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马蹄香化学成分研究

2019-02-12王瀚民杨尚军白少岩

食品与药品 2019年1期
关键词:马兜铃马蹄石油醚

王瀚民,马 宁,杨尚军*,白少岩*

(1. 济南大学 山东省医学科学院 医学与生命科学学院,山东 济南 250200;2.山东省医学科学院 药物研究所国家卫生部生物技术药物重点实验室 山东省罕少见病重点实验室,山东 济南 250062)

马蹄香(Saruma henryiOliv.)别名高脚细辛、冷水丹,为马兜铃科马蹄香属马蹄香的多年生直立草本植物,是马兜铃科中国特有单种属。其根状茎粗壮,有多数细长须根,夏秋采挖,阴干酒炒研粉备用,鲜叶外用治疮疡。主产自陕西、甘肃、河南、江西、湖北、四川及贵州等省,秦巴山区资源丰富[1-2],生长于海拔600~1600 m的路边、沟边、山野、荒地,尚未由人工引种栽培。中医文献记载:味辛、苦,有小毒,具温中散寒、理气镇痛之功效。现代研究表明,其根及根茎药用,有抗肿瘤、抗菌、抗病毒等活性[3-5]。马蹄香的化学成分主要有马兜铃内酰胺、马兜铃酸、生物碱、木脂素和黄酮类化合物。为了更加全面地了解马蹄香生物活性的物质基础,本实验对其化学成分继续进行研究,从中分离得到9个化合物,分别鉴定为细辛脂素(1)、金粟兰内酯(2)、shizukanolide H(3)、吲哚-3-甲酸甲酯(4)、丁二酸(5)、异嗪皮啶(6)、银线草醇F(7)、β-谷甾醇(8)、胡萝卜苷(9),其中化合物1,2,3,4,6,7均为首次从马蹄香中分离得到。

1 仪器与材料

1.1 仪器

NEXUS 870型红外光谱仪(美国Thermo Nicolet);X6型显微熔点测定仪(上海诺顶);R-200型旋转蒸发仪(瑞士Buchi);SHB-III循环水式多用真空泵(郑州长城);Acance 6002型核磁共振仪(德国Bruker);Trap VL型质谱仪(美国Agilent);1100型高效液相质谱联用仪(美国Agilent);U-3000型高效液相色谱仪(美国ThermoFisher);真空干燥箱(上海精宏);ODS(50 μm,YMC公司),HP-20大孔吸附树脂(廊坊淼阳化工);LH-20 型羟丙基葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20,上海拜利);柱层层析硅胶,薄层层析硅胶G,薄层层析硅胶GF254(青岛海洋化工厂)。

1.2 试剂

马蹄香采自陕西咸阳,经北京大学药学院尚明英教授鉴定为马兜铃科马蹄香属马蹄香Saruma henryiOliv.的干燥全草。所用试剂为分析纯和色谱纯。

2 提取与分离

取干燥的马蹄香全草16 kg,粉碎,分别用95 %乙醇、75 %乙醇提取,提取液合并,依次用石油醚、乙酸乙酯萃取,得到石油醚萃取部位350.10 g、乙酸乙酯萃取部位130.10 g。

石油醚萃取部位(Fr. 1)经硅胶柱色谱,以石油醚-乙酸乙酯溶剂系统梯度洗脱,得到组分:Fr. 1-1~Fr. 1-7,再经过硅胶柱色谱、重结晶分离纯化及高效液相制备技术,得化合物1(16.5 mg)、2(70.0 mg)、8(60.1 mg)。乙酸乙酯萃取部位(Fr. 2)经硅胶柱色谱,以二氯甲烷-甲醇溶剂系统梯度洗脱,得到组分:Fr. 2-1~Fr. 2-5,再经过硅胶柱色谱、重结晶分离纯化及高效液相制备技术,得化合物3(38.9 mg)、4(10.1 mg)、5(7.3 mg)、6(20.5 mg)、7(500.3 mg)、9(21.1 mg)。

3 结构鉴定

化合物1 白色粉末。C20H18O6,ESI-MSm/z376.8[M+Na]+,推测化合物分子量为354。1H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ:6.79~6.89(6H,m,H-2',H-2'',H-5',H-5'',H-6',H-6''),5.98(2H,s,-OCH2O-),5.97(2H,s,-OCH2O-),4.85(1H,d,J=5.2 Hz,H-6),4.42(1H,d,J=7.1 Hz,H-2),4.12(1H,d,J=9.5 Hz,H-8β),3.86(2H,m,H-8α,H-4α),3.33(2H,m,H-5,H-4β), 2.89(1H,m,H-1);13C-NMR(CDCl3,150 MHz)δ:148.2(C-3''),147.8 (C-4'),147.4(C-4''),146.8(C-3'),135.3(C-1''),132.4(C-1'),119.8 (C-6''),118.9(C-6'),108.4(C-5',5''),106.8(C-2''),106.6(C-2'), 101.3(-OCH2O-),101.2(-OCH2O-),87.9(C-6),82.2(C-2),71.1(C-4), 69.9(C-8),54.8(C-5),50.4(C-1)。以上数据与文献[6]基本一致,该化合物鉴定为细辛脂素。

化合物2 白色粉末。C17H20O4,ESI-MSm/z288.8[M+H]+,推测化合物分子量为288。1H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ:6.31(1H,s,H-9),2.36(1H, m,H-5),2.27,2.75(各1H,m,H-6),2.08(3H,s,CH3C=O),1.87(3H,s,H3-13),1.80(1H,m,H-4),1.58(1H,m,H-1),1.35(1H,m,H-3),0.93(3H,s,H3-14),0.85,0.98(各1H,m,H-2);13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ:173.2(CH3C=O),173.1(C-12),151.1(C-8),150.6(C-7),123.2(C-9),121.9(C-11),67.2(C-15),61.6(C-5),44.4 (C-4),43.3(C-10),28.3(C-1), 23.6(C-6), 23.3(C-3), 21.3(CH3C=O), 20.9(C-14),17.5(C-2),8.5(C-13)。以上数据与文献[7]基本一致,该化合物鉴定为金粟兰内酯C。

化合物3 淡黄色粉末。E S I-M Sm/z305.1[M+H]+,327.1[M+Na]+,推测化合物分子量为304。1H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ:6.43(1H,s,H-9),4.34(2H,s,H-13),4.22(2H,s,H-15),3.00(1H,d,J=17.2 Hz,H-6α), 2.45(1H,t,J=15.6 Hz,H-6β),2.28(1H,t,J=12.8 Hz,H-5),2.07(3H, s,H-2'),1.86~1.76(1H,m,H-4),1.58(1H,d,J=7.7 Hz,H-1),1.34(1H,d,J=3.0 Hz,H-3),0.98(1H,s,H-2β),0.94(3H,s,H-14),0.88 ~ 0.81(1H,m,H-2α);13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ:173.1(C-1'),171.7(C-12),153.0(C-8),150.9(C-7),125.7(C-9),124.1(C-11),67.3(C-15),61.7(C-5),54.9(C-13),44.3(C-4),43.2(C-10),28.3(C-1),23.9(C-6),23.3(C-3),21.3(C-2'),20.9(C-14),17.5(C-2)。以上数据与文献[8]基本一致,该化合物鉴定为shizukanolide H。

化合物4 白色粉末。C10H9NO2,ESI-MSm/z176.1[M+H]+,推测化合物分子量为175。1H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ:8.05(1H,d,J=7.1 Hz,H-4), 7.95(1H,s,H-2),7.44(1H,d,J=7.4 Hz,H-7),7.19(2H,m,H-5, 6),3.88(3H,s,H-9);13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ:168.0(C-8),138.3 (C-7a), 133.4(C-2),127.4(C-3a),123.9(C-6),122.7(C-5),122.0(C-4),113.1(C-7),108.4(C-3),51.5(C-9)。以上数据与文献[9]基本一致,该化合物鉴定为吲哚-3-甲酸甲酯。

化合物5 白色针晶。C4H6O4,ESI-MSm/z135.9 [M+H2O]+,推测化合物分子量为118。1H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ:2.51(4H,s,H-2, 3);13C-NMR (CD3OD,150 MHz)δ:176.3(C=O),30.0(C-2, 3)。以上数据与文献[10]基本一致,该化合物鉴定为丁二酸

化合物6 淡黄色针状结晶。C11H10O5,ESI-MSm/z222.8[M+H]+,推测化合物分子质量为222。1H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ:7.87(1H,d,J=9.4 Hz, H-4),6.93(1H,s,H-5),6.25(1H,d,J=9.4 Hz,H-3),3.97(3H,s,8-OCH3),3.92(3H,s,6-OCH3);13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ:163.6(C-2),147.5(C-6),146.7(C-4),145.8(C-9),144.8(C-7),136.3(C-8), 113.0(C-3),112.3(C-10),105.1(C-5),61.8(C8-OCH3),57.0(C6-OCH3)。以上数据与文献[11]基本一致,该化合物鉴定为异嗪皮啶。

化合物7 白色粉末。C40H44O13,ESI-MSm/z755.4 [M+Na]+,推测化合物分子质量为732。1H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ:5.91(1H,s,H-b),5.00(1H, d,J=17.0 Hz,H-d),4.92(1H,d,J=12.7 Hz,H-13'), 4.68(1H,d,J=8.4 Hz,H-15'),4.66(1H,d,J=7.3 Hz,H-13'),4.39(1H,d,J=17.0 Hz,H-d),3.91(1H,d,J=3.1 Hz,H-6),3.89(1H,s,H-9),3.71(3H,s,-OCH3), 3.49(2H,d,J=11.6 Hz,H-15'),2.91(1H,m,H-g),2.87(1H,m,H-h), 2.79(1H,d,J=7.1 Hz,H-15α),2.76(1H,dt,J=12.6, 4.4 Hz,H-h),2.72 (1H,dd,J=12.2,5.7 Hz,H-6'β),2.64(1H,dd,J=6.9,4.0 Hz,H-6'α), 2.61(1H,dd,J=14.2, 5.6 Hz,H-g),2.53(1H,m,H-15β),2.12(3H,s, H-e),2.04(1H,m,H-1),1.89(1H,s,H-5'),1.88(3H,s,H-13),1.86(1H,s,H-9'),1.84(1H,dd,J=9.1, 3.8 Hz,H-3),1.59(1H,td,J=8.2, 4.2 Hz,H-1'),1.37(1H,td,J=8.8,3.4 Hz,H-3'),1.29(1H,dd,J=9.0, 4.0 Hz,H-2'β),1.01(1H,s,H-2α),0.99(3H,s,H-14),0.79(3H,s,H-14'), 0.70(1H,td,J=8.8, 5.8 Hz,H-2'α),0.33(1H,dd,J=7.3, 4.0 Hz,H-2β);13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ: 200.6(C-8),174.7(C-7'),172.3(C-i), 172.0(C-f),171.9(C-12'),170.7(C-12),166.5(C-a),153.8(C-c), 147.0(C-11),142.7(C-4),132.8(C-5),131.2(C-7),123.4(C-11'), 113.0(C-b),93.8(C-8'),79.7(C-9),77.4(C-4'),71.5(C-15'),65.8 (C-d),61.3(C-5'),55.3(C-13'),55.0(C-9'),52.7(-OCH3),51.1(C-10),44.9(C-10'), 41.6(C-6),29.3(Cg),29.0(C-h),27.5(C-3'), 26.4(C-1),26.1(C-1'),26.0(C-14'),25.5(C-15),25.0(C-3),24.8 (C-6'),20.0(C-13),16.2(C-2),15.7(C-14),15.7 (C-e),11.7(C-2')。以上数据与文献[12]基本一致,该化合物鉴定为银线草醇F。

化合物 9 白色粉末。 易溶于吡啶,Liebermann-Burchard 反应呈阳性,与胡萝卜苷对照品TLC的多种展开剂系统下Rf值一致,与胡萝卜苷标准品混合后熔点不下降,该化合物鉴定为胡萝卜苷。

4 结论

本实验通过对马蹄香全草95 %乙醇和75 %乙醇提取物的石油醚、乙酸乙酯部位进行分离纯化,共得到9个化合物,分别是木脂素类1个:化合物1;乌药烷型倍半萜类3个:化合物2,3,7;生物碱类1个:化合物4;香豆素类1个:化合物6;有机酸类1个:化合物5;甾醇及其苷类2个:化合物8,9。

其中化合物1,2,3,4,6,7均为首次从马蹄香中分离得到,并且乌药烷型倍半萜类化合物系首次从该植物中分离得到。

致谢

感谢山东省医学科学院医药卫生科技创新工程项目经费支持。

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