许洪波 耿长安 张雪梅 马云保 黄晓燕 陈纪军

[摘要]对香附Cyperusrotundus化学成分进行研究，采用多种色谱技术（硅胶、氧化铝、Sephadex LH20、MCI gel CHP20P、HPLC等） 分离纯化，根据波谱学数据（IR，MS，1D，2DNMR）进行结构鉴定。从香附中分离得到13个化合物，其中包括3个倍半萜，3个三萜，4个酰胺，1个木脂素及2个其他类化合物。它们的结构被分别鉴定为香附酸（1），（4S，5E，10R）7oxotrinoreudesm5en4βol（2），4，7二甲基4羟基1四氢萘酮（3），蒲公英萜酮（4），达玛二烯醇乙酸酯（5），泽屋萜（6），假蒟亭碱（7），几内亚胡椒酰胺（8），墙草碱（9），己内酰胺（10），鹅掌楸苦素（11），3hydroxy1（4hydroxy3，5dimethoxyphenyl）2[4（3hydroxy1（E）propenyl）2，6dimethoxyphenoxy]propylβDglucopyranoside（12）和1（3，4methylenedioxyphenyl）1Etetradecene（13）。其中，化合物1为一个新的链状倍半萜类化合物，其化学结构为6甲基2异丙烯基7，10二氧代十一酸，命名为香附酸；化合物2和3为2个降倍半萜类化合物。化合物2～13均为首次从该属植物中分离得到，该研究丰富了香附的化学成分种类。

[关键词]香附；香附酸；倍半萜；酰胺

香附Cyperi Rhizoma为莎草科植物莎草Cyperus rotundus L 的干燥根茎，始载于南北朝时期陶弘景的《名医别录》，为1963—2010年版的《中国药典》所收载。中药香附性平，味辛、微苦、甘，具有疏肝解郁，调经止痛之功效[1]。国外学者在20世纪二三十年代即对香附的化学成分进行了研究[24]，迄今，共从中分离鉴定了100多个化合物，主要包括萜类（单萜、倍半萜、三萜），黄酮，生物碱等[5]。现代药理研究表明其具有抗菌、镇痛、抗肿瘤、抑制乙酰胆碱酯酶、抗糖尿病及雌激素样作用等活性[56]。本课题组利用HepG 2215细胞模型对香附进行了体外抗HBV活性研究，发现香附的90%和50%乙醇提取部位具有较强的抑制HBV DNA复制活性，为了阐明其活性物质，我们前期从其活性部位分离得到37个倍半萜类成分，特别是9个桉烷型倍半萜对HBV DNA的复制具有较好的抑制作用[7]。

为丰富香附的化学成分，本研究进一步对香附的乙酸乙酯萃取部位进行系统的化学成分研究，从中分离鉴定了13个化合物，其中化合物1为一个新的链状倍半萜，其余已知化合物（2～13）均为首次从莎草属中分离得到。

1材料

高分辨质谱用ITTOFLCMS（Shimadzu，Kyoto，Japan） 质谱仪测定，熔点通过SGWX4B显微熔点仪（上海精密科学仪器有限公司）测定。核磁共振谱用Brucker AM400，DRX500或Brucker Avance III600型超导核磁共振仪（Bruker，Bremerhaven，Germany）测定，TMS（四甲基硅烷） 作内标；红外光谱用BioRad FTS135型红外光谱仪测定（BioRad，Hercules，California，USA）；旋光通过Jascomodel 1020旋光仪（Horiba，Tokyo，Japan） 测定；高效液相为Waters Aillance 2695（Waters，USA），色谱柱为YMCPack ODSA（20 mm×250 mm，10 μm），中压液相（Dr FlashII） 为上海利穗产品。薄层色谱硅胶和柱色谱硅胶（200～300目） 分别购自青岛海洋化工有限公司和青岛美高集团有限公司；MCI CHP20P gel柱色谱分离材料购自日本三菱化学公司；Sephadex LH20来自Pharmacia 公司。分析纯甲醇购自江苏汉邦科技有限公司；显色剂为H2SO4（10%） 的乙醇溶液；所用其他试剂均为化学纯或分析纯。

香附于2011年4月购自云南省昆明市菊花村药材市场，经中国科学院昆明植物研究所雷立公副研究员鉴定为香附Cyperi Rhizoma，标本存放于中国科学院昆明植物研究所抗病毒与天然药物化学研究组（No 2011041101）。

2提取与分离

香附（5 kg），粉碎后分别用90%和50%乙醇室温下浸泡2次，每次浸泡72 h。合并各浸泡液，减压浓缩至干；残留物混悬于2 L水中，用等量乙酸乙酯萃取4次，回收乙酸乙酯萃取液得乙酸乙酯部分（305 g）。乙酸乙酯部分经硅胶柱色谱（2 000 g，175 mm×35 cm），用丙酮石油醚（0∶100～100∶0）梯度洗脱，经TLC检查并合并相同流分后得到9个组分（Frs E1～E9）。

Fr E3（22 g） 经硅胶柱色谱（400 g，8 cm×30 cm），乙酸乙酯石油醚（5∶95） 洗脱，得到2个组分（Fr E31和Fr E32）。Fr E31（34 g） 经氧化铝柱色谱（60 g，2 cm×50 cm），丙酮石油醚（3∶97）洗脱，得到2个组分（Fr E311和Fr E312）。Fr E311（23 g） 经氧化铝柱色谱（40 g，15 cm×40 cm），用甲醇氯仿（1∶99） 洗脱，得到化合物4（77 mg），5（45 mg）和13（10 mg）。Fr E312（800 mg） 经Sephadex LH20柱色谱（50 g，14 cm× 150 cm），用甲醇氯仿（50∶50） 洗脱得到化合物6（10 mg）和8（5 mg）。Fr E32（176 g） 经氧化铝柱色谱分离（300 g，4 cm×28 cm），丙酮石油醚（5∶95）洗脱，得到2个流分（Fr E321和Fr E322）。E322（11 g） 经硅胶柱色谱（150 g，25 cm× 50 cm），用乙酸乙酯石油醚（20∶80～100∶0） 洗脱后，再经Sephadex LH20（50 g，14×150 cm） 纯化得到化合物2（40 mg），3（18 mg），7（15 mg）和9（3 mg）。

FrE8（11 g） 经中压制备液相（MCI GEL CHP20P，75～150 μm，168 g，254 cm×50 cm），甲醇水（10∶90～100∶0） 梯度洗脱，得到5个组分（Frs E81～E85）。

Fr E81（36 g） 经硅胶柱色谱（60 g，31 cm×50 cm）用水甲醇氯仿（25∶25∶75～3∶30∶70）洗脱，再经HPLC（YMCC18，94 mm×250 mm，5μm） 纯化，乙腈水（12∶88）洗脱，得到化合物1（9 mg）。Fr E82（2 g） 经氧化铝柱色谱（50 g，2 cm×50 cm），水甲醇乙酸乙酯（2∶25∶75） 洗脱，再经Sephadex LH20（50 g，14 cm×150 cm，甲醇） 纯化后得化合物10（7 mg）。Fr E83（21 g） 经硅胶柱色谱（50 g，25 cm×40 cm），水甲醇氯仿（25∶25∶75～3∶30∶70） 洗脱后再经HPLC制备（YMCPack ODSA，10 μm，20 mm×250 mm，35 mL·min-1），甲醇水（25∶75）为流动相，得化合物11（7 mg）和化合物12（4 mg）。

3结构鉴定

化合物1油状物。HRESIMS显示准分子离子峰m/z 267159 7[M-H]-（计算值267160 2），可推测其分子式为C15H24O4，不饱和度为4。红外光谱（KBr） 显示其结构中含有羟基（3 441 cm-1），羰基（1 711 cm-1） 和双键（1 633 cm-1） 等基团。1HNMR中：δH219（3H，s），165（3H，s） 和108（3H，d，J=68 Hz）提示结构中有3个甲基；13CNMR（DEPT） 谱显示15个碳信号，包括4个季碳，2个次甲基，6个亚甲基，3个甲基见表1。13CNMR谱中的δC（2130，2074），提示结构中有2个羰基；δC1778（s） 提示结构中具有1个羧基。此外，13CNMR中δC 1453（s），1127（t） 和185（q） 提示结构中有1个异丙烯基。1H1H COSY 中δH269（2H，t，J=65 Hz，H8） / 267（2H，t，J=65 Hz，H9）的相关表明结构中具有片段A（图 1）；δH 254（1H，t，J=67 Hz，H2） / 239（2H，dt，J=67，62 Hz，H3） / 158（1H，m，H4a）/135（1H，m，H5b） / 254（1H，m，H6） / 108（3H，d，J=68 Hz，H15） 存在相关，提示结构中具有1个片段B，见图1。在HMBC谱中，见图1，δH 108（3H，d，J=68 Hz，H15） 与δC 2130（s，C7） 的相关，以及δH 269（2H，t，J=65 Hz，H8） 与δC 2074（s，C10） 的相关可以推测2个羰基分别处于C7和C10位；δH 165（3H，s，H14） 与δC 433（d，C2） 及δC 1127（t，C13） 存在相关，δH 239（2H，dt，J=67，62 Hz，H3） 与δC1453（s，C12） 存在相关，可以推测异丙烯基连接在C2位。至此，化合物1的平面结构可以确定为：6甲基2异丙烯基7，10二氧代十一酸，命名为香附酸见图1。遗憾的是现有数据无法确定C2和C6的构型；因此，该化合物的立体构型问题仍有待解决。该化合物是1个新的链状倍半萜类化合物，且不符合异戊二烯规则，作者推测其结构可能源自anthoplaone型倍半萜[8]，见图1。Anthoplaone型倍半萜最早于1990年被日本学者从太平洋侧花海葵（Anthopleura pacifica Uchida） 中发现，该类化合物亦不服从异戊二烯规则，且结构中有1个三元环。日本学者推测该类化合物是由lepidozene型倍半萜经过开环、氧化后所形成[8]。本文报道的化合物1可能由anthoplaone型倍半萜的三元环开环、氧化而来，这也是首次从高等植物中发现该类型倍半萜类化合物。

化合物1油状物。[α]24D-125（c 01，MeOH）；IR（KBr）νmax：3 441，1 711，1 633 cm-1。HRESIMS m/z 267159 7（计算值267160 2）[M-H]-。1H和13CNMR数据见表1。

其余化合物（2～13）的结构均通过与文献报道的波谱数据比较，分别鉴定为：（4S，5E，10R）7oxotrinoreudesm5en4βol（2）[9]，4hydroxy4，7dimethyl1tetralone（3）[10]，蒲公英萜酮（taraxerone，4） [11]，达玛二烯醇乙酸酯（dammaradienyl acetate，5）[12]，泽屋萜（zeorin，6）[13]，假蒟亭碱（sarmentine，7）[14]，几内亚胡椒酰胺（guineensine，8）[15]，墙草碱（pellitorin，9）[16]，己内酰胺（caprolactam，10）[17]，鹅掌楸苦素（liriodendrin，11）[18]，3hydroxy1（4hydroxy3，5dimethoxyphenyl）2[4（3hydroxy1（E）propenyl）2，dimethoxyphenoxy]propylβDglucopyranoside（12）[19]，1（3，4methylenedioxyphenyl）1Etetradecene（13）[14]。

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[责任编辑丁广治]