代树文，徐彬，田园,3，杨帆，张翠仙

(1.广州中医药大学中药学院，广东 广州 510006；2.上海交通大学医学院附属仁济医院药剂科，上海 200127；3.集美大学食品与生物工程学院，福建 厦门 361021)

南海海绵Hyrtios sp.中倍半萜类次生代谢产物

代树文1,2，徐彬2，田园2,3，杨帆2，张翠仙1

(1.广州中医药大学中药学院，广东 广州 510006；2.上海交通大学医学院附属仁济医院药剂科，上海 200127；3.集美大学食品与生物工程学院，福建 厦门 361021)

对一种南海海绵Hyrtiossp.的化学成分进行了研究。利用正相硅胶柱色谱、ODS柱色谱以及高效液相色谱等多种现代分离手段对南海海绵Hyrtiossp.二氯甲烷萃取层的化学成分进行分离纯化得到7个化合物，通过理化性质和波谱数据确定这些化合物结构依次为smenospongimine (1)、smenospongiarine (2)、sesquiter-penyl-amyl-amino-hydroxy-quinone (3)、smenospongidine (4)、dictyoceratin C (5)、dictyoceratin A (6)和polyfibrospongol A (7)。化合物1,2,3,4,5,6,7均为首次从该属海绵中分离得到。

Hyrtios属海绵；化学成分；结构鉴定

海绵作为结构新颖并具有良好生物活性天然产物的重要来源之一，一直受到国内外学者的关注。Hyrtios属海绵为寻常海绵纲Demospongiae、网角海绵目Dictyoceratida、胄甲海绵科Thorectidae。该属海绵化学成分研究较多的为Hyrtioserecta[1-2]、H.altum[3]、H.reticulatus[4]等。至今已从该属海绵中分离得到多种类型的次生代谢产物，这些次生代谢产物很多都表现出抗肿瘤、抗有丝分裂、抗菌等多种生物活性[5-9]，其中最具代表性的为二倍半萜类和生物碱类。如从该属海绵Hyrtiossp.中得到的二倍半萜化合物sesterstamide，表现出一定的抗利什曼虫活性，其IC50值为32 μg/mL[10]。

本文对一种采自于中国南海永兴岛附近海域的海绵Hyrtiossp.进行了化学成分研究，从中分离得到了7个倍半萜类化合物，经过NMR和MS及物理常数对照确定结构为smenospongimine (1)、smenospongiarine (2)、sesquiter-penyl-amyl-amino-hydroxy-quinone (3)、smenospongidine (4)、dictyoceratin C (5)、dictyoceratin A (6)和polyfibrospongol A (7)。所有化合物均为首次从该属海绵中分离得到。该研究进一步扩展了Hyrtiossp.海绵化学成分的多样性，为进一步深入研究其化学成分和生物活性奠定了基础。

图1 南海海绵Hyrtios sp.中分离得到的倍半萜类化合物Fig.1 The structures of seven compounds from Hyrtios sp.

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

Agilent ProPulse 600 MHz 超导核磁共振波谱仪 (美国Agilent公司)；Waters Xevo G2-XS QTOF型高分辨质谱仪 (美国Waters公司)；旋转蒸发仪 (EYELA-1000型)；Waters高效液相色谱仪 (waters 1525/2998)；Xbridge Prep C18 5 μm 250 × 10 mm Column；色谱级甲醇、乙腈 (Cinc High Purity Solvents Co. Ltd.)；层析硅胶 (200～300目，烟台江友硅胶开发有限公司)；ODS填料 (YMC公司)其他有机试剂均为分析纯 (上海化学试剂公司)；显色剂为φ=12%硫酸香草醛乙醇溶液。

1.2 实验材料

海绵样品于2010年7月采于中国南海永兴岛附近海域，经中国科学院青岛海洋所李锦和研究员鉴定为Hyrtios属海绵Hyrtiossp.。样品标本 (编号：HY)现存放于上海交通大学医学院癌基因与相关基因国家重点实验室海洋药物研究中心。

1.3 样品提取分离与纯化

冷冻干燥海绵样品 (500 g)剪碎，φ=95%乙醇渗漉提取，合并所得提取液后，减压浓缩得浸膏约100g。浸膏混旋于1L水中，等体积二氯甲烷萃取3次，合并所得萃取液，减压浓缩得二氯甲烷萃取物12g。

二氯甲烷萃取物 (12g)以石油醚/乙酸乙酯 (体积比为50∶1，25∶1，15∶1，10∶1，5∶1，1∶1，0∶1)为流动相，采用VLC色谱柱进行梯度洗脱，TLC(显色剂为φ=12%硫酸香草醛试剂)追踪合并得到11个组分 (Fr1-Fr11)。经进一步的ODS柱色谱、硅胶柱色谱和HPLC分离纯化得到7个化合物，具体分离过程见流程图。

图2 南海海绵Hyrtios sp.分离流程Fig.2 Isolation method of Hyrtios sp.

1.4 物理常数和波谱数据

化合物1：紫色无定形粉末 (MeOH)，ESI-MSm/z：356 [M-H]-；1H NMR (600 MHz，CDCl3)和13C NMR (150 MHz，CDCl3)数据见表1和表2。

化合物2：紫色无定形粉末 (MeOH)，ESI-MSm/z：398 [M-H]-；1H NMR (600 MHz，CDCl3)和13C NMR (150 MHz，CDCl3)数据见表1和表2。

化合物3：紫色无定形粉末 (MeOH)，ESI-MSm/z：412 [M-H]-；1H NMR (600 MHz，CDCl3)和13C NMR (150 MHz，CDCl3)数据见表1和表2。

化合物4：紫红色针状结晶 (MeOH)，ESI-MSm/z：446 [M-H]-；1H NMR (600 MHz，CDCl3)和13C NMR (150 MHz，CDCl3)数据见表1和表2。

化合物5：无色油状 (MeOH)，ESI-MSm/z：355 [M-H]-；1H NMR (600 MHz，CDCl3)和13C NMR (150 MHz，CDCl3)数据见表1和表2。

化合物6：无色油状 (MeOH)，ESI-MSm/z：371 [M-H]-；1H NMR (600 MHz，CDCl3)和13C NMR (150 MHz，CDCl3)数据见表1和表2。

化合物7：无色油状 (MeOH)，ESI-MSm/z：385 [M-H]-；1H NMR (600 MHz，CDCl3)和13C NMR (150 MHz，CDCl3)数据见表1和表2。

2 结果与讨论

化合物1，ESI-MS给出准分子离子峰m/z：356 [M-H]-，提示其相对分子质量为357，说明其含有N元素。结合13C NMR显示28个碳信号 (6个甲基、7个亚甲基、11个次甲基和4个季碳)确定其分子式为C22H31NO3，计算不饱和度为8。1H NMR (600 MHz，CDCl3)中给出1个氮甲基氢信号δH2.90 (3H, s)，3个甲基氢信号δH0.82 (3H, s)、0.95 (3H, d)、1.03 (3H, s)以及1个末端双键氢信号δH4.42 (1H, s)，4.43 (1H, s)。NMR中还给出1个四取代双键[δC113.7 (s)和157.3 (s)]、1个三取代双键[δH6.46 (1H, s);δC91.6 (d), 151.5 (s)]以及2个羰基[δC178.3 (s)，182.9 (s)]暗示化合物1结构中可能含有醌环。将1的NMR数据 (表1和2)与倍半萜醌化合物smenospongimine[11]对照，二者基本一致，故确定其为smenospongimine。

化合物2，ESI-MS给出准分子离子峰m/z：398 [M-H]-，提示其相对分子质量为399，说明其含有N元素。结合13C NMR显示25个碳信号 (5个甲基、8个亚甲基、4个次甲基和8个季碳)确定其分子式为C25H37NO3，计算不饱和度为8。通过2与化合物1的NMR的数据对比发现二者数据基本一致，确定2仍为倍半萜醌类化合物，只是少了氮甲基信号[ (δC52.1 (q, C-22)]而增加了一个异丁基[(δC50.7 (t, C-22)，28.0 (d, C-23)，20.7 (q, C-25, 26)]。将2的NMR数据 (表1和2)与smenospongiarine[12]对照，二者基本一致，故确定其为smenospongiarine。

化合物3，ESI-MS给出准分子离子峰m/z：412 [M-H]-，提示其相对分子质量为413，说明其含有N元素。结合13C NMR显示26个碳信号 (4个甲基、11个亚甲基、3个次甲基和8个季碳)确定其分子式为C26H39NO3，计算不饱和度为8。通过3与化合物1的NMR的数据对比发现二者数据基本一致，确定3为倍半萜醌类化合物，且少了氮甲基信息[(δC52.1 (q, C-22)]而增加了一个戊基[δC41.2 (t, C-22)，36.6 (t, C-23)，26.0 (t, C-24)，22.4 (t, C-25)，17.4 (q, C-26)]。将3的NMR数据 (表1和2)与sesquiter-penyl-amyl-amino-hydroxy-quinone[13]对照，二者基本一致，故确定其为sesquiter-penyl-amyl-amino-hydroxy-quinone。

化合物4，ESI-MS给出准分子离子峰m/z：446 [M-H]-，提示其相对分子质量为447，说明其含有N元素。结合13C NMR显示29个碳信号 (3个甲基、9个亚甲基、8个次甲基和9个季碳)确定其分子式为C29H37NO3，计算不饱和度为12。通过4与化合物1的NMR的数据对比发现基本骨架一致，确定4为倍半萜醌类化合物，且少了氮甲基信息[δC52.1 (q, C-22)]而增加了一个苯乙基[δC43.1 (t, C-22)，34.4 (t, C-23)，137.6 (s, C-24)，128.7 (d, C-25, 29)，129.1 (d, C-26, 28)，126.9 (d, C-27)]。将4的NMR数据 (表1和2)与smenospongidine[14]对照，二者基本一致，故确定其为smenospongidine。

化合物5，ESI-MS给出准分子离子峰m/z：355 [M-H]-，提示其相对分子质量为356。结合13C NMR显示23个碳信号 (4个甲基、7个亚甲基、5个次甲基和7个季碳)确定其分子式为C23H32O3，计算不饱和度为8。1H NMR (600 MHz，CDCl3)谱中显示1个甲氧基信号δH3.87 (3H, s)，3个甲基信号δH0.88 (3H, s)，1.02 (3H, d)，1.06 (3H,s)，δH6.73 (1H, s, H-18)，7.76 (2H, s)显示三取代芳香环以及1个末端双键氢信号δH4.38 (1H, s)，4.40 (1H, s)。NMR中还给出一个羰基信号δC43.1 (s)，将5的NMR数据 (表1和2)与dictyoceratin C[15]对照，二者基本一致，故确定其为dictyoceratin C。

化合物6，ESI-MS给出准分子离子峰m/z：371 [M-H]-，提示其相对分子质量为372。结合13C NMR显示23个碳信号 (4个甲基、7个亚甲基、4个次甲基和8个季碳)确定其分子式为C23H32O4，计算不饱和度为8。通过6与化合物5的NMR的数据对比发现基本一致，只是芳香环上发生羟基取代δH5.93 (1H, br s, HO-18)。将6的NMR数据 (表1和2)与dictyoceratin A[16]对照，二者基本一致，故确定其为dictyoceratin A。

表1 7个化合物的 1H NMR数据(600 MHz CDCl3)Table 1 1H NMR analysis of seven compounds (600 MHz CDCl3)

续表1

No.1234567196.46(1H,s)6.45(1H,s)6.41(1H,s)6.46(1H,s)7.76(1H,s)7.34(1H,s)7.34(1H,d,1.8)217.76(1H,s)7.47(1H,s)222.00(2H,m)2.00(2H,m)3.43(2H,q,6.6)7.45(1H,d,18)231.30(2H,m)1.32(2H,m)2.95(2H,t,7.2)3.87(3H,s)3.86(3H,s)3.87(3H,s)240.92(3H,d,6.6)1.30(2H,m)3.93(3H,s)250.92(3H,d,6.6)1.30(2H,m)7.18(1H,d,7.2)260.95(3H,t,7.2)7.33(1H,t,7.2)277.26(1H,t,7.2)287.33(1H,t,7.2)297.18(1H,d,7.2)17-OH8.36(1H,brs)8.32(1H,brs)8.34(1H,brs)5.37(1H,brs)5.94(1H,brs)18-OH6.15(1H,brs)6.15(1H,s)19-NH5.35(1H,s)5.30(1H,s)5.40(1H,brs)

表2 7个化合物的13C NMR数据 (150 MHz CDCl3)Table 2 13C NMR analysis of seven compounds (150 MHz CDCl3)

化合物7，ESI-MS给出准分子离子峰m/z：385 [M-H]-，提示其相对分子质量为386。结合13C NMR显示24个碳信号 (5个甲基、7个亚甲基、4个次甲基和8个季碳)确定其分子式为C24H34O4，计算不饱和度为8。通过7与化合物5的NMR的数据对比发现基本一致，只是芳香环上发生甲氧基取代[δH5.93 (3H, s);δC56.3 (q, 18-OCH3)]。将7的NMR数据 (表1和2)与polyfibrospongol A[17]对照，二者基本一致，故确定其为polyfibrospongol A。

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Sesquiterpenes from marine sponge Hyrtios sp. of South China Sea

DAI Shuwen1, 2, XU Bing2, TIAN Yuan2,3, YANG Fan2, ZHANG Cuixian1

(1.School of Chinese Meterial Medica, Guangzhou University of Chinese Medicine, Guangzhou 510006, China; 2. Department of Pharmacy, Ren Ji Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200127, China;3. College of Food and Biological Engineering, Jimei University, Xiamen 361021, China)

To investigate the secondary metabolites from the marine spongeHyrtiossp. of South China Sea, seven compounds were isolated from the dichloromethane extraction ofHyrtiossp. by Silica gel, ODS and HPLC. Their structures were identified by spectroscopic analysis and comparison with the literature as smenospongimine (1), smenospongiarine (2), sesquiter-penyl-amyl-amino-hydroxy-quinone (3), smenospongidine (4), dictyoceratin C (5), dictyoceratin A (6) and polyfibrospongol A (7), respectively. Compounds 1，2，3，4，5，6，7 were isolated from the genus ofHyrtiosfor the first time.

Hyrtios; secondary metabolites; identification

10.13471/j.cnki.acta.snus.2017.04.015

2017-04-05

北京医学奖励基金资助项目 (YJHYXKYJJ-125)；上海市科委科技支撑项目(15431900900)；广东省自然科学基金(2014A030313411)；广东省科技计划项目(2015A020216017)

代树文 (1991年生)，男；研究方向：天然药物化学；E-mail: 1363123712@qq.com

张翠仙 (1975年生)，女；研究方向：天然药物化学；E-mail: zhangcuixian @ aliyun.com

O629

A

0529-6579(2017)04-0091-06