山茱萸中的单没食子酰景天庚酮糖苷
作者：张永文 陈玉武 赵世萍
单位：中日友好临床医学研究所，北京 100029
关键词：山茱萸；山茱萸科；7-O-没食子酰-D-景天庚酮糖；D-景天庚酮糖
药学学报990218 A SEDOHEPTULOSE GALLATE FROM THE FRUITS
OF CORNUS OFFICINALIS
Zhang Yongwen (Zhang YW), Chen Yuwu (Chen YW) and Zhao Shiping (Zhao SP)
(China-Japan Frienship Institute of Clinical Medical Sciences, Beijing 100029)
, http://www.100md.com
ABSTRACT AIM: To investigate the chemical constituents of the plant drug Cornus officinalis Sieb et Zucc. which is widely used in Chinese traditional medicine, having actions of invigorating the liver and kidney, strengthening the body, and of an astringent, etc. METHODS: A sedoheptulose gallate was isolated from the water extracts of fruits of C.officinalis using various chromatographies. The structure determination was based on spectral (UV, IR, 1H & 13CNMR and MS) and chemical evidence. RESULTS: Its structure was characterized to be 7-O-galloyl-D-sedoheptulose (I). The proportion of its three major conformation forms of β-F, α-F and α-P in aqueous solution was estimated to be 57∶24∶19 according to their C-1 peak heights in the 13CNMR spectrum. CONCLUSION: I was found in natural world for the first time and its β-D-heptufuranosyl form was the predominant existing tautomer in its equilibrated aqueous solution according to NMR determination.
, 百拇医药
KEY WORDS Cornus officinalis Sieb et Zucc.; cornaceae; 7-O-galloyl-D-sedoheptulose; D-sedoheptulose
山茱萸为山茱萸科植物(Cornus officinalis Sieb. et Zucc.)的干燥成熟果肉，为常用中药，有补肝肾、涩精气、强壮、收敛等功效[1]。山茱萸总苷有明显的免疫抑制活性[2,3]，能抑制小鼠淋巴细胞转化，抑制LAK细胞生成和白细胞介素-2的产生。山茱萸的化学成分报道主要有环烯醚萜苷和多酚类成分[4,5]。Lee SH等从山茱萸的叶中得到双没食子酰景天庚酮糖苷[6]。我们从山茱萸的提取物中分得一多酚苷化合物(I)，其结构经光谱及化学方法鉴定为7-O-没食子酰-D-景天庚酮糖。
I为白色无定形粉末，mp 192～194℃，[α]D +16.2°，与三氯化铁试剂反应显蓝色，Molish反应阳性。I的酸水解产物经薄层色谱和气相色谱分析表明含有没食子酸及β-D-景天庚酮糖。FAB-MS证明I的分子量为362，HRFAB-MS证明其分子式为C14H18O11，表明其分子中除含有1分子没食子酰基外，仅含有1分子的景天庚酮糖。七碳酮糖在水性溶液中以α，β-呋喃糖和α，β-吡喃糖4种构象形式按一定的比例平衡存在，景天庚酮糖以β-呋喃糖为主要的存在形式[7]；曾报道[8]D-阿卓七碳酮糖在重水中其β-呋喃、α-吡喃、α-呋喃和β-吡喃4种存在形式的比例为64∶17∶13∶6。
, 百拇医药
I的13CNMR谱数据表明其含有一个没食子酰基的信号(表1)，还显示了21个糖碳信号，但其强弱有明显差别。其中，最强的一组7个糖碳信号δ 103.16(C)，82.30(CH)，77.40(CH)，76.70(CH)，70.97(CH)，66.14(CH2)和63.89(CH2)，显示其为一占主要存在形式的糖碳信号。以I的1HNMR谱中易指认的糖C-1上的质子信号δ 3.50(s)为起点，根据对其C-HCOSY和H-HCOSY谱的分析结果，这7个糖碳信号分别被指定为糖基的C-2，C-5，C-3，C-4，C-6，C-7和C-1的信号，其化学位移值及DEPT实验结果与文献报道的β-D-阿卓呋喃七碳酮糖信号一致[8]。在这些信号中，C-7的化学位移向低场位移了3 ppm，而C-6信号则移向高场，表明了糖的C-7位上的羟基与没食子酸缩合成酯苷键。另外，14个强度较弱的糖碳信号分别与α-D-阿卓呋喃七碳酮糖和β-D-阿卓吡喃七碳酮糖信号一致(表1)，根据糖取代化学位移规律，表明没食子酰基均连在C-7上，在Me2CO-d6—D2O(1∶1)水性溶液中，糖主要以β-呋喃形式存在。I的1HNMR谱中显示的主要信号为β-呋喃式的七碳酮糖的质子信号，比较光谱中糖的各种构象式质子的化学位移，吡喃式C-1，C-3和C-4质子比呋喃式略移向高场，C-5和C-6质子则略移向低场，C-7质子向高场位移比较明显，由呋喃式的δ 4.28～4.34移至δ 3.60，显示吡喃环对该质子较强的屏蔽作用。根据13CNMR谱中各存在形式C-1的峰高度计算，β-呋喃、α-呋喃和α-吡喃3种形式的比例为57∶24∶19。因此，I的结构应为7-O-没食子酰-D-景天庚酮糖。
, 百拇医药
实验部分
熔点用Boetius PHMK 05显微熔点仪测定，温度未校正。旋光用Perkin Elmer 241型旋光仪测定；紫外光谱用Hitachi 220A型紫外光谱仪测定；红外光谱用Shimadzu 460型红外分光光度计(KBr压片)；FAB-MS用ZhP-5A型质谱仪测定；HRFAB-MS用JMS AX-505 HA型质谱仪测定；NMR用Bruker AM-500型核磁共振谱仪测定，TMS为内标，Me2CO-d6—D2O(1∶1)为溶剂。中压柱色谱用Merck Li-Chroprep RP-8反相柱，HPTLC硅胶预制板为E.Merck产品，H-103型大孔吸附树脂为天津南开大学化工厂产品，色谱用聚酰胺薄膜为浙江黄岩四青生化材料厂生产。GC用Hitachi 663-50型气相色谱仪，OV-17填充柱(3 mm×1 m)，载气为N2，FID检测器，硅烷化试剂为TMSIM，温度程序为初温150℃，每分钟升温2℃至终温200℃。
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Tab 1 13CNMR chemical shifts of compound I in acetone-d6—D2O Carbon
I
D-altro-heptulose(8)
Galloyl
1
121.04
2,6
109.77
3,5
145.75
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4
138.86
7
167.45
D-heptulosyl*
β-F
1
63.89(2)**
63.5
2
103.16 (0)
102.4
, 百拇医药
3
77.40 (1)
76.7
4
76.70 (1)
76.2
5
82.30 (1)
81.1
6
70.97 (1)
73.5
7
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66.14 (2)
63.1
α-F
1
64.03 (2)
63.7
2
105.93 (0)
105.4
3
83.31 (1)
82.6
4
, 百拇医药
77.50 (1)
77.3
5
82.63 (1)
82.5
6
72.41 (1)
72.4
7
66.23 (2)
63.1
α-P
1
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65.16 (2)
64.3
2
98.41 (0)
98.3
3
69.01 (1)
69.2
4
70.18 (1)
71.8
5
64.56 (1)
, 百拇医药
65.0
6
67.90 (1)
69.6
7
65.28 (2)
62.1
*β-P form was not detected in NMR spectra; **Data in brackets are proton numbers linked to carbon atoms.1 提取分离
山茱萸果肉1 kg，加H2O煎提2次，提取液经H-103型大孔吸附树脂柱吸附，H2O洗后用95%EtOH洗脱得总苷82 g。总苷经硅胶柱色谱，CHCl3—MeOH(8∶2)～(6∶4)依次洗脱，从(7∶3)洗脱部分得化合物I粗品，经中压柱色谱纯化，MeOH—H2O(3∶7)洗脱，UV λ 275 nm检测，得到I纯品300 mg。
, 百拇医药
2 鉴定
化合物I 白色无定形粉末，mp 192～194℃，[α]D +16.2°(c 0.4,MeOH)。UV λMeOHmax nm:218(4.71),275(4.33);IR(KBr) cm-1:3345(OH),1689(C=O),1612,1534(芳环),1446,1346,1232,1033,764。HRFAB-MS(M+-H)：361.0787，计算值：C14H18O11(M+-H)：361.0771。FAB-MS(m/z)：362(M+)。1HNMR谱δ:7.10(s,galloyl-H),4.35(t,6.8 Hz,β-F-4-H),4.34(m,α-F-7-H),4.28(m,β-F-7-H),4.24(m,α-F-4-H),4.21(m,α-P-6-H),4.08(d,6.8 Hz,β-F-3-H),4.07(m,α-P-4-H),4.06(m,β-F-6-H,α-F-6-H),3.94(d,3.8 Hz,α-P-3-H),3.91(t,3.6 Hz,α-P-5-H),3.86(t,5.9 Hz,β-F-5-H),3.60(s,α-F-1-H),3.60(m,α-P-7-H),3.50(s,β-F-1-H),3.38(s,α-P-1-H)。13CNMR谱数据见表1。
, 百拇医药
I的酸水解：I 2 mg溶于10%TFA 0.5 ml中，密封，在100℃水浴上加热4 h，溶液经EtOAc提取得苷元，polyamide 6D薄膜TLC，MeOH—H2O(7∶3)展开，FeCl3试剂显色，Rf值与gallic acid标准品一致；母液抽干后残留物经硅胶TLC鉴定，EtOAc—MeOH—HCOOH—H2O(12∶3∶3∶2)展开，邻苯二甲酸—苯胺溶液显色，Rf值与sedoheptulose标准品(Sigma试剂)一致。另经TMSIM试剂硅烷化后进行GC鉴定，主峰tR为26.28 min，硅烷化的sedoheptulose标准品tR为26.43 min，二者混合进样呈现单一峰。
致谢 生药样品由中国医学科学院药用植物资源开发研究所冯毓秀教授鉴定。NMR由中国医学科学院药物研究所分析室测定。FAB-MS由中国科学院化学研究所分析室测定。HRFAB-MS由日本国北里研究所山田阳城博士惠助测定。
, 百拇医药
联系人 Tel:(010)64221122-4431; Fax:(010)64206643
收稿日期：1998-05-21
参考文献
1 江苏新医学院编.中药大词典，上册.上海:上海人民出版社，1977.189
2 赵武述，张玉琴，李洁，等.山茱萸的免疫药理研究II，总苷部分抑制免疫反应的体外效应.中日友好医院学报，1991，5∶71
3 赵武述，李洁，张玉琴，等.山茱萸总苷抑制免疫的体内效应及对移植心肌存活的延长.中华微生物和免疫学杂志，1995，15∶325
4 赵世萍，薛智.山茱萸化学成分的研究.药学学报，1992，27∶845
, 百拇医药
5 陈玉武，薛智.制萸肉免疫活性成分的化学研究.中日友好医院学报，1992，6(增刊)∶231
6 Lee SH, Tanaka T, Nonaka G, et al. Sedoheptulose digallate from Cornus officinalis. Phytochemistry, 1989,28∶3469
7 Okuda T, Saito S, Hayashi M, et al. Equilibrium states of 3-ketoses and sodoheptulose — the factor favoring α-furanose formation of coriose. Chem Pharm Bull, 1976,24∶3226
8 Angyal SJ and Tran TQ. Equilibria between pyranose and furanose V. The composition in solution and the 13CNMR spectra of the heptoses and the heptuloses. Austr J Chem, 1983,36∶937, 百拇医药
单位：中日友好临床医学研究所，北京 100029
关键词：山茱萸；山茱萸科；7-O-没食子酰-D-景天庚酮糖；D-景天庚酮糖
药学学报990218 A SEDOHEPTULOSE GALLATE FROM THE FRUITS
OF CORNUS OFFICINALIS
Zhang Yongwen (Zhang YW), Chen Yuwu (Chen YW) and Zhao Shiping (Zhao SP)
(China-Japan Frienship Institute of Clinical Medical Sciences, Beijing 100029)
, http://www.100md.com
ABSTRACT AIM: To investigate the chemical constituents of the plant drug Cornus officinalis Sieb et Zucc. which is widely used in Chinese traditional medicine, having actions of invigorating the liver and kidney, strengthening the body, and of an astringent, etc. METHODS: A sedoheptulose gallate was isolated from the water extracts of fruits of C.officinalis using various chromatographies. The structure determination was based on spectral (UV, IR, 1H & 13CNMR and MS) and chemical evidence. RESULTS: Its structure was characterized to be 7-O-galloyl-D-sedoheptulose (I). The proportion of its three major conformation forms of β-F, α-F and α-P in aqueous solution was estimated to be 57∶24∶19 according to their C-1 peak heights in the 13CNMR spectrum. CONCLUSION: I was found in natural world for the first time and its β-D-heptufuranosyl form was the predominant existing tautomer in its equilibrated aqueous solution according to NMR determination.
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KEY WORDS Cornus officinalis Sieb et Zucc.; cornaceae; 7-O-galloyl-D-sedoheptulose; D-sedoheptulose
山茱萸为山茱萸科植物(Cornus officinalis Sieb. et Zucc.)的干燥成熟果肉，为常用中药，有补肝肾、涩精气、强壮、收敛等功效[1]。山茱萸总苷有明显的免疫抑制活性[2,3]，能抑制小鼠淋巴细胞转化，抑制LAK细胞生成和白细胞介素-2的产生。山茱萸的化学成分报道主要有环烯醚萜苷和多酚类成分[4,5]。Lee SH等从山茱萸的叶中得到双没食子酰景天庚酮糖苷[6]。我们从山茱萸的提取物中分得一多酚苷化合物(I)，其结构经光谱及化学方法鉴定为7-O-没食子酰-D-景天庚酮糖。
I为白色无定形粉末，mp 192～194℃，[α]D +16.2°，与三氯化铁试剂反应显蓝色，Molish反应阳性。I的酸水解产物经薄层色谱和气相色谱分析表明含有没食子酸及β-D-景天庚酮糖。FAB-MS证明I的分子量为362，HRFAB-MS证明其分子式为C14H18O11，表明其分子中除含有1分子没食子酰基外，仅含有1分子的景天庚酮糖。七碳酮糖在水性溶液中以α，β-呋喃糖和α，β-吡喃糖4种构象形式按一定的比例平衡存在，景天庚酮糖以β-呋喃糖为主要的存在形式[7]；曾报道[8]D-阿卓七碳酮糖在重水中其β-呋喃、α-吡喃、α-呋喃和β-吡喃4种存在形式的比例为64∶17∶13∶6。
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I的13CNMR谱数据表明其含有一个没食子酰基的信号(表1)，还显示了21个糖碳信号，但其强弱有明显差别。其中，最强的一组7个糖碳信号δ 103.16(C)，82.30(CH)，77.40(CH)，76.70(CH)，70.97(CH)，66.14(CH2)和63.89(CH2)，显示其为一占主要存在形式的糖碳信号。以I的1HNMR谱中易指认的糖C-1上的质子信号δ 3.50(s)为起点，根据对其C-HCOSY和H-HCOSY谱的分析结果，这7个糖碳信号分别被指定为糖基的C-2，C-5，C-3，C-4，C-6，C-7和C-1的信号，其化学位移值及DEPT实验结果与文献报道的β-D-阿卓呋喃七碳酮糖信号一致[8]。在这些信号中，C-7的化学位移向低场位移了3 ppm，而C-6信号则移向高场，表明了糖的C-7位上的羟基与没食子酸缩合成酯苷键。另外，14个强度较弱的糖碳信号分别与α-D-阿卓呋喃七碳酮糖和β-D-阿卓吡喃七碳酮糖信号一致(表1)，根据糖取代化学位移规律，表明没食子酰基均连在C-7上，在Me2CO-d6—D2O(1∶1)水性溶液中，糖主要以β-呋喃形式存在。I的1HNMR谱中显示的主要信号为β-呋喃式的七碳酮糖的质子信号，比较光谱中糖的各种构象式质子的化学位移，吡喃式C-1，C-3和C-4质子比呋喃式略移向高场，C-5和C-6质子则略移向低场，C-7质子向高场位移比较明显，由呋喃式的δ 4.28～4.34移至δ 3.60，显示吡喃环对该质子较强的屏蔽作用。根据13CNMR谱中各存在形式C-1的峰高度计算，β-呋喃、α-呋喃和α-吡喃3种形式的比例为57∶24∶19。因此，I的结构应为7-O-没食子酰-D-景天庚酮糖。
, 百拇医药
实验部分
熔点用Boetius PHMK 05显微熔点仪测定，温度未校正。旋光用Perkin Elmer 241型旋光仪测定；紫外光谱用Hitachi 220A型紫外光谱仪测定；红外光谱用Shimadzu 460型红外分光光度计(KBr压片)；FAB-MS用ZhP-5A型质谱仪测定；HRFAB-MS用JMS AX-505 HA型质谱仪测定；NMR用Bruker AM-500型核磁共振谱仪测定，TMS为内标，Me2CO-d6—D2O(1∶1)为溶剂。中压柱色谱用Merck Li-Chroprep RP-8反相柱，HPTLC硅胶预制板为E.Merck产品，H-103型大孔吸附树脂为天津南开大学化工厂产品，色谱用聚酰胺薄膜为浙江黄岩四青生化材料厂生产。GC用Hitachi 663-50型气相色谱仪，OV-17填充柱(3 mm×1 m)，载气为N2，FID检测器，硅烷化试剂为TMSIM，温度程序为初温150℃，每分钟升温2℃至终温200℃。
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Tab 1 13CNMR chemical shifts of compound I in acetone-d6—D2O Carbon
I
D-altro-heptulose(8)
Galloyl
1
121.04
2,6
109.77
3,5
145.75
, http://www.100md.com
4
138.86
7
167.45
D-heptulosyl*
β-F
1
63.89(2)**
63.5
2
103.16 (0)
102.4
, 百拇医药
3
77.40 (1)
76.7
4
76.70 (1)
76.2
5
82.30 (1)
81.1
6
70.97 (1)
73.5
7
, http://www.100md.com
66.14 (2)
63.1
α-F
1
64.03 (2)
63.7
2
105.93 (0)
105.4
3
83.31 (1)
82.6
4
, 百拇医药
77.50 (1)
77.3
5
82.63 (1)
82.5
6
72.41 (1)
72.4
7
66.23 (2)
63.1
α-P
1
, http://www.100md.com
65.16 (2)
64.3
2
98.41 (0)
98.3
3
69.01 (1)
69.2
4
70.18 (1)
71.8
5
64.56 (1)
, 百拇医药
65.0
6
67.90 (1)
69.6
7
65.28 (2)
62.1
*β-P form was not detected in NMR spectra; **Data in brackets are proton numbers linked to carbon atoms.1 提取分离
山茱萸果肉1 kg，加H2O煎提2次，提取液经H-103型大孔吸附树脂柱吸附，H2O洗后用95%EtOH洗脱得总苷82 g。总苷经硅胶柱色谱，CHCl3—MeOH(8∶2)～(6∶4)依次洗脱，从(7∶3)洗脱部分得化合物I粗品，经中压柱色谱纯化，MeOH—H2O(3∶7)洗脱，UV λ 275 nm检测，得到I纯品300 mg。
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2 鉴定
化合物I 白色无定形粉末，mp 192～194℃，[α]D +16.2°(c 0.4,MeOH)。UV λMeOHmax nm:218(4.71),275(4.33);IR(KBr) cm-1:3345(OH),1689(C=O),1612,1534(芳环),1446,1346,1232,1033,764。HRFAB-MS(M+-H)：361.0787，计算值：C14H18O11(M+-H)：361.0771。FAB-MS(m/z)：362(M+)。1HNMR谱δ:7.10(s,galloyl-H),4.35(t,6.8 Hz,β-F-4-H),4.34(m,α-F-7-H),4.28(m,β-F-7-H),4.24(m,α-F-4-H),4.21(m,α-P-6-H),4.08(d,6.8 Hz,β-F-3-H),4.07(m,α-P-4-H),4.06(m,β-F-6-H,α-F-6-H),3.94(d,3.8 Hz,α-P-3-H),3.91(t,3.6 Hz,α-P-5-H),3.86(t,5.9 Hz,β-F-5-H),3.60(s,α-F-1-H),3.60(m,α-P-7-H),3.50(s,β-F-1-H),3.38(s,α-P-1-H)。13CNMR谱数据见表1。
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I的酸水解：I 2 mg溶于10%TFA 0.5 ml中，密封，在100℃水浴上加热4 h，溶液经EtOAc提取得苷元，polyamide 6D薄膜TLC，MeOH—H2O(7∶3)展开，FeCl3试剂显色，Rf值与gallic acid标准品一致；母液抽干后残留物经硅胶TLC鉴定，EtOAc—MeOH—HCOOH—H2O(12∶3∶3∶2)展开，邻苯二甲酸—苯胺溶液显色，Rf值与sedoheptulose标准品(Sigma试剂)一致。另经TMSIM试剂硅烷化后进行GC鉴定，主峰tR为26.28 min，硅烷化的sedoheptulose标准品tR为26.43 min，二者混合进样呈现单一峰。
致谢 生药样品由中国医学科学院药用植物资源开发研究所冯毓秀教授鉴定。NMR由中国医学科学院药物研究所分析室测定。FAB-MS由中国科学院化学研究所分析室测定。HRFAB-MS由日本国北里研究所山田阳城博士惠助测定。
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联系人 Tel:(010)64221122-4431; Fax:(010)64206643
收稿日期：1998-05-21
参考文献
1 江苏新医学院编.中药大词典，上册.上海:上海人民出版社，1977.189
2 赵武述，张玉琴，李洁，等.山茱萸的免疫药理研究II，总苷部分抑制免疫反应的体外效应.中日友好医院学报，1991，5∶71
3 赵武述，李洁，张玉琴，等.山茱萸总苷抑制免疫的体内效应及对移植心肌存活的延长.中华微生物和免疫学杂志，1995，15∶325
4 赵世萍，薛智.山茱萸化学成分的研究.药学学报，1992，27∶845
, 百拇医药
5 陈玉武，薛智.制萸肉免疫活性成分的化学研究.中日友好医院学报，1992，6(增刊)∶231
6 Lee SH, Tanaka T, Nonaka G, et al. Sedoheptulose digallate from Cornus officinalis. Phytochemistry, 1989,28∶3469
7 Okuda T, Saito S, Hayashi M, et al. Equilibrium states of 3-ketoses and sodoheptulose — the factor favoring α-furanose formation of coriose. Chem Pharm Bull, 1976,24∶3226
8 Angyal SJ and Tran TQ. Equilibria between pyranose and furanose V. The composition in solution and the 13CNMR spectra of the heptoses and the heptuloses. Austr J Chem, 1983,36∶937, 百拇医药