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辽宁产莱菔子化学成分研究*

2020-03-07马春艳IslamElsehemy窦德强

广州化工 2020年2期
关键词:莱菔子芥子酰基

马春艳,Islam A Elsehemy,窦德强

(1 辽宁中医药大学药学院,辽宁 大连 116600;2 天然和微生物产物化学部,国家研究中心,开罗 埃及)

莱菔子 (Raphanisemen)为十字花科植物萝卜 (RaphanussativusL.)的干燥成熟种子。莱菔子性平,味辛甘,归肺、脾 、胃经,具有经消食除胀,降气化痰的功效[1]。现代药学研究表明,莱菔子含有多种化学成分,其主要成分包括硫苷类、水溶性生物碱类、挥发油及脂肪酸类、黄酮及多糖类等[2],其中硫苷类是其主要的特征性化学成分。近几年,关于莱菔子中芥子碱硫氰酸盐的降压作用和莱菔素的抗癌及抑菌[3-5]作用成为研究较多。但其他与药效相关的化学成分尚不明确。莱菔子作为药食同源类中药,在我国使用历史悠久,产地广泛。本实验以辽宁产未经炮制的干燥生品莱菔子为研究对象,综合运用多种分离分析技术和方法,从莱菔子的正丁醇部位中分离鉴定了8种化合物。本研究为了解辽宁产莱菔子的主要化学成分及全面认识生品莱菔子的物质基础提供了理论依据。

1 仪器与材料

HITACHI 7100制备型高效液相色谱仪,日本;Agilent 1260高效液相色谱仪,美国安捷伦Agilent科技公司;色谱柱 (YMC-PackODSA,5 μm,10 mm×250 mm,日本);柱色谱及 TCL所用硅胶,青岛海洋化工厂;FA-1004 电子天平,上海精科天平厂;旋转蒸发仪,予华仪器有限责任有限公司;DZF-6050 真空干燥箱,上海一恒科技有限公司。

莱菔子购于辽宁本溪,经康廷国教授鉴定为十字花科植物莱菔 (RaphanussativusL.)的干燥成熟种子。样品保存于实验室。液相用甲醇 (色谱纯级别),天津市大茂化学试剂厂;其它试剂为分析纯级别,水为蒸馏水。

2 提取与分离

取莱菔子8.8 kg,以70%乙醇提取2次,每次2 h,合并提取液,回收乙醇至无醇味,浸膏加适量水悬浮,依次用石油醚、二氯甲烷、正丁醇、水萃取,萃取液浓缩,回收溶剂后得石油醚部位、二氯甲烷部位、正丁醇部位和水部位。正丁醇部位经硅胶柱色谱反复层析分离、羟丙基葡聚糖凝胶纯化及半制备HPLC纯化,最终得化合物Ⅰ(25 mg),Ⅱ(40 mg),Ⅲ(15 mg),Ⅳ(15 mg),Ⅴ(10 mg),Ⅵ (11 mg),Ⅶ (40 mg),Ⅷ(6 g)。

3 结构鉴定

化合物Ⅰ:白色粉末,易溶于水,不溶于氯仿、乙酸乙酯。Molish反应阳性。分子式C12H12O11,不饱和度为9。13C-NMR (150 MHz,C5D5N)。105.84、93.49为糖端基质子信号:93.49、75.06、74.94、73.40、71.46、62.34为一组α-D-吡喃葡萄糖的碳信号;105.84、84.37、79.78、75.46、64.77、62.84为一组果糖碳信号。105.84(C-1), 64.77(C-2), 79.78(C-3), 75.06(C-4), 84.37(C-5), 62.84(C-6), 93.49(C-1′), 73.40(C-2′), 75.06(C-3′), 71.76(C-4′), 74.94(C-5′), 62.34(C-6′)。以上数据与文献[6]报道一致,故鉴定化合物Ⅰ为蔗糖。

化合物Ⅱ:白色无定形粉末。分子式为C35H60O6。13C-NMR (150 MHz, C5D5N)δ:37.4(C-1), 30.2(C-2), 78.0(C-3), 39.3(C-4), 104.8(C-5), 121.9(C-6), 32.1(C-7), 32.0(C-8), 50.3(C-9), 36.3(C-10), 21.2(C-11), 40.0(C-12), 42.4(C-13), 56.7(C-14), 24.4(C-15), 28.5(C-16), 56.2(C-17), 12.1(C-18), 19.1(C-19), 36.8(C-20), 18.9(C-21), 34.1(C-22), 26.3(C-23), 46.0(C-24), 29.4(C-25), 19.3(C-26), 19.9(C-27), 23.3(C-28), 11.9(C-29)。Glu:102.5(C-1′), 75.5(C-2′), 78.5(C-3′), 71.6(C-4′), 78.4(C-5′), 62.8(C-6′)。对照文献[7]报道的碳谱数据, 确定化合物Ⅱ为胡萝卜苷。

化合物Ⅲ:白色粉末。1H-NMR (D2O, 600 MHz), δ8.16 (1H, S, H-2), 8.29 (1H, S, H-8), 3.84~6.03为糖上的氢;13C-NMR(D2O, 150 MHz), δ158.40(C-6), 155.34(C-8), 151.22(C-5), 143.40(C-2), 121.89(C-4), 91.20(C-1′), 88.65(C-4′), 76.56(C-2′), 73.49(C-3′), 64.37(C-5′),经与文献[8]数据对照,确定为腺苷。

化合物Ⅳ:无色针状结晶,溴酚蓝显黄色,显示有羟基存在。1H-NMR (400 MHz, C5D5N), δH:8.12(1H, d,J=16 Hz), 6.91(1H, d,J=16 Hz), 7.12(2H, S), 3.82(6H, S)是为芥子酸的特征符号。13C-NMR(150 MHz, C5D5N)。δc:169.6(C-9), 149.3(2C, C-3, 5), 145.3(C-7), 140.3(C-4), 125.5(C-1), 117.4(C-8), 106.7(2C, C-2, 6), 56.3(2C, 3, 5-ome),经与文献[9]数据对照,确定为芥子酸。

化合物Ⅴ:白色粉末。13C-NMR (100 MH,CD3OD): 168.96(C-1), 115.70(C-2), 147.36(C-3), 126.37(C-1′), 107.02(2C, 2′, 6′), 149.58(2C, 3′, 5′), 140.03(C-4′), 92.41(C-1″), 72.63(C-2″), 79.6(C-3″), 71.46(C-4″), 79.34(C-5″), 64.80(C-6″), 56.88(C-OMe), 24.95(C-CH3)。经与文献[10]数据对照,确定化合物为莱菔硫苷。

化合物Ⅵ:白色晶体。13C-NMR (100 MHz,CD3OD)。δ173.49(C), δ163.19(C), δ136.55(CH), 131.53(CH), 120.03(CH), 118.12(CH), 113.93(C)。经与文献[11]数据对照,确定为邻羟基苯甲酸。

化合物Ⅶ:无色结晶。13C-NMR(150 MHz,C5D5N)。δc:26.32(C-5), 39.11(C-8), 39.13(C-6), 42.83(C-4), 58.59(C-7), 192.78(C-2)。经与文献[12]数据对照,确定为S-6-(methysul-finyl)-3-thiazinan-2-thione。

化合物Ⅷ:黄色粉末FeCl3显墨绿色,示有酚羟基存在。分子式为C34H42O19。13C-NMR(150 MHz, CD3OD):92.65(C-1), 73.11(C-2), 75.09(C-3), 71.96(C-4), 72.49(C-5), 65.71(C-6), 104.84(C-7), 79.29(C-8), 74.18(C-9), 84.32(C-10), 63.81(C-11), 65.71(C-12), 169.08(1′), 119.81(2′), 147.27(3′), 126.59(4′), 106.89(2C, 5′, 9′), 149.38(2C, 6′, 8′), 139.61(7′), 168.22(1″), 115.45(2″), 147.90(3″), 126.56(4″), 107.06(2C, 5″, 9″), 149.37(2C, 6″, 8″), 139.50(7″)。以上数据与文献[10]报道一致,故鉴定化合物Ⅲ为β-D-(3-芥子酰基)果糖苷-α-D-(6-芥子酰基)葡萄糖苷。

4 讨 论

本实验对生品莱菔子进行了化学成分研究,共分离得到8个单体化合物其中1个为首次在该植物中得到。从分离化合物类型来看,以含硫和芥子酰基类化合物居多。其中化合物(Ⅷ)β-D-(3-芥子酰基)果糖基-α-D-(6-芥子酰基)葡萄糖苷又称3,6′-二芥子酰基蔗糖,分得的量较大。有研究表明3,6′-二芥子酰基蔗糖有良好的抗抑郁和神经保护作用,其在多个经典的抗抑郁模型(小鼠强迫游泳、小鼠悬尾、大鼠强迫游泳、大鼠不可预知慢性应激结合孤养模型)中以及体外模拟的抑郁模型(皮质酮损伤SH-SY5Y和C6神经细胞)中,表现出了有明显的抗抑郁样作用[13]。其机制是激活CREB磷 酸化的上游通路(丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路和钙调蛋白激酶(CaMK)通路)上的关键靶点CaMK和ERK,促进CREB磷酸化过程;进一步通过激活磷酸化CREB,与基因转录启动区的特殊组件结合刺激mRNA的转录,调节下游靶基因bax、bc1-2并调节氧化应激等细胞因子的水平,通过这些细胞因子进一步影响神经可塑性、神经分化、神经营养及神经联系及信号整合发挥抗抑郁作用[14]。而邻羟基苯甲酸的分得,也提示莱菔子可能有一定的抗炎作用,有待之后进一步研究。莱菔子化学成分复杂,药理作用广泛,但近些年关于莱菔子中芥子碱硫氰酸盐和莱菔素的研究较多,对于莱菔子黄酮、多糖等化合物的研究仅局限于提取方法研究及含量测定,现行中国药典对莱菔子质量评价指标单一,仅涉及芥子碱硫氰酸盐一种指标,较为单一。莱菔子其他一些药理作用的活性成分及作用机制仍有待进一步研究和探索。在今后的研究中,应进一步发掘莱菔子的食疗价值,选育毒性小的品种,为大力开发莱菔子资源奠定基础;发现莱菔子中更多新的化学成分,更加客观有效地对其进行质量控制;对莱菔子有效成分的药理作用进一步深入研究,扩大莱菔子临床应用范围,提高其利用价值。

5 结 论

采用硅胶柱色谱,ODS与凝胶柱色谱以及半制备色谱对莱菔子的正丁醇部位进行分离和纯化得到 8 个化合物分,通过谱学数据鉴定为蔗糖,胡萝卜苷,腺苷,芥子酸,莱菔硫苷,邻羟基苯甲酸,S-6-(methysul-finyl)-3-thiazinan-2-thione,β-D-(3-芥子酰基)果糖基-α-D-(6-芥子酰基)葡萄糖苷。化合物Ⅵ为首次从莱菔子中分离得到,为进一步开发利用莱菔子药材奠定了基础。

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