6-姜烯酚的NMR数据解析

韩红园， 王志尧， 梁雅辉， 常 霞， 张海艳， 赵天增

（河南省科学院天然产物重点实验室，郑州 450002）

6-姜烯酚［6-Shogaol，（E）-1-（4-羟基-3-甲氧基苯基）癸-4-烯-3-酮］是一种从生姜中分离出的具有刺激性气味的物质，为姜辣素化合物. 由6-姜酚脱水形成的烷基酚类化合物，具有治疗胃溃疡、心血管疾病、老年痴呆、抗氧化、抗肿瘤、抗炎、恢复骨髓损伤所致的运动功能、抗肝病毒、抑制环氧化酶COX-2的表达等生物活性［1-13］. 姜酚侧链上的C-3羰基和C-5羟基易相互作用，使姜酚的化学性质不稳定，在酸性或加热条件下，C-4的活泼氢极易与C-5的羟基脱水形成姜烯酚［10-11］. 多项研究表明，在抗氧化、抗炎、抗肿瘤等诸多方面，姜烯酚比姜酚更具功效；鉴于6-姜烯酚的有效性、广谱性及良好的安全性，其有望为治疗和预防动脉粥样硬化提供新的干预策略，也很可能成为一个新的潜在抗肿瘤药物［12-13］. 已有科研人员发现该化合物的存在，其δH、δC数据已有报道，但没见详细归属.

本文就6-姜烯酚进行解析，通过DEPT及1H-1H COSY、HSQC、HMBC等2D NMR 对其1H NMR和13C NMR信号进行详细解析及归属［14-18］. 其结构得到了进一步确证，为该类化合物的结构鉴定提供了可靠的解析方法.6-姜烯酚的化学结构如图1所示.

图1 6-姜烯酚的化学结构式Fig.1 Structure of 6-Shogaol

1 实验部分

1.1 实验条件

所有NMR实验均在Bruker DPX 400型核磁共振仪上进行，1H NMR的工作频率为400 Hz，13C NMR的工作频率为100.577 Hz，以CDCl3为测试溶剂，使用5 mm NMR探头.1H NMR的谱宽为8000 Hz，数据点为32 000，弛豫延迟为1 s.13C NMR 的谱宽为25 000 Hz，数据点为32 000，弛豫延迟为2 s.

所有二维谱均采用正检测探头检测.1H-1H COSY实验中，1H谱宽为3185 Hz，采样数据点阵t1×t2=1024×128. HSQC 实验中，13C 谱宽为21 131 Hz，1H 谱宽为3185 Hz，采样数据点阵t1×t2=1024×256. HMBC 实验中，13C 谱宽为21 131 Hz，1H 谱宽为3185 Hz，d=1/2 JCH=3.45 ms（JCH为碳氢偶合常数），采样数据点阵t1×t2=1024×128.

1.2 仪器与试剂

Waters 600型高效液相色谱仪，Waters 2489检测器；FS-82000s型中压制备色谱仪；半制备柱Sunfire C18柱（250 mm×10 mm，10 μm），柱层析硅胶G板（青岛海洋化工厂），Fisher甲醇（色谱级），石油醚、乙酸乙酯等试剂为分析纯. 药材采自河南省焦作市博爱县.

1.3 提取分离

取鲜生姜8.5 kg，洗净切片，以3倍量的水回流提取2次，每次2 h，过滤后合并滤液，浓缩至㓎膏. 加入适量水溶解后，乙酸乙酯萃取，减压浓缩，回收溶剂㓎膏. 取此㓎膏进行中压梯度硅胶柱层析，流动相石油醚∶乙酸乙酯（100∶1～1∶1），得到12个流分（Fr.1～Fr.12），其中Fr.4反复柱层析，并经半制备分离（CH3OD-H2O 75∶25）得到6-姜烯酚.

2 结果与讨论

6-姜烯酚的13C NMR及DEPT谱显示共17个碳. 其中，2个伯碳：δC13.96、55.86；6个脂肪仲碳：δC22.43、27.77、29.87、31.34、32.46、41.97；5 个叔碳：δC111.12、114.33、120.78、130.31、147.95；4 个季碳：δC133.23、143.88、146.42、199.89. 根据碳化学位移规律，伯碳δC13.96为脂肪链末端甲基C-12信号，伯碳δC55.88为苯环上甲基连氧碳信号，季碳δC199.89归属脂肪链上的C-3酮羰基.

6-姜烯酚的1H NMR显示24个氢，其中，δH3.86（3H，s）为苯环上的连氧甲基氢信号；δH0.89（3H，t，J=6.8 Hz）为脂肪族末端甲基氢H-10信号.

1H-1H COSY 指出，δH6.09（1H，dt，J=16.0，1.2 Hz）、6.81（1H，dt，J=16.0，6.8 Hz）相关，表明为脂肪链基团上1对双键质子信号，显示大的反式双键偶合J=16.0，δH6.09归属H-4，δH6.81归属H-5；这2个双键氢均与脂肪链仲碳氢δH2.19（2H，dq，J=1.2，6.8 Hz）相关，表明δH2.19归属H-6；δH2.19与δH1.44（2H，quin，J=6.8 Hz）相关，表明δH1.44归属H-7；δH1.44（H-7）与δH1.28（2H，m）相关，δH0.89（H-10）与δH1.30（2H，m）相关，表明δH1.28、1.30分别归属H-8、H-9.

HSQC显示，δC130.31与δH6.09相关，δC147.95与δH6.81 相关，δC32.46与δH2.19相关，δC27.77与δH1.44相关，δC31.34与δH1.28相关，δC22.43与δH1.30相关；表明δC147.95归属C-4，δC130.31归属C-5，δC32.46归属C-6，δC27.77归属C-7，δC31.34归属C-8，δC22.43归属C-9.

根据氢化学位移规律和偶合常数，C-1、C-2一对脂肪链基团亚甲基氢形成1个A2B2自旋系统；1H-1H COSY显示δH2.86 与δH2.83 相关，与上述判断一致. HSQC 显示δC41.97 与δH2.83 相关，δC29.87 与δH2.86 相关；结合碳化学位移规律，化学位移较大的δC41.97与羰基碳相连，归属C-2，化学位移较小的δC29.87归属C-1；δH2.86、2.83分别归属H-2、H-1.

HMBC 显示，季碳δC199.89（C-3）与δH2.86（H-1）、2.83（H-2）、6.09（H-4）、6.81（H-5）和2.19（H-6）同时相关，叔碳δC130.31（C-4）与2.19（H-6）相关，叔碳δC147.95（C-5）与δH2.19（H-6）、1.44（H-7）相关，仲碳δC27.77（C-7）与δH6.81（H-5）、2.19（H-6）和1.30（H-9）相关，仲碳δC31.34（C-8）与δH2.19（H-6）、1.44（H-7）、1.30（H-9）和0.89（H-10）相关，仲碳δC22.43（C-9）与δH1.44（H-7）、1.28（H-8）和δH0.89（H-10）相关，伯碳δC13.96（C-10）与δH1.28（H-8）、1.30（H-9）相关. 证明上述归属的正确性.

根据氢化学位移规律和偶合常数，δH6.82（1H，d，J=8.0 Hz）仅显示苯环邻位偶合，δH6.68（1H，d，J=2.0，8.0 Hz）显示苯环邻位和间位偶合，δH6.71（1H，d，J=2.0 Hz）仅显示苯环间位偶合；δH6.82、6.68、6.71 形成一个ABC 自旋系统；1H-1H COSY 显示δH6.68 同时与δH6.71、6.82 相关，证实δH6.82、6.68、6.71 在一个苯环体系，分别归属H-5′、H-6′、H-2′；HSQC 显示δC111.12 与δH6.71（H-2′）相关、δC114.33 与δH6.82（H-5′）相关，δC120.78与δH6.68（H-6′）相关，表明δC111.12、114.33、120.78分别归属C-2′、C-5′、C-6′.

HMBC显示，季碳δC133.23与2.83（H-2）、δH2.86（H-1）、6.71（H-2′）6.82（H-5′）、相关，季碳δC146.42与δH3.86（OCH3）、6.71（H-2′）、6.82（H-5′）相关，季碳δC143.88与δH5.60（OH，活波氢）、6.71（H-2′）、6.82（H-5′）、6.68（H-6′）相关；表明δC133.23与C-1相连、归属C-1′，δC146.42与OCH3相连，归属C-3′、δC143.88与OH相连，归属C-4′，同时证明脂环氢δH2.86、2.83与苯环的相关性.

HMBC 显示，叔碳δC111.12（C-2′）与6.68（H-6′）、6.82（H-5′）、2.86（H-1）相关，叔碳δC114.33（C-5′）与δH6.68（H-6′）、5.60（OH）相关，叔碳δC120.78 与δH6.71（H-2′）、6.82（H-5′）和3.84（OCH3）相关. 证实上述归属的正确性.

至此，6-姜烯酚［（E）-1-（4-羟基-3-甲氧基苯基）癸-4-烯-3-酮］的所有1H NMR、13C NMR数据全部得到归属. 其1H、13C NMR详细数据解析结果见表1、表2.

表1 6-姜烯酚的1H数据（CDCl3，400 MHz/H）Tab.1 1H NMR data analysis of 6-Shogaol（CDCl3，400 MHz/H）

表2 6-姜烯酚的13C数据（CDCl3，100 MHz/C）Tab.2 13C NMR data analysis of 6-Shogaol（CDCl3，100 MHz/C）

3 结论

对姜辣素类化合物6-姜烯酚［6-Shogaol，（E）-1-（4-羟基-3-甲氧基苯基）癸-4-烯-3-酮］进行一维NMR（1H NMR、13C NMR、DEPT）和二维NMR（1H-1H COSY、HSQC、HMBC）技术检测，对其所有的1H和13C NMR数据进行了详细解析和全归属，为姜辣素类化合物的结构鉴定提供了详细的NMR数据解析方法和依据，也为该类化合物的深入研究提供了结构信息.

致谢：郑州大学分析测试中心的朱卫国及康建勋两位老师帮助进行核磁共振仪样品测试，在此特致谢意！