Sceletium tortuosum的化学成分研究

刘晓琳，李敏一

暨南大学药学院，广州 510632

Sceletium属植物是Aizoaceae科的多汁亚灌木植物，为南非地区特别是西部、北部开普敦地区的传统药用植物[1]，属名来自“Sceletus”，意为“骨架”，指的是在干燥和枯萎的叶子中清晰可见的突出木质化叶脉。Sceletium属具有攀爬或俯卧的习性，其特征为具有多汁叶片，有囊细胞或者异细胞[2]。对Sceletium属植物的研究始于1896年，该属植物的分类在早期研究中比较混乱，后经植物学家对其进行重新分类归属，根据植物、花、果实和种子的特征等区分物种，将S.joubertiiL.Bol.和S.namaquenseL.Bol.认定为S.tortuosum的一部分，最终归属为8个种[2]，即：S.crassicauleL.Bolus、S.emarcidumL.Bolus、S.exalatumGerbaulet、S.expansumL.Bolus、S.rigidumL.Bolus、S.strictumL.Bolus、S.tortuosum(L.) N.E.Br、S.variansL.Bolus。根据现有文献发现,除S.exalatumGerbaulet和S.rigidumL.Bolus未发现含有生物碱成分，其他6种均发现含有生物碱成分，并且，仅在S.tortuosum相关文献中发现有非生物碱报道[3-12]。S.tortuosum在南非的药用历史悠久，具有多种临床作用，可以治疗焦虑症、抑郁症及炎症等。近些年来，科学家们又发现S.tortuosum可以用于治疗药物依赖、神经性贪食症及强迫症，并可用于阿尔兹海默症及癫痫的治疗[13]。但迄今为止，对该属植物的研究一直比较片面，基本集中在对S.tortuosum中生物碱成分及其药理活性方面，研究方法及目标单一。为了更加全面深入地了解该植物的化学成分，为更有效地进行生物活性成分研究奠定科学基础，本实验对采自南非的S.tortuosum进行系统分离。

1 材料与仪器

柱色谱硅胶(青岛海洋化工，200～300目、H硅胶)；薄层色谱硅胶(青岛海洋化工，H硅胶)；C18反相ODS(日本YMC公司)；C18色谱柱(日本YMC公司，250 mm×10 mm，5 μm，半制备型；250 mm×4.5 mm，5 μm，分析型)；半制备型安捷伦高效液相色谱仪(Agilent 1200)和紫外检测器(美国Agilent公司)；AVANCE III 400型核磁共振波谱仪(美国Bruker公司)；AVANCE III 600型核磁共振波谱仪(美国Bruker公司)；美国AB SCIEX QTRAP 4500质谱仪，美国AB SCIEX 500R质谱仪；P-2000型旋光测定仪(日本JASCO公司)；V-550 UV/VIS型紫外分析仪(日本JASCO公司)；FT/IR-4600型红外光谱仪(日本JASCO公司)；色谱纯乙腈、甲醇(德国Merck公司)；其他常规试剂为北京通广精细化工公司、天津市大茂化学试剂厂分析纯试剂，需重蒸；溴化钾(Shanghai Macklin Biochemical Co.,Ltd)。

S.tortuosum地上部分采集于南非，并由罗德斯大学Isadore Kanfer教授鉴定，凭证标本保存于暨南大学药学院313。

2 提取与分离

将粉末状546.7 gS.tortuosum用95%乙醇室温提取5次(4 L/次)，每次提取约2天，过滤后合并滤液，减压浓缩得到总浸膏108.1 g。将总浸膏混悬于水中后，依次加入石油醚、乙酸乙酯、正丁醇分别萃取3～5次，将各部分分别合并，减压浓缩分别得到石油醚部位9.2 g，乙酸乙酯部位13.1 g，正丁醇部位16 g。

乙酸乙酯部位经正相硅胶(200～300目)柱色谱分离，氯仿-甲醇体系(100∶1→1∶1)梯度洗脱，经TLC检测和HPLC分析后，合并相同组分，得到7个馏分(Fr.A～G)。Fr.B(3.6 g)经反复重结晶得到化合物9(1.2 mg)。

Fr.B馏分经硅胶柱色谱，使用石油醚-乙酸乙酯体系(V石油醚/乙酸乙酯=15∶1、8∶1、3∶1、2∶1、1∶1)梯度洗脱，经TLC检测及HPLC分析后合并，最终得到7个子馏分(Fr.B.a～Fr.B.g)。Fr.B.c(98.6 mg)经半备高效液相色谱分离，甲醇-水(35∶65，3 mL/min)为流动相，检测波长210 nm，分离得到化合物1(1.93 mg，tR=14.9 min)和化合物3(0.67 mg，tR=32.5 min)。

Fr.B.de(411 mg)经反相柱(ODS)色谱分离，丙酮-水体系(V丙酮/水=4∶6、6∶6、6∶4、10∶2、7∶1)梯度洗脱，经TLC检测和HPLC分析后，合并相同组分，得到35个馏分(Fr.B.de1～Fr.B.de35)。Fr.B.de2经半制备高效液相色谱二次制备，检测波长210 nm，甲醇-水(18∶82，3 mL/min)为流动相，分离得到化合物4(0.76 mg，tR=33.5 min)。Fr.B.de25经半制备高效液相色谱分离，甲醇-水(90∶10，3 mL/min)为流动相，检测波长210 nm，分离得到化合物5(0.84 mg，tR=39 min)。Fr.B.de26经半制备高效液相色谱分离，甲醇(3 mL/min)为流动相，检测波长210 nm，分离得到化合物6(1.17 mg)。

Fr.B.f(277.2 mg)经半制备高效液相色谱分离，检测波长210 nm，甲醇-水(31∶69，3 mL/min)为流动相，分离得到化合物7(1.97 mg，tR=35 min)；甲醇-水(34∶66，3 mL/min)为流动相，化合物8(0.79 mg，tR=35 min)。

Fr.C(1.3 g)馏分经正相硅胶柱层析，使用正己烷-丙酮体系(V正己烷/丙酮=3∶1、2∶1、1∶1、1∶3、1∶5)梯度洗脱，得到33个子馏分，子馏分经TLC检测及HPLC分析后合并相同组分，最终得到4个馏分(Fr.C.a～Fr.C.d)。Fr.C.c经半制备液相制备，乙腈-水(13∶87，3 mL/min)为流动相，检测波长210 nm，分离得到化合物2(0.85 mg，tR=51 min)。Fr.C.d经半制备液相制备，乙腈-水(10∶90，3 mL/min)为流动相，检测波长210 nm，分离得到化合物10(0.61 mg，tR=11.8 min)。Fr.C.d经半制备液相制备，乙腈-水(17∶83，3 mL/min)为流动相，检测波长210 nm，分离得到化合物11(4.68 mg，tR=69.8 min)。

3 结构鉴定

图1 化合物1的结构Fig.1 The chemical structure of compound 1

No.δHδC 1-157.82 7.40128.73 6.83116.54-133.75 6.83116.56 7.40128.71'-135.92'7.11(d,J = 2.1 Hz,1H)111.63'-149.44'-150.65'6.98(m,1H)113.46'7.08(dd,J = 8.3,2.1 Hz,1H)119.93'-OMe3.88(s,3H)56.64'-OMe 3.85(s,3H)56.5

图2 化合物2的结构Fig.2 The chemical structure of compound 2

No.δHδC 11.11(s,3H)19.81''1.10(s,3H)19.822.28(dt,J = 13.8,6.9 Hz,1H)35.93-177.253.47(dd,J = 13.0,6.7 Hz,2H)40.862.74(t,J = 6.9 Hz,2H)35.01'-131.02'/6'7.04(d,J = 8.3 Hz,2H)130.13'/5'6.78(d,J = 8.4 Hz,2H)115.74'-154.6-OH5.42(s,1H)-

4 结论

本实验首次对南非传统药用植物S.tortuosum中的化学成分进行了系统研究，对其乙酸乙酯萃取部位进行了化学成分的分离和纯化，从中分离得到11个化合物，涉及酰胺类生物碱、萜类、甾醇类、黄酮类、二酮哌嗪类化合物以及其他类。其中萜类成分为loliolide和3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one；其中单萜类成分loliolide经药理试验表明，该物质具有免疫抑制活性，对人鼻咽癌(KB)和鼠淋巴细胞白血病均有生长抑制作用[24]；后者3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one可以增加HO-1和SIRT1的表达，据报道，这两种酶通过抑制炎症介质或因子具有抗炎活性[25]。甾醇类成分7-酮-豆甾醇和7-酮基-β-谷甾醇，对HCT-116和HT-29人结肠癌细胞的生长均具有活性，在两种癌细胞系中均具有强大的抗增殖特性[26]，此外由于具有抗氧化、抗炎、抗癌、降血压、降血脂等作用，被较多的应用到医药行业中。黄酮类去甲基丁香色原酮，经实验发现，该化合物可以抑制α-D-吡喃葡萄糖苷，是潜在的α-葡萄糖苷酶抑制剂[27]。Cyclo(L-Pro-L-Ala)为二酮哌嗪类化合物,二酮哌嗪类化合物在抗肿瘤，抗真菌，防污和抗菌方面都拥有一定的生物活性[28]。以上分离得到的化合物大多具有生物活性，该实验更加全面深入地了解了该植物，为进一步探究其有效活性物质研究奠定必要的科学基础，进一步丰富了该属化合物的化学成分的种类，填补了该植物化学成分研究的空白。