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偏翅唐松草的化学成分研究

2018-09-14罗智慧王雅溶蔡仕宁彭镜晖吴涛涛尹田鹏

遵义医科大学学报 2018年4期
关键词:柱层析分子式小檗

罗智慧,陈 阳,王雅溶,蔡仕宁,彭镜晖,吴涛涛,尹田鹏

(遵义医学院珠海校区 珠海市中药基础及应用研究重点实验室,广东 珠海 519041)

唐松草属(ThalictrumLinn.)属于毛茛科(Ranunculaceae),全球约有300多种,我国约有70余种,全国各省区均有分布,但多数分布于西南地区[1]。唐松草属约有30余种在民间药用,不少种类有清热、治湿、发汗、止痢、治目赤等作用。该属植物功效与黄连(CoptischinensisFranch.)相近,我国约有20余种作为黄连替代品使用,被称为马尾连或土黄连。我国是唐松草属植物分布中心之一,具有种类多,分布广,资源丰富的优势。针对该属植物开展系统深入的研究,对其进行开发利用,具有广阔的应用前景。

偏翅唐松草(ThalictrumdelavayiFranch.)主要产于我国四川、云南、西藏等地,生长于海拔2 000~3 500 m山地林沟边、灌丛或疏林中。偏翅唐松草以根茎入药常于春秋季节采挖、晒干,“代黄连用,杀菌消炎”,又名土黄连、马尾黄连、马尾连等[2]。文献报道从偏翅唐松草中分离的化合物约30个,主要为生物碱[3-6]。由于植物的产地、气候等因素对化学成分影响较大,故偏翅唐松草的化学成分多样性仍值得深入探索。对其开展化学成分研究,可进一步阐明偏翅唐松草的药用物质基础,为更好地开发利用我国这一特色药用资源提供科学依据。基于此,本课题组对云南的偏翅唐松草进行了系统化学成分研究,从中分离鉴定了7个化合物,分别为:(1)tetrahydroisoquinoline;(2)腾唐松草碱;(3)小檗碱;(4)羟基酪醇;(5)高香草醇;(6)2-羟基丙酰胺;(7)棕榈酸叶绿酯(见图1)。其中化合物1首次从植物资源中分离得到;化合物4-7首次从该植物中分离得到。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 仪器与试剂 Bruker AM-400或Bruker DRX-500型核磁共振仪(Bruker,德国),TMS为内标;小型多功能中药粉碎机(大祥电子机械设备有限公司,广州);Hei-Vap Value Digital型旋转蒸发仪(Heidolph,德国);DLSB-5/10L型低温冷却液循环泵(巩义市予华仪器设备有限公司,巩义);XS 205型十万分之一电子天平(Mettler Toledo,北京)。200~300目和300~400目柱层析硅胶、G型薄层层析硅胶板(青岛海洋化工厂,青岛);氘代试剂CDCl3和(CD3)2CO(旋光医药科技有限公司,宁波);二氯甲烷(DCM)、甲醇(MeOH)、乙醇、石油醚(petroleum ether,PE)、乙酸乙酯(EtOAc)、正丁醇(BuOH)和二乙胺(diethylamine,DEA)(天津大茂化学试剂有限公司,天津);显色剂茴香醛硫酸乙醇和改良碘化铋钾试液。

1.1.2 药材 偏翅唐松草于2016年5月采集于云南省大理白族自治州,并由遵义医学院生药学教授陈阳鉴定,标本保存于遵义医学院珠海校区。

1.2 提取分离 阴干的偏翅唐松草全草约5 kg粉碎后用95%乙醇渗漉提取24 h,重复3次,合并渗漉液,减压浓缩得总浸膏约400 g。浸膏加水混悬后依次采用PE、EtOAc和BuOH萃取3次,分别合并浓缩萃取液得FrA(130 g)、FrB(90 g)和FrC(70 g)。取FrB进行硅胶柱层析梯度洗脱(VDCM:VMeOH=100∶1→1∶1)得7部分,分别是:FrB1(VDCM:VMeOH=100∶1,7 g)、FrB2(VDCM:VMeOH=50∶1,9 g)、FrB3(VDCM:VMeOH=30∶1,14 g)、FrB4(VDCM:VMeOH=20∶1,3 g)、FrB5(VDCM:VMeOH=10∶1,24 g)、FrB6(VDCM:VMeOH=5∶1,8 g)和FrB7(VDCM:VMeOH=1∶1,9 g)。其中FrB1经进一步硅胶柱层析(VPE:VEtOAc:VDEA=20∶1∶0.5→5∶1 ∶0.1)得化合物1(29 mg);FrB2经硅胶柱层析(VPE:VEtOAc:VDEA=50∶1∶1→20∶1∶0.5)得化合物3(23 mg);FrB3经硅胶柱层析(VDCM:VMeOH=20∶1→5∶1)得化合物4(25 mg);FrB5进一步经硅胶柱层析(VPE:VEtOAc=30∶1→5∶1)和葡聚糖凝胶柱层析(MeOH)得化合物7(40 mg)。FrC经硅胶柱层析(VDCM:VMeOH=100∶1→1∶1)分离得到8部分,分别是:FrC1(VDCM:VMeOH=100∶1,8 g)、FrC2(VDCM:VMeOH=50∶1,3 g)、FrC3(VDCM:VMeOH=30∶1,2 g)、FrC4(VDCM:VMeOH=20∶1,14 g)、FrC5(VDCM:VMeOH=15∶1,5 g)、FrC6(VDCM:VMeOH=10∶1,22 g)、FrC7(VDCM:VMeOH=5∶1,4 g)和FrC8(VDCM:VMeOH=1∶1,5 g)。其中FrC1进一步经硅胶柱层析(VPE:VEtOAc:VDEA=20∶1∶0.2→5∶1∶0.1)和葡聚糖凝胶柱层析(MeOH)得化合物2(16 mg);FrC4经硅胶柱层析(VPE:VEtOAc=20∶1→5∶1)得化合物5(65 mg);FrC6经硅胶柱层析(VDCM:VMeOH=20∶1→5∶1)得化合物6(32 mg)。

2 结果

从偏翅唐松草全草中分离得到7个化合物,采用核磁共振波谱学方法鉴定结构(见图1)为:(1)tetrahydroisoquinoline、(2)腾唐松草碱、(3)小檗碱、(4)羟基酪醇、(5)高香草醇、(6)2-羟基丙酰胺、(7)棕榈酸叶绿酯。其中化合物1首次从植物资源中分离得到,化合物4-7首次从该植物中分离得到。

图1 偏翅唐松草中分离得到的化合物

化合物1为淡黄色粉末,分子式C20H23NO5,1H NMR (500 MHz,CDCl3)δH:6.36 (s,1H,H-8),6.75 (d,J= 1.7 Hz,1H,H-10),6.78 (dd,J= 8.1 Hz,1.7 Hz,1H,H-14),6.36 (d,J= 8.1 Hz,1H,H-13),4.09 (dd,J= 9.5 Hz,4.5 Hz,1H,H-1),3.14 (dd,J= 9.5 Hz,4.5 Hz,1H,H-1a),2.85 (dd,J= 14.0 Hz,4.5 Hz,1H,H-1a),3.17 (td,12.0 Hz,J= 6.0 Hz,H-3a),2.88 (td,J= 12.0 Hz,6.0 Hz,H-3a),2.65 (br t,J= 6.0 Hz,2H,H-4);13C NMR (125 MHz,CDCl3)δC:56.9 (d,C-1),42.3 (t,C-1a),40.2 (t,C-3),23.3 (t,C-4),110.2 (s,C-4a),146.5 (s,C-5),133.2 (s,C-6),141.9 (s,C-7),105.4 (d,C-8),133.2 (s,C-8a),131.4 (s,C-9),112.6 (d,C-10),149.2 (s,C-11),147.9 (s,C-12),111.6 (d,C-13),121.6 (d,C-14),57.2,56.1,56.0 (q,3 × OCH3),101.5 (t,OCH2O)。以上数据与文献[7]报道一致,鉴定其为tetrahydroisoquinoline。

化合物2为黄褐色粉末,分子式C21H23NO4,1H NMR (500 MHz,CDCl3)δH:7.26 (s,1H,H-2),9.14 (s,1H,H-5),7.20 (s,1H,H-8),7.53 (d,J= 8.8 Hz,1H,H-9),7.72 (d,J= 8.8 Hz,1H,H-10),6.11 (s,2H,OCH2O),4.03 (s,3H,OCH3-3),3.90 (s,3H,OCH3-4),3.55 (m,2H,H-1'),3.11 (m,2H,H-2'),2.75 (s,6H,2 × NCH3);13C NMR (125 MHz,CDCl3)δC:129.7 (s,C-1),115.1 (d,C-2),150.7 (s,C-3),146.1 (s,C-4),125.6 (s,C-4a),129.0 (s,C-5a),106.6 (d,C-5),147.3 (s,C-6),148.0 (s,C-7),105.6 (d,C-8),125.8 (s,C-8a),106.6 (d,C-8),125.8 (d,C-9),120.3 (d,C-10),59.5 (t,C-1'),32.1 (t,C-2'),101.4 (t,OCH2O),60.0 (q,OCH3-4),56.9 (q,OCH3-3),43.9 (q,2 × NCH3)。以上数据与文献[8]报道一致,鉴定其为腾唐松草碱(thalicthuberine)。

化合物3为黄色粉末,分子式C20H18NO4,1H NMR (500 MHz,CDCl3)δH:9.79 (s,1H,H-8),8.72 (s,1H,H-13),8.13 (d,J= 9.1 Hz,1H,H-11),8.03 (d,J= 9.1 Hz,1H,H-12),7.68 (s,1H,H-1),6.99 (s,1H,H-4),6.12 (s,3H,OCH2O),4.22,4.13 (s,each 3H,2×OCH3),3.28 (t,J= 6.4 Hz,2H,H-5);13C NMR (125 MHz,CDCl3)δC:106.7 (d,C-1),150.0 (s,C-2),152.2 (s,C-3),109.5 (d,C-4),123.5 (s,C-1a),132.0 (s,C-4a),28.4 (t,C-5),57.4 (t,C-6),146.5 (d,C-8),122.0 (s,C-8a),152.3 (s,C-9),145.9 (s,C-10),121.7 (d,C-11),124.7 (d,C-12),135.4 (s,C-12a),128.3 (d,C-13),139.8 (s,C-14),62.8 (q,OCH3-9) ,57.9 (q,OCH3-10),103.8 (t,OCH2O)。以上数据与文献[4]报道一致,鉴定其为小檗碱(berberine)。

化合物4为淡黄色油状物,分子式C8H10O3,1H NMR (500 MHz,CDCl3)δH:6.68 (d,J= 8.0 Hz,1H,H-5),6.66 (d,J= 1.9 Hz,1H,H-2),6.53 (dd,J= 8.0 Hz,1.9 Hz,1H,H-6),3.68 (t,J= 7.2 Hz,2H,H-8),2.66 (t,J= 7.2 Hz,2H,H-7);13C NMR (125 MHz,CDCl3)δC:131.9 (s,C-1),117.2 (d,C-2),144.2 (s,C-3),146.7 (s,C-4),116.4 (d,C-5),121.4 (d,C-6),39.7 (t,C-7),67.0 (t,C-8)。以上数据与文献[9]报道一致,鉴定其为羟基酪醇(hydroxytyrosol)。

化合物5为黄色粉末,分子式C9H12O3,1H NMR (400 MHz,CDCl3)δH:7.03 (d,J= 8.0 Hz,1H,H-5),7.06 (d,J= 2.0 Hz,1H,H-2),6.77 (dd,J= 8.0 Hz,2.0 Hz,1H,H-6),3.90 (t,J= 6.4 Hz,2H,H-8),2.85 (t,J= 6.4 Hz,2H,H-7),3.95 (s,3H,OCH3);13C NMR (100 MHz,CDCl3)δC:130.4 (s,C-1),111.7 (d,C-2),146.7 (s,C-3),144.4 (s,C-4),114.6 (d,C-5),121.7 (d,C-6),38.9 (t,C-7),63.9 (t,C-8),56.0 (q,OCH3)。以上数据与文献[10]报道一致,鉴定其为高香草醇(homovanillyl alcohol)。

化合物6为白色晶体,分子式C3H7O2N。1H NMR (400 MHz,(CD3)2CO)δH:4.24 (q,J= 6.8,1H,H-2),1.35 (d,J= 6.8 Hz,3H,H-3);13C NMR (100 MHz,(CD3)2CO)δC:177.5 (s,C-1),67.8 (d,C-2),21.5 (t,C-3),以上数据与文献[11]报道一致,鉴定其为2-羟基丙酰胺(2-hydroxy propionamide)。

化合物7为淡绿色油状物,分子式为C36H70O2,1H NMR (400 MHz,CDCl3)δH:4.15 (d,J= 5.6 Hz,2H,H-1),5.39 (t,J= 5.6 Hz,1H,H-2),2.34 (t,J= 5.6 Hz,2H,H-2'),2.00 (m,2H,H-4),1.67 (s,3H,H-3a);13C NMR (100 MHz,CDCl3)δC:176.2 (s,C-1'),36.8 (t,C-2'),14.2 (q,C-16'),63.3 (t,C-1),123.3 (d,C-2),140.5 (s,C-3),40.0 (t,C-4),25.3 (t,C-5),36.8 (t,C-6),32.9 (d,C-7),37.5 (t,C-8),24.6 (t,C-9),37.6 (t,C-10),32.9 (d,C-11),37.5 (t,C-12),25.0 (t,C-13),39.6 (t,C-14),28.1 (d,C-15),22.8 (d,C-16,C-15a),16.3 (q,C-3a),19.9 (q,C-7a,11a)。以上数据与文献[12]报道一致,鉴定其为棕榈酸叶绿酯(phytyl palmitate)。

3 讨论

富含生物碱是唐松草属植物的一个重要特征。文献报道从唐松草属植物中分离的生物碱已超过200个,其中尤以苄基四氢异喹啉类生物碱最为丰富。该类化合物具有广泛的生理活性,如抗菌、抗肿瘤、镇痛、抗炎、抗氧化等[13-15]。小檗碱是该类成分的代表性化合物,目前临床药用于细菌性痢疾和炎症[16]。唐松草属植物中已有十余种发现含有小檗碱,这也是唐松草属植物能够作为黄连替代药材的物质基础[17]。本研究从偏翅唐松草中分离得到3个苄基四氢异喹啉类生物碱(1-3),其中包括小檗碱,进一步确定偏翅唐松草中的主要成分为小檗碱等苄基四氢异喹啉类生物碱,为其药用特别是作为黄连替代药材使用提供了科学依据。此外,tetrahydroisoquinoline此前仅见于人工合成报道[7],在本研究中首次从植物资源中分离得到。

除生物碱外,唐松草属植物还含三萜、甾体、黄酮、酚酸、不饱和脂肪酸等多种生物活性成分。文献报道部分非生物碱类成分也可能是该属植物的重要药效成分,故探索其非生物碱类成分也具有重要意义[18]。偏翅唐松草的研究以往集中于生物碱方面,未见关于非生物碱成分的报道。本研究从偏翅唐松草首次分离得到酚酸、酰胺、不饱和脂肪酸等化合物,进一步丰富了偏翅唐松草的化学组成,有助于阐明偏翅唐松草的药效物质基础,促进我国这一特色药用资源深入开发与利用。

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