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绵萆薢化学成分研究(Ⅰ)

2017-06-28邓旭坤余惠凡舒广文江善青

关键词:薯蓣苯基亚油酸

邓旭坤,余惠凡,刘 钊,舒广文,江善青,穆 俊,段 欢,邱 峰

(中南民族大学 药学院,武汉430074)

绵萆薢化学成分研究(Ⅰ)

邓旭坤,余惠凡,刘 钊,舒广文,江善青,穆 俊,段 欢,邱 峰

(中南民族大学 药学院,武汉430074)

采用现代分离技术对绵萆薢的化学成分进行了分离纯化,并用波谱技术鉴定了其结构. 结果表明:从该植物提取物中分离得到了8个化合物,分别为(4E,6E)-1,7-双(4-羟基苯基)-4,6-庚二烯-3-酮(1)、(4E,6E)-7-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1-(4-羟基苯基)-4,6-庚二烯-3-酮(2)、对羟基苯甲醛(3)、cis-3-isobutyl-tetrahydroimidazo[1,2-a]pyridine-2,5-dione(4)、(3S)-6,8-二羟基-3-苯基-3,4-二氢异香豆素(5)、α-亚麻酸(6)、1-亚油酸甘油单酯(7)、亚油酸(8),其中化合物3、4、6、7、8为首次从该植物分离得到,且化合物4、6、7、8是首次从该属植物中分离得到.

绵萆薢;乙酸乙酯部位;化学成分

绵萆薢为薯蓣科植物绵萆薢(DioscoreaseptemlobaThunb.)的干燥根茎,又名大萆薢、萆薢、硬饭团、金刚等,主要分布在我国浙江、江西、福建、湖南、湖北、广东及广西等地. 绵萆薢在湖北恩施也是常用的一种土家药,土家医称之为“穿地龙”或“过山龙”. 因其具有利湿去浊、祛风除痹的功效,在临床上传统用于淋病白浊、白带过多、湿热疮毒、腰膝痹痛等病症. 现今在慢性前列腺炎、乳糜尿、风湿及类风湿性关节炎等病的治疗中多有应用[1]. 研究表明,绵萆薢主要含有甾体类、二芳基庚烷类、木脂素类、有机酸、酯类、多糖、黏液质及鞣质等化学成分,具有抗肿瘤、抗骨质疏松、降尿酸、降血脂、抗真菌、抗心肌缺血及预防动脉粥样硬化等药理作用[2-4].

为了探明其药效物质基础,本课题组对其化学成分进行了系统研究. 运用正相和反相硅胶柱色谱、高效液相半制备色谱等分离和纯化方法[5-7],同时配合硅胶薄层层析跟踪分析,从绵萆薢的乙酸乙酯萃取部位分离得到了8个化合物(图1).

图1 化合物1~8的结构式Fig.1 Chemical structures of compounds 1-8

1 实验部分

1.1 仪器与材料

核磁共振波谱仪(AM-600 型,德国Bruker公司),高效液相色谱仪(Ultimate 3000 型,美国Dionex公司),色谱柱( 10 mm × 250 mm,XDB-C18 ,美国Agilent 公司),薄层三用紫外分析仪( ZF-6型,上海嘉鹏有限公司) .

柱层析硅胶( 100~200目、200~300目,青岛海洋化工厂). 分析纯试剂:乙醇、石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇、甲醇.乙腈(分析纯:天津博迪有限公司; 色谱纯:中国昌泰兴业有限公司).

2016年4月上旬,在湖北省恩施州宣恩县椿木营乡海拔1650~1800m的山坡、路旁、密林下和灌木丛中采集绵萆薢,经中南民族大学药学院刘新桥副教授鉴定为薯蓣科绵萆薢属植物绵萆薢(DioscoreaseptemlobaThunb). 药材标本存放于中南民族大学药学院.

1.2 提取与分离

取绵萆薢的干燥根茎10 kg淋洗切片后晒干,粉碎. 粗粉置95%和70%乙醇中依次回流提取各3次,每次3 h,过滤,合并滤液,减压浓缩得浸膏,将浸膏用蒸馏水分散后依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯及正丁醇进行萃取后得石油醚萃取部位(5 g)、二氯甲烷部位(22 g)、乙酸乙酯部位(49 g)及正丁醇部位(340 g). 取乙酸乙酯部位浓缩物30 g,以二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(体积比分别为10∶0,9.5∶0.5,9∶1,8.5∶1.5,8∶2,7∶3,6∶4,5∶5,0∶10) 经正相硅胶柱色谱分离,TLC薄层分析合并同类成分得到18个不同组分(Fr.1~Fr.18).Fr.3(4.3g)经反相硅胶柱(C18)、水-甲醇梯度洗脱(体积比10∶0→0∶10)和半制备高效液相(HPLC) 进行分离,得到单体化合物1~5(重量:10、12、8、10、8 mg),Fr.4(2.2 g)经反相硅胶柱(C18)、水-甲醇梯度洗脱(体积比10∶0→0∶10)和半制备高效液相(HPLC) 进行分离,得到单体化合物6~8(重量:8、9、6 mg).

2 结构鉴定

化合物1 黄色无定型粉末,1H-NMR(600 MHz,MeOD)δ: 7.36(3H,m,H-5,2″,6″),6.98(2H,d,J=8.5 Hz,H-2′,6′),6.81(1H,d,J=13.2 Hz,H-7),6.76(1H,m,H-6),6.67(2H,d,J=13.2 Hz,H-3″,5″),6.22(1H,m,H-4),2.82(2H,m,H-2),2.75(2H,m,H-1);13C-NMR(151 MHz,MeOD)δ: 202.92(C-3),160.21(C-4″),156.66(C-4′),146.26(C-5),143.68(C-7),133.27(C-1′),130.34(C-6′),130.21(C-2′),129.09(C-1″),128.83(C-4),124.91(C-6),116.71(C-5″),116.13(C-3′,5′),43.13(C-2),30.78(C-1). 以上数据与文献[8]基本一致,故鉴定其为1,7-bis(4-hydroxyphenyl)-4,6-heptabien-3-one.

化合物2 黄色无定型粉末,1H-NMR(600 MHz,MeOD)δ: 7.38(1H,dd,J=15.2 Hz,10.2 Hz,H-5),7.09(1H,d,J=1.8 Hz,H-2″),7.03(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′),7.00(1H,dd,J=8.8 Hz,2.0 Hz,H-6″),6.96(1H,d,J=15.6 Hz,H-7),6.88(1H,dd,J=15.6 Hz,10.4 Hz,H-6),6.79(1H,d,J=8.8 Hz,H-5″),6.69(1H,d,3′,5′,J=8.8 Hz,H-3′,5′),6.23(2H,d,J=12.4 Hz,H-4),3.87(3H,s,H-3″,-OCH3),2.86(2H,m,H-2),2.79(2H,m,H-1);13C-NMR(151 M Hz,MeOD)δ: 202.92(C-3),156.67(C-4′),149.50(C-4″),149.29(C-3″),146.20(C-5),143.92(C-7),133.27(C-1′),130.40(C-2′,6′),129.79(C-1″),128.93(C-4),125.22(C-6),122.98(C-6″),116.42(C-3′),116.13(C-5′),110.93(C-2″),56.32(C-3″,-OCH3),43.18(C-2),30.80(C-1). 以上数据与文献[9]中基本一致,故鉴定其为(4E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1-(4-hydroxyphenyl)hepta-4,6-dien-3-one.

化合物3 淡黄色片状晶体,1H-NMR(600 MHz,MeOD)δ: 9.71(1H,s,CHO),7.73(2H,d,H-2,6),6.90(2H,d,H-3,5);13C-NMR(151 MHz,MeOD)δ: 191.42(CHO),163.96(C-1),133.38(C-2,C-6),130.10(C-3,C-5),116.74(C-4). 以上数据与文献[10]报道一致,故鉴定其为对羟基苯甲醛.

化合物4 无色片状晶体,1H-NMR(600 MHz,MeOD)δ: 4.23(1H,t,J=7.6,1.7 Hz,H-9),4.10(1H,m,H-3),3.47(2H,m,H-6),2.36(1H,m,H-7),2.08(m,1H,H-8),1.95(2H,m,H-1′,H-2′),1.53(1H,m,H-1′),0.92(6H,dd,J=6.2,3.9 Hz,H-3′,H-4′);13C-NMR(151 MHz,MeOD)δ: 172.78(C-5),168.94(C-2),60.28(C-9),54.57(C-3),46.44(C-6),39.32(C-1′),29.07(C-8),25.74(C-2′),23.67(C-7),23.37(C-3′),22.18(C-4′). 以上数据与文献[11]报道一致,故鉴定其为cis-3-isobutyl-tetrahydroimidazo [1,2-a] pyridine-2,5-dione.

化合物5 无色针状晶体,1H-NMR(600 MHz,MeOD)δ: 7.46(2H,d,J=7.3 Hz,H-2′,6′),7.38(2H,t,J=7.4 Hz,H-3′,5′),7.33(1H,t,J=7.3 Hz,H-4′),6.23(1H,br,H-5),6.20(1H,d,J=2.1 Hz,H-7),5.56(1H,dd,J=12.2,3.2 Hz,H-3),3.19(1H,dd,J=16.5,12.2 Hz,H-4),3.06(1H,dd,J=16.2,3.2 Hz,H-4);13C-NMR(151 MHz,MeOD)δ: 171.55(C-1),166.51(C-6),165.74,143.43,140.13(C-1′),129.73(C-3′,4′,5′),127.36(C-2′,6′),107.95,102.28,101.59,81.86(C-3),73.75,64.56,36.13(C-4). 以上数据与文献[12]中基本一致,故鉴定其为(S)-6,8-dihydroxy-3-phenylisochroman-1-one.

化合物6 白色蜡状,1H-NMR(400 MHz,MeOD)δ: 5.21(6H,m,H-5,H-9,10,12,13,15,16),2.81(4H,m,H-11,14),2.33(2H,t,J=7.1 Hz,H-2),2.00(4H,m,H-8,17),1.54(2H,m,H-3),1.33(8H,m,H-4,5,6,7),0.98(3H,t,J=7.1 Hz,H-18);13C-NMR(100 MHz,MeOD)δ: 175.60(C-1),132.70(C-16),131.06(C-9),128.84(C-12,C-13),128.23(C-10,C-15),34.3(C-2),30.70(C-7),30.33(C-6),30.27(C-5),30.23(C-4),28.16(C-8),26.52(C-14),26.40(C-11),24.19(C-3),21.50(C-17),14.67(C-18). 以上数据与文献[13]基本一致,故鉴定其为α-亚麻酸.

化合物7 无色针状结晶,1H NMR(400 MHz,MeOD)δ: 5.33(4H,m,H-9′~10′,12′~13′),4.12(1H,dd,J=11.4,4.4 Hz,H-1a),4.07(1H,dd,J=11.4,6.3 Hz,H-1b),3.79(2H,m,H-2),3.57(2H,m,H-3),2.75(2H,t,J=6.2 Hz,H-11′),2.33(2H,t,J=7.5 Hz,H-2′),2.04(4H,m,H-8′,14′),1.63(2H,m,H-3′),1.34(14H,m,H-4′~7′,H-15′~17′),0.91(3H,t,J=6.2 Hz,H-18′);13C-NMR(101 MHz,MeOD)δ: 175.44(C-1′),130.92(C-9′),130.85(C-13′),129.09(C-10′),129.03(C-10′),71.12(C-2),66.46(C-1),64.04(C-3),34.92(C-2′),32.68(C-14′),30.72(C-16′),30.50(C-7′),30.32(C-8′),30.22(C-15′),30.20(C-3′),28.17(C-5′),28.16(C-4′),26.54(C-6′),25.99(C-8′),23.65(C-17′),14.46(C-18′). 以上数据与文献[14]基本一致,故鉴定其为1-亚油酸甘油单酯.

化合物8 无色油状物,1H-NMR(600 MHz,MeOD)δ: 5.28(4H,m,H-9,12,13,14),2.72(2H,t,J=6.7 Hz,H-11),2.21(2H,t,J=7.4 Hz,H-2),2.01(4H,m,J=6.9,4.8 Hz,H-8,14),1.52(2H,m,H-3),1.28(14H,m,H-4~H-7,H-15~H17),0.85(3H,t,J=6.7 Hz,H-18);13C-NMR(151 MHz,MeOD)δ: 177.86(C-1),130.91(C-13),130.85(C-9),129.09(C-10),129.04(C-12),35.05(C-2),32.70(C-16),30.73(C-7),30.52(C-15),30.36(C-6),30.27(C-5),30.26(C-4),28.18(C-8),28.16(C-14),26.54(C-11),26.15(C-3),23.68(C-17),14.49(C-18). 以上数据与文献[15]中亚油酸基本一致,故鉴定其为亚油酸.

3 结语

前期实验结果显示绵萆薢乙酸乙酯提取部位有一定的抗肿瘤作用,与文献[16]报道一致,并且发现(4E,6E)-7-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-1-(4-羟基苯基)-4,6-庚二烯-3-酮(2)有明显抑制黑色素瘤SK-Mel-2细胞和肺癌A549细胞增殖的活性[9]. 通过对绵萆薢乙酸乙酯萃取部位的系统分离,得到了8个化合物,其中对羟基苯甲醛(3)、cis-3-isobutyl -tetrahydroimidazo[1,2-a]pyridine-2,5-dione(4)、α-亚麻酸(6)、1-亚油酸甘油单酯(7)、亚油酸(8)为首次从该植物分离得到,化合物4、6、7、8是首次从该属植物中分离得到.化合物4是环二肽类,有一定抗菌、肿瘤细胞杀伤活性,该化合物是目前研究热点之一. 化合物6、7、8均为不饱和脂肪酸. 本研究为绵萆薢进一步开发和研究工作提供了依据.

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Study on Chemical Composition ofDioscoreaseptemlobaThunb.(Ⅰ)

DengXukun,YuHuifan,LiuZhao,ShuGuangwen,JiangShanqing,MuJun,DuanHuan,QiuFeng

(College of Pharmaceutical Sciences,South-Central University for Nationalities,Wuhan 430074,China)

The modern extraction techniques and spectral analysis were used to study the chemical constituents ofDioscoreaseptemlobaThunb. Eight compounds were obtained and identified as (4E,6E)-7-(4-hydroxyphenyl)-1-(4-hydroxyphenyl)hepta-4,6-dien-3-one (1),(4E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1-(4-hydroxyphenyl)hepta-4,6-dien-3-one (2),4-hydroxy benzaldehyde (3),cis-3-isobutyl-tetrahydroimidazo[1,2-a] pyridine-2,5-dione (4),(S)-6,8-dihydroxy-3-phenylisochroman-1-one (5),α-Linolenic acid (6),1-Linoleic acid glycerol ester (7),Linoleic acid (8). Compounds 3,4,6,7 and 8 were isolated from this plant for the first time,moreover,compounds 4,6,7 and 8 were obtained from this genus for the first time.

DioscoreaseptemlobaThunb; ethylacetate fraction; chemical composition

2017-02-27

邓旭坤(1972-),男,教授,博士,研究方向:中药与民族药,E-mail: dxk711208@163.com

国家自然科学基金资助项目(81073147);国家科技部“十二·五”科技支撑计划资助项目(2012BAI27B06)

O629;R914.4

A

1672-4321(2017)02-0053-03

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