美丽马醉木化学成分的研究
作者：汪礼权 李灿军 陈绍农 秦国伟
单位：中国科学院上海药物研究所 200031
关键词：杜鹃花科；美丽马醉木；木藜芦烷型二萜
中草药000604 摘 要 从美丽马醉木 Pieris formosa (Wall) D.Don 叶的 乙 醇提取物中分得4个木藜芦烷型二萜化合物，经波谱分析，确定它们分别为山月桂毒素Ⅰ(ka lmitoxin Ⅰ，Ⅰ)、山月桂毒素Ⅱ(kalmitoxin Ⅱ，Ⅱ)、马醉木毒苷A(pieroside A,Ⅲ)和 木藜芦毒苷B(grayanoside B,Ⅳ)。以上化合物均首次从该植物中分得，化合物Ⅱ～Ⅳ的 13C NMR数据已进行了归属。
Studies on the Chemical Constituents of Beautiful Pieris (Pieris formosa) Leaves
, http://www.100md.com
Wang Liquan, Li Canjun, Chen Shaonong and Qin Guowei
(Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences Shanghai 200031)
Abstract Four grayanane diterpenoids were isolated from the leaves of Pieris formosa (Wall) D. Don (Ericaceae). On the basis of spectra data, they were identified as kalmitoxin Ⅰ(Ⅰ)； ka lmitoxin Ⅱ(Ⅱ); pieroside A (Ⅲ) and grayanoside B (Ⅳ). All of them were isol a ted from this plant for the the first time. In addition, the 13CNMR s p ectra of Ⅱ，Ⅲ and Ⅳ were assigned by comparison with other known grayanane di terpenoids.
, 百拇医药
Key words Ericaceae Pieris formosa (Wall) D . Don grayanane diterpenoids
美丽马醉木 Pieris formosa (Wall)D.Don，别名闹狗花，红蜡烛、兴山马 醉木等，系杜鹃花科马醉木属植物。该植物有毒，家畜误食其茎和叶会引起昏迷。鲜叶汁可 杀虫，也可用作洗剂治疗人的癣疥和毒疮[1]。国内外学者对杜鹃花科植物的有毒 成分已进行了许多研究，其中一类为具有5/7/6/5(反或顺/顺/顺)四环系统的木藜芦烷类(gr ayananes)二萜，迄今为止已分离出70余种此类的二萜及二萜苷。这类化合物属心脏-神经 毒素，它们直接作用于心脏，既能增加心肌收缩力，也能触发心脏而产生快速心律失常，最 终抑制心脏跳动而致死[2]。
为寻找具有生物活性的天然产物，我们对杜鹃花科植物及其二萜毒素开始进行较深入研究， 在采用盐水虾毒性筛选(Brine Shrimp Lethality Bioassay)过程中，发现美丽马醉木叶的 乙酸乙酯和正丁醇部位有毒性，因此对这两个部位进行了化学成分的系统研究。已从中分离 鉴定出14种二萜类成分，其中9种为新的grayanane或leucothane型二萜及其苷类[3～6 ]。在对该植物化学成分的进一步研究中，通过硅胶柱层析、凝胶LH-20柱层析和反相柱 层析分离，我们从中又分得4个二萜成分，经波谱分析，它们分别鉴定为木藜芦烷类二萜kal mitoxin Ⅰ(Ⅰ)、kalmitoxin Ⅱ(Ⅱ)、pieroside A(Ⅲ)和grayanoside B(Ⅳ)，这些化合 物均为首次从该植物中分得。
, 百拇医药
木藜芦烷类二萜是一类多羟基的极性化合物，环上除1，13和15位外，其余位置都被羟基取 代过。在其1H NMR中，当该类二萜的C-6β和C-7α位为含氧基团取代时，H-6与H-7 处于反式aa键，其偶合呈ABq峰形，J6α，7β为9.3 Hz，如化合物Ⅰ和Ⅱ；当C - 6β位为含氧基团取代，而C7位为亚甲基时，H-6与两个H-7质子呈现ABX偶合系统，如 化合物Ⅲ和Ⅳ；H-13与H-14α的两面角为90°，不发生偶合，因此当H-14β被含氧基团 取 代时，H-14α信号呈单峰；该类二萜所含的双键主要在C10-C20，C 15-C16和C16-C17之间，双键上的氢质子均呈单峰；该类二萜的苷 都为β-D-葡萄糖苷，葡萄糖的主要苷化位置是C3-OH，如化合物Ⅲ和Ⅳ。
木藜芦烷类二萜的基本骨架是80年前经X-衍射分析决定的。大部分木藜芦烷二萜在早期主 要用低分辨1H NMR谱测定，因此许多化合物的氢、碳NMR信号都未完全归属。我们应用各 种二维NMR波谱技术，包括1H-1HCOSY，13C-1HCOSY，HMBC和 N OESY等，已经对美丽马醉木中分离得到一些木藜芦烷型二萜及其苷的氢和碳谱信号进行了深 入研究，并作出完全归属[3～6]。运用与同类化合物比较的方法，我们对本研究中 分得的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的碳谱信号进行了归属。化合物Ⅰ～Ⅳ的化学结构式见图1。
, 百拇医药
图1 化合物Ⅰ～Ⅳ的化学结构式
1 仪器和材料
熔点用Fisher-Johns熔点测定仪(未校正)；旋光度用JASCO，DIP-181仪器测定；红 外光谱用Nicolet Magna FTIR-750型红外分析仪测定；1H NMR和13C NMR-DEPT用 Bruker AM-400型核磁共振仪测定；柱层析和薄层层析用硅胶H和HF254均为青岛海洋 化工厂生产；反相柱RP-C18为Merck公司产品。美丽马醉木的叶采自浙江省开化县， 植物学名经浙江大学生命科学院丁炳扬教授鉴定。
2 提取和分离
美丽马醉木叶20 kg，干燥，切片，以95%乙醇热提取。提取液浓缩得浸膏，然后依次 用氯仿、乙酸乙酯、正丁醇提取。乙酸乙酯部位经硅胶柱层析和凝胶柱层析得化合物Ⅰ和Ⅱ ；正丁醇部位经硅胶柱层析、凝胶柱层析和反相柱层析得化合物Ⅲ和Ⅳ。
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3 鉴定
化合物Ⅰ：无色针晶(丙酮)，mp 239 ℃～240 ℃。IR cm-1：3 385～3 500 ，1 421，1 107，1 038，617。1HNMR(C5D5N)：1.30，1.65，1.85，1.95(12H， 均s，4×Me)，1.98，3.84(2H，ABq,J=14.6,H-15),3.99(1H,d,J=3.7Hz,H-3α),4 .22, 4.42(2H,ABq,J=9.3 Hz,H-6α或H-7β)，5.26(1H，s,H-14α)。以上数据与文献报道 一致[7]，故鉴定为kalmitoxin Ⅰ。
化合物Ⅱ：无色针晶(MeOH)，mp 189 ℃～191 ℃。1HNMR δ：1.28，1.63，1.66(9H ，均s，3×Me),3.33(1H,brs,H-1α),3.89,4.55(2H,ABq,J=9.0 Hz,H-6α或H-7β) ，4 .06(1H，dd,J=6.0,2.0 Hz,H-3α),4.55(1H,d,J=3.6 Hz,重水交换后，消除与羟基质 子的 偶合而变为单峰，H-14α)，5.24，5.32(2H，各s，H-20)。13C NMR(C5D 5N)δ：44.8(C-1)，39.1(C-2)，82.1(C-3)，50.8(C-4)，83.0(C-5)，78.1( C-6)，73.4(C-7)，54.9(C-8)，48.8(C-9)，152.9(C-10)，24.5(C-11)，25.3 (C-12)，53.8(C-13)，80.9(C-14)，54.9(C-15)，80.4(C-16)，24.0(C-17)，2 4.0(C-18)，18.8(C-19)，111.9(C-20)。以上数据与文献[7]报道一致，故 鉴定为kalmitoxin Ⅱ。
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化合物Ⅲ：油状物，〔α〕15D＝-3.30 °(c,0.4,Me OH)。IR cm - 1：3 396，2 900，1 637，1 450，1 375，1 078，1 030。1HNMR(C5D5N)δ： 1.4 7，1.71，1.93(9H，均s，3×Me)，2.89(1H，dd,J=12.0,8.0 Hz),4.10～4.68(8H,m ),5 .08(1H,d.J=7.7 Hz,glu-C1-H),5.16,5.34(2H,均s，H-20)。13CNMR(C5 D5 N)δ：43.5(C-1)，38.8(C-2)，88.9(C-3)，50.6(C-4)，82.2(C-5)，71.1(C- 6) ，42.0(C-7)，46.8(C-8)，47.4(C-9)，151.1(C-10)，22.2(C-11)，27.4(C-1 2)，41 .7(C-13)，37.5(C-14)，138.2(C-15)，145.0(C-16)，15.0(C-17)，27.2(C-1 8)，20 .4(C-19)，113.2(C-20)，105.3(glu-C1)，75.2(glu-C2)，78.0(glu-C3) ，71 .5(glu-C4)，78.0(glu-C5)，62.6(glu-C6)。以上数据与文献[8]报 道一致，故鉴定Ⅲ为pieroside A。
, 百拇医药
化合物Ⅳ：油状物，1HNMR(C5D5N)δ：1.39，1.62，1.87(9H，均s，3×Me)，2 .69(1H，t，J=6.2 Hz,H-1α),4.10～4.68(8H,m)，5.08(1H，d,J=7.7 Hz,glu-C 1 -H)。13CNMR(C5D5N)δ：43.4(C-1)，37.9(C-2)，88.9(C-3)，50.9(C -4) ，82.7(C-5)，72.0(C-6)，46.8(C-7)，44.7(C-8)，54.5(C-9)，152.0(C-10) ，24.1 (C-11)，26.6(C-12)，47.9(C-13)，36.0(C-14)，63.2(C-15)，79.7(C-16)，2 7.3(C -17)，25.9(C-18)，20.4(C-19)，113.1(C-20)，105.8(glu-C1)，75.8(glu- C2) ，78.8(glu-C3)，71.9(glu-C4)，78.6(glu-C5)，63.1(glu-C6)。以上数 据与文献[9]报道一致，故鉴定Ⅳ为grayanoside B。
, 百拇医药
参 考 文 献
1，陈冀胜，等.中国有毒植物.北京：科学出版社，1987：226
2，汪礼权，等.天然产物研究与开发，1997，9(4)：82
3，Wang LQ,et al. Nat Prod Sci,1998,4(2):68
4，Wang LQ,et al. Phytochemistry,1998,49(7):2045
5，Wang LQ,et al. J Nat Prod,1998,61(12):1473
6，Wang LQ,et al. Phytochemistry in press
7，SHa'a ban F E,et al. J Nat Prod,1980,43(5):617
8，Skakibara J,et al. Yakugaku Zasshi,1980,100(5):540
9，Sakakibara J,et al. Phytochemistry,1979,18:135
(1999-02-01收稿), 百拇医药
单位：中国科学院上海药物研究所 200031
关键词：杜鹃花科；美丽马醉木；木藜芦烷型二萜
中草药000604 摘 要 从美丽马醉木 Pieris formosa (Wall) D.Don 叶的 乙 醇提取物中分得4个木藜芦烷型二萜化合物，经波谱分析，确定它们分别为山月桂毒素Ⅰ(ka lmitoxin Ⅰ，Ⅰ)、山月桂毒素Ⅱ(kalmitoxin Ⅱ，Ⅱ)、马醉木毒苷A(pieroside A,Ⅲ)和 木藜芦毒苷B(grayanoside B,Ⅳ)。以上化合物均首次从该植物中分得，化合物Ⅱ～Ⅳ的 13C NMR数据已进行了归属。
Studies on the Chemical Constituents of Beautiful Pieris (Pieris formosa) Leaves
, http://www.100md.com
Wang Liquan, Li Canjun, Chen Shaonong and Qin Guowei
(Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences Shanghai 200031)
Abstract Four grayanane diterpenoids were isolated from the leaves of Pieris formosa (Wall) D. Don (Ericaceae). On the basis of spectra data, they were identified as kalmitoxin Ⅰ(Ⅰ)； ka lmitoxin Ⅱ(Ⅱ); pieroside A (Ⅲ) and grayanoside B (Ⅳ). All of them were isol a ted from this plant for the the first time. In addition, the 13CNMR s p ectra of Ⅱ，Ⅲ and Ⅳ were assigned by comparison with other known grayanane di terpenoids.
, 百拇医药
Key words Ericaceae Pieris formosa (Wall) D . Don grayanane diterpenoids
美丽马醉木 Pieris formosa (Wall)D.Don，别名闹狗花，红蜡烛、兴山马 醉木等，系杜鹃花科马醉木属植物。该植物有毒，家畜误食其茎和叶会引起昏迷。鲜叶汁可 杀虫，也可用作洗剂治疗人的癣疥和毒疮[1]。国内外学者对杜鹃花科植物的有毒 成分已进行了许多研究，其中一类为具有5/7/6/5(反或顺/顺/顺)四环系统的木藜芦烷类(gr ayananes)二萜，迄今为止已分离出70余种此类的二萜及二萜苷。这类化合物属心脏-神经 毒素，它们直接作用于心脏，既能增加心肌收缩力，也能触发心脏而产生快速心律失常，最 终抑制心脏跳动而致死[2]。
为寻找具有生物活性的天然产物，我们对杜鹃花科植物及其二萜毒素开始进行较深入研究， 在采用盐水虾毒性筛选(Brine Shrimp Lethality Bioassay)过程中，发现美丽马醉木叶的 乙酸乙酯和正丁醇部位有毒性，因此对这两个部位进行了化学成分的系统研究。已从中分离 鉴定出14种二萜类成分，其中9种为新的grayanane或leucothane型二萜及其苷类[3～6 ]。在对该植物化学成分的进一步研究中，通过硅胶柱层析、凝胶LH-20柱层析和反相柱 层析分离，我们从中又分得4个二萜成分，经波谱分析，它们分别鉴定为木藜芦烷类二萜kal mitoxin Ⅰ(Ⅰ)、kalmitoxin Ⅱ(Ⅱ)、pieroside A(Ⅲ)和grayanoside B(Ⅳ)，这些化合 物均为首次从该植物中分得。
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木藜芦烷类二萜是一类多羟基的极性化合物，环上除1，13和15位外，其余位置都被羟基取 代过。在其1H NMR中，当该类二萜的C-6β和C-7α位为含氧基团取代时，H-6与H-7 处于反式aa键，其偶合呈ABq峰形，J6α，7β为9.3 Hz，如化合物Ⅰ和Ⅱ；当C - 6β位为含氧基团取代，而C7位为亚甲基时，H-6与两个H-7质子呈现ABX偶合系统，如 化合物Ⅲ和Ⅳ；H-13与H-14α的两面角为90°，不发生偶合，因此当H-14β被含氧基团 取 代时，H-14α信号呈单峰；该类二萜所含的双键主要在C10-C20，C 15-C16和C16-C17之间，双键上的氢质子均呈单峰；该类二萜的苷 都为β-D-葡萄糖苷，葡萄糖的主要苷化位置是C3-OH，如化合物Ⅲ和Ⅳ。
木藜芦烷类二萜的基本骨架是80年前经X-衍射分析决定的。大部分木藜芦烷二萜在早期主 要用低分辨1H NMR谱测定，因此许多化合物的氢、碳NMR信号都未完全归属。我们应用各 种二维NMR波谱技术，包括1H-1HCOSY，13C-1HCOSY，HMBC和 N OESY等，已经对美丽马醉木中分离得到一些木藜芦烷型二萜及其苷的氢和碳谱信号进行了深 入研究，并作出完全归属[3～6]。运用与同类化合物比较的方法，我们对本研究中 分得的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的碳谱信号进行了归属。化合物Ⅰ～Ⅳ的化学结构式见图1。
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图1 化合物Ⅰ～Ⅳ的化学结构式
1 仪器和材料
熔点用Fisher-Johns熔点测定仪(未校正)；旋光度用JASCO，DIP-181仪器测定；红 外光谱用Nicolet Magna FTIR-750型红外分析仪测定；1H NMR和13C NMR-DEPT用 Bruker AM-400型核磁共振仪测定；柱层析和薄层层析用硅胶H和HF254均为青岛海洋 化工厂生产；反相柱RP-C18为Merck公司产品。美丽马醉木的叶采自浙江省开化县， 植物学名经浙江大学生命科学院丁炳扬教授鉴定。
2 提取和分离
美丽马醉木叶20 kg，干燥，切片，以95%乙醇热提取。提取液浓缩得浸膏，然后依次 用氯仿、乙酸乙酯、正丁醇提取。乙酸乙酯部位经硅胶柱层析和凝胶柱层析得化合物Ⅰ和Ⅱ ；正丁醇部位经硅胶柱层析、凝胶柱层析和反相柱层析得化合物Ⅲ和Ⅳ。
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3 鉴定
化合物Ⅰ：无色针晶(丙酮)，mp 239 ℃～240 ℃。IR cm-1：3 385～3 500 ，1 421，1 107，1 038，617。1HNMR(C5D5N)：1.30，1.65，1.85，1.95(12H， 均s，4×Me)，1.98，3.84(2H，ABq,J=14.6,H-15),3.99(1H,d,J=3.7Hz,H-3α),4 .22, 4.42(2H,ABq,J=9.3 Hz,H-6α或H-7β)，5.26(1H，s,H-14α)。以上数据与文献报道 一致[7]，故鉴定为kalmitoxin Ⅰ。
化合物Ⅱ：无色针晶(MeOH)，mp 189 ℃～191 ℃。1HNMR δ：1.28，1.63，1.66(9H ，均s，3×Me),3.33(1H,brs,H-1α),3.89,4.55(2H,ABq,J=9.0 Hz,H-6α或H-7β) ，4 .06(1H，dd,J=6.0,2.0 Hz,H-3α),4.55(1H,d,J=3.6 Hz,重水交换后，消除与羟基质 子的 偶合而变为单峰，H-14α)，5.24，5.32(2H，各s，H-20)。13C NMR(C5D 5N)δ：44.8(C-1)，39.1(C-2)，82.1(C-3)，50.8(C-4)，83.0(C-5)，78.1( C-6)，73.4(C-7)，54.9(C-8)，48.8(C-9)，152.9(C-10)，24.5(C-11)，25.3 (C-12)，53.8(C-13)，80.9(C-14)，54.9(C-15)，80.4(C-16)，24.0(C-17)，2 4.0(C-18)，18.8(C-19)，111.9(C-20)。以上数据与文献[7]报道一致，故 鉴定为kalmitoxin Ⅱ。
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化合物Ⅲ：油状物，〔α〕15D＝-3.30 °(c,0.4,Me OH)。IR cm - 1：3 396，2 900，1 637，1 450，1 375，1 078，1 030。1HNMR(C5D5N)δ： 1.4 7，1.71，1.93(9H，均s，3×Me)，2.89(1H，dd,J=12.0,8.0 Hz),4.10～4.68(8H,m ),5 .08(1H,d.J=7.7 Hz,glu-C1-H),5.16,5.34(2H,均s，H-20)。13CNMR(C5 D5 N)δ：43.5(C-1)，38.8(C-2)，88.9(C-3)，50.6(C-4)，82.2(C-5)，71.1(C- 6) ，42.0(C-7)，46.8(C-8)，47.4(C-9)，151.1(C-10)，22.2(C-11)，27.4(C-1 2)，41 .7(C-13)，37.5(C-14)，138.2(C-15)，145.0(C-16)，15.0(C-17)，27.2(C-1 8)，20 .4(C-19)，113.2(C-20)，105.3(glu-C1)，75.2(glu-C2)，78.0(glu-C3) ，71 .5(glu-C4)，78.0(glu-C5)，62.6(glu-C6)。以上数据与文献[8]报 道一致，故鉴定Ⅲ为pieroside A。
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化合物Ⅳ：油状物，1HNMR(C5D5N)δ：1.39，1.62，1.87(9H，均s，3×Me)，2 .69(1H，t，J=6.2 Hz,H-1α),4.10～4.68(8H,m)，5.08(1H，d,J=7.7 Hz,glu-C 1 -H)。13CNMR(C5D5N)δ：43.4(C-1)，37.9(C-2)，88.9(C-3)，50.9(C -4) ，82.7(C-5)，72.0(C-6)，46.8(C-7)，44.7(C-8)，54.5(C-9)，152.0(C-10) ，24.1 (C-11)，26.6(C-12)，47.9(C-13)，36.0(C-14)，63.2(C-15)，79.7(C-16)，2 7.3(C -17)，25.9(C-18)，20.4(C-19)，113.1(C-20)，105.8(glu-C1)，75.8(glu- C2) ，78.8(glu-C3)，71.9(glu-C4)，78.6(glu-C5)，63.1(glu-C6)。以上数 据与文献[9]报道一致，故鉴定Ⅳ为grayanoside B。
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参 考 文 献
1，陈冀胜，等.中国有毒植物.北京：科学出版社，1987：226
2，汪礼权，等.天然产物研究与开发，1997，9(4)：82
3，Wang LQ,et al. Nat Prod Sci,1998,4(2):68
4，Wang LQ,et al. Phytochemistry,1998,49(7):2045
5，Wang LQ,et al. J Nat Prod,1998,61(12):1473
6，Wang LQ,et al. Phytochemistry in press
7，SHa'a ban F E,et al. J Nat Prod,1980,43(5):617
8，Skakibara J,et al. Yakugaku Zasshi,1980,100(5):540
9，Sakakibara J,et al. Phytochemistry,1979,18:135
(1999-02-01收稿), 百拇医药