1、海洋绿藻盾叶蕨藻的化学成分研究作者：程凡 周媛 吴军 邹坤【摘要】 目的研究海洋绿藻盾叶蕨藻 Caulerpa peltata的化学成分。方法利用多种色谱、核磁共振波谱方法对盾叶蕨藻的化学成分进行了系统分离和结构鉴定。结果从盾叶蕨藻中分离鉴定了 6个化合物，分别为蕨藻红素（） 、蕨藻红素单甲酯（） 、-谷甾醇（） 、-谷甾醇-3-O-硫酸酯（） 、尿嘧啶（）和胸腺嘧啶（） 。结论化合物，首次从该植物中分离得到。 【关键词】 盾叶蕨藻 化学成分Abstract：ObjectiveTo study the chemical constituents of Caulerpa peltata. Met
2、hodsChemical constituents were isolated by chromatographic methods and identified by NMR analysis. ResultsSix compounds were isolated and identified. They are caulerpin (), monomethyl caulerpinate (), -sitosterol (), b-sitosterol-3-O-Sulfate (), uracil (), thymine (). ConclusionCompound , , are isol
3、ated from this plant for the first time.Key words：Caulerpa peltata; Chemical constituents海藻是海洋生物资源的重要组成部分，能产生多种具有生理活性的次生代谢物。在这些次生代谢物中许多具有抗肿瘤、抗病毒等生理活性。蕨藻属于绿藻门（chlorophyta）绿藻纲（chlorophyceae）蕨藻目（caulerpales）蕨藻科（caulerpaceae）中的蕨藻属。它是地球上最大且分化最好的单细胞生物，有的藻体长可达几米，有假根、匍匐茎和直立枝 3部分组成1 。据报道蕨藻属有 60多种2 ，主要分布于热带海洋
4、，生长在潮间带以下的岩石、珊瑚礁上或者中、低潮带的沙地上。我国约有 12种，主要产地分布于南海。近年来国内外化学工作者从蕨藻中分离鉴定了大量的单体化合物，其中许多具有抗肿瘤、抗菌等生物活性3 。本文对采集自我国南海的盾叶蕨藻进行了系统分离，共分离鉴定了 6 个单体化合物。分别为蕨藻红素（） 、蕨藻红素单甲酯（） 、-谷甾醇（） 、-谷甾醇-3-O-硫酸酯（） 、尿嘧啶（V）和胸腺嘧啶（） 。其中化合物,为首次从该植物分离得到。现报道如下。1 仪器与材料5-x 国产显微熔点测定仪（温度计未校正） ；Bruker AV-500型超导核磁共振波谱仪；美国 PE API 2000 LC/MS液质联用仪
5、；薄层色谱用硅胶 G（60 型） ，柱色谱用硅胶（200300 目） ，均为青岛海洋化工厂产品；Sephadex LH-20为 Pharmacia公司产品；所用试剂均为分析纯。盾叶蕨藻采集于广东湛江，经中科院南海海洋所蒋福康研究员鉴定。2 方法与结果2.1 提取与分离盾叶蕨藻（干重 5.2 kg） ，用 95%工业乙醇浸提315 d，减压浓缩浸提液至干，得墨绿色浸提物（1.1 kg） 。浸提物悬浮于水中，依次用石油醚（bp. 60-90） 、醋酸乙酯和正丁醇充分萃取。醋酸乙酯萃取部分（68 g）经正相硅胶柱色谱层析，氯仿-甲醇系统梯度洗脱。再经反复正相硅胶柱色谱分离，Sephadex LH-2
6、0柱色谱纯化，得到化合物（28 mg） 、化合物(20 mg)、化合物（34 mg） 、化合物（22 mg） 、化合物（18 mg） 、化合物（17 mg） 。其化学结构式见图 1。化合物（3 mg）溶于 DMSO中，加入与 DMSO等体积的吡啶，在130的油浴中加热 24 h；减压蒸去吡啶，残留物溶于乙醚后用水反复洗涤，除去 DMSO，乙醚溶液用无水 Na2SO4干燥后，再减压下蒸去乙醚，得化合物的脱硫产物。2.2 结构鉴定2.2.1 化合物C24H18N2O4，红色立方晶体（丙酮） ，mp 316317。1H NMR（500MHz，CDCl3）H：3.91（s，6H，2 -OMe） ，7.
7、09-7.44（8H，m，Ar-H） ，8.07（2H，s，2 =CH-） ，9.22（2H，s，2 NH） 。1H NMR 数据、13C NMR数据与 caulerpin数据4对照一致，故鉴定为蕨藻红素(caulerpin)。见表 1。2.2.2 化合物C23H16N2O4，橙黄色针晶（丙酮） ，mp 158161。1H NMR（500MHz，Acetone-d6）H：3.74（s，3H，1 -OMe） ，6.91-7.37（8H，m，Ar-H） ，8.10（1H，s，1 =CH-） ，8.14（1H，s，1 =CH-） 。1H NMR谱数据、13C NMR数据与 monomethyl ca
8、ulerpinate数据5对照一致，故鉴定为蕨藻红素单甲酯 (monomethyl caulerpinate)。由于该化合物为分子结构不对称的单甲酯，110，110两组碳的化学环境非常相似，其相对应碳数据很难准确区分。见表 1。表 1 化合物，的 13C NMR数据（略）2.2.3 化合物C29H50O，白色片状晶体（乙醇） ，mp 136137。5%硫酸乙醇溶液显红色，Libermann-burchard 反应阳性，说明化合物为甾醇类化合物。氢谱上在 H 5.36 和 H 3.54 处各有一个烯氢信号。全去偶碳谱上共有 29个碳信号，C140.7 和 C 121.7为一对不饱和双键信号，C
9、71.8为一羟基信号。以上波谱数据与文献6报道一致，故鉴定为 -谷甾醇（-sitosterol） 。见表 2。2.2.4 化合物C29H50O4S，白色粉末，mp 151152。ESI-MS m/z：493M-H-；ESI-MS m/z：415M-SO3+H+，432M-SO3+NH4+，437M-SO3+Na+，由此确定其元素组成为 C29H50O4S。由该化合物的 1H NMR、13C NMR、DEPT（500MHz，DMSO-d6）中 H 5.28（1H，s） 、H 3.56（1H，s）和 c 140.7（C） 、121.4（=CH-）信号，可以推知含有 C=CH-基团；H 3.84（1
10、H，m）和 C 75.77信号表明含有 CH-O基团；C 19.65（q） 、19.19（q） 、19.03（q） 、18.83（q） 、12.26（q） 、11.81（q）和 H 0.65-1.0高场区有 6个甲基信号，表明化合物含有 6个 CH3。将该化合物的 13C NMR数据与 -谷甾醇7的比较（表 2） ，两者除 C-2，C-3，C-4 有较大差别外，其余非常相近，推测该化合物 -谷甾醇的结构差别仅在于 C-3的取代基不同。将该化合物在碱性条件下水解（见实验部分） ，所得脱硫产物经 TLC 比较其 Rf值和与 -谷甾醇一致，从而进一步确认了以上推断。综合以上分析，该化合物鉴定为 -谷
11、甾醇-3-O-硫酸酯。该化合物为首次从该植物中分离得到。 （表 2。 ）2.2.5 化合物C4H4N2O2，淡黄色固体，mp 335337。1H NMR（500MHz，DMSO-d6）H：7.36（1H，d，J=7.5 Hz） ，5.46（1H，d，J=7.5 Hz） 。13C-NMR（500 MHz，DMSO-d6）C：164.5（s，C-4） ，151.4（s，C-2） ，142.1（s，C-6） ，100.3（d，C-5） 。1H NMR 谱上的质子信号 H 7.36，5.46 为烯质子信号。13C NMR显示 4 个碳信号：C 164.5（s） ，151.4（s） ，142.1（s）
12、，100.3（d）分别归属为酰胺、脲基和双键的碳信号。该化合物的理化性质和波谱数据与文献报道8一致，故鉴定为尿嘧啶（uracil） 。该化合物为首次从该植物中分离得到。2.2.6 化合物C5H6N2O2，淡黄色固体，mp 308310 。1H NMR（500MHz，DMSO-d6）：7.20（1H，d） ，1.72（3H，s，5-CH3） 。13C NMR（500MHz，DMSO-d6）：165.0（s，C-4） ，151.4（s，C-2） ，137.6（d，C-6） ，107.9（s，C-5） ，11.8（q，5-CH3） 。1H NMR谱上的质子信号 H 7.36为烯质子信号，H 1.72
13、为甲基质子信号。13C NMR显示 5个碳信号：C 165.0（s） ，151.4（s） ，137.6（s） ，107.9（d）分别归属为酰胺、脲基和双键的碳信号，C 11.8为甲基信号。该化合物理化性质和波谱数据与文献报道9一致，故鉴定为胸腺嘧啶（thymine） 。该化合物为首次从该植物中分离得到。表 2 化合物和化合物的 13C NMR数据（略）3 讨论国内外目前对盾叶蕨藻化学成分的研究不多，本文报道了其中 6种成分的分离与鉴定工作，后续研究尚在进行。【参考文献】1Benzie J.A.H., Ballment E, Chisholm.J.R.M, et al. Genetic vari
14、ation in the green alga Caulerpa taxifoliaJ.Aquatic Botany，2000, 66：131.2Capon R.J., Ghisalberti E.L., Jefleries P.R., et al. Metabolites of the green algae, Caulerpa speciesJ.Phytochemistry，1983, 22(6)：1465.3徐石海, 曾陇梅. 棒叶蕨藻的化学成分研究J.中草药，1998, 29(2)：80.4Mangala B. Govenkar, Solimabi Wahidulla. Constit
15、uents of Chondria armataJ.Phytochemistry，2000, 54(8)：979.5A. S. R. Anjaneyulu, C. V. S. Prakash, U. V. Mallavadhani. Two caulerpin analogues and a sesquiterpene from Caulerpa racemosaJ.Phytochemistry，1991, 30(9)：3041.6Wilson W K, Sumpter RM, Warern JJ, et al. Analysis of unsaturated C27 sterols by n
16、uclear magnetic resonance spectroscopyJ.J Lipid Res，1996, 37 (7)：1529.7Hisashi Kojima, Noriko Sato, Akiko Hatano et al. Sterol glucosides from Prunella vulgarisJ.Phytochemistry，1990, 29(7)：2351.8Paul DE, Dunlap RB, Pollard AL, et al. 13C NMR of 5-substituted uracilsJ. J Am Chem Soc，1973, 95(13)：4398.9Goldstein JH, Tarpey AR. 13C NMR spectra of uracil, thymine and the 5-halouracilsJ.J Am Chem Soc，1971, 93(15)：3573.
