大洋縱列海鞘中的嘌呤和哢啉生物堿成分研究
化學
作者:趙樹明 陸亞男 田曉清 楊橋 於慧娟 樊成奇
[摘要]從大洋縱列海鞘Symplegma oceania的甲醇提取部位中分離鑒定了5個嘌呤和哢啉生物堿成分,采用包括HPLC在內的多種色譜方法進行分離純化,應用多種波譜學方法,主要是MS,1H,NMR和13C,NMR,結合文獻對照確定上述化合物的結構為6,甲氧基,7,甲基,8,氧鳥嘌呤( 1),2,甲基亞氨基,3,甲基,6,甲基氨基,9,氫,嘌呤( 2),1,2,3,4,四氫,β,哢啉( 3),1,甲基四氫,β,哢啉( 4)和1,2,3,4,四氫,β,哢啉,3,羧酸( 5),其中化合物 2~5均為首次從Symplegma屬海鞘中獲得,嘌呤、哢啉類是該種海鞘中生物堿成分的主要類型。
[關鍵詞]海鞘科;大洋縱列海鞘;嘌呤;哢啉
海鞘(ascidian)為脊索動物門 Chordata尾索亞門 Urochordata海鞘綱 Ascidiacea動物,營固著生活,在我國各海區均是主要附著的海洋汙損生物[1,2]。近年來,從海鞘中發現了諸多結構新穎、活性顯著的次生代謝產物,使其成為天然產物化學和藥物化學的研究熱點[3,5]。因此,雖然迄今為止中國產海鞘還沒有民間用藥的記載,但也是值得深入研究的一類動物,有望通過其藥用價值的基礎研究和後續的開發利用,成為與海馬、海龍、牡蠣、珊瑚等海洋動物一樣重要的藥用材料。
海鞘次生代謝產物結構多樣性十分豐富,但關於縱列海鞘屬品種研究比較少見。大洋縱列海鞘Symplegma oceania為海鞘綱瘤海鞘科Styelidae動物,屬複海鞘類,廣泛分布於我國羅源灣、廈門港、東山島、南澳島、大亞灣、香港、湛江和西沙永興島等水域[6]。文獻僅報道過從大洋縱列海鞘的同屬品種S. rubra 中分離鑒定的1個新嘌呤堿6,methoxy,7,methyl,8,oxoguanine和2個已知嘌呤堿類化合物,這也是該屬海鞘唯一的化學成分研究報道[7];國內學者對大洋縱列海鞘醇提取物進行了抗乙肝病毒活性初步篩選,發現在較高劑量(>0.5 g·L-1)時,對HBsAg,HBeAg均有一定的抑製作用[8];大洋縱列海鞘油脂中還富含具有降血脂功能的ω,3多不飽和脂肪酸[9],而迄今未見該海鞘有關小分子化學成分研究的報道。為發現活性化學成分,筆者首次對大洋縱列海鞘進行了較為係統的化學成分提取分離,並從其提取物甲醇部位首次分離鑒定了2個嘌呤堿和3個哢啉生物堿共5個主要的化合物。
1 材料
Shimadzu SPD,M20A PDA檢測器;Bruker AM,400核磁共振波譜儀(TMS內標);Finnigan LCQ DECA 質譜儀;半製備HPLC係統(Shimadazu LC,20AT 泵,SIL,20A 自動進樣器,SPD,M20A PDA 檢測器)以及YMC,Pack ODS,AQ 色譜柱(10 mm×250 mm,5 μm)。
MCI gel(CHP 20P,75~150 μm, Mitsubishi Chemical Ltd);C18反相矽膠(150~200目,Merck公司);凝膠Sephadex LH,20(Pharmacia Biotech,Sweden);柱色譜矽膠(200~300 目) 及預製GF254 TLC矽膠板(青島海洋化學公司);乙腈(色譜級,Tedia,USA);其餘溶劑均為分析純(上海國藥集團化學試劑公司)。
新鮮海鞘於2008年6月采自南海大亞灣東山漁村海域,采集後以大量海水衝洗,-18 ℃快速冰凍,低溫條件下運回實驗室備用。品種由國家海洋局第三海洋研究所鄭成興研究員鑒定,為大洋縱列海鞘S. oceania。標本保存於中國水產科學研究院東海水產研究所(FDZ,,DS)。
2 提取與分離
大洋縱列海鞘濕重1.3 kg,剪切成碎片,用甲醇浸提5次,每次3 L;合並甲醇提取液,45 ℃水浴下真空濃縮回收甲醇溶劑,得到含大量海鹽的總浸膏。將總浸膏以1.2 L 60%甲醇溶解得到懸濁液,石油醚(60~90 ℃,250 mL×4)萃取,合並濃縮石油醚相得到低極性的油脂部分FDZ,PE(9.7 g);甲醇,水相減壓濃縮除去甲醇至小體積,再以水稀釋至600 mL,用氯仿萃取4次,每次300 mL,氯仿相濃縮得FDZ,CL(6.0 g);將剩餘水相減壓濃縮至小體積備用,得到褐色液體FDZ,Me。
將甲醇部位FDZ,Me進行MCI柱色譜分離,先用水1 000 mL洗脫除去無機鹽、多糖和蛋白質類物質,然後依次以甲醇,水(20:80~100:0,共5 L)梯度洗脫,按照TLC檢測分段濃縮,得到Me,I~V。向Me,I中加正丁醇萃取2次,回收有機相,合並入Me,II濃縮得1.1 g,然後經葡聚糖凝膠Sephadex LH,20色譜柱,70%乙醇洗脫,TLC檢測,得到Me,IIa和IIb。Me,IIa經半製備HPLC(乙腈,0.1%三氟乙酸溶液,20%~50%,流速2.5 mL·min-1)反複製備,在14.53,17.45 min得到化合物 4,5。Me,III(0.7 g)經RP,C18色譜分離(乙腈,水,20:80~35:65,共1 800 mL),得到Me,IIIa,Me,IIIb;Me,IIIb經HPLC反複製備,乙腈,0.1%三氟乙酸水溶液梯度洗脫,在18.60 min出峰,純化,得到化合物 3。Me,IV(1.7 g)上正相矽膠柱,氯仿,甲醇梯度洗脫(30:1~20:1~15:1~12:1~8:1,各500 mL),得到Me,IVa~IVe;Me,IVb,IVc分別經半製備HPLC純化,乙腈,0.1%三氟乙酸水溶液梯度洗脫,在11.25,15.08 min得到化合物 2,1。FDZ,CL通過進一步分離,TLC薄層檢測,發現主要成分為甾體和脂肪酸。