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海滨木槿茎的化学成分

2019-01-10宋正达李丕睿黄佳楠廖盼华

植物资源与环境学报 2019年2期
关键词:显色剂三氯甲烷木槿

姜 杉, 宋正达, 李丕睿, 黄佳楠, 廖盼华, 冯 煦, 陈 雨

〔江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园) 江苏省植物资源研究与利用重点实验室江苏省农业种质资源保护与利用平台, 江苏 南京 210014〕

海滨木槿(HibiscushamaboSieb. et Zucc.)隶属于锦葵科(Malvaceae)木槿属(HibiscusLinn.),为落叶灌木或小乔木[1],呈野生状态分布在浙江舟山和宁波等地沿海一带的海塘中。海滨木槿是一种极耐干旱瘠薄、极耐盐碱、耐海潮间歇性淹没和海浪溅泼且抗风性很强的木本花卉,常作为海岸基干林带建设和盐碱地绿化造林的主要树种[2]。 研究结果表明:多数木槿属植物对治疗跌打损伤、阴囊湿疹、皮肤癣、痢疾腹泻、痔疮出血、心脏和神经系统疾病及各类炎症有良效[3]。 作者所在项目组发现,海滨木槿茎粗提物可抑制HL-60 细胞增殖,具有一定的抗肿瘤活性(另文发表)。 为进一步明确海滨木槿茎中的抗肿瘤成分,作者对海滨木槿茎乙醇提取物的石油醚萃取部分进行了分离和结构鉴定,以期为海滨木槿的深入开发利用提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料

于2009 年8 月在浙江省海宁县青珠农场采集海滨木槿的鲜茎,经江苏省中国科学院植物研究所袁昌齐研究员鉴定,凭证标本保存在江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)。

主要仪器:Bruker AV 300/500 核磁共振光谱仪(瑞士Bruker 公司);Agilent 1260 UPLC-6530-Q-TOF-MS 液质联用仪(配有电喷雾离子源和MassHunter 5.0 工作站,美国Agilent公司);中压液相色谱仪(瑞士Büchi 公司);C18色谱柱(460mm×26 mm,20 μm,美国Aglea 公司);LC-20AR 制备高效液相色谱仪(日本Shimadzu 公司);Agilent 1100 高效液相色谱仪(美国Agilent 公司);柱色谱硅胶和薄层色谱硅胶(青岛海洋化工厂分厂);Sephadex LH-20 葡聚糖凝胶(美国GE 公司);十八烷基键合硅胶(日本YMC 公司)。

主要试剂:齐墩果酸对照品(南京春秋生物工程有限公司,批号QDGS20151210,纯度在98%以上);β-谷甾醇对照品(实验室自制,纯度在98%以上);β-胡萝卜苷对照品(实验室自制,纯度在98%以上);分析纯级甲醇(国药集团化学试剂有限公司);色谱纯级甲醇(美国Tedia 公司);蒸馏水(屈臣氏集团有限公司)。

1.2 方法

称取海滨木槿鲜茎76 kg,粉碎,在江苏省中国科学院植物研究所中试工厂中按照固液比(m/V)1 ∶10 的比例加入体积分数95%乙醇进行回流提取,共提取3 次,每次提取时间均为2 h,合并提取液,减压浓缩后得到浸膏,即海滨木槿乙醇提取物。

先向上述浸膏中加入适量的蒸馏水进行混悬,再依次加入等体积的石油醚和乙酸乙酯进行萃取,分别萃取3 次,且分别合并石油醚和乙酸乙酯萃取液;减压浓缩后称量,石油醚萃取部分为105 g,乙酸乙酯萃取部分为154 g,水溶性部分为500 g。 对石油醚萃取部分进行硅胶柱层析,洗脱液为石油醚-丙酮混合液,体积比(V∶V)分别为1 ∶0、4 ∶1和2 ∶1,根据薄层色谱分析结果合并组分相似的洗脱液,得到Fr.A、Fr.B 和Fr.C 共3 个洗脱部分;综合运用硅胶柱层析、凝胶柱层析、重结晶和制备液相色谱方法,从Fr.A 洗脱部分中分离得到化合物1(200 mg),从Fr.B 洗脱部分中分离得到化合物2(20 mg)、化合物3(24 mg)和化合物4(32 mg),从Fr.C 洗脱部分中分离得到化合物5(50 mg)、化合物6(280 mg)、化合物7(2.7 g)和化合物8(23 mg)。

2 结果和分析

化合物1:白色针晶(三氯甲烷),易溶于三氯甲烷,微溶于丙酮和甲醇。 mp:261 ℃~263 ℃,波长254 nm 下无荧光,香草醛-浓硫酸显色剂加热显暗红色,ESI-MSm/z:427[M+H]+,相对分子质量426。 结合1H-NMR 和13C-NMR,确定该化合物的分子式为C30H50O。1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:0.72(3H,H-24),0.86(3H,H-25),0.87(3H,H-23),0.95(3H,H-30),1.00(3H,H-29),1.01(3H,H-26),1.05(3H,H-27),1.18(3H,H-28)。13C-NMR(75 MHz,CDCl3)δ:22.2(C-1,CH2),41.5(C-2,CH2),213.1(C-3,C),58.2(C-4,CH),42.1(C-5,C),41.3(C-6,CH2),18.2(C-7,CH2),53.1(C-8,CH),37.4(C-9,C),59.4(C-10,CH),35.6(C-11,CH2),30.5(C-12,CH2),39.7(C-13,C),38.3(C-14,C),32.4(C-15,CH2),36.0(C-16,CH2),29.9(C-17,C),42.8(C-18,CH),35.3(C-19,CH2),28.1(C-20,C),32.7(C-21,CH2),39.3(C-22,CH2),6.8(C-23,CH3),14.6(C-24,CH3),17.9(C-25,CH3),20.2(C-26,CH3),18.6(C-27,CH3),32.0(C-28,CH3),31.7(C-29,CH3),35.0(C-30,CH3)。 根据以上数据与文献[4]的相关数据进行对比,鉴定该化合物为木栓酮(friedelin)。化合物2:白色粉末(三氯甲烷),易溶于三氯甲烷,微溶于丙酮和甲醇。 波长254 nm 下无荧光,香草醛-浓硫酸显色剂加热显暗红色,ESI-MSm/z:429[M+H]+,相对分子质量428。 结合1H-NMR 和13C-NMR,确定该化合物的分子式为C30H52O。1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:3.73(1H,t,J=2.4 Hz,H-3),1.17(3H,s,H-28),1.00(3H,s,H-27),0.99(3H,s,H-26),0.99(3H,s,H-29),0.96(3H,s,H-30),0.94(3H,brd,H-23),0.92(3H,s,H-25),0.86(3H,s,H-24)。13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:15.7(C-l),36.0(C-2),72.7(C-3),49.1(C-4),37.8(C-5),41.7(C-6),17.5(C-7),53.1(C-8),37.0(C-9),61.3(C-10),35.3(C-11),30.6(C-12),38.3(C-13),39.6(C-14),32.3(C-15),35.5(C-16),30.0(C-17),42.8(C-18),35.1(C-19),28.1(C-20),32.8(C-21),39.2(C-22),11.6(C-23),16.3(C-24),18.2(C-25),20.1(C-26),18.6(C-27),32.0(C-28),35.0(C-29),31.7(C-30)。 根据以上数据与文献[5]的相关数据进行对比,鉴定该化合物为3β-木栓醇(3β-friedelinol)。

化合物3:白色粉末(三氯甲烷),易溶于三氯甲烷,微溶于丙酮和甲醇。 波长254 nm 下无荧光,香草醛-浓硫酸显色剂加热显黄色,ESI-MSm/z:443[M+H]+,相对分子质量442。结合1H-NMR 和13C-NMR,确定该化合物的分子式为

C30H50O2。1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:0.89(3H,s,H-25),0.94(3H,s,H-30),0.98(3H,s,H-27),0.99(3H,s,H-29),1.01(3H,s,H-26),1.03(3H,s,H-24),1.06(3H,s,H-23),1.17(3H,s,H-28)。13C-NMR(75 MHz,CDCl3)δ:36.1(C-1),211.9(C-2),76.5(C-3),54.5(C-4),38.1(C-5),40.6(C-6),17.6(C-7),53.1(C-8),37.6(C-9),60.4(C-10),35.0(C-11),30.3(C-12),39.6(C-13),38.3(C-14),32.3(C-15),35.9(C-16),30.0(C-17),42.7(C-18),35.3(C-19),28.1(C-20),32.7(C-21),39.2(C-22),10.8(C-23,CH3),14.1(C-24,CH3),17.4(C-25,CH3),20.1(C-26,CH3),18.5(C-27,CH3),32.0(C-28,CH3),31.7(C-29,CH3),35.0(C-30,CH3)。 根据以上数据与文献[6]的相关数据进行对比,鉴定该化合物为3α-羟基-木栓烷-2-酮(3α-hydroxy friedel-2-one)。

化合物4:白色粉末(三氯甲烷),易溶于三氯甲烷,微溶于丙酮和甲醇。 波长254 nm 下无荧光,香草醛-浓硫酸显色剂加热显红色,ESI-MSm/z:441[M+H]+,相对分子质量440。结合1H-NMR 和13C-NMR,确定该化合物的分子式为C30H48O2。1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:0.94(3H,s,H-25),0.94(3H,s,H-30),0.98(3H,s,H-27),0.99(3H,s,H-29),1.01(3H,s,H-26),1.09(3H,s,H-24),1.17(3H,s,H-28),1.78(1H,d,J=4.3 Hz,6α-H),1.81(3H,s,H-28),1.92(1H,dd,m,6β-H),2.42(1H,dd,J=17.7,13.4 Hz,1β-H),2.53(1H,dd,J=17.7,4.3 Hz,1α-H)。13C-NMR(75 MHz,CDCl3)δ:32.2(C-1),195.0(C-2),142.6(C-3),140.7(C-4),39.7(C-5),38.4(C-6),17.9(C-7),52.6(C-8),36.7(C-9),55.7(C-10),34.7(C-11),30.2(C-12),39.5(C-13),38.2(C-14),32.3(C-15),35.9(C-16),30.0(C-17),42.7(C-18),35.3(C-19),28.1(C-20),32.7(C-21),39.2(C-22),10.3(C-23,CH3),17.6(C-24,CH3),18.5(C-25,CH3),18.8(C-26,CH3),20.0(C-27,CH3),32.1(C-28,CH3),31.7(C-29,CH3),34.9(C-30,CH3)。 根据以上数据与文献[7]的相关数据进行对比,鉴定该化合物为3α-羟基-木栓烷-3-烯-2-酮(3α-hydroxy friedel-3-en-2-one)。

化合物5:白色针晶(甲醇),易溶于三氯甲烷。 mp:308 ℃~315 ℃,香草醛-浓硫酸显色剂加热显紫红色,使用3 种展开剂的Rf值与对照品一致,混合熔点不下降,故确定该化合物为齐墩果酸(oleanic acid)。

化合物6:白色针晶(石油醚-乙酸乙酯),易溶于三氯甲烷和乙酸乙酯。 mp:140 ℃~141 ℃,香草醛-浓硫酸显色剂加热显紫红色,Liebermann-Burchard 反应呈阳性,Molish 试验呈阴性,使用3 种展开剂的Rf值均与对照品一致,混合熔点不下降,故确定该化合物为β-谷甾醇(β-sitosterol)。化合物7:白色粉末(三氯甲烷-甲醇),易溶于DMSO 和吡啶,难溶于三氯甲烷和甲醇。 mp:301 ℃~302 ℃,香草醛-浓硫酸显色剂加热显紫红色,Liebermann-Burchard 反应呈阳性,Molish 试验呈阳性,使用3 种展开剂的Rf值均与对照品一致,混合熔点不下降,故确定该化合物为 β-胡萝卜苷(β-daucosterol)。化合物8:白色针晶(石油醚-乙酸乙酯),易溶于三氯甲烷。 mp:156 ℃~159 ℃,香草醛-浓硫酸显色剂加热显紫红色,Liebermann-Burchard 反应阳性,ESI-MSm/z:413[M+H]+,相对分子质量412。 结合1H-NMR 和13C-NMR,确定该化合物的分子式为C29H48O。1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:5.34(1H,d,J=5.1 Hz,H-6),5.15(1H,dd,J=12.0,8.4 Hz,H-22),5.15(1H,dd,J=12.0,8.4 Hz,H-23),3.50(1H,m,3α-H),1.55 和1.00(6H,s,2×CH3)是18 和19 位的角甲基,0.68、0.79 和1.02(9H,d,J=6.6,6.0,5.7 Hz,3×CH3)是21、25 和27 位甲基,0.85(3H,t,J=3.9,3.6 Hz,29-CH3)。13CNMR(75 MHz,CDCl3)δ:37.2(C-1),31.6(C-2),71.8(C-3),42.3(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),33.9(C-7),31.8(C-8),51.2(C-9),36.5(C-10),21.0(C-11),40.4(C-12),42.2(C-13),56.7(C-14),23.8(C-15),28.9(C-16),55.9(C-17),12.0(C-18),21.0(C-19),39.6(C-20),19.3(C-21),129.2(C-22),138.2(C-23),50.1(C-24),24.3(C-25),31.9(C-26),18.9(C-27),25.3(C-28),12.2(C-29)。根据以上数据与文献[8]的相关数据进行对比,鉴定该化合物为豆甾醇(stigmasterol)。

上述8 种化合物均首次从海滨木槿中分离获得,并且,根据相关文献[6,9-12]记载,木栓酮、3α-羟基-木栓烷-3-烯-2-酮、齐墩果酸、β-谷甾醇和豆甾醇5 个化合物均具有抗肿瘤和抗细胞增殖的作用。

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