位移Δδ_C -3.3、-3.5、-1.7、-3.0、-1.5、-0.8和-4.4。由此推断3是2的C-8差向异构体, 并得到3的ROESY谱解析的确证; 特别是H₂-4与H-4′A和H-8以及H-5′A与H-8的NOE交叉峰信号, 支持其相对构型如图 3所示。经手性HPLC(IG手性色谱柱, 正己烷-乙醇8∶1) 拆分得到(+)-3 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +38.7 (c 0.34, MeOH)} 和(-)-3 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -42.0 (c 0.33, MeOH)}, 并用实验CD与计算ECD比较的方法(图 7) 指定它们的绝对构型分别为3R, 3′aR, 6′R, 8S和3S, 3′aS, 6′S, 8R。因此, 化合物(+)-3和(-)-3的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯酸C [(+)-和(–)-angelidipthalidic acids C]。

外消旋体4为白色无定形粉末, [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ ≈ 0 (c 0.10, MeOH)。根据(+)-HR-ESI-MS m/z 419.182 6 [M+Na]⁺ (C₂₄H₂₈O₅Na计算值419.182 9) 和NMR谱数据(表 1), 确定其分子组成为C₂₄H₂₈O₅。比较化合物4和1的NMR谱数据(表 1), 推断4是1的环己二烯环进一步脱氢的芳构化衍生物, 并通过2D NMR谱测定和解析得到进一步确证(图 2)。特别是根据¹H-¹H COSY谱中H-4/H-5/H-6/H-7依次偶合相关的交叉峰, 以及HMBC谱中H-4与C-3、C-3a和C-7a及H-7与C-1和C-3a的异核远程相关峰, 结合它们的化学位移, 确证4中含有苯酞单元。在4的ROESY谱中, H-4与H-8及H-5′A与H-9A的NOE交叉峰信号表明其相对构型如图 3所示。经手性HPLC (IG手性色谱柱, 正己烷-乙醇10∶1) 拆分得到色谱峰面积比接近1∶1的(+)-4 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +13.7 (c 0.94, MeOH)} 和(-)-4 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -10.4 (c 0.73, MeOH)}; 进一步通过前述相同的方法指定(+)-4和(-)-4的绝对构型分别为3S, 3′aR, 6′R, 8R和3R, 3′aS, 6′S, 8S (图 8)。因此, 化合物(+)-4和(-)-4的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯酸D [(+)-和(-)-angelidipthalidic acids D]。

外消旋体5为白色无定形粉末, 波谱数据显示其为4的同分异构体。比较5和2的NMR谱数据(表 1和2) 显示二者的差别与4和1的类似。由此推断5是2的环己二烯环脱氢芳构化的衍生物, 并得到5的2D NMR谱解析的确证(图 2)。特别是根据5的ROESY谱中H-4和H-6'与H-9A的NOE交叉峰信号, 确证5的相对构型如图 3所示。同样, 经手性HPLC拆分得到(+)-5 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +42.6 (c 0.97, MeOH)} 和(-)-5 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -39.1 (c 0.53, MeOH)}, 结合CD与计算ECD比较的方法(图 9) 指定(+)-5和(-)-5的绝对构型分别为3S, 3′aS, 6′S, 8S和3R, 3′aR, 6′R, 8R。因此, 化合物(+)-5和(-)-5的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯酸E [(+)-和(-)-angelidipthalidic acids E]。

外消旋体6为白色无定形粉末, 其波谱数据与5的相似, 并经2D NMR谱数据分析确定二者为非对映异构体。尤其是, 6的ROESY谱中H-8和H-4′A与H-4的NOE交叉峰信号(图 3) 证明其是5的C-8差向异构体。通过手性HPLC拆分得到峰面积比接近1∶1的(+)-6 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +72.2 (c 0.18, MeOH)} 和(-)-6 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -77.7 (c 0.14, MeOH)}, 并经实验CD与计算ECD比较的方法(图 10) 指定二者的绝对构型分别为3R, 3′aR, 6′R, 8S和3S, 3′aS, 6′S, 8R。因此, 化合物(+)-6和(-)-6的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯酸F [(+)-和(-)-angelidipthalidic acids F]。

外消旋体7为白色无定形粉末, 波谱数据显示其为1~3的同分异构体(表 1和2)。然而, 与1~3的NMR谱数据相比, 在7的¹³C NMR谱中, C-3′、C-4′、C-6′、C-7′和C-10′的化学位移发生了独特且显著的改变, 其中C-3′、C-6′和C-7′a分别向低场位移了至少Δδ_C +2.5、+7.8和+5.2, 而C-4′和C-7′分别向高场位移了至少Δδ_C -2.5和-3.7。由此推断7中两个苯酞衍生单元的聚合方式发生了改变, 并得到2D NMR谱解析的进一步确证(图 2)。根据¹H-¹H COSY谱中H-8/H₂-9/H₂-10/H₃-11和H₂-4′/H₂-5′/H-6′/H-7′依次偶合相关的交叉峰, HMBC谱中H-8与C-7′a、H₂-9与C-3′a及H₂-5′和H-7′与C-3的异核远程相关信号, 结合它们的化学位移, 证明7中的两个苯酞衍生单元拥有3.6′, 8.3′a连接方式。另外, 根据ROESY谱中H₂-4与H-8及H-4′A和H-5′A与H-9A的NOE交叉峰信号, 确定7的相对构型如图 3所示。经手性HPLC拆分得到(+)-7 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +91.5 (c 0.32, MeOH)} 和(-)-7 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -96.4 (c 0.31, MeOH)}, 二者的色谱峰面积比接近1∶1; 经实验CD与计算ECD比较(图 11) 指定它们分别拥有3R, 3′aS, 6′R, 8S和3S, 3′aR, 6′S, 8R构型。因此, 化合物(+)-7和(-)-7的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯酸G [(+)-和(-)-angelidipthalidic acids G]。

外消旋体8为无色针晶(丙酮), [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ ≈ 0 (c 0.10, MeOH)。根据(+)-HR-ESI-MS m/z 397.200 6 [M+H]⁺ (C₂₄H₂₉O₅计算值397.201 0) 和NMR谱数据(表 3), 确定其分子组成为C₂₄H₂₈O₅。比较8与7的NMR谱数据显示8的邻二取代苯环的2个次甲基[δ_H 7.77 (t, J = 7.8 Hz, H-5), δ_C 135.5 (C-5)] 和[δ_H 7.52 (d, J = 7.8 Hz, H-4), δ_C 123.4 (C-4)] 分别取代了7的2个亚甲基(CH₂-5和CH₂-4)。由此推断8是7的环己二烯环脱氢芳构化的衍生物, 并得到2D NMR谱解析的确证(图 2)。尤其是, 根据ROESY谱中H-4/H-8、H-4′A/H-9A和H-5′A/H-9A的NOE交叉峰, 确定8的相对构型如图 3所示。在丙酮溶液中得到8的晶体, 经X-射线衍射测定和晶体数据解析, 不但确证其为具有P2₁/c空间群的消旋体共晶, 而且证实了其相对构型如ORTEP图所示(图 4)。虽然8经多种手性色谱柱和不同溶剂系统反复尝试, 均未实现对映体拆分, 但是在实验过程中发现(+)-7和(-)-7的丙酮-d₆溶液, 在放置过程中可分别部分芳构化产生并从中分离得到两个产物{[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $分别为+84.7 (c 0.11, MeOH) 和-80.2 (c 0.06, MeOH)}。进一步发现它们的¹H NMR谱数据均与8相同, 由此确证两个产物分别为8的光学活性对映体(+)-8和(-)-8, 并通过实验CD与计算ECD比较的方法(图 12) 指定绝对构型分别为3R, 3′aS, 6′R, 8S和3S, 3′aR, 6′S, 8R。因此, 化合物(+)-8和(-)-8的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯酸H [(+)-和(-)-angelidipthalidic acids H]。

外消旋体9为无色针晶(丙酮), [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ ≈ 0 (c 0.10, MeOH)。根据(+)-HR-ESI-MS m/z 415.211 3 [M+H]⁺ (C₂₄H₃₁O₆计算值415.211 5) 和NMR谱数据(表 3), 确定其分子组成为C₂₄H₃₀O₆, 较1多1个氧原子。比较9和1的NMR谱数据(表 1和3), 发现主要差别是9的1个连氧次甲基[δ_H 4.39 (t, J = 4.2 Hz, H-6), δ_C 62.0 (C-6)]、1个连氧季碳[δ_C 86.9 (C-3a)] 和1个缩酮季碳[δ_C 115.1 (C-3')] 分别取代了1的sp²次甲基(CH-6)、季碳(C-3a) 和羰基(C-3')。由此, 推断9是1的氧化衍生物, 并通过2D NMR谱解析确定了其结构。根据¹H-¹H COSY谱中的交叉峰信号H₂-4/H₂-5/H-6/H-7、H₂-4′/H₂-5′/H-6′、H-7′/H-6′/H-8/H₂-9/H₂-10/H₃-11和H₂-8′/H₂-9′/H₂-10′/H₃-11′, 确定9的分子中存在氢之间依次偶合的结构片段(图 2)。在HMBC谱中, H-7与C-1和C-3a、H-8与C-3a以及H₂-9与C-3的异核远程相关信号, 结合它们的化学位移, 证明9中存在一个C-3a和C-6分别连氧的丁基四氢苯酞单元。同时, 根据H₂-4′与C-3′a, H-7′与C-1′和C-3′a及H₂-8′与C-3′和C-3′a的HMBC信号, 结合它们的化学位移, 推定还有一个C-3′连氧的丁基四氢苯酞单元。此外, 由H₂-4′与C-3的HMBC信号, 确定连氧季碳C-3通过C-3′a与C-4′相连。根据分子组成以及C-3a与C-3′的化学位移, 推断这两个碳通过共享1个氧原子连接。因此, 9的平面结构确定为如图 2所示。在9的ROESY谱中未能显示可用于准确确定相对构型的信号。在丙酮溶液中得到9的单晶, 经X-射线衍射数据分析显示其为拥有P2₁/n空间群的外消旋体混晶, 并确定相对构型如图 4所示。经手性HPLC拆分得到色谱图峰面积比接近1∶1的(+)-9 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +52.1 (c 0.05, MeOH)} 和(-)-9 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -57.5 (c 0.04, MeOH)}, 通过实验CD与计算ECD比较(图 13) 指定绝对构型分别为3R, 3′R, 3aR, 3′aR, 6R, 6′R, 8R和3S, 3′S, 3aS, 3′aS, 6S, 6′S, 8S。因此, 化合物(+)-9和(-)-9的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯醇A [(+)-和(-)-angelidipthalidols A]。

外消旋体10为无色黏稠油状物, [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ ≈ 0 (c 0.24, MeOH)。根据(-)-HR-ESI-MS m/z 411.181 5 [M-H]^- (C₂₄H₂₇O₆计算值411.181 3) 和NMR谱数据(表 3), 确定其分子组成为C₂₄H₂₈O₆。比较10和1的NMR谱数据(表 1和3), 显示主要差别是10的2个连氧次甲基、1个三取代和1个四取代双键分别取代了1的2个亚甲基、1个亚甲基和1个酮羰基及1个三取代双键。由此, 推断10中两个苯酞衍生单元的聚合方式发生了改变, 并得到2D NMR谱解析的确定。根据¹H-¹H COSY谱中的交叉峰H₂-4/H₂-5/H-6/H-7、H₂-4′/H₂-5′/H-6′、H-7′/H-6′/H-8/H-9/H₂-10/H₃-11和H-8′/H-9′/H₂-10′/H₃-11′, 推定10中存在氢之间依次偶合的结构片段(图 2)。根据HMBC谱中H-7与C-1和C-3a、H₂-4与C-3和C-7a以及H-8与C-3a的异核远程相关信号, 结合它们的化学位移, 推断10拥有一个9-羟基丁基二氢苯酞单元。同时, 根据H₂-4′与C-3′和C-7′a、H-7′与C-1′和C-3′a及H-8′与C-3′和C-3′a的HMBC信号, 结合它们的化学位移, 确定还有一个9′-羟基丁烯基四氢苯酞单元。此外, 由H-7′与C-3、C-3a和C-8的HMBC信号, 确定两个苯酞衍生单元拥有3.7′, 8.6′连接方式。因此, 10的平面结构确定为如图 2所示。根据10的ROESY谱中H-4′A与H-8′的NOE交叉峰确定环外双键为Z型。同时, 由H-7′与H-4A和H-8的NOE交叉峰信号推断这些氢取向四元环的同侧, 而H-5′B与H-9的NOE交叉峰信号表明它们取向四元环的另一侧。经手性HPLC拆分得到色谱峰面积比接近1∶1的(+)-10 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +120.0 (c 0.18, MeOH)} 和(-)-10 {[α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -123.8 (c 0.18, MeOH)}, 并经实测CD与计算ECD谱比较^[25], 结合计算NMR和DP4+概率分析^{[26, 27]}, 对包括侧链上手性中心(C-9和C-9′) 在内的构型进行了初步确定。在保持环上构型不变而改变C-9和C-9′构型的情况下, 计算(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9S, 9′R)-10、(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9S, 9′S)-10、(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9R, 9′R)-10和(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9R, 9′S)-10得到的ECD谱均与(-)-10的实测CD谱图匹配良好(图 14)。由此可知, (-)-10的CD谱Cotton效应主要取决于结构中四元环部分的构型3R, 6′S, 7′S, 8R, 而C-9和C-9′的构型对其影响很小。进一步计算(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9S, 9′R)-10、(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9S, 9′S)-10、(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9R, 9′R)-10和(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9R, 9′S)-10的¹H和¹³C NMR数据, 经DP4+概率分析显示(3R, 6′S, 7′S, 8R, 9S, 9′R)-10的可能性达100% (表 4), 故此(-)-和(+)-10绝对构型分别指定为3R, 6′S, 7′S, 8R, 9S, 9′R和3S, 6′R, 7′R, 8S, 9R, 9′S。因此, 化合物(+)-10和(-)-10的结构得到确定, 分别命名为(+)-和(-)-当归二酞内酯醇B [(+)-和(-)-angelidipthalidols B]。

化合物(+)-/(-)-1-(+)-/(-)-6为单内酯型3.3′a, 8.6′-连接的二聚酞衍生物, 而(+)-/(-)-7和(+)-/(-)-8为单内酯型3.6′, 8.3′a-连接的二聚酞衍生物。经文献检索, 目前仅从伞形科藁本属常用中药川芎及同属植物中分离报道了3个单内酯型3.3′a, 8.6′-连接的二聚酞chuanxiongdiolide R1^[28]、chuanxiongdiolide R3^[29]及angeolide衍生甲酯^[30]和1个单内酯型3.6′, 8.3′a-连接的二聚酞chuanxiongdiolide R7^[31], 均为甲酯。其中, chuanxiongdiolides R1和R3是光学活性体, 分别利用CD激子手性及计算ECD的方法确定了它们的绝对构型, 而angeolide衍生甲酯^[30]和chuanxiongdiolide R7^[31]是外消旋体, 分别经手性拆分后通过比较实测CD与计算ECD确定了它们的绝对构型。特别是, chuanxiongdiolide R7的结构及相对构型通过单晶X-射线衍射得到进一步确证。根据已报道化合物的比旋光、CD谱和HPLC拆分色谱情况, 在藁本属植物中单内酯型3.3′a, 8.6′-连接的二聚酞衍生物以对映体非等量的形式得到, 而3.6′, 8.3′a-连接的二聚酞chuanxiongdiolide R7以外消旋体获得。另外, 迄今从伞形科当归属和藁本属植物中分离报道了10个双内酯型3.3′a, 8.6′-连接的二聚酞angeolide^{[24, 32]}、tokinolide B^[33-35]、isotokinolide B^[34]、当归双藁本内酯A^[34]、ansaspirolide^{[36, 37]}和angesinenolide F^{[8, 32]}、dehydrotokinolide B^{[38, 39]}、(3′Z)-(3S, 8S, 3′aS, 6′R)-4, 5-dehydro-3.3′a, 8.6′-diligustilide^[29]、gaobennolides A和B^[32], 以及两个3.6′, 8.3′a-连接的双内酯型二聚酞E-232^{[32, 40]}和rel-(3Z)-(3aR, 6S, 3′R, 8′S)-3a.8′, 6.3′-diligustilide^[41]。其中, angeolide^[24]、tokinolide B^[35]和dehydrotokinolide B^[39]经单晶X射线衍射确证均为外消旋体并确定了它们相对构型; (3′Z)-(3S, 8S, 3′aS, 6′R)-4, 5-dehydro-3.3′a, 8.6′-diligustilide^[29]的比旋光度较大、CD谱中有明显的Cotton效应峰, 经ECD计算确定了其绝对构型; gaobennolides A和B^[32]为经ECD计算确定绝对构型的一对光学活性的3′-差向异构体; 其他均未进行手性拆分和绝对构型确定。因此, 不论是单内酯型还是双内酯型的3.3′a, 8.6′-或3.6′, 8.3′a-连接二聚酞衍生物, 尽管它们均可能由(Z)-或/和(E)-藁本内酯或洋川芎内酯A等酞类衍生物经双分子Diels-Alder环化反应产生^[42], 但是在不同植物中, 不同环化形式的生物合成控制的立体选择性程度不同; 它们的手性拆分、对映体非等量及其形成过程, 以及立体异构体对药效作用的功效等值得进一步关注和深入研究。

关于单内酯和双内酯型3.3′a, 8.6′-和3.6′, 8.3′a-连接的二聚酞衍生物的相对构型, 早期文献中主要根据同一苯酞衍生单元螺内酯氧原子(O-2) 对H-8的去屏蔽效应确定^[33]。当O-2和H-8取向相同时, H-8被去屏蔽, 共振信号的化学位移明显位移相对低场(如angeolide^[24]、E-232^[40]和isotokinolide B^[34], δ_H-8 2.82和2.55); 当O-2和H-8取向相反时, 去屏蔽效应消失, H-8共振信号的化学位移明显位移相对高场(如tokinolide B^{[33, 34]}和rel-(3Z)-(3aR, 6S, 3′R, 8′S)-3a.8′, 6.3′-diligustilide^[41], δ_H-8 1.67和1.60)。但是当H-8共振信号的化学位移出现在δ_H-8 2.4~1.8之间时, 难以借助O-2对H-8的去屏蔽效应对其相对构型进行区分和解释, 如文献报道与angeolide具有相同相对构型的(3′Z)-(3S, 8S, 3′aS, 6′R)-4, 5-dehydro-3.3′, 8.6′-diligustilide和chuanxiongdiolide R3^[29]的H-8共振信号的化学位移分别为δ_H-8 2.32和2.23, 而与tokinolide B^{[32, 33]}具有相同相对构型的dehydrotokinolide B^{[38, 39]}和chuanxiongdiolide R1^[28]的H-8共振信号的化学位移分别为δ_H-8 1.94和1.84; 尤其是相对构型相同的ansaspirolide^[36]和当归双藁本内酯A^[33] (O-2和H-8取向相反), 其H-8共振信号的化学位移分别为δ_H-8 2.26和2.08。

在(+)-/(-)-1-(+)-/(-)-8结构鉴定及其NMR数据准确归属的基础上, 结合文献已报道相关化合物及其NMR数据, 作者发现3.3′a, 8.6′-和3.6′, 8.3′a-连接的二聚酞衍生物的相对构型, 不但与NMR谱中H-8的化学位移相关, 而且与C-3和C-9的化学位移密切关联, 经总结获得以下有一定特点、可供参考的信息。以丙酮-d₆或氯仿-d为溶剂时, ①在O-2和H-8取向相同且丙基与桥乙基取向相反的情况下, H-8被O-2去屏蔽, 共振信号的化学位移δ_H-8处在2.23~2.82之间; 同时, C-3和C-9的共振信号均出现在相对低场, 化学位移分别处在δ_C-3 93.7~95.8和δ_C-9 35.9~36.9之间[如angeolide^[24]、isotokinolide B^[34]、E-232^[40]、(3′Z)-(3S, 8S, 3′aS, 6′R)-4, 5-dehydro-3.3′a, 8.6′-diligustilide和chuanxiongdiolide R3^[29]]; ②在H-8与O-2取向相反且丙基与桥乙基取向相同的情况下, O-2对H-8无去屏蔽效应, H-8共振信号的化学位移δ_H-8处在1.60~1.94之间; 但由于丙基与O-2及桥乙基取向相同, 相互作用增强, C-3和C-9共振信号均处于相对高场, 化学位移分别处在δ_C-3 87.9~90.8和δ_C-9 27.9~30.3之间(如1、4、7、8、tokinolide B^{[33, 34]}、dehydrotokinolide B^{[38, 39]}、chuanxiongdiolide R1^[42]和angeolide衍生甲酯^[30]); ③在H-8与O-2取向相反且丙基与桥乙基取向也相反的情况下, O-2对H-8无去屏蔽效应, 但H-8处于苯环或环己烯的去屏蔽区, H-8共振信号的化学位移处在δ_H-8 2.08~2.26之间; C-3和C-9共振信号的化学位移分别处在δ_C-3 90.7~95.2和δ_C-9 31.6~32.6之间(如3、6、ansaspirolide^[36]和当归双藁本内酯A^[34]); ④在H-8与O-2取向相同且丙基与桥乙基取向也相同的情况下, H-8被O-2去屏蔽, 共振信号的化学位移δ_H-8出现在2.10~2.33之间; 同时, C-3和C-9的共振信号均出现在相对低场, 化学位移分别处在δ_C-3 94.3~97.0和δ_C-9 35.7~37.2之间(如2、5、angesinenolide F^[8]、gaobennolides A和B^[32])。以上数据显示, 由于相对构型改变, 环系中H-8和C-3的化学位移变化有一定规律, 但是不同相对构型化合物的δ_H-8和δ_C-3数据变化范围存在交叉现象, 因此用它们判断相对构型会导致错误。然而, 在相对构型不同的化合物中, 环外C-9的化学位移的变化范围相对较小, 因此用C-9的化学位移值判断它们的相对构型的可靠性较高, 即如果δ_C-9处在27.9~30.3之间, H-8与O-2取向相反且丙基与桥乙基取向相同; 如果δ_C-9处在31.6~32.6之间, H-8和O-2取向相反且丙基与桥乙基取向也相反; 如果δ_C-9处在35.7~37.2之间, H-8与O-2取向相同, 但不能区分丙基与桥乙基的相对取向。此外, 可借助C-3′的化学位移很容易区分单内酯酮型二聚酞衍生物的连接方式, 在δ_C-3′ < 209.0时为3.3′a, 8.6′-连接方式(如1~6、chuanxiongdiolide R1^[28]、chuanxiongdiolide R3^[29]和angeolide衍生甲酯^[30]), 在δ_C-3′ > 210.0时为3.6′, 8.3′a-连接方式(如7、8和chuanxiongdiolide R7^[32]); 但是对于双内酯型的二聚酞衍生物, 尚未发现可用于区分连接方式的NMR特征。

以上研究结果, 证明“归头”存在数目众多未曾发现的二聚酞类化学成分, 增添了当归及同属植物化学成分的结构多样性。尤其是, 这些二聚酞类成分均以外消旋体的形式分离获得, 且发现3和7在氘代丙酮溶液中长期放置可发生芳构化生成6和8, 这些发现不但为当归化学成分及其药效作用等研究提供了新的挑战, 也为当归储存和应用方法对相关成分变化或转化及其药效作用的潜在影响, 提供了科学依据和值得进一步深入探究的科学问题。尽管文献曾报道通过tokinolide B转化得到与1相对构型相同的外消旋混合物, 然而文献^{[43, 44]}并没有对其进行拆分且没有确定绝对构型, 本文首次从天然生物资源分离鉴定其结构, 且首次通过手性拆分和ECD计算确定其绝对构型。(+)-/(-)-9是除chaxiongnolide B^[45]之外仅有的3a, 3′-环氧-3.3′a, 8.6′-连接双内酯型二聚酞衍生物, 且首次实现这类结构的手性拆分和绝对构型确定。另外, 在“归头”水提取物中(+)-/(-)-1-(+)-/(-)-10属于微量成分, 分离得到的样品量有限, 目前仅在抑制RAW 264.7细胞分泌TNF-α和保护APAP引起HepG2细胞损伤作用等体外模型上, 对消旋体1、3~5和7以及拆分后的(+)-/(-)-1、(+)-/(-)-3-(+)-/(-)-5和(+)-/(-)-7进行了初步筛选, 均未发现明显的活性, 但是不能排除在其他模型上的潜在活性或作用, 值得通过合成或转化获得足够样品后深入探究。

实验部分

收起

AUTOPOL V型旋光测定仪(美国Rudolph公司), Nicolet impact 5700型傅立叶变换红外光谱仪(美国Thermo Electron Corporation公司), JASCO V-650型紫外光谱仪、JASCO J-815型CD测定仪(日本JASCO公司), Bruker 500型核磁共振仪(德国Bruker公司) 或者SYS-600型核磁共振仪(美国Varian公司), Q Exactive Focus型质谱仪(美国Thermo Fisher Scientific公司), XtaLAB Synergy型单晶衍射仪(日本Rigaku公司), SSI-1500型高效液相色谱仪(美国Scientific Systems公司)。Sephadex LH-20 (瑞典Amersham Pharmacia公司), HP-20型大孔吸附树脂、CHP 20P型MCI树脂(日本Mitsubishi Chemical公司), PFP C18半制备色谱柱(日本大曹株式会社), IC手性半制备色谱柱、IG手性半制备色谱柱(日本大赛璐公司), 柱色谱硅胶(200~300目) 及薄层色谱用硅胶GF₂₅₄ (青岛海洋化工厂生产)。所有试剂若无特别说明, 均购自北京化工厂, 级别为分析纯或色谱纯。

当归头于2016年10月购自甘肃省漳县, 由中国医学科学院药物研究所马林副研究员鉴定为当归Angelica sinensis (Oliv.) Diels头, 生药样本保存于中国医学科学院药物研究所药用植物标本室(标本号: ID-S-2751)。

1 提取与分离

干燥当归头97 kg粉碎以后, 用蒸馏水煎煮提取, 每次用水约300 L, 煮沸后继续煎煮30 min, 提取3次, 过滤, 合并滤液, 减压回收溶剂至120 L。浓缩液用HP-20大孔吸附树脂(75 kg) 柱色谱分离, 依次用水(650 L)、50%乙醇(500 L) 和95%乙醇(250 L) 洗脱。洗脱液分别减压回收溶剂得到相应的部分(A~C)。其中, B部分(1.6 kg) 用水溶解后, 用CHP 20P型MCI树脂柱色谱分离, 依次用水(200 L)、30%乙醇(60 L)、50%乙醇(60 L) 和95%乙醇(60 L) 洗脱, 洗脱液分别减压回收溶剂得到组分B1~B4。组分B4 (10 g) 和C (135 g) 合并后, 用硅胶柱色谱分离, 以石油醚-乙酸乙酯为溶剂梯度洗脱, 经TLC或HPLC监测合并组成成分相同或相似的洗脱流分、回收溶剂后, 得到组分C1~C20。C14 (1.08 g) 经硅胶柱色谱分离, 以二氯甲烷-乙酸乙酯为流动相梯度洗脱得到C14-1~C14-6。其中, 组分C14-4 (120 mg) 经制备薄层色谱(石油醚-乙酸乙酯, 1∶1) 和反相半制备HPLC (PFP C18色谱柱, 58%甲醇, 2.0 mL·min^-1) 依次分离得到10 (t_R = 15.3 min, 3.9 mg), 随后用手性正相半制备HPLC (IG手性色谱柱, 正己烷-乙醇, 3∶1, 2.0 mL·min^-1) 拆分获得(-)-10 (t_R = 27.2 min, 1.8 mg) 和(+)-10 (t_R = 34.5 min, 1.7 mg)。组分C19 (3.1 g) 经Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离, 石油醚-氯仿-甲醇(5∶5∶1) 洗脱得到C19-1~C19-6。其中, C19-2 (114 mg) 经制备薄层色谱(二氯甲醇-丙酮, 10∶1) 和反相半制备HPLC (PFP C18色谱柱, 68%甲醇, 3.0 mL·min^-1) 依次分离得到5 (t_R = 28.2 min, 7.7 mg) 和2 (t_R = 31.4 min, 10.2 mg), 并分别用手性正相半制备HPLC (IG手性色谱柱, 正己烷-乙醇, 10∶1, 2.0 mL·min^-1) 拆分获得(-)-2 (t_R = 24.5 min, 4.1 mg) 和(+)-2 (t_R = 25.3 min, 4.6 mg) 及(-)-5 (t_R = 25.1 min, 2.8 mg) 和(+)-5 (t_R = 28.2 min, 3.2 mg)。组分C20 (6.8 g) 经硅胶柱色谱分离, 以二氯甲烷和甲醇为溶剂梯度洗脱, 得到C20-1~C20-7; C20-3 (175.4 mg) 再经Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离, 石油醚-氯仿-甲醇(5∶5∶1) 洗脱, 得到C20-3-1~C20-3-4。其中, C20-3-2 (165.3 mg) 经反相半制备HPLC (PFP C18色谱柱, 70%甲醇, 2.0 mL·min^-1) 分离得到4 (t_R = 48.2 min, 41.0 mg) 和8 (t_R = 59.1 min, 1.5 mg); 4用手性正相半制备HPLC (IG手性色谱柱, 正己烷-乙醇, 10∶1, 2.0 mL·min^-1) 拆分获得(+)-4 (t_R = 38.9 min, 9.4 mg) 和(-)-4 (t_R = 44.1 min, 9.6 mg)。组分C20-4 (265.1 mg) 经SephadexLH-20凝胶柱色谱分离, 石油醚-氯仿-甲醇(5∶5∶1) 洗脱, 得到C20-4-1~C20-4-3; 其中, C20-4-2 (165.3 mg) 经反相半制备HPLC (PFP C18色谱柱, 70%甲醇, 2.0 mL·min^-1) 分离得到3 (t_R = 32.7 min, 11.1 mg)、9 (t_R = 41.2 min, 1.6 mg)、1 (t_R = 48.5 min, 68.0 mg) 和7 (t_R = 51.3 min, 7.6 mg)。消旋体1、3、7和9分别用手性正相半制备HPLC (IG手性色谱柱) 拆分; 以正己烷-乙醇(10∶1, 2.0 mL·min^-1) 为流动相获得(-)-1 (t_R = 22.3 min, 19.9 mg) 和(+)-1 (t_R = 30.1 min, 20.1 mg), (-)-7 (t_R = 24.4 min, 3.1 mg) 和(+)-7 (t_R = 35.2 min, 3.2 mg); 以正己烷-乙醇(8∶1, 2.0 mL·min^-1) 为流动相获得(-)-3 (t_R = 37.9 min, 3.4 mg) 和(+)-3 (t_R = 41.2 min, 3.3 mg); 以正己烷-乙醇(9∶1, 2.0 mL·min^-1) 为流动相获得(+)-9 (t_R = 30.2 min, 0.5 mg) 和(-)-9 (t_R = 36.3 min, 0.4 mg)。其中, (+)-7和(-)-7贮存中各产生一个主产物, 分别用半制备HPLC (IG手性色谱柱, 正己烷-乙醇, 10∶1, 2.0 mL·min^-1) 分离得到(+)-8 (t_R = 27.4 min, 1.1 mg) 和(-)-8 (t_R = 28.9 min, 0.6 mg)。在室温贮存中3产生一个主产物, 用反相半制备HPLC (PFP C18色谱柱, 72%甲醇, 2.0 mL·min^-1) 分离得到6 (t_R = 26.2 min, 4.4 mg), 并用手性正相半制备HPLC (IC手性色谱柱, 正己烷-乙醇, 8∶1, 2.0 mL·min^-1) 拆分获得(+)-6 (t_R = 24.6 min, 1.8 mg) 和(-)-6 (t_R = 41.0 min, 1.4 mg)。

2 结构鉴定

外消旋体1: 无色针晶, mp 175~176 ℃; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 206 (4.74), 288 (4.11) nm; IR ν_max 3 428, 3 051, 2 959, 2 874, 2 636, 1 762, 1 717, 1 615, 1 466, 1 404, 1 380, 1 342, 1 247, 1 217, 1 126, 1 074, 1 043, 1 015, 988, 950, 893, 829, 757, 708, 670, 577 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz) 数据见表 1。(+)-HR-ESI-MS m/z 421.197 4 [M+Na]⁺ (C₂₄H₃₀O₅Na计算值421.198 6)。X-ray单晶衍射数据: C₂₄H₃₀O₅, M = 398, 单斜晶系(monoclinic), a = 9.732 9 (2) Å, b = 18.198 7 (3) Å, c = 12.573 3 (3) Å, α = 90°, β = 102.279 (2)°, γ = 90°, V = 2 176.11 (8) Å³, ρ = 1.216 g·cm^-3, spacegroup P2₁/c, T = 120 K, Z = 4, μ(Cu Kα) = 0.680 mm^-1。收集19 753个单晶衍射数据, 其中3 843个独立衍射数据, R_int = 0.023 9, R₁ = 0.059 3 [I > 2σ(I)], wR₂ = 0.157 6 [I > 2σ(I)], R₁ = 0.067 7 (all data), wR₂ = 0.169 6 (all data), F² = 1.026; CCDC: 2 201 773。(+)-1: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +112.0 (c 0.70, MeOH); CD (MeOH): 221 (Δε +5.35), 238 (Δε -0.22), 252 (Δε +0.49), 271 (Δε -0.54), 303 (Δε +8.31) nm; (-)-1: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -120.1 (c 0.69, MeOH); CD (MeOH): 222 (Δε -5.63), 238 (Δε +0.82), 252 (Δε -0.24), 271 (Δε +1.17), 303 (Δε -10.59) nm。

外消旋体2: 白色无定形粉末; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 204 (4.53), 290 (3.98) nm; IR ν_max 2 963, 2 931, 2 874, 2 615, 1 702, 1 668, 1 645, 1 603, 1 406, 1 366, 1 331, 1 253, 1 223, 1 207, 1 136, 1 058, 969, 879, 845, 787, 744, 710, 683, 613 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz) 数据见表 1。(+)-HR-ESI-MS m/z 399.215 5 [M+H]⁺ (C₂₄H₃₁O₅计算值399.216 6)。(+)-2: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +127.9 (c 0.58, MeOH); CD (MeOH): 222 (Δε +3.73), 236 (Δε +1.18), 249 (Δε +1.78), 273 (Δε -0.95), 303 (Δε +10.72) nm; (-)-2: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -135.9 (c 0.56, MeOH); CD (MeOH): 223 (Δε -2.57), 234 (Δε -0.75), 246 (Δε -1.43), 273 (Δε +1.36), 303 (Δε -10.91) nm。

外消旋体3: 白色无定形粉末; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 204 (4.25), 285 (3.64) nm; IR ν_max 3 182, 2 959, 2 873, 1 752, 1 716, 1 614, 1 465, 1 415, 1 377, 1 283, 1 246, 1 191, 1 079, 1 057, 1 016, 950, 904, 873, 823, 759, 716, 670 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz)数据见表 1。(+)-HR-ESI-MS m/z 399.216 4 [M+H]⁺ (C₂₄H₃₁O₅计算值399.216 6)。(+)-3: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +38.7 (c 0.34, MeOH); CD (MeOH): 207 (Δε -10.37), 217 (Δε -8.16), 230 (Δε -12.31), 278 (Δε -4.97), 309 (Δε -1.52) nm; (-)-3: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -42.0 (c 0.33, MeOH); CD (MeOH): 207 (Δε +10.29), 217 (Δε +8.27), 230 (Δε +10.26), 278 (Δε +4.33), 310 (Δε +1.10) nm。

外消旋体4: 白色无定形粉末; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 206 (4.29), 227 (3.94), 284 (3.12) nm; IR ν_max 3 060, 2 958, 2 873, 1 767, 1 716, 1 613, 1 467, 1 403, 1 380, 1 342, 1 283, 1 262, 1 230, 1 172, 1 130, 1 097, 1 015, 999, 953, 922, 757, 694, 676, 585, 529, 473 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz) 数据见表 1。(+)-HR-ESI-MS m/z 419.182 6 [M+Na]⁺ (C₂₄H₂₈O₅Na计算值419.182 9)。(+)-4: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +13.7 (c 0.94, MeOH); CD (MeOH): 210 (Δε -14.30), 242 (Δε +6.14), 276 (Δε -0.71), 295 (Δε +1.4) nm; (-)-4: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -10.4 (c 0.73, MeOH); CD (MeOH): 210 (Δε +11.48), 242 (Δε -3.73), 276 (Δε +0.53), 295 (Δε -0.86) nm。

外消旋体5: 白色无定形粉末; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 205 (4.21), 226 (3.85), 284 (2.98) nm; IR ν_max 3 077, 2 958, 2 935, 2 873, 1 767, 1 743, 1 715, 1 613, 1 467, 1 404, 1 380, 1 288, 1 272, 1 237, 1 174, 1 093, 1 065, 1 019, 993, 949, 921, 758, 723, 697, 656, 581, 473 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz) 数据, 见表 2。(+)-HR-ESI-MS m/z 419.182 6 [M+Na]⁺ (C₂₄H₂₈O₅Na计算值419.182 9)。(+)-5: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +42.6 (c 0.97, MeOH); CD (MeOH): 210 (Δε +15.60), 242 (Δε -3.80), 279 (Δε +2.59), 300 (Δε +0.57), 310 (Δε +0.70) nm; (-)-5: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -39.1 (c 0.53, MeOH); CD (MeOH): 210 (Δε -14.83), 241 (Δε +5.25), 279 (Δε -2.73), 299 (Δε -0.48), 310 (Δε -0.72) nm。

外消旋体6: 白色无定形粉末; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 205 (4.47), 227 (4.08), 282 (3.26) nm; IR ν_max 3 505, 3 061, 2 958, 2 873, 2 635, 1 762, 1 714, 1 614, 1 466, 1 405, 1 378, 1 331, 1 281, 1 248, 1 198, 1 174, 1 139, 1 109, 1 087, 1 019, 959, 919, 759, 694, 663, 586 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz) 数据见表 2。(+)-HR-ESI-MS m/z 397.201 0 [M+H]⁺ (C₂₄H₂₉O₅计算值97.201 0)。(+)-6: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +72.2 (c 0.18, MeOH); CD (MeOH): 236 (Δε +18.49), 274 (Δε +4.17) nm; (-)-6: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -77.7 (c 0.14, MeOH); CD (MeOH): 235 (Δε -11.86), 274 (Δε -2.89) nm。

外消旋体7: 白色无定形粉末; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV(MeOH) λ_max (log ε) 215 (3.91), 286 (3.44) nm; IR ν_max 3 456, 3 206, 3 052, 2 958, 2 873, 1 757, 1 708, 1 618, 1 574, 1 465, 1 399, 1 380, 1 299, 1 256, 1 217, 1 182, 1 136, 1 082, 1 018, 980, 954, 870, 759, 709, 555 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz) 数据见表 2。(+)-HR-ESI-MS m/z 399.216 6 [M+H]⁺ (C₂₄H₃₁O₅计算值399.216 6)。(+)-7: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +91.5 (c 0.32, MeOH); CD (MeOH): 243 (Δε +7.55), 268 (Δε +5.04), 290 (Δε +6.60) nm; (-)-7: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -96.4 (c 0.31, MeOH); CD (MeOH): 243 (Δε -6.41), 268 (Δε -4.34), 290 (Δε -5.77) nm。

外消旋体8: 无色针晶, mp 204~205 ℃; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 204 (4.29), 229 (3.90), 277 (3.08), 284 (3.07) nm; IR ν_max 3 507, 3 085, 2 958, 2 872, 2 653, 2 595, 1 765, 1 706, 1 680, 1 613, 1 466, 1 430, 1 378, 1 352, 1 329, 1 302, 1 262, 1 228, 1 194, 1 180, 1 135, 1 089, 1 008, 964, 876, 791, 761, 727, 694, 641, 570, 538 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz) 数据见表 3。(+)-HR-ESI-MS m/z 397.200 6 [M+H]⁺ (C₂₄H₂₉O₅计算值397.201 0)。X-ray单晶衍射数据: C₂₄H₂₈O₅, M = 396, 单斜晶系(monoclinic), a = 14.569 7 (2) Å, b = 12.1464 (2) Å, c = 24.967 8 (3) Å, α = 90°, β = 105.405 0 (10)°, γ = 90°, V = 4 259.79 (11) Å³, ρ = 1.236 g·cm^-3, spacegroup P2₁/c, T = 100 K, Z = 8, μ(Cu Kα) = 0.694 mm^-1。收集28 263个单晶衍射数据, 其中8 269个独立衍射数据, R_int = 0.030 5, R₁ = 0.036 4 [I > 2σ(I)], wR₂ = 0.092 6 [I > 2σ(I)], R₁ = 0.041 5 (all data), wR₂ = 0.096 6 (all data), F² = 1.064; CCDC: 2 201 774。(+)-8: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +84.7 (c 0.11, MeOH); CD (MeOH): 223 (Δε +31.29) nm; (-)-8: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -80.2 (c 0.06, MeOH); CD (MeOH): 222 (Δε -17.82) nm。

外消旋体9: 无色针晶, mp 183~184 ℃; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.10, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 210 (4.05), 275 (2.32) nm; IR ν_max 3 444, 2 959, 2 872, 1 777, 1 739, 1 688, 1 660, 1 465, 1 433, 1 384, 1 330, 1 308, 1 273, 1 249, 1 201, 1 182, 1 127, 1 110, 1 085, 1 065, 1 037, 1 012, 994, 984, 957, 940, 883, 755, 638, 600 cm^-1; ¹H NMR (acetone-d₆, 600 MHz)、¹³C NMR (acetone-d₆, 150 MHz) 数据见表 3。(+)-HR-ESI-MS m/z 415.211 3 [M + H]⁺ (C₂₄H₃₁O₆计算值415.211 5)。X-ray单晶衍射数据: C₂₄H₃₀O₆, M = 414, 单斜晶系(monoclinic), a = 12.573 70 (10) Å, b = 8.791 70 (10) Å, c = 18.845 3 (2) Å, α = 90°, β = 94.999 0 (10)°, γ = 90°, V = 2 075.31 (4) Å³, ρ = 1.327 g·cm^-3, spacegroup P2₁/n, T = 100.1 (5) K, Z = 4, μ(Cu Kα) = 0.771 mm^-1。收集38 356个单晶衍射数据, 其中4 212个独立衍射数据, R_int = 0.090 5, R₁ = 0.046 4 [I > 2σ(I)], wR₂ = 0.124 9 [I > 2σ(I)], R₁ = 0.049 7 (all data), wR₂ = 0.128 5 (all data), F² = 1.039; CCDC: 2 201 775。(+)-9: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +52.1 (c 0.05, MeOH); CD (MeOH): 213 (Δε +4.24), 234 (Δε -1.40), 268 (Δε -0.91) nm; (-)-9: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -57.5 (c 0.04, MeOH); CD (MeOH): 212 (Δε -4.24), 233 (Δε +1.41), 269 (Δε +0.91) nm。

外消旋体10: 无色黏稠油状物; [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ 0 (c 0.24, MeOH); UV (MeOH) λ_max (log ε) 203 (3.61), 279 (3.70) nm; IR ν_max 3 410, 3 052, 2 962, 2 933, 2 877, 1 747, 1 684, 1 651, 1 461, 1 434, 1 373, 1 302, 1 276, 1 249, 1 218, 1 140, 1 094, 1 070, 1 016, 970, 938, 897, 884, 724, 703, 656 cm^-1; ¹H NMR (methanol-d₄, 500 MHz)、¹³C NMR (methanol-d₄, 125 MHz) 数据见表 3。(-)-HR-ESI-MS m/z 411.181 4 [M-H]^- (C₂₄H₂₇O₆计算值411.181 3)。(+)-10: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ +120.0 (c 0.18, MeOH); CD (MeOH): 225 (Δε -7.87), 268 (Δε -4.95), 298 (Δε +20.86) nm; (-)-10: [α]$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $ -123.8 (c 0.18, MeOH); CD (MeOH): 225 (Δε +8.01), 269 (Δε +5.74), 298 (Δε -20.71) nm。

3 ECD、UV和NMR谱计算

应用Gaussian 16软件的GMMX模块, 在MMFF94分子力场中采用蒙特卡洛方式进行分子结构的构象搜索, 得到相对能量小于3.0 kcal·mol^-1的优势构象。应用Gaussian 16程序、密度泛函算法和CPCM模型(conductor-like polarizable continuum model) 模拟溶剂效应, 在B3LYP/6-31+G(d, p) 水平上进行构象搜索, 对搜索获得的构象进一步优化得到优化构象及其玻尔兹曼分布。在B3LYP/6-311+G(d, p) 水平上, 计算Gibbs自由能在3.0 kcal·mol^-1以内的优化构象的各激发态能量、振子强度和转子强度。根据优化构象的玻尔兹曼分布概率, 通过加权平均化, 拟合得到理论计算的ECD和UV谱图(σ = 0.30 eV)。在MPW1PW91/6-311+G(d, p) 水平上, 用GIAO算法^{[27, 28]}计算Gibbs自由能在3.0 kcal·mol^-1以内的优化构象的NMR, 通过加权平均化拟合得到理论计算的¹H和¹³C NMR数据, 再经DP4+概率分析^[28]。

作者贡献: 石建功负责实验设计、数据分析, 以及文章的修改及定稿; 郭庆兰负责计算化学、数据分析及文章的修改; 夏召负责化学实验实施及文章初稿的撰写; 陈有哲参与了药材及对应组分的初步分离实验; 朱承根、徐成博和雷小强辅助开展化学实验。

利益冲突: 作者声明无利益冲突。

基金

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国家自然科学基金资助项目(82293685)
国家自然科学基金资助项目(82293681 (82293680))
中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目(2021-I2M-1-028)
中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目(2022-I2M-JB-011)

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参考文献引证文献

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2023年第58卷第4期

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doi: 10.16438/j.0513-4870.2022-1257

接收时间：2022-11-22
首发时间：2025-11-21
出版时间：2023-04-12

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收稿日期：2022-11-22
修回日期：2022-12-13

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国家自然科学基金资助项目(82293685)

国家自然科学基金资助项目(82293681 (82293680))

中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目(2021-I2M-1-028)

中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目(2022-I2M-JB-011)

作者信息

中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所, 天然药物活性物质与功能国家重点实验室, 北京 100050

通讯作者:

*郭庆兰, Tel: 86-10-83154789, Fax: 86-10-63017757, E-mail: guonina@imm.ac.cn;

石建功, Tel: 86-10-63025166, Fax: 86-10-63017757, E-mail: shijg@imm.ac.cn

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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TxT

No.	1		2		3		4
1		170.7			170.2			170.5	170.6
3		90.5		96.2		92.9		88.8
3a		167.6		165.3		161.8		156.0
4A	2.53 m	22.6	2.66 m	25.8	2.70 m	22.8	7.18 d (7.8)	123.0
4B	2.29 m		2.33 m		2.54 m
5A	2.47 m	23.3	2.40 m	23.1	2.46 m	23.6	7.55 t (7.8)	134.3
5B	2.28 m		2.23 m		2.34 m
6	5.87 dt (9.6, 3.6)	128.8	5.95 dt (9.6, 3.6)	129.6	5.96 m	129.5	7.46 t (7.8)	128.9
7	6.03 dt (9.6, 1.8)	117.4	6.04 dt (9.6, 1.8)	117.8	6.11 m	117.7	7.70 d (7.8)	124.6
7a		122.8		125.2		126.9		127.8
8	1.74 m	43.7	2.10 m	49.9	2.10 m	49.1	1.88 m	50.3
9A	1.40 m	28.7	1.28 m	36.0	1.02 m	31.6	1.45 m	29.1
9B	1.01 m		1.26 m		0.97 m		1.04 m
10A	1.36 m	21.3	1.49 m	22.4	1.45 m	21.6	1.23 m	21.3
10B	1.14 m		1.21 m		1.18 m		0.95 m
11	0.86 t (7.2)	14.4	0.86 t (7.2)	14.2	0.84 t (7.2)	14.4	0.73 t (7.2)	14.3
1′		166.2		166.3		165.8		166.1
3′		208.0		208.0		207.6		206.7
3′a		58.8		59.8		58.1		58.0
4′A	2.45 m	26.4	2.54 m	24.3	2.04 m	23.9	2.36 m	27.6
4′B	1.73 m		1.85 td (12.6, 3.6)		1.78 m		1.84 m
5′A	2.05 m	18.5	2.02 m	28.1	1.87 m	26.6	2.10 m	17.8
5′B	1.41 m		1.54 m		1.50 m		1.53 m
6′	2.94 m	34.2	2.99 m	36.0	3.04 m	35.6	3.01 m	34.8
7′	7.46 d(6.6)	148.6	7.35 d (6.6)	146.1	7.52 d (6.6)	146.7	7.81 d (7.2)	151.2
7′a		137.5		137.0		137.7		136.8
8′A	2.56 m	41.2	2.59 m	41.7	2.43 m	42.2	2.30 m	41.3
8′B	2.36 m		2.43 m		2.18 m		2.24 m
9′A	1.47 m	26.4	1.42 m	26.3	1.48 m	27.3	1.38 m	26.9
9′B							1.26 m
10′	1.25 hex (7.2)	22.7	1.23 m	22.7	1.23 hex (7.2)	23.0	1.17m	22.9
11′	0.84 t (7.2)	14.3	0.84 t (7.2)	14.3	0.83 t (7.2)	14.2	0.78 t (7.2)	14.2

No.

δ_H

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117.8

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0.78 t (7.2)

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