6-姜烯酚的NMR數(shù)據(jù)解析

韓紅園， 王志堯， 梁雅輝， 常 霞， 張海艷， 趙天增

（河南省科學(xué)院天然產(chǎn)物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州 450002）

6-姜烯酚［6-Shogaol，（E）-1-（4-羥基-3-甲氧基苯基）癸-4-烯-3-酮］是一種從生姜中分離出的具有刺激性氣味的物質(zhì)，為姜辣素化合物. 由6-姜酚脫水形成的烷基酚類化合物，具有治療胃潰瘍、心血管疾病、老年癡呆、抗氧化、抗腫瘤、抗炎、恢復(fù)骨髓損傷所致的運(yùn)動(dòng)功能、抗肝病毒、抑制環(huán)氧化酶COX-2的表達(dá)等生物活性［1-13］. 姜酚側(cè)鏈上的C-3羰基和C-5羥基易相互作用，使姜酚的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在酸性或加熱條件下，C-4的活潑氫極易與C-5的羥基脫水形成姜烯酚［10-11］. 多項(xiàng)研究表明，在抗氧化、抗炎、抗腫瘤等諸多方面，姜烯酚比姜酚更具功效；鑒于6-姜烯酚的有效性、廣譜性及良好的安全性，其有望為治療和預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化提供新的干預(yù)策略，也很可能成為一個(gè)新的潛在抗腫瘤藥物［12-13］. 已有科研人員發(fā)現(xiàn)該化合物的存在，其δH、δC數(shù)據(jù)已有報(bào)道，但沒見詳細(xì)歸屬.

本文就6-姜烯酚進(jìn)行解析，通過DEPT及1H-1H COSY、HSQC、HMBC等2D NMR 對(duì)其1H NMR和13C NMR信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)解析及歸屬［14-18］. 其結(jié)構(gòu)得到了進(jìn)一步確證，為該類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定提供了可靠的解析方法.6-姜烯酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1 6-姜烯酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structure of 6-Shogaol

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)條件

所有NMR實(shí)驗(yàn)均在Bruker DPX 400型核磁共振儀上進(jìn)行，1H NMR的工作頻率為400 Hz，13C NMR的工作頻率為100.577 Hz，以CDCl3為測(cè)試溶劑，使用5 mm NMR探頭.1H NMR的譜寬為8000 Hz，數(shù)據(jù)點(diǎn)為32 000，弛豫延遲為1 s.13C NMR 的譜寬為25 000 Hz，數(shù)據(jù)點(diǎn)為32 000，弛豫延遲為2 s.

所有二維譜均采用正檢測(cè)探頭檢測(cè).1H-1H COSY實(shí)驗(yàn)中，1H譜寬為3185 Hz，采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)陣t1×t2=1024×128. HSQC 實(shí)驗(yàn)中，13C 譜寬為21 131 Hz，1H 譜寬為3185 Hz，采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)陣t1×t2=1024×256. HMBC 實(shí)驗(yàn)中，13C 譜寬為21 131 Hz，1H 譜寬為3185 Hz，d=1/2 JCH=3.45 ms（JCH為碳?xì)渑己铣?shù)），采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)陣t1×t2=1024×128.

1.2 儀器與試劑

Waters 600型高效液相色譜儀，Waters 2489檢測(cè)器；FS-82000s型中壓制備色譜儀；半制備柱Sunfire C18柱（250 mm×10 mm，10 μm），柱層析硅膠G板（青島海洋化工廠），F(xiàn)isher甲醇（色譜級(jí)），石油醚、乙酸乙酯等試劑為分析純. 藥材采自河南省焦作市博愛縣.

1.3 提取分離

取鮮生姜8.5 kg，洗凈切片，以3倍量的水回流提取2次，每次2 h，過濾后合并濾液，濃縮至?膏. 加入適量水溶解后，乙酸乙酯萃取，減壓濃縮，回收溶劑?膏. 取此?膏進(jìn)行中壓梯度硅膠柱層析，流動(dòng)相石油醚∶乙酸乙酯（100∶1～1∶1），得到12個(gè)流分（Fr.1～Fr.12），其中Fr.4反復(fù)柱層析，并經(jīng)半制備分離（CH3OD-H2O 75∶25）得到6-姜烯酚.

2 結(jié)果與討論

6-姜烯酚的13C NMR及DEPT譜顯示共17個(gè)碳. 其中，2個(gè)伯碳：δC13.96、55.86；6個(gè)脂肪仲碳：δC22.43、27.77、29.87、31.34、32.46、41.97；5 個(gè)叔碳：δC111.12、114.33、120.78、130.31、147.95；4 個(gè)季碳：δC133.23、143.88、146.42、199.89. 根據(jù)碳化學(xué)位移規(guī)律，伯碳δC13.96為脂肪鏈末端甲基C-12信號(hào)，伯碳δC55.88為苯環(huán)上甲基連氧碳信號(hào)，季碳δC199.89歸屬脂肪鏈上的C-3酮羰基.

6-姜烯酚的1H NMR顯示24個(gè)氫，其中，δH3.86（3H，s）為苯環(huán)上的連氧甲基氫信號(hào)；δH0.89（3H，t，J=6.8 Hz）為脂肪族末端甲基氫H-10信號(hào).

1H-1H COSY 指出，δH6.09（1H，dt，J=16.0，1.2 Hz）、6.81（1H，dt，J=16.0，6.8 Hz）相關(guān)，表明為脂肪鏈基團(tuán)上1對(duì)雙鍵質(zhì)子信號(hào)，顯示大的反式雙鍵偶合J=16.0，δH6.09歸屬H-4，δH6.81歸屬H-5；這2個(gè)雙鍵氫均與脂肪鏈仲碳?xì)洇腍2.19（2H，dq，J=1.2，6.8 Hz）相關(guān)，表明δH2.19歸屬H-6；δH2.19與δH1.44（2H，quin，J=6.8 Hz）相關(guān)，表明δH1.44歸屬H-7；δH1.44（H-7）與δH1.28（2H，m）相關(guān)，δH0.89（H-10）與δH1.30（2H，m）相關(guān)，表明δH1.28、1.30分別歸屬H-8、H-9.

HSQC顯示，δC130.31與δH6.09相關(guān)，δC147.95與δH6.81 相關(guān)，δC32.46與δH2.19相關(guān)，δC27.77與δH1.44相關(guān)，δC31.34與δH1.28相關(guān)，δC22.43與δH1.30相關(guān)；表明δC147.95歸屬C-4，δC130.31歸屬C-5，δC32.46歸屬C-6，δC27.77歸屬C-7，δC31.34歸屬C-8，δC22.43歸屬C-9.

根據(jù)氫化學(xué)位移規(guī)律和偶合常數(shù)，C-1、C-2一對(duì)脂肪鏈基團(tuán)亞甲基氫形成1個(gè)A2B2自旋系統(tǒng)；1H-1H COSY顯示δH2.86 與δH2.83 相關(guān)，與上述判斷一致. HSQC 顯示δC41.97 與δH2.83 相關(guān)，δC29.87 與δH2.86 相關(guān)；結(jié)合碳化學(xué)位移規(guī)律，化學(xué)位移較大的δC41.97與羰基碳相連，歸屬C-2，化學(xué)位移較小的δC29.87歸屬C-1；δH2.86、2.83分別歸屬H-2、H-1.

HMBC 顯示，季碳δC199.89（C-3）與δH2.86（H-1）、2.83（H-2）、6.09（H-4）、6.81（H-5）和2.19（H-6）同時(shí)相關(guān)，叔碳δC130.31（C-4）與2.19（H-6）相關(guān)，叔碳δC147.95（C-5）與δH2.19（H-6）、1.44（H-7）相關(guān)，仲碳δC27.77（C-7）與δH6.81（H-5）、2.19（H-6）和1.30（H-9）相關(guān)，仲碳δC31.34（C-8）與δH2.19（H-6）、1.44（H-7）、1.30（H-9）和0.89（H-10）相關(guān)，仲碳δC22.43（C-9）與δH1.44（H-7）、1.28（H-8）和δH0.89（H-10）相關(guān)，伯碳δC13.96（C-10）與δH1.28（H-8）、1.30（H-9）相關(guān). 證明上述歸屬的正確性.

根據(jù)氫化學(xué)位移規(guī)律和偶合常數(shù)，δH6.82（1H，d，J=8.0 Hz）僅顯示苯環(huán)鄰位偶合，δH6.68（1H，d，J=2.0，8.0 Hz）顯示苯環(huán)鄰位和間位偶合，δH6.71（1H，d，J=2.0 Hz）僅顯示苯環(huán)間位偶合；δH6.82、6.68、6.71 形成一個(gè)ABC 自旋系統(tǒng)；1H-1H COSY 顯示δH6.68 同時(shí)與δH6.71、6.82 相關(guān)，證實(shí)δH6.82、6.68、6.71 在一個(gè)苯環(huán)體系，分別歸屬H-5′、H-6′、H-2′；HSQC 顯示δC111.12 與δH6.71（H-2′）相關(guān)、δC114.33 與δH6.82（H-5′）相關(guān)，δC120.78與δH6.68（H-6′）相關(guān)，表明δC111.12、114.33、120.78分別歸屬C-2′、C-5′、C-6′.

HMBC顯示，季碳δC133.23與2.83（H-2）、δH2.86（H-1）、6.71（H-2′）6.82（H-5′）、相關(guān)，季碳δC146.42與δH3.86（OCH3）、6.71（H-2′）、6.82（H-5′）相關(guān)，季碳δC143.88與δH5.60（OH，活波氫）、6.71（H-2′）、6.82（H-5′）、6.68（H-6′）相關(guān)；表明δC133.23與C-1相連、歸屬C-1′，δC146.42與OCH3相連，歸屬C-3′、δC143.88與OH相連，歸屬C-4′，同時(shí)證明脂環(huán)氫δH2.86、2.83與苯環(huán)的相關(guān)性.

HMBC 顯示，叔碳δC111.12（C-2′）與6.68（H-6′）、6.82（H-5′）、2.86（H-1）相關(guān)，叔碳δC114.33（C-5′）與δH6.68（H-6′）、5.60（OH）相關(guān)，叔碳δC120.78 與δH6.71（H-2′）、6.82（H-5′）和3.84（OCH3）相關(guān). 證實(shí)上述歸屬的正確性.

至此，6-姜烯酚［（E）-1-（4-羥基-3-甲氧基苯基）癸-4-烯-3-酮］的所有1H NMR、13C NMR數(shù)據(jù)全部得到歸屬. 其1H、13C NMR詳細(xì)數(shù)據(jù)解析結(jié)果見表1、表2.

表1 6-姜烯酚的1H數(shù)據(jù)（CDCl3，400 MHz/H）Tab.1 1H NMR data analysis of 6-Shogaol（CDCl3，400 MHz/H）

表2 6-姜烯酚的13C數(shù)據(jù)（CDCl3，100 MHz/C）Tab.2 13C NMR data analysis of 6-Shogaol（CDCl3，100 MHz/C）

3 結(jié)論

對(duì)姜辣素類化合物6-姜烯酚［6-Shogaol，（E）-1-（4-羥基-3-甲氧基苯基）癸-4-烯-3-酮］進(jìn)行一維NMR（1H NMR、13C NMR、DEPT）和二維NMR（1H-1H COSY、HSQC、HMBC）技術(shù)檢測(cè)，對(duì)其所有的1H和13C NMR數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)解析和全歸屬，為姜辣素類化合物的結(jié)構(gòu)鑒定提供了詳細(xì)的NMR數(shù)據(jù)解析方法和依據(jù)，也為該類化合物的深入研究提供了結(jié)構(gòu)信息.

致謝：鄭州大學(xué)分析測(cè)試中心的朱衛(wèi)國(guó)及康建勛兩位老師幫助進(jìn)行核磁共振儀樣品測(cè)試，在此特致謝意！