- 西北野生藥用植物紅茂草資源的研究與利用
- 趙強(qiáng) 王庭璞 索有瑞
- 8066字
- 2020-01-22 10:14:21
5.9 紅茂草生物堿化學(xué)成分的分離與鑒定
5.9.1 材料與方法
(1)材料
①藥材來源及鑒定
紅茂草原植物2008年5月采自甘肅,由蘭州大學(xué)馬志剛教授鑒定為原植物,植物標(biāo)本(No.ZY200802)保存于中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所,甘肅省天然藥物研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
②測試儀器及試劑
a.儀器:
熔點(diǎn)(mp) X-4數(shù)字顯微熔點(diǎn)測定儀(Varian Inova-400);
旋光 341(Perkin Eimer)旋光儀,溶劑為甲醇;
紫外UV Shimadzu UV-240紫外儀;
紅外IR Nicolet NEXUS 670 FT-IR;
核磁1D NMR和2D NMR Varian INOVA-400MHz核磁共振儀,溶劑為CDCl3或DMSO-d6;
高分辨質(zhì)譜HR-ESI-MS Bruker APEX II;
X-射線衍射 Bruker D8 SMART APEX II。
b.試劑:
石油醚(60~90℃)、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、乙醇為重蒸工業(yè)試劑;水為自制蒸餾水。柱色譜硅膠(200~300目)、薄層色譜硅膠(GF254)均為青島海洋化工廠產(chǎn)品,所用試劑均為分析純。
(2)方法
①生物堿的提取分離
取干燥紅茂草(5.0kg)粉碎,用95%乙醇提取3次(每次7d),減壓回收溶劑,得浸膏200.0g。浸膏混懸于2000mL 2%H2SO4水溶液中,依次氯仿萃取部分FA(12g),水溶液pH值用氨水調(diào)制9,氯仿萃取,萃取物FB(25g),F(xiàn)B用硅膠25g拌樣,500g硅膠上柱,氯仿-甲醇-三乙胺(10∶1∶0.1到2∶1∶0.1)梯度洗脫,流速,10mL/min,薄層色譜檢測,合并相同組分,得4個組分,F(xiàn)B1(5000mL,4.0g,100∶1),F(xiàn)B2(4000mL,4.0g,50∶1),F(xiàn)B3(5000mL,2.0g,25∶1)和FB4(3000mL,3.5g,5∶1);FB1以40g硅膠,氯仿-甲醇-三乙胺(20∶1∶0.1)為洗脫液,上柱洗脫,得化合物1(6mg)和化合物2(8mg);FB2以50g硅膠,氯仿-甲醇-三乙胺(10∶1∶0.1)為洗脫液重新柱色譜分離得到化合物3(10mg),化合物10(12mg)和4(7mg);FB3以30g硅膠,氯仿-甲醇-三乙胺(8∶1∶0.1)為洗脫液重新柱色譜分離得到化合物5(34mg),化合物6(9mg)和化合物7(11mg);FB4以50g硅膠,氯仿-甲醇-三乙胺(6∶1∶0.1)為洗脫液重新柱色譜分離得到化合物7(10mg),化合物8、9(12mg)和11(10mg)。
②異紫堇堿(化合物5)單晶衍射(X-Ray)實(shí)驗(yàn)
a.原料 柱色譜分離得到異紫堇堿純品15mg,經(jīng)TLC和NMR鑒別為單一純凈目標(biāo)化合物。
b.單晶培養(yǎng)條件 10mL青霉素小瓶,用3mL甲醇,加入0.1mL氫溴酸,將異紫堇堿溶解,半開口放置于4℃冰箱中30d形成棱柱狀單晶。
c.單晶衍射實(shí)驗(yàn) 用Bruker APEX Ⅱ面探測儀收集衍射強(qiáng)度數(shù)據(jù),MoKα輻射,石墨單色器,晶體與IP板距離d=100mm,管壓50kV,管流20mA,ω掃描,最大2θ角為50.0°,掃描范圍為0~180°,回擺角度為5°,間隔為5°,掃描速度為1.5°/min,獨(dú)立衍射點(diǎn)為11009個,可觀察點(diǎn)(|F|2≥3σ|F|2)為3925個。在微機(jī)上用直接法解析晶體結(jié)構(gòu),從E圖上獲得全部非氫原子位置,使用最小二乘法修正結(jié)構(gòu)參數(shù)和判別原子種類,使用幾何計(jì)算法和差值Fourier法獲得全部氫原子位置。
5.9.2 結(jié)果與分析
(1)紅茂草全草中分離的生物堿成分
紅茂草全草中分離的生物堿成分的中英文名見表5-29,化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖5-37。
表5-29 紅茂草全草中分離的生物堿成分的中英文名


圖5-37 紅茂草中分離生物堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)
(2)各化合物的物理常數(shù)和譜學(xué)數(shù)據(jù)
化合物1:無色結(jié)晶,1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.66(1H,d,J=8.4Hz,H-11),7.65(1H,s,H-4),7.47(1H,d,J=8.4Hz,H-12),7.28(1H,d,J=8.0Hz,H-10),7.09(1H,s,H-1),6.83(1H,d,J=8.0Hz,H-9),6.03(4H,d,J=5.2Hz,—O—CH2—O—),4.19(2H,s,H-6),2.61(3H,s,H—N—CH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:104.3(C-1),148.1(C-2),147.5(C-3),100.7(C-4),126.5(C-4a),142.5(C-4b),48.4(C-6),113.6(C-6a),144.6(C-7),147.1(C-8),107.2(C-9),116.2(C-10),127.2(C-10a),124.4(C-10b),120.3(C-11),124.0(C-12),130.8(C-12a),101.0(2,3-OCH2O—),101.3(7,8-OCH2O—),41.5(N—CH3)。
化合物2:無色結(jié)晶,1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.67(1H,d,J=8.8Hz,H-11),7.51(1H,s,H-4),7.46(1H,d,J=8.8Hz,H-12),7.31(1H,d,J=8.0Hz,H-10),7.09(1H,s,H-1),6.84(1H,d,J=8.0Hz,H-9),6.03(4H,d,J=5.2Hz,—O—CH2—O—),4.85(2H,dd,J=4.0,10.4Hz,H-6),2.62(3H,s,HNCH3),2.61(1H,dd,J=4.0,10.4Hz,H-1'a),2.30(1H,dd,J=4.0,10.4Hz,H-1'b),2.04(3H,s,3'-CH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:104.2(C-1),148.2(C-2),147.6(C-3),100.6(C-4),127.4(C-4a),139.4(C-4b),54.4(C-6),116.0(C-6a),144.2(C-7),147.1(C-8),107.6(C-9),116.4(C-10),125.6(C-10a),123.4(C-10b),120.0(C-11),124.0(C-12),131.0(C-12a),101.0(2,3-OCH2O—),100.5(7,8-OCH2O—),46.6(C-1'),207.3(2'-CO—),43.0(N—CH3),31.3(3'-CH3)。
化合物3:白色柱狀晶體,mp218~219℃,UV λmax(MeOH)(nm):281,IR νmax(KBr) (cm-1):3520,1882,1647,1628,1299;1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.65(1H,s,H-5),6.83(1H,d,J=8.0Hz,H-2),6.64(1H,d,J=8.0Hz),6.20(1H,s,H-8),3.82(3H,s,3-OCH3),3.78(1H,d,J=5.2Hz,H-9),3.82(3H,s,6-OCH3),3.34(1H,d,J=17.6Hz,H-10b),2.93(1H,dd,J=17.6,5.6Hz,H-10a),2.56(1H,dd,J=12.5,3.0Hz,H-16a),2.42(1H,dd,J=12.5,3.0Hz,H-16b),2.38(3H,s,N—CH3),2.34(1H,m,H-15),1.72(1H,m,H-15);13C-NMR[100MHz,CO(CD3)2],δ:1118.5(C-1),110.0(C-2),146.2(C-3),143.9(C-4),120.6(C-5),150.8(C-6),80.3(C-7),121.7(C-8),60.6(C-9),32.2(C-10),129.6(C-11),124.3(C-12),43.4(C-13),161.8(C-14),37.2(C-15),46.7(C-16),55.6(3-OCH3),53.9(6-OCH3),40.8(N—CH3)。
化合物4:紫紅色無定形粉末(甲醇),mp198~200℃;UV λmax(MeOH) (nm):225,281,328;IR νmax(KBr) (cm-1):2922,1640,1603,1564,1511,1087,1031,816;HRESI-MS m/z:354.1335[M]+(計(jì)算值C20H20NO5為354.1336);1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:6.94(1H,s,H-3),3.16(2H,t,J=6.4Hz,H-4),3.50(2H,t,J=6.4Hz,H-5),6.96(1H,s,H-8),5.91(1H,s,H-10),3.19(3H,s,N-CH3),3.98(3H,s,1-OCH3),3.88(3H,s,2-OCH3),3.95(3H,s,11-OCH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:144.0(C-1),126.9(C-1a),119.4(C-1b),152.2(C-2),112.9(C-3),128.3(C-3a),29.3(C-4),50.3(C-5),150.3(C-6a),186.5(C-7),118.1(C-7a),98.3(C-8),178.4(C-9),105.2(C-10),163.9(C-11),136.5(C-11a),60.7(1-OCH3),56.5(2-OCH3),56.4(11-OCH3),40.2(N—CH3)。
化合物5:無色棱柱狀結(jié)晶,185~186℃,Dragendorff試劑顯橙紅色;1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:6.66(1H,s,H-3),3.00(2H,m,H-4),2.43(2H,m,H-5),2.67(1H,dd,J=16.4,3.6Hz,H-6a),2.82(1H,m,H-7),3.11(1H,dd,J=16.4,3.6Hz,H-7),6.79(1H,d,J=8.0Hz,H-8),6.82(1H,d,J=8.0Hz,H-9),2.49(3H,s,N—CH3),3.67(3H,s,1-OCH3),3.91(3H,s,2-OCH3),3.88(3H,s,10-OCH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:142.0(C-1),125.8(C-1a),129.9(C-1b),151.2(C-2),111.0(C-3),129.2(C-3a),29.3(C-4),52.7(C-5),62.0(C-6a),35.9(C-7),129.9(C-7a),118.9(C-8),110.8(C-9),149.4(C-10),143.9(C-11),120.1(C-11a),62.8(1-OCH3),55.8(2-OCH3),55.4(11-OCH3),43.9(N—CH3)。
化合物6:白色柱狀結(jié)晶,Dragendorff試劑顯橙紅色;1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:6.95(1H,s,H-3),3.00(2H,m,H-4),2.62(2H,m,H-5),3.69(1H,dd,J=16.4,3.6Hz,H-6a),3.16(1H,m,H-7α),3.11(1H,dd,J=16.4,3.6Hz,H-7β),6.88(1H,d,J=8.0Hz,H-8),6.98(1H,d,J=8.0Hz,H-9),3.15(3H,s,N—CH3),3.64(3H,s,2-OCH3),3.79(3H,s,10-OCH3),3.85(3H,s,11-OCH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:143.7(C-1),122.9(C-1a),124.7(C-1b),152.4(C-2),111.6(C-3),126.2(C-3a),25.5(C-4),51.2(C-5),62.0(C-6a),31.7(C-7),126.9(C-7a),118.8(C-8),111.4(C-9),144.0(C-10),148.7(C-11),118.9(C-11a),61.6(2-OCH3),55.9(10-OCH3),61.2(11—OCH3),43.4(N—CH3)。
化合物7:白色結(jié)晶,Dragendorff試劑顯橙紅色;1H-NMR(400MHz,DMSO-d6),δ:6.62(1H,s,H-3),3.17(2H,m,H-4),3.03(2H,m,H-5),2.29(1H,t,J=13.2,2.0Hz,H-6a),3.16(1H,m,H-7α),2.67(1H,dd,J=13.2,2.0Hz,H-7β),6.77(1H,d,J=8.0Hz,H-8),6.63(1H,d,J=8.0Hz,H-9),2.61(3H,s,N—CH3),3.72(6H,s,1,11-OCH3);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6),δ:144.2(C-1),121.8(C-1a),125.4(C-1b),149.0(C-2),110.0(C-3),128.3(C-3a),27.1(C-4),52.1(C-5),62.5(C-6a),34.0 (C-7),120.9(C-7a),116.7(C-8),110.3(C-9),149.0(C-10),145.9(C-11),120.4(C-11a),55.7(1-OCH3),55.5(11-OCH3),42.2(N—CH3)。
化合物8:白色粉末,Dragendorff試劑顯橙紅色;化合物8、9為一對應(yīng)異構(gòu)體,在1H-NMR譜中可以清晰看到二者的比例關(guān)系為1∶2,兩個化合物在C-14位存在順反異構(gòu),二者沒有在TLC中得到分離,為一混合物,其HR-ESI-MS m/z 354.1174[M]+(計(jì)算值C20H20NO5為354.1336);1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.08(1H,s,H-1),6.83(1H,s,H-4),3.66(2H,m,H-5),3.89(2H,m,H-6),4.05(2H,d,J=17.6Hz,H-8),6.90(1H,d,J=8.4Hz,H-11),6.73(1H,d,J=8.4Hz,H-12),3.64(2H,m,H-13),6.05(4H,d,J=8.8Hz,H-15,16-OCH2O—),2.92(3H,s,N—CH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:105.5(C-1),146.4(C-2),147.1(C-3),109.1(C-4),125.5(C-4a),22.9(C-5),52.5(C-6),54.2(C-8),62.4(C-8a),142.0(C-9),146.4(C-10),108.5(C-11),121.4(C-12),122.6(C-12a),38.5(C-13),92.4(C-14),127.4(C-14a),101.6(C-15,16),44.0(N—CH3)。
化合物9:化合物9與化合物8為一對應(yīng)異構(gòu)體;1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:7.33(1H,s,H-1),6.89(1H,s,H-4),3.66(2H,m,H-5),3.86(2H,m,H-6),4.54(2H,d,J=6.4Hz,H-8),6.98(1H,d,J=8.4Hz,H-11),6.82(1H,d,J=8.4Hz,H-12),3.64(2H,m,H-13),6.08(4H,d,J=8.8Hz,H-15,16-OCH2O—),3.32(3H,s,N—CH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:106.2(C-1),147.0(C-2),148.1(C-3),108.1(C-4),123.2(C-4a),23.3(C-5),53.3(C-6),54.7(C-8),108.4(C-8a),143.5(C-9),145.6(C-10),108.2(C-11),121.9(C-12),122.2(C-12a),34.3(C-13),91.6(C-14),125.5(C-14a),101.8(C-15,16),42.1(N—CH3)。
化合物10:無色結(jié)晶,mp208~209℃,EI-MSm/z:353[M]+;IR νmax(KBr) (cm-1):2789,1673,1613,1508,1084;1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:6.88(1H,s,H-4),6.65(1H,d,J=8.4,Hz,H-11),6.64(1H,d,J=8.4Hz,H-12),6.62(1H,s,H-1),5.92(2H,s,—OCH2O—),5.90(2H,s,—OCH2O—),1.89(3H,s,N—CH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:110.6(C-1),148.0(C-2),146.3(C-3),108.1(C-4),136.1(C-4a),31.7(C-5),57.8(C-6),50.8(C-8),117.8(C-8a),146.0(C-9),145.9(C-10),106.7(C-11),125.0(C-12),128.9(C-12a),46.4(C-13),194.1(C-14),132.7(C-14a),101.2(2,3-OCH2O—),100.8(9,10-OCH2O—),41.4(N—CH3)。
化合物11:白色結(jié)晶,mp162~165℃,IR νmax(KBr) (cm-1):3423,2893,2788,1658,1620,1596,1501,1433,1340,1296;ESI-MS m/z:370[M+H]+;1H-NMR(400MHz,CDCl3),δ:6.93(1H,s,H-4),6.89(1H,d,J=8.4,Hz,H-11),6.77(1H,d,J=8.4Hz,H-12),6.61(1H,s,H-1),5.92(2H,s,—OCH2O—),3.83(3H,s,10-OCH3),3.76(3H,s,9-OCH3),3.60(2H,s,H-8),3.32~3.46(2H,m,H-6),3.45~2.78(2H,m,H-5),1.90(2H,s,H-13),1.86(3H,s,N—CH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:110.3(C-1),148.0(C-2),146.1(C-3),109.2(C-4),135.7(C-4a),32.2(C-5),57.4(C-6),50.3(C-8),128.4(C-8a),151.5(C-9),147.3(C-10),110.6(C-11),127.6(C-12),129.3(C-12a),46.0(C-13),192.8(C-14),132.6(C-14a),101.2(—OCH2O—),60.7(—OCH3),55.6(—OCH3),41.2(N—CH3)。
(3)異紫堇堿(化合物5)X-Ray實(shí)驗(yàn)結(jié)果
化合物5的單晶呈無色透明柱狀,衍射實(shí)驗(yàn)用晶體體積大小為0.28mm×0.27mm×0.24mm,屬正交晶系,空間群為P212121,晶胞參數(shù):a=6.896(5)?,b=11.586(8)?,c=26.490(18)?。晶胞體積V=2116(2)?3,晶胞內(nèi)分子數(shù)z=4。最終可靠因子Rf =0.0563,Rw =0.0915(w=1/σ|F|2)。最終確定不對稱單位化學(xué)計(jì)量式為C20H23BrNO5,計(jì)算相對分子質(zhì)量為437.30,計(jì)算晶體密度1.372mg/m3。異紫堇堿的X-Ray衍射晶體結(jié)構(gòu)和晶胞堆積圖,如圖5-38、圖5-39所示。其原子坐標(biāo)參數(shù)及等價溫度因子,以及成鍵參數(shù)見表5-30~表5-32。

圖5-38 異紫堇堿的X-Ray衍射晶體結(jié)構(gòu)

圖5-39 異紫堇堿的晶胞堆積
表5-30 化合物5的原子坐標(biāo)參數(shù)及等價溫度因子

表5-31 化合物5的鍵長參數(shù)

表5-32 化合物5的鍵角參數(shù)

5.9.3 結(jié)論
通過一系列檢測,最終從紅茂草藥物中分離鑒定出11種生物堿:二氫血根堿、6-丙酮基-二氫血根堿、青風(fēng)藤堿、禿瘡花堿、異紫堇堿、紫堇堿、N-甲基蓮葉桐文堿、反式普羅托品季銨鹽、順式普羅托品季銨鹽、原阿片堿、別隱品堿。
化合物1:無色結(jié)晶,易溶于氯仿、丙酮。δH6.85(d,J=8.0,1H)、7.30(d,J=8.0,1H)、7.68(d,J=8.4,2H)、7.48(d,J=8.4,2H)表明化合物1具有2個苯環(huán)片段。由13C-NMR、DEPT可知化合物1有20個碳原子,3個亞甲基,11個季碳。故化合物1含20個碳原子,3個亞甲基,10個季碳。化合物核磁共振數(shù)據(jù)見表5-33,化合物1確定為二氫血根堿。
表5-33 化合物1的1H-NMR和13C-NMR數(shù)據(jù)(CDCl3)

化合物2:無色結(jié)晶,噴改良的碘化鉍鉀后顯示為橘紅色斑點(diǎn),有可能為生物堿類化合物。在δ2.61處一個單峰且包含3個氫,表明含有CH3,在d6.03處有1組峰且含4個氫,故可能為2組—OCH2O—,在d6.8~d7.7處為芳環(huán)上氫的特征信號:由δ6.85(1H,d,J=8.0Hz),δ7.30(1H,d,J=8.4Hz),δ7.46(1H,d,J=8.8Hz),δ7.68(1H,d,J=8.4Hz)可知芳環(huán)上有2組氫處于鄰位。由13C-NMR及DEPT可知,該化合物含有3個亞甲基,10個季碳。該化合物的1H-NMR、13C-NMR測量值表5-34。
表5-34 化合物2的1H-NMR、13C-NMR數(shù)據(jù)(CDCl3 )

化合物2的骨架和二氫血根堿的骨架結(jié)構(gòu)很相似,故通過與二氫血根堿13C-NMR文獻(xiàn)值比較,即可確定化合物2中大部分碳所對應(yīng)的化學(xué)位移值。其中C-6由于從CH2變?yōu)榱薈H,且受羰基吸電子效應(yīng)的影響,故其化學(xué)位移向低場。2-羰基丁酮中3位上碳的化學(xué)位移為d45.2,化合物2的丙酮基中的仲碳(—CH2CO)所處位置與2-羰基丁酮3位上的碳類似,故其化學(xué)位移應(yīng)為d46.6。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)一致,化合物2確定為6-丙酮基-5,6-二氫血根堿。
化合物3(圖5-40) 白色柱狀晶體,mp218~219℃;碘-碘化鉍鉀生物堿試劑反應(yīng)陽性;UV在242nm,281nm有最大吸收,IR顯示在3525cm-1,1882cm-1,1646cm-1處有最大吸收波長,提示該化合物帶有酚羥基和羰基以及苯環(huán)管能團(tuán),13C-NNR高場區(qū)給出19個碳信號,DEPT區(qū)分該化合物具有3個亞甲基(CH2)信號,1個氮甲基信號(40.8),2個甲氧基信號,1個次甲基(CH)信號(60.6)和1個季碳信號(43.4),低場區(qū)4個芳環(huán)碳信號和7個芳環(huán)季碳信號,其中季碳信號中有1個為羰基碳信號,據(jù)此可以推斷該化合物不具有兩個芳香環(huán)骨架,所以可以推斷該化合物不屬于阿普菲類和芐基異喹啉類生物堿,可能屬于防己堿或青風(fēng)藤堿,不飽和區(qū)有2個共軛雙鍵可以確定該化合物為青風(fēng)藤堿。1H-NMR譜中低場區(qū)有1對偶合的芳環(huán)質(zhì)子信號(6.83,1H,d,J=8.0Hz)和6.65,1H,d,J=8.0Hz,和2個單峰不飽和質(zhì)子信號7.64(1H,s),6.20(1H,s);其1H-NMR,13C-NMR數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)中青風(fēng)藤堿的數(shù)據(jù)完全一致,故該化合物鑒定為青風(fēng)藤堿,該化合物為首次從該屬植物中分離得到(表5-35)。

圖5-40 化合物3
表5-35 化合物3的1H-NMR、13C-NMR數(shù)據(jù)(CDCl3 )

化合物4 紫紅色粉末狀固體,碘-碘化鉍鉀生物堿試劑反應(yīng)陽性,高分辨質(zhì)譜HRESI-MS給出分子式C20H19NO5(質(zhì)荷比m/z為354.1335[M+H]+,計(jì)算值為C20H20NO5:354.1336);紅外光譜給出芳環(huán)官能團(tuán)(1603cm-1,1564cm-1),碳氮雙鍵伸縮振動(CN)信號為1680cm-1,共軛羰基官能團(tuán)信號1640cm-1;紫外光譜在225(3.55)nm,281(2.78)nm和328(3.01)nm處有最大吸收波長,提示該化合物為阿普菲類生物堿類化合物。化合物4的1H-NMR提示有3個單峰芳香質(zhì)子信號6.96(H-8),6.94(H-3),5.91(H-11),分別歸屬為H-8,3和H-11,三個甲氧基質(zhì)子信號3.98(s,3H),3.95(s,3H)3.88(s,3H)和一個氮取代甲基信號3.19(s,3H),通過二維gCOSY譜可以確定有兩個相鄰的亞甲基質(zhì)子信號化學(xué)位移分別在3.16和3.50,每組信號為3重峰,積分為2,提示有2個氫,偶合常數(shù)為6.4Hz,13C-NMR(表5-36)提示化合物除含有三個甲氧基和一個氮甲基信號(40.2)外,還有20個碳原子;化合物碳譜中低場區(qū)有一羰基碳信號186.5,提示該化合物羰基阿普菲類生物堿類化合物;在二維HMBC譜中甲氧基質(zhì)子信號3.98,3.88和3.95與C-1(144.0),C-2(152.2)和C-11(163.9)有遠(yuǎn)程相關(guān),故可以確定甲氧基的連接位置。H-3質(zhì)子信號和2位甲氧基質(zhì)子信號的NOESY相關(guān)可以確定C-2位的甲氧基連接位置,B環(huán)中碳氮雙鍵的連接位置(C
N)由H-5和C-3a,C-6a位置碳和氮甲基質(zhì)子與C-5、C-6a位碳的HMBC遠(yuǎn)程相關(guān)確定;1H-NMR譜中在9~10位置沒有羥基質(zhì)子信號,IR譜中沒有羥基伸縮振動峰,高分辨質(zhì)譜都說明化合物1中C-9位羥基以及負(fù)離子形式存在;1H-NMR譜中C-10質(zhì)子信號為5.91,比普通芳環(huán)質(zhì)子處在較高場區(qū),說明C-9位羥基副離子的供電子效應(yīng),H-10位質(zhì)子信號位置可以由H-10和11-OMe質(zhì)子的NOESY相關(guān)和H-10與C-10,9,11a的HMBC相關(guān)譜進(jìn)一步確定;B環(huán)中C-4、5的連接位置由H-4與C-3a、3、1b以及H-5與C-3a、6a的HMBC相關(guān)確定;C-7位羰基的位置有H-8與C-7a、7的HMBC遠(yuǎn)程相關(guān)確定。這樣化合物4的分子結(jié)構(gòu)得以確定,命名為禿瘡花堿,該化合物為一新化合物。其主要的HMBC和NOESY相關(guān)如圖5-41所示。
表5-36 化合物4的NMR數(shù)據(jù)


圖5-41 化合物4的化學(xué)結(jié)構(gòu)及主要二維相關(guān)圖
化合物5(圖5-42) 無色柱狀結(jié)晶,mp185℃,碘-碘化鉍鉀生物堿試劑反應(yīng)陽性,提示該化合物為一生物堿,13C-NMR提供20個碳信號,DEPT譜區(qū)分3個亞甲基信號(CH2),1個氮取代甲基信號(N—CH3),3個甲氧基信號(CH3O),1個次甲基信號(CH),3個氫取代芳香碳信號和9個取代芳香環(huán)碳信號,1H-NMR低場區(qū)給出一對偶合的芳環(huán)質(zhì)子信號和一個單峰芳環(huán)質(zhì)子信號,結(jié)合1H-NMR,13C-NMR、DEPT可以確定化合物分子式為C20H23NO4,其1H-NMR,13C-NMR數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)中異紫堇堿數(shù)據(jù)完全一致(表5-37),通過X-Ray單晶衍射實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化合物5為異紫堇堿(圖5-38、圖5-39),故化合物5鑒定為異紫堇堿。

圖5-42 化合物5

圖5-43 化合物6
表5-37 化合物5的1H-NMR,13C-NMR數(shù)據(jù)

化合物6(圖5-43) 白色柱狀結(jié)晶,碘-碘化鉍鉀生物堿試劑反應(yīng)陽性,提示該化合物為一生物堿,13C-NMR提供20個碳信號,DEPT譜區(qū)分3個亞甲基信號(CH2),1個氮取代甲基信號(N—CH3),3個甲氧基信號(CH3O),1個次甲基信號(CH),3個氫取代芳香碳信號和9個取代芳香環(huán)碳信號,1H-NMR低場區(qū)給出一對偶合的芳環(huán)質(zhì)子信號和一個單峰芳環(huán)質(zhì)子信號,結(jié)合1H-NMR,13C-NMR、DEPT可以確定化合物分子式為C20H23NO4,其1H-NMR,13C-NMR譜圖與化合物5極為相似,可見化合物3也為阿普菲類生物堿,其1H-NMR,13C-NMR數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)中紫堇堿數(shù)據(jù)完全一致(表5-38),故化合物6鑒定為紫堇堿。
表5-38 化合物6的1H-NMR,13C-NMR數(shù)據(jù)

化合物7:白色結(jié)晶,dragendorff試劑顯橙紅色顯示該化合物可能為生物堿類化合物;由1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)、13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)和DEPT譜圖可知,該化合物分子中含有21個碳、2個亞甲基、2個甲氧基。該化合物的1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)、13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)該化合物的實(shí)際測量值見表5-39,數(shù)據(jù)與參考文獻(xiàn)基本一致,該化合物7確定為N-甲基蓮葉桐文堿。
表5-39 化合物7的1H-NMR、13C-NMR數(shù)據(jù)(DMSO-d6 )

化合物8:白色粉末,dragendorff試劑顯橙紅色;化合物8與化合物9為一對應(yīng)異構(gòu)體,在1H-NMR譜中可以清晰地看到二者的比例關(guān)系為1∶2,兩個化合物在C-14位存在順反異構(gòu)體,二者沒有在TLC中得到分離,為一混合物,其HRESI-MS m/z 354.1174[M]+(計(jì)算值C20H20NO5為354.1336);與原阿片堿的1H-NMR(CDCl3 400MHz)和13C-NMR(CDCl3 100MHz)比較及文獻(xiàn),將各個峰歸屬如下,δ:7.08(1H,s,H-1),6.83(1H,s,H-4),3.66(2H,m,H-5),3.89(2H,m,H-6),4.05(2H,d,J=17.6Hz,H-8),6.90(1H,d,J=8.4Hz,H-11),6.73(1H,d,J=8.4Hz,H-12),3.64(2H,m,H-13),6.05(4H,d,J=8.8Hz,H-15,16,—OCH2O—),2.92(3H,s,N—CH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3):105.5(C-1),146.4(C-2),147.1(C-3),109.1(C-4),125.5(C-4a),22.9(C-5),52.5(C-6),54.2(C-8),62.4(C-8a),142.0(C-9),146.4(C-10),108.5(C-11),121.4(C-12),122.6(C-12a),38.5(C-13),92.4(C-14),127.4(C-14a),101.6(C-15,16),44.0(N—CH3)。化合物8確定為順式普羅托品季銨鹽。
化合物9:化合物9與化合物8為一對應(yīng)異構(gòu)體混合物;譜圖上各個峰的歸屬:1H-NMR(CDCl3 400MHz),δ:7.33(1H,s,H-1),6.89(1H,s,H-4),3.66(2H,m,H-5),3.86(2H,m,H-6),4.54(2H,d,J=6.4Hz,H-8),6.98(1H,d,J=8.4Hz,H-11),6.82(1H,d,J=8.4Hz,H-12),3.64(2H,m,H-13),6.08(4H,d,J=8.8Hz,H-15,16,—OCH2O—),3.32(3H,s,N—CH3);13C-NMR(100MHz,CDCl3),δ:106.2(C-1),147.0(C-2),148.1(C-3),108.1(C-4),123.2(C-4a),23.3(C-5),53.3(C-6),54.7(C-8),108.4(C-8a),143.5(C-9),145.6(C-10),108.2(C-11),121.9(C-12),122.2(C-12a),34.3(C-13),91.6(C-14),125.5(C-14a),101.8(C-15,16),42.1(N—CH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)一致,鑒定化合物9為反式普羅托品季銨鹽。
化合物10(圖5-44):白色晶體,mp208~209℃,碘-碘化鉍鉀生物堿試劑反應(yīng)陽性,提示該化合物為一生物堿,熔點(diǎn)mp204~206℃。13C-NMR提供20個碳信號,DEPT提示高場區(qū)1個氮甲基信號(41.4),4個亞甲基信號,低場區(qū)有4個氧取代芳環(huán)碳信號和4個未取代芳環(huán)碳信號,以及4個碳取代芳環(huán)碳信號以及1個羰基碳信號,1H-NMR中芳環(huán)質(zhì)子有1對偶合和2個單峰信號,由1H-NMR,13C-NMR以及DEPT譜可以確定化合物10的分子式為C20H19NO5,其NMR數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)中原阿片堿(普羅托品)的數(shù)據(jù)基本一致,故化合物10鑒定為原阿片堿(普羅托品)。

圖5-44 化合物10

圖5-45 化合物11
化合物11(圖5-45):無色柱晶,mp162~165℃,碘-碘化鉍鉀生物堿試劑反應(yīng)陽性,提示該化合物為一生物堿;13C-NMR提供21個碳信號,DEPT提示高場區(qū)1個氮甲基信號(41.2),3個亞甲基信號,低場區(qū)有4個氧取代芳環(huán)碳信號和4個未取代芳環(huán)碳信號,以及4個碳取代芳環(huán)碳信號及1個羰基碳信號,1H-NMR中芳環(huán)質(zhì)子有1對偶合和2個單峰信號,由1H-NMR,13C-NMR及DEPT譜可以確定化合物4的分子式為C21H23NO5;其NMR數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)完全一致(表5-40),故化合物11鑒定為別隱品堿。
表5-40 化合物11的1H-NMR、13C-NMR數(shù)據(jù)(CDCl3-d6 )
