海绵体

海绵体 J. Nat. Prod65. , , 1161-1164 2002 Polymastia tenax Novel Cytotoxic Oxygenated C29 Sterols from the Colombian Marine Sponge ?,Gilmar Santafé Vanessa Paz, Jaime Rodríguez, and Carlos Jiménez ， Departamento de Química Fundamental, Facultade de Ciencias, Universidade de A Coruña, 15071 A Coruña,Spai n Received February 8, 2002 RβRβ: 5α,6α-epoxy-24*-ethylcholest-8(14)-en-3,7α-diol(),5,6-epoxy-24*-ethylcholest-8-en-3,7α-三种新的固醇1αα βRPolymastia tenaxdiol (),and 3-hydroxy-24*-ethylcholesta-5,8-dien-7-one(),23已经从海洋海绵体分离出来了，它们 NMRMS是从哥伦比亚的加勒比海中收集到的，它们的结构是通过广泛的和确定的。化合物1和化合物2显示出 μ0.5-10 g/mLA-549,HT-29,H-116,MS-1PC-3 时对防止和这些肿瘤细胞增殖扩散的活性。 1,2PolymastiaPolymastii从海绵体中分离出的固醇类有着不同寻常的结构和功能。属于属的样本(韧海绵目， P. Boteliformisdae属)已经被证明含有丰富、罕见的固醇类。例如，从挪威海绵中得到的第一个天然类固醇，它的 3βα3-hydroxystigmast-侧链含有以酰胺键连接类固醇上的羧基和氨基的部分，属于氨基酸。最近，两个新的固醇: 4ββP. sobustia5-en-7-one24-methylenecholestan-3,6,9α,19-tetrol 和被从中国南海收集到的海绵体中分离了出来。 5Pol有了这些先例，继续从海洋生物中寻找具有生物活性的固醇类，我们把注意力集中到了哥伦比亚海绵体 6ymastia tenax (Pulitzer-Finali,1986)上，这是由于在它的甲醇提取物中发现了细胞素。在这篇文章中，我们分离并 Rβ5α,6α-epoxy-24*-ethylcholest-8(14)-en-3,7α-diol(),5α,6α-epox描述了三种新的具有同样侧链但有着不同环的固醇:1RββRP. tenaxy-24*-ethylcholest-8-en-3,7α-diol()3-hydroxy-24*-ethylcholesta-5,8-dien-7-one()2和3，它们是从海绵体中 含有固醇的脂质提取物中分离出来的。 结果与讨论: Punta de Betín, ()海绵体样本是从哥伦比亚加勒比海的Bahía de Santa Marta圣玛尔塔收集到的，用甲醇提 CHCL/HO取。甲醇提取物在混合液中萃取得到一种棕色的有机物，该有机物再根据标准方法在甲醇水溶液和极222 7CICH性逐渐增大的溶剂中萃取。正己烷和的萃取物经过反复的恒压柱层析得到几种含甾醇的脂质。这些脂质最22 . 终通过反相高效液相色谱法分离提纯得到化合物1—3 H HOOH O 1 OHHOO 2 O HO 3 13CDEPT-135被分离出的化合物1是一种白色固体。这种化合物的类固醇种类是通过的核磁共振谱和光谱推 29528导出来的。它们显示出这种化合物有个碳原子，其中包括个四元碳(个烯族的，表明存在一个双键)，个 δδ1063 [68.6 (d), 65.1 (d), 61.3 (d)]1[c 67.次甲基，个亚甲基和个甲基。个氧化的次甲基和个被氧化的四元碳C ，7 (s)],13sodiated pseudomolecular[M Na]at m/z 467 表明存在个环氧基，个氧原子。这个信息，再加上离子， in the (+)-LRFABMS of ,CHO61表明了其具有分子式和个不饱和度。这个分子式通过高分辨快原子轰击质谱29483 ，[M Na]m/z 467.3518 被确认，它显示出了，在处的峰。 Me Me Me OH OHHOOOHH 12 1δJδ δH60.933H d, = 6.6 Hz, H-21), 0.86 (3H, s, H-19),的核磁共振谱包含个甲基信号，分别为(，H 3H 3 J = δJδJ 0.85 (6H, s, H-18 and t, 7.0 Hz,H-29), 0.82 (3H, d, = 6.8 Hz,H-27), 0.80 (3H, d, = 6.8 和H33H3H 1δHz, H-26),C29H 3.911HmC-3典型的类固醇。的核磁共振谱也显示了(，)处较宽的多重峰，这表明了上存3H δJ 3.151Hd, = 3.5 Hz, H-6,在特殊的羟基和(，)处的一个质子信号这有助于确定三元取代的环氧基团的存在。H 11H-H COSY1oxymethineoxymethine此外，实验显示出环氧基质子是和个烯丙基质子在一起的，该烯丙基质子是 1δW 4.41(1Hm, = 9 Hz,H-7)H在，处观察到的。烯族质子在的核磁共振谱中信号的缺乏确定了完全取代双键H 1/2 124-ethylchol的存在。1中剩下的质子和二氧化碳的化学位移符合具有个环氧化和物和羟基及一个完全取代双键的 211esterolDgHMQC,H-HgCOSY,gHMBC)衍生物。这些基团的位置是通过1的的核磁共振谱实验(来确定的。甲基 131δδH-19( 0.86)C-5(c 67.7s)C-H BC-5C-6质子和四元的环氧碳原子间的长远相关性表明类固醇体系中环的和3H δδδ 125.0(s)C-8H-6 3.15 d152.6(s)C-14之间存在这个基团。处的烯属四元碳原子和环氧质子()间、处的和CHC δH-18(0.85s)C-8C-14See Figure 1. 甲基质子间的异核多键相关谱都使我们把双键定位在和间。()3H NOESY37--5,6-epoxyster化合物1的立体化学相关性通过、耦合常数的分析和它的光谱数据与已知的，二羟基 δδJJoid3.91mH-32.13(dd, = 11.5Hz= 12.9Hz)核苷类似物相比来确定。()处的和临位和处的质H H H3-H4β H4β-H4α ββδH-4C-3equatorial disposition.C-7α4.41(m)子间的轴向耦合常数表明面上羟基的上羟基的型很容易通过处H δδβH-70.86sH-19NOESY2.13H-4的和()处的甲基质子间的相关性推导出，这又反过来显示出处质子的H 3H βNOSEYsee Figure 2. 相关性。这些数据显示出所有的这些质子都在这个环的面() βJβH-6H-73.5Hz valueIrciniafasciculate3实验观察到和间耦合常数为，这与发现的从海绵体中分离出来的， 8J 7α--5α6α-epoxycholest-814-ene= 3.0Hz二羟基，()中相应质子的耦合常数()接近，而且观察到的这些质子间 RNOE5α6α-C-24 24*强烈的相关性与一个，环氧构型相一致。最后，上的乙基的相对立体化学结构是通过碳原子 5a,9δ1C-24(45.83).和质子信号推导出的，因为的侧链与一系列在处有类似结构的固醇类一样有类似信号。化合物C Rβα5α,6α-epoxy-24*-ethylcholest-8(14)-en-3,7-diol. 1的结构因此被确定为 HRFABMSCHO,m/z4化合物2也是作为一种白色固体被分离出来的。2的分子式通过确定为这显示出在29483 +11367.3497 pseudomolecular[M+Na]HC的离子还说明化合物2一定是化合物1的同分异构体。化合物1和2中和 (see Tables 1 and 2)的核磁共振谱数据的比较显示出这两种化合物有着同样的侧链和一个相似的类固醇骨架核(包 gHMQC 括在同一位置的羟基和环氧官能团)，但完全取代双键的位置不同。实验可将所有的质子分配给相应的碳 δC-8C-9gHMBC126.8(s)C-原子。和间的完全取代双键的位置是通过实验确定的，这显示出处烯属四元碳原子C δJδδ8H-63.31 d, = 2.5Hz134.5(s)C-9H-19( 1.14s) (s和环氧质子()间、处和甲基质子间的交互关联性。H C 3H δδee Figure 1) C-19( 1.14 s in versus 0.86s in )C-8C-9。上甲基21的在低场的位移与和间双键的存在一致。HH 113NOESYC-1/C-21HC2的实验揭示了其与1有同样的立体化学相关性。而且，化合物2的碎片中和的核磁共振 10,11Melithaeaocraceamelithasterol A谱数据与(从软珊瑚中分离出来)一致，这意味着这两个化合物有着同样的固 β5α,6α-epoxy-3,7α-dihydroxy醇类细胞核且证实了2中基团的立体化学相关性。因此，化合物2的化学结构被确定Rβ5α,6α-epoxy-24*-ethylcholest-8-en-3,7α-diol. 为 +HRFABMS()m/z 427.3575 ([M + H])pseudomolecular化合物3的高分辨快原子轰击质谱显示出在处的质子， 13CHO.C29CDEPT-135这说明其具有分子式这种化合物的类固醇性质是从它的的核磁共振谱和谱推到出来的，29462 2967106 这显示出这种化合物有个碳原子，包括个四元碳原子，个次甲基。个亚甲基和个甲基。 1132HC化合物3的质子和碳谱数据显示出这种化合物与1和有许多相同的结构。和的核磁共振谱显示出其 C-3B中存在与1和2同样的侧链和相似的类固醇骨架核，包括上的羟基官能度。但是，环上的取代形式有很大的13C62-67 ppmB不同。化合物3中的核磁共振谱上信号的缺乏表明它的环上没有环氧结构或是羟基。相反，酮类 δ186.3s161.5 (s)161.0 (s), 134.0 (s)126.8 (d)化合物的二氧化碳的化学位移()再加上四个烯族的碳在，和的信C 13βCBα-gHMBC号及化合物3中的核磁共振谱表明这种化合物中环上存在不饱和酮的官能度。实验使我们确定 βδδδα-1.34(s) C-19C-1 34.6tC-10(了不饱和酮的位置，这显示出以下两个信号的关联性:处的甲基质子和()，H C δδδ 41.8s),C-5C-9( 161.5 and 161.0 s)6.04H-641.8C-10.和，在处的烯族质子和处的四元碳在这些数据的基CCHC β-R3hydroxy-24*-ethylcholesta-5,8-dien-7-one. 础上化合物3被确定为 A-549(HT-29 and H-116)(MS-1)新的类固醇1和2展现出抵抗人类肺癌()，人类结肠癌，老鼠内皮，和人的 (PC-3)0.5—前列腺癌细胞系的显著的胞毒活性。在这两种化合物的体外测定中，它们作为进一步生物测定的起点，μμ10g/mLIC330.5—1g/mL的一系列值(见表中的结果)。从表中两类化合物的测定值的结果可以看出一些抵50 MS-1 抗细胞的选择活性。 1Table1.H NMR(500 MHz) Chemical Shifts (ppm) and Selected HMBC and NOESY Correlations for Compounds 11-3 inCDCl【表1:CDCl中化合物1——3的H的核磁共振(500MHz)化学位移及选择的异核多键相关谱和二维N33 OE谱的相关性】 1 2 3 δmult δmult NOEδmult HMBHHH C (J in Hz) HMBC NOESY (J in Hz) HMBC SY (J in Hz) C α:1.40m α:1.62m 1.38m/1.72 1 β: 1.70m β:1.82m m α:1.93m α:1.97m H-3 1.97m/1.72 2 β: 1.52m β:1.60m H-19 m 3.91m H-4α 3.95m H-2α,H3.67m 3 -4α α:1.41m H-3,H-6 α:1.44m H-3,H-2.60m/2.54 4 H-19 β:2.18m 6 dd(11.0,1.4 β:2.13dd(12. ) 9,11.5) H-19 3.15d(3.15) C: 8 H-4α,H-7 3.31d(2.5) C: 8 H-4α,H6.04d(1.4) C: 10 6 -7 4.14m H-6,H-15,H-4.23m H-6,H- 7 (W=9) 19 (W=9.7) 19 1/21/2 2.34m 9 1.57m/1.48m 2.14m 11 1.92m/1.15m 1.97m/1.41 12 m 2.15m 2.40m 14 2.64m/2.34m H-7 2.04m/1.14 2.61m/1.43 15 m m 1.92m/1.40m 1.67m/1.30 16 m 1.21m 1.15m 1.21m 17 0.85s C: 0.57s C:12,13 0.64s C: 18 12,13,14,1,14,17 12,13 7 ,14,1 7 0.86s C:1,5,9,10 H-4β,H-7 1.14s H-2β,H1.34s C:1,519 C:1，5， -4β,H-,9,10 9，10 7 1.45m 1.38m 1.41m 20 0.93d(6.6) 0.93d(6.6) C:17,20 0.96d(6.6) C:17,21 C:17，20， 22 ,22 20,22 1.03m/1.30m 1.32m/0.91 22 m 1.04m/1.32m 1.34m/0.96 23 m 0.92m 0.92m 0.92m 24 1.67m 1.62m 1.69m 25 0.80d(6.8) 0.80d(6.8) C:24,25 0.81d(6.9) C:24,26 C:24，25， 27 ,27 25,27 0.82d(6.8) C:24,25,26 0.82d(6.8) C:24,25 0.83d(6.9) C:24,27 ,26 25,26 1.32m/1.15m C:29 1.32m/1.15C:29 1.32m/1.15 28 m m 0.85t(7.0) C:24,28 0.85t(7.0) C:24,28 0.86t(7.4) 29 C: 24,28 13δ.C NMR(125 MHz) Chemical Shifts( mult in ppm) for Compounds in CDCl[2CDClTable2.1-3表:中化合物C33 13——C(125MHz)] 13的核磁共振化学位移 C 123 1 32.1t 30.1t 34.6t 2 31.1t 30.8t 30.6t 3 68.6t 68.5t 71.9t 4 39.5t 39.1t 41.8t a5 67.7s 65.6q 161.5s 6 61.3d 62.5d 126.8d 7 65.1d 67.1d 186.3s 8 125.0s 126.8s 134.0s a9 38.6d 134.5s 161.0s 10 35.8s 37.9s 41.8s b11 18.9t 23.3t 24.7t 12 36.6t 35.7t 35.6t 13 43.1s 42.1s 42.4s 14 152.6s 49.5d 48.3d b15 24.9t 23.8t 24.6t 16 26.6t 28.7t 29.3t 17 56.6d 53.6d 53.3d 18 17.9q 11.0q 11.7q 19 16.5q 22.8q 23.7q 20 34.9d 36.6d 36.6d 21 18.9q 18.7q 18.9q 22 33.6t 33.7t 33.8t 23 26.2t 26.4t 26.5t 24 46.0d 46.0d 46.0d 25 28.9d 28.9d 28.9d 26 19.0q 18.9q 18.9q 27 19.5q 19.5q 19.6q 28 22.9t 22.9t 23.0t 29 12.3q 12.2q 12.3q Cytotoxicity of Compounds and [3] Table3.12表:化合物1和2的细胞毒性 μgLC/ml 50 compd A-549 HT-29 H-116 MS-1 PC-3 5-10 1-5 1-5 0.5-1 1-5 1 1-5 1-5 1-5 0.5-1 1 2 实验部分: 1CHClH/589nmJASCO DIP-1000500/125MHz(实验步骤。以作溶剂，用钠灯波长为的旋光仪测旋光度。用22 13113C)(AMX-Bruker )200/50MHz(H/C)(Bruker AC-200)CDCl光谱仪和核磁共振光谱仪以为溶剂和内标测核磁共振3 DEPT-135gHMQC,gHMBCgCOSY0.8sNOESY谱。用测碳原子数。用和数据测原子相关性。用的时间做实验。 Thermoquest NavigatorESMSAPcIMSVG-Quattro(+)-LRFABMSMicro 用分光光度计测和。用分光仪测。用来自mass1% NaITrisectorEBE(+)-HRFABMSRIμ-Bondapak C以有的硫代甘油作为基质的分光仪测。用有器的18 columns(250×10mm) 测超临界流体的高效液相色谱。 200145Punta de Betín, Bahí-a de Sant Marta()生物材料:年到月份在圣玛尔塔，哥伦比亚加勒比海收集到Polymastia tenaxDepartamento de Química Fundamental, Universidade de A Coruña,UNAL的的标本。存放在参考0101 得到的凭证样品。 (390 g dry wt)3×2.5LCHCL HO1?1提取和分离:将海绵体的标本冻干，甲醇()提取，减压蒸馏。在和()222 CHCl400mL10%2×400mL的溶剂中将样品萃取得到粗提取物。将层减压蒸馏并在的甲醇水溶液和己烷的混合液22 50%CHCL(3×400mL)中萃取。向极性馏分中加水直到混合液变为的甲醇水溶液，然后将此混合液在中萃取。溶剂22 0.74g0.51gCHCl 蒸发后有机层得到样品(正己烷层)和残渣(层)。22 230-400//将正己烷层在恒压层析柱(个网眼的硅胶板，用正己烷乙酸乙酯和乙酸乙酯甲醇极性递增的混合物洗 76mg/9:1脱)上分离得到若干个馏分。每种馏分用仅的乙酸乙酯洗脱反复通过甲醇水()的反相高效液相色谱法提 3.5mg1.5mgCHClCl0.74gCH纯得到化合物1和化合物2。从馏分中得到的稠油通过柱层析法(先用洗脱然后2222 /用乙酸乙酯甲醇的强极性混合液洗脱)得到几种馏分丰富的类固醇。极性较小的馏分通过反相高效液相色谱法用甲/9:11mg3/1:1醇水()的混合液洗脱提纯得到化合物。极性较高的馏分反复通过甲醇水()的反相高效液相色谱法 6mg3mg 提纯得到更多的化合物1()和化合物2() 25-3c Rβ[α]-69.0? ( 2.25 × 10,CHCl);5α,6α-Epoxy-24*-ethylcholest-8(14)-en-3,7α-diol(1):无定形的白色固体;22D 113m/zUV(MeOH)λ(log?) 248 (3.92) and 206(3.96)nm; H and C NMR, see Tables 1 and 2;(+)-HRFABMS 467.max +3518[M + Na](calcd for CHONa,? 1.7 mmu). 29483 25-3c Rβamorphous white solid;[α], CHCl); 47.3? ( 1.75 × 105α,6α-Epoxy-24*-ethylcholest-8-en-3,7α-diol(2):-22D 113+m/zH and C NMR,see Tables 1 and 2;(+)-HRFABMS 467.3497[M + Na](calcd for CHONa, ? 0.4 mmu). 29483 25-41c βRamorphous colorless solid;[α]+9.1? (5 × 10,CHCl); H 3-Hydroxy-24*-ethylcholesta-5,8-dien-7-one(3):22D 13+m/zand CNMR, see Tables 1 and 2;(+)-HRFABMS 427.3575[M + H](calcd for CHO,? 0.1 mmu). 29472 参考文献: (1) Faulkner, D. Nat. Prod. Rep. 2001, 18, 1-49,and references therein. (2) D’Auria, M. V.; Minale, L.; Riccio, R. Chem. Rev. 1993, 93, 1839-1895. (3) (a)Kong, F.; Andersen, R. J. J. Org. Chem. 1993, 58, 6924-6927. (b) Kong, F.; Andersen, R. J. Nat. Prod. 1996, 59, 379-385. (4) Xu, S. H.; Zeng, L. Mei. Chin. Chem. Lett. 2000, 11, 531-534. 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