作者从高山杜鹃叶中分离得到9个未见报道的二萜葡萄糖苷,其中包括3种不同类型的红景天苷A−I,分别为亮甲烷、4,5-二碳龙烷和灰甲烷型,以及7个已知的二萜类化合物,它们分别是从杜鹃花叶中分离得到的2个未见报道的二萜葡萄糖苷和7个已知的二萜类化合物(图1)。通过HRESIMS、一维和二维NMR、UV、IR等波谱分析确定了它们的结构,并通过X射线衍射分析和Mo2(OAc)4诱导的ECD和化学方法确定了它们的绝对构型。这是首次报道亮烷二萜糖苷的晶体结构。在醋酸扭体实验中,红景天苷A、E和H、海风藤苷F、异灰霉毒素II和灰霉毒素I、Ⅲ和IV在1.0 mg/kg剂量下均有明显的镇痛作用,抑制率均在50%以上。
作者通过乙醇提取得到9个新的二萜苷,命名为Rdomicranoside A-I(1-9),以及7个已知类似物(10-16),通过与文献报道的光谱数据比较,分别得到了异灰霉素II(12)和灰毒素IV(13)、II(14)、I(15)和III(16)。通过单晶X-射线衍射分析进一步证明了胡芦巴甲苷F(10)的结构,并由计算出的弗拉克参数0.0(1)和胡夫特参数0.02(3)确定其绝对构型为1S,3S,6R,8R,9R,13R,16R,1’S,2’R,3’S,4’S,5’R(图2)。
图2 Pierisformoside F(10)的ORTEP图
红景天苷 A(1)为无色棱柱状晶体,熔点为235-236°C,根据m/z=519.2593[M+Na]+处的HRESIMS离子(C26H40O9Na,519.2570)和13C NMR数据,推出其分子式为C26H40O9。红外光谱显示了羟基(3378 cm−1)、羰基(1703 cm−1)和双键(1640 cm−1)的特征吸收。对核磁共振数据(表1)的分析清楚地表明,1与已知化合物10(胡椒甲苷F)关系密切,主要区别是1(δC84.2)中的C-15是氧化的。因此,这进一步证明了1是10的15-羟基衍生物。此外,结合C-3信号(1中的δC88.6,10中的78.7)和屏蔽的C-16信号(1中的δC80.2,10中的89.3),可将1中的糖基化位置确定为C-3(图3)。
表1 化合物1-3(δ单位为ppm,J单位为Hz)在甲醇-d4中的1HNMR(400兆赫兹)和13cNMR(100兆赫兹)谱数据
图3 1H-−-1H-COSY、关键HMBC值和罗丹明苷A的NOESY相关性
通过比较1的水解物的三甲基硅基噻唑烷衍生物与标准品D和L-葡萄糖的GC保留时间,确定1中葡萄糖的绝对构型为D。由单晶X射线衍射证明了1的结构为GMP。根据葡萄糖的D-绝对构型,可以将1的绝对构型指定为(1S,3S,6R,8S,9S,13R,15R,16S,1′R,2′R,3′S,4′S,5′R)。为了进一步确定分子的绝对构型,采用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,计算得出红景天苷A(1)的绝对构型为(1S,3S,6R,8S,9S,13R,15R,16S,1’R,2’R,3’S,4’S,5’R)。
根据核磁数据,推出红景天苷B(2)的分子式为C32H50O13。2和已知化合物10(胡椒甲苷F)(表1)的核磁共振数据非常接近,主要区别是增加了一个吡喃葡萄糖基。因此,2是10的葡萄糖苷。与1相似,通过比较2的水解物的三甲基硅基噻唑烷衍生物与标准D和L-葡萄糖的GC保留时间,确定了2中这两种葡萄糖的绝对构型为D。通过2D NMR分析,确定了2的结构为糖苷键(图3)。通过与1的ECD谱和计算的2及其对映体的ECD谱的比较,确定了2的绝对构型为(1S,3S,6R,8R,9R,13R,16R,1’R,2’R,3’S,4’S,5’R,1’S,2’R,3’S,4’S,5’R)。
红景天苷C(3)为白色无定形粉末。13CNMR数据和m/z 519.2554[M+Na]+处的HRESIMS离子确定了分子式3为C26H40O9,比已知的化合物10多一个氧原子。3(表1)的核磁共振数据显示除了与10(δC50.6)相比,3中的其余结构与已知化合物10(胡椒甲苷F)相似。从H2-20(δH5.06,d,J=1.6 Hz;5.04,d,J=1.6 Hz)到C-9的HMBC关联式也验证了这一推论。通过化学方法和2DNMR分析确定了3的结构为16α[(β-D-glucopyranosyl)-oxy]-3β,9β-dihydroxyleucoth-10(20)-ene-6-one(图3)。通过与2相似的ECD谱,确定了3的绝对构型为1S,3S,6R,8R,9S,13R,16R,1’S,2’R,3’S,4’S,5’R,并通过计算的ECD光谱分析进一步证明了这一点(图4)。
红景天苷D(4)是一种白色非晶态粉末,其分子式为C26H42O8。红外光谱显示了羟基(3389 cm−1)和酮羰基(1696 cm−1)的特征吸收。4(表2)的核磁共振数据与已知的4,5-二烯-kaurane二萜葡萄糖苷G的核磁共振数据相似,主要的区别是4中的C-16(δC88.7)与二萜葡萄糖苷 G(δC78.1)相比前场移动,而4中的C-19(δC65.9)与二萜葡萄糖苷 G的(δC71.7)相比前场移位。通过化学方法和2DNMR分析,确定了红景天苷D(4)的结构为16α-[(β-Dglucopyranosyl)-oxy]-19-hydroxy-4,5-seco-ent-kaur-4(18)-ene-6-one(图3)。通过实验ECD谱与计算的ECD谱的比较,确定了4的绝对构型为8S,9R,10S,13R,16R,1’S,2’R,3’S,4’S,5’R(图4)。
图4 1-−-5的实验电子捕获光谱和1-−-4及其对映体在甲醇中的计算电子捕获光谱
表2 化合物4-5和5a(δ单位为ppm,J单位为Hz)在甲醇-d4中的1HNMR(400兆赫兹)和13CNMR(100兆赫兹)光谱数据
红景天苷E(5)的分子式鉴定为C26H44O9。5(表2)的核磁共振数据除5中存在含氧叔碳(δC73.8,C-4)和甲基(δH1.09,s,H3-18;δC24.1,C-18)外,取代了4中的外环双键(δH4.99,s;4.82,s,H2-18;δC150.3,C-4;109.9,C-18),与红景天苷D(4)相似,因此,红景天苷E(5)是红景天苷D(4)的水合物衍生物。化学方法和2DNMR分析(图3)确定5的结构为16α-[(β-D-glucopyranosyl)-oxy]-4,19-dihydroxy-4,5-seco-ent-kaur-6-one.。由它们几乎相同的ECD谱,5的绝对构型被确定为与4相同(图4)。如图5所示,Mo2(OAc)4诱导的5a的ECD光谱在301 nm处显示出负的Cotton效应,表明5a中的C-4的R构型。据此确定化合物5中C-4的绝对构型为R,从而确定化合物5的绝对构型为4R,8S,9R,10S,13R,16R,1’S,2’R,3’S,4’S,5’R。
图5 化合物5a与Mo2(OAc)4络合的最稳定构象及其在二甲基亚砜中的电子捕获光谱
红景天苷F(6)为淡黄色油脂。根据13CNMR数据和m/z 501.2467[M+Na]+处的HRESIMS离子,确定6的分子式为C26H38O8。红外光谱显示了羟基(3392 cm−1)和羰基(1694 cm−1)的特征吸收。6(表3)的1HNMR数据显示了烯烃质子(δH5.25,t,J=3.1 Hz,H-11)、典型的吡喃葡萄糖基、甲醛、一个甲基和四个叔甲基。如图6所示,根据NOESY关联和ECD谱确定了6的绝对构型为1S、5R、8S、13R、16R、1’R、2’R、3’S、4’S、5’R。
红景天苷G(7)是一种淡黄色油脂,其分子式C26H38O8与6的分子式相同。除了7(δC79.1)中的C-3与6(δC87.8)中的C-3前移,而7(δC90.4)中的C-16与6中的(δC82.2)相比,核磁共振数据(表3)与6中的相似,因此,7中的糖基化应该在C-16,而不是6中的C-3。从葡萄糖H-1’(δH4.35,d,J=7.8HZ)和H3-17(δH1.41)至C-16支持这一推论。相应地,通过化学方法和2DNMR分析确定了7的结构为16α-[(β-D-glucopyranosyl)-oxy]-5α-H-3β-hydroxyl-grayan-1(10),9(11)-diene-6-one(图3)。通过相似的ECD谱确定7的绝对构型(忽略糖部分)与6相同(图6)。
表3 化合物6-9(δ单位为ppm,J单位为Hz)在甲醇-d4
1HNMR(400兆赫兹)和13cNMR(100兆赫兹)光谱数据
图6 6和7在甲醇中的实验ECD谱和计算的6及其对映体的ECD谱
红景天苷H(8)是一种白色非晶态粉末,其分子式为C26H42O10,由葡萄糖的异常质子H-1,(δH4.37,d,J=7.8HZ)到8的2DNMR数据中的C-16(δC99.6)的HMBC相关性证明8是一个16-糖苷。最后,将红景天苷H(8)的结构确定为16α-[(β-D-glucopyranosyl)-oxy]-3β,5β,6β,10α-tetrahydroxygrayan-9(11)-ene.
通过核磁等相关数据,确定白色无定形粉末红景天苷I(9)的分子式为C26H42O8。对NMR数据(表3)的分析表明,9是以前从该植物中分离出来的6-脱氧灰霉毒素XVII的3-糖苷。通过酸水解、标准水合物的气相色谱分析以及H-1,(δH4.30,d,J=7.80 Hz)的偶合常数,确定了9中吡喃葡萄糖的δ-D构型。因此,通过2DNMR分析确定化合物9为3β-[(β-Dglucopyranosyl)-oxy]-5β,16α-dihydroxygrayan-10(20)-ene(图3)。