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薰衣草残渣化学成分及其生物活性

2019-06-01古丽妮尕尔阿布力克木尼格尔热依亚迪卡尔阿吉艾克拜尔艾萨

中成药 2019年4期
关键词:醛酸分子式浓硫酸

古丽妮尕尔·阿布力克木, 尼格尔热依·亚迪卡尔, 阿吉艾克拜尔·艾萨

(1. 新疆医科大学, 新疆 乌鲁木齐 830054; 2. 中国科学院新疆理化技术研究所植物资源化学重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830011; 3. 新疆农业大学食品科学与药学学院, 新疆 乌鲁木齐 830052)

薰衣草Lavandula angustifolia Mill. 隶属于唇形科薰衣草属, 是一种名贵的香料植物, 原产于地中海地区, 1952 年引入我国, 现已在新疆伊犁地区大面积种植, 占全国90% 以上[1]。 薰衣草富含精油、 单宁、 香豆素、 类黄酮、 类多酚等多种化学成分[2], 以其作为原料提取出的物质在医药、 食品、化妆品等方面具有广泛应用[3-4], 研究表明, 薰衣草精油具有抗氧化[5]、 抗真菌[6]、 镇静催眠[7]、抗焦虑[8]等功效, 但其在薰衣草干花中的含有量只有1.5%左右[9], 若直接丢弃去精油后的残渣将造成极大的资源浪费[10]。 目前国内外对其研究主要集中在挥发油, 但对精油提取后残渣成分的报道很少[11]。 本实验以薰衣草经水蒸气蒸馏法提取精油后的残渣为对象, 对其正丁醇部位进行系统的成分分析, 从中分离并鉴定得到10 个化合物, 并检测其抗氧化、 降糖活性。

1 材料

Varian VNMRS600 核磁共振仪(美国瓦里安公司); Sephadex LH-20 (瑞典GE 医疗集团); Dionex UltiMate 3000 分析液相色谱仪(美国赛默飞世尔科技公司); Waters X-Select HSS T3 色谱柱(4.6 mm×250 mm, 5 μm, 美国沃特世公司);岛津Waters XSelect CSH Prop C18色 谱 柱 (10 mm × 150 mm,5 μm)、 岛津制备液相色谱仪(日本岛津公司);快速纯化制备色谱仪 (美国赛默飞世尔科技公司); 柱色谱硅胶100 ~200、 200 ~300 目和薄层色谱硅胶GF254(烟台化工科技开发实验厂)。 甲醇、氯仿为工业试剂经重蒸处理; 其余均为分析纯。 薰衣草地上部分于2014 年6 月采自于新疆伊犁地区新疆生产建设兵团农四师, 经中国科学院新疆地理生态研究所标本馆分类研究室冯樱副研究员鉴定为薰衣草改良品种新薰二号。

2 提取与分离

取药材正丁醇部位浸膏约500 g, 4 L 纯净水充分溶解后吸附于6 L 大孔吸附树脂中, 静置过夜,然 后 依 次 用 纯 净 水、 5%、 10%、 15%、 20%、25%、 30%、 40%、 50%、 65%、 80%、 95% 乙 醇洗脱, 将洗脱液浓缩蒸干, 薄层层析法(TLC) 检验合并相同流份后, 得到9 个组分Bu-A~Bu-I。

Bu-D 组分(30.4 g) 用Flash 快速分离色谱仪进行粗分, 氯仿-甲醇梯度洗脱 (4% ~100% 甲醇), TLC 和HPLC 法分析合并, 得到16 个组分BuD1~BuD16, 再依次选用Sephadex LH-20、 ODS、硅胶柱层析、 半制备型HPLC 等分离纯化, 得化合物1~8。 Bu-G 组分(28.7 g) 经Flash 快速分化色谱仪, 水-甲醇梯度洗脱 (10% ~100% 甲醇),HPLC 法分析合并, 得6 个组分BuG1~BuG6, 依次经Sephadex LH-20、 硅胶柱、 半制备型HPLC 分离, 得化合物9、 10。

3 结构鉴定

化合物1: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C21H18O12; ESI-MS m/z:463 [M+H]+。1H-NMR (600 MHz,DMSO-d6)δ: 12.90 (1H, s, -OH), 7.52 (1H, dd, J=8.6,2.3 Hz, H-6′), 7.50 (1H, d, J=2.3 Hz, H-2′),7.20 (1H, d, J=8.6 Hz, H-5′), 6.81 (1H, s, H-3), 6.49 (1H, d, J=2.1 Hz, H-8),6.20 (1H, d,J=2.1 Hz, H-6),5.05 (1H, d, J=7.3 Hz, H-1″),3.87 (1H, d, J=9.4 Hz, H-5″), 3.39 (1H, dd,J=8.5, 9.4 Hz, H-4″), 3.36 (1H, dd, J= 8.6,7.3 Hz, H-2″),3.35 (1H, dd, J=8.8,8.6 Hz, H-3″);13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ: 181.7 (C-4), 170.3 (C-6″), 164.3 (C-7), 163.1 (C-2),161.4 (C-5), 157.3 (C-9), 148.1 (C-4′), 147.0(C-3′), 124.8 (C-1′), 118.4 (C-6′), 115.9 (C-5′), 113.7 (C-2′), 104.1 (C-3), 103.7 (C-10),100.7 (C-1″), 98.9 (C-6), 94.0 (C-8), 75.3 (C-3″), 75.1 (C-5″), 72.9 (C-2″), 71.5 (C-4″)。 以上数据与文献[12] 基本一致, 故鉴定为木樨草素-4′-O-β-D-葡萄糖醛酸苷。

化合物2: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C22H20O12; ESI-MS m/z:477 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6)δ: 12.90 (1H, brs, -OH), 7.53 (1H, dd, J=8.5,2.2 Hz, H-6′), 7.50 (1H, d, J=2.2 Hz, H-2′),7.18 (1H, d, J=8.5 Hz, H-5′), 6.82 (1H, s, H-3), 6.49 (1H, d, J=2.0 Hz, H-8),6.21 (1H, d,J= 2.0 Hz, H-6), 5.48 (1H, brs, -OH), 5.31(1H, brs, -OH),5.17 (1H, d, J=7.3 Hz, H-1″),4.14 (1H, d, J=9.4 Hz, H-5″), 3.68 (1H, S, -OCH3), 3.39 (1H, m, H-3″), 3.39 (1H, m, H-2″), 3.44 (1H, m, H-4″);13C-NMR (100 MHz,DMSO-d6) δ: 181.7 (C-4), 169.1 (C-6″) 164.3(C-2), 163.1 (C-7), 161.4 (C-5), 157.3 (C-9),148.0 (C-4′),146.9 (C-3′),124.9 (C-1′),118.4(C-6′), 115.6 (C-5′), 113.7 (C-2′), 104.0 (C-3), 103.7 (C-10), 100.2 (C-1″), 98.9 (C-6),94.0 (C-8), 75.1 (C-5″), 75.0 (C-3″), 72.8 (C-2″), 71.4 (C-4″), 52.0 (-OCH3)。 以上数据除了6″-甲基信号外, 其余信号与文献[12] 基本一致,故鉴定为木樨草素-3′-O-β-D- (6″-甲基) -葡萄糖醛酸苷。

化合物3: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C21H18O12; ESI-MS m/z:463 [M+H]+。1H-NMR (600 MHz,DMSO-d6)δ: 12.99 (1H, brs, 5-OH), 7.44 (1H, m, H-6′)7.43 (1H, m, H-2′),6.90 (1H, d, J=8.2 Hz, H-5′), 6.80 (1H,d,J=2.1 Hz,H-8),6.74 (1H,s,H-3), 6.45 (1H, d, J=2.1 Hz, H-6), 5.45 (1H,brs, -OH), 5.20 (1H, d, J=7.5 Hz, H-1″), 3.88(1H, brd, J=7.1 Hz, H-5″), 3.32 (1H, m, H-3″), 3.32 (1H, m, H-4″), 3.28 (1H, m, H-2″);13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ: 181.8 (C-4),170.8 (C-6″), 164.4 (C-2), 162.6 (C-7), 161.1(C-5), 156.9 (C-9), 149.9 (C-4′), 145.7 (C-3′), 121.3 (C-1′), 119.1 (C-6′), 116.0 (C-5′),113.5 (C-2′), 105.3 (C-10), 103.1 (C-3), 99.4(C-6), 99.3 (C-1″), 94.5 (C-8), 75.9 (C-3″),74.8 (C-5″), 72.8 (C-2″), 71.5 (C-4″)。 以上数据与文献[13] 基本一致, 故鉴定为木樨草素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷。

化合物4: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C22H20O12; ESI-MS m/z:477 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6)δ: 13.01 (1H, s, -OH), 9.85 (1H, brs, -OH),9.48 (1H, brs, -OH),7.45 (1H, dd, J=8.3,2.2 Hz, H-6′), 7.42 (1H, d, J=2.2 Hz, H-2′), 6.91(1H, d, J=8.3 Hz, H-5′), 6.82 (1H, d, J=2.1 Hz, H-8), 6.75 (1H, s, H-3), 6.47 (1H, d, J=2.1 Hz, H-6), 5.56 (1H, brs, -OH), 5.48 (1H,brs, -OH), 5.34 (1H, d, J=7.5 Hz, H-1″), 4.21(1H, J=9.4 Hz, H-5″), 3.67 (1H, s, -OCH3),3.41 (1H, dd, J = 8.9, 9.4 Hz, H-4″), 3.35(1H,t,J=8.9 Hz,H-3″),3.31 (1H,dd,J=8.9,7.5 Hz, H-2″);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ:181.8 (C-4),169.1 (C-6″),164.5 (C-2),162.4(C-7), 161.1 (C-5), 156.9 (C-9), 149.9 (C-4′), 145.7 (C-3′), 121.3 (C-1′), 119.1 (C-6′), 115.9 (C-5′), 113.5 (C-2′), 105.4 (C-10), 103.1 (C-3), 99.3 (C-6), 99.0 (C-1″),94.5 (C-8), 75.3 (C-3″), 75.1 (C-5″), 72.7(C-2″), 71.3 (C-4″), 51.9 (-OCH3)。 以上数据与文献[14] 基本一致, 故鉴定为木樨草素7-O-β-(6″-甲基) -葡萄糖醛酸苷。

化合物5: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C21H18O11; ESI-MS m/z: 447 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ: 12.97 (1H, brs, 5-OH), 7.94 (1H, d, J=8.5 Hz, H-2′), 7.94 (1H, d, J=8.5 Hz, H-6′), 6.94(1H, d, J=8.5 Hz, H-3′), 6.94 (1H, d, J=8.5 Hz, H-5′), 6.84 (1H, s, H-3), 6.84 (1H, d, J=2.0 Hz, H-8), 6.45 (1H, d, J=2.0 Hz, H-6),5.49 (1H, brs, OH),5.21 (1H, d, J=7.4 Hz, H-1″), 3.92 (1H, brd, J=8.5 Hz, H-5″),3.34 (1H,m, H-4″),3.33 (1H, m, H-3″),3.29 (1H, m, H-2″);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 181.9 (C-4), 170.7 (C-6″), 164.2 (C-2), 162.6 (C-7),161.4 (C-4′) 161.1 (C-5), 156.9 (C-9), 128.5(C-2′), 128.5 (C-6′), 120.9 (C-1′), 116.0 (C-3′), 116.0 (C-5′), 105.3 (C-10), 103.0 (C-3),99.4 (C-6), 99.2 (C-1″), 94.6 (C-8), 75.9 (C-3″), 74.8 (C-5″), 72.8 (C-2″), 71.4 (C-4″)。 以上数据与文献[15] 基本一致, 故鉴定为芹菜素-7-O-β-D-葡糖醛酸苷。

化合物6: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C22H20O11; ESI-MS m/z:461 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6)δ: 12.99 (1H, s, 5-OH), 10.40 (1H, s, -OH),7.96 (1H, d, J=8.8 Hz, H-2′),7.96 (1H, d, J=8.8 Hz, H-6′), 6.95 (1H, d, J=8.8 Hz, H-3′),6.95 (1H, d, J=8.8 Hz, H-5′), 6.87 (1H, s, H-3), 6.86 (1H, d, J=2.0 Hz, H-8),6.48 (1H, d,J=2.0 Hz,H-6),5.57 (1H,d,J=4.6 Hz,-OH),5.48 (1H, d, J=5.4 Hz, -OH), 5.32 (1H, d, J=4.3 Hz, -OH), 5.32 (1H, d, J=7.2 Hz, H-1″),4.21 (1H, d, J= 9.4 Hz, H-5″), 3.67 (1H, s,-OCH3), 3.27 ~3.46 (m, H-2″), 3.27 ~3.46 (m,H-3″), 3.27 ~ 3.46 ( m, H-4″);13C-NMR(100 MHz, DMSO-d6) δ: 181.9 (C-4), 169.1 (C-6″), 164.2 (C-2), 162.40 (C-7), 161.3 (C-4′),161.1 (C-5), 156.9 (C-9), 128.6 (C-2′), 128.6(C-6′), 121.0 (C-1′), 115.9 (C-3′), 115.9 (C-5′), 105.4 (C-10), 103.1 (C-3), 99.2 (C-6),99.0 (C-1″), 94.6 (C-8), 75.4 (C-3″), 75.1 (C-5″), 72.7 (C-2″), 71.3 (C-4″), 51.98 (-OCH3)。以上数据与文献[15] 基本一致, 故鉴定为芹菜素-7-O-β-D- (6″-甲基) -葡萄糖醛酸苷。

化合物7: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C23H22O11; ESI-MS m/z:475 [M+H]+。1H-NMR (600 MHz,DMSO-d6)δ: 12.94 (1H, brs, 5-OH), 7.95 (1H, d, J=8.4 Hz, H-6′), 7.95 (1H, d, J=8.4 Hz, H-2′), 6.94(1H, d, J=8.4 Hz, H-3′), 6.94 (1H, d, J=8.4 Hz, H-5′), 6.87 (1H, s, H-3), 6.86 (1H, brs,H-8), 6.47 (1H, brs, H-6), 5.31 (1H, d, J =7.23 Hz, H-1″), 4.17 (1H, d, J=9.6 Hz, H-5″),4.12 (2H,m,-OCH2),3.42 (1H,m,H-4″),3.35(1H, m, H-3″), 3.31 (1H, m, H-2″), 1.20 (1H,t, J=7.1 Hz, -CH3);13C-NMR (150 MHz, DMSOd6) δ: 181.9 (C-4),168.6 (C-6″),164.3 (C-2),162.4 (C-7), 162.4 (C-4′), 161.5 (C-5), 156.9(C-9), 128.5 (C-2′), 128.5 (C-6′), 120.8 (C-1′), 116.0 (C-3′), 116.0 (C-5′), 105.5 (C-10),103.1 (C-3), 99.3 (C-6), 99.1 (C-1″), 94.6 (C-8),75.4 (C-3″),75.2 (C-5″),72.7 (C-2″),71.2(C-4″), 60.7 (-OCH2), 13.9 (-CH3)。 以上数据与文献[16] 基本一致, 故鉴定为芹菜素-7-O-β-D- (6″-乙基) -葡萄糖醛酸苷。

化合物8: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C25H26O11; ESI-MS m/z:503 [M+H]+。1H-NMR (600 MHz,DMSO-d6)δ: 12.94 (1H, brs, 5-OH), 7.95 (1H, d, J=8.8 Hz, H-2′), 7.95 (1H, d, J=8.8 Hz, H-6′), 6.94(1H, d, J=8.8 Hz, H-3′), 6.94 (1H, d, J=8.8 Hz, H-5′), 6.87 (1H, s, H-3), 6.85 (1H, d, J=2.0 Hz, H-8), 6.47 (1H, d, J=2.0 Hz, H-6),5.58 (1H,brs,-OH),5.46 (1H,brs, -OH),5.31(1H, d, J=7.4 Hz, H-1″), 4.17 (1H, d, J=9.7 Hz, H-5″), 4.11 (1H, dt, J = 11.0, 6.6 Hz,-OCH2),4.06 (1H, dt, J=11.0,6.5 Hz, -OCH2),3.42 (1H, m, H-4″), 3.35 (1H, m, H-3″), 3.31(1H, m, H-2″), 1.55 (2H, m, -CH2), 1.32 (2H,m, -CH2), 0.83 (3H, t, J=7.4 Hz, -CH3);13CNMR (150 MHz, DMSO-d6) δ: 181.9 (C-4),168.6 (C-6″), 164.2 (C-2), 162.3 (C-7), 161.5(C-4′), 161.1 (C-5), 156.9 (C-9), 128.5 (C-2′), 128.5 (C-6′), 120.8 (C-1′), 116.0 (C-3′),116.0 (C-5′), 105.4 (C-10), 103.0 (C-3), 99.3(C-6), 99.2 (C-1″), 94.6 (C-8), 75.5 (C-3″),75.1 (C-5″), 72.7 (C-2″), 71.1 (C-4″), 64.3(-OCH2), 29.99 (-CH2), 18.45 (-CH2), 13.4(-CH3)。 以上数据与文献[15] 基本一致, 故鉴定为芹菜素-7-O-β-D- (6″-丁基) -葡萄糖醛酸苷。

化合物9: 黄色油状物 (MeOH), 分子式C26H34O11; ESI-MS m/z: 545 [M +Na]+。1H-NMR(600 MHz, DMSO-d6) δ: 7.06 (1H, d, J=8.4 Hz,H-5), 6.97 (1H, brs, H-2), 6.85 (1H, d, J=8.4 Hz, H-6), 6.69 (1H, brs, H-2′), 6.69 (1H, brs,H-6′), 5.47 (1H, d, J=6.4 Hz, H-7),4.89 (1H,d, J = 6.7 Hz, H-1″), 3.78 (1H, s, 3′-OCH3),3.75 (1H, s, 3-OCH3), 3.71 (1H, dd, J=10.7,5.4 Hz,H-9),3.66 (1H,dd,J=11.7,4.4 Hz,H-6″), 3.61 (1H, m, H-9), 3.45 (1H, m, H-6″),3.42 (1H, m, H-8), 3.41 (2H, t, J=6.4 Hz, H-9′), 3.28 (1H, m, H-5″), 3.25 (1H, m, H-2″),3.25 (1H, m, H-3″), 3.15 (1H, m, H-4″), 2.53(2H, t, J=7.5 Hz, H-7′), 1.69 (2H, m, H-8′);13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ: 148.9 (C-3),146.1 (C-4), 145.5 (C-4′), 143.3 (C-3′), 135.5(C-1), 135.2 (C-1′), 128.8 (C-5′), 118.0 (C-6), 116.4 (C-6′), 115.3 (C-5), 112.4 (C-2′),110.3 (C-2), 100.0 (C-1″), 86.5 (C-7), 77.0(C-5″), 76.8 (C-3″), 73.2 (C-2″), 69.6 (C-4″),63.0 (C-9), 60.6 (C-6″), 60.2 (C-9′), 55.7 (3-OCH3), 55.7 (3′-OCH3), 53.5 (C-8), 34.7 (C-8′), 31.5 (C-7′)。 以上数据与文献[17] 基本一致, 故鉴定为(7S, 8R) -二氢去氢二愈创木基醇葡萄糖苷。

化合物10: 黄色无定型粉末(MeOH), 香草醛-浓硫酸反应显黄色, 分子式C15H10O6; ESI-MS m/z:287 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6)δ: 12.98 (1H, s, 5-OH), 10.79 (1H, brs, -OH),9.56 (1H, brs, -OH), 7.41 (1H, dd, J=8.2, 2.2 Hz, H-6′), 7.40 (1H, d, J=2.2 Hz, H-2′), 6.89(1H, d, J=8.2 Hz, H-5′), 6.67 (1H, s, H-3),6.45 (1H, d, J=2.1 Hz, H-8), 6.19 (1H, d, J=2.1 Hz, H-6);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ:181.6 (C-4), 164.1 (C-2), 163.8 (C-7), 161.4(C-5), 157.2 (C-9), 149.6 (C-4′), 145.7 (C-3′), 121.0 (C-1′), 118.9 (C-6′), 116.0 (C-2′),113.3 (C-5′), 103.6 (C-10), 102.8 (C-3), 98.8(C-6), 93.8 (C-8)。 以上数据与文献[18] 基本一致, 故鉴定为木樨草素。

4 活性筛选

薰衣草精油具有抗氧化、 抗真菌、 抗炎止痛、抗焦虑[8]等功效, 因此对已分离得到的化合物进行了抗氧化活性(DPPH) 和降糖活性(PTP1B)筛选, 结果见表1。

表1 生物活性IC50值Fig.1 IC50values of biological activities

表1 生物活性IC50值Fig.1 IC50values of biological activities

化合物 抗氧化活性IC50/(μmol·L-1)降糖活性IC50/(μmol·L-1)1 32.71±2.11 -173.33±9.96 -3 2 26.83±1.94 56.57±3.82 4 16.98±0.94 -134.72±7.26 -6 300.77±15.17 -7-12.12±0.73 5 17.64±0.98 9--8-10 - -维生素C 30.32±2.38 -PTP1B 抑制剂 - 1.94±0.27

5 讨论

本研究采用多种现代色谱手段从薰衣草去精油后残渣的正丁醇部位分离得到10 个黄酮苷类化合物, 发现化合物1、 3 ~4 具有较强的抗氧化活性,与阳性对照(维生素C) 相当; 化合物3、 7 ~8 具有温和的降糖活性, 有待进一步研究, 其余化合物未表现出抗氧化或降糖活性。 实验结果可为伊犁地区薰衣草的开发利用和残渣中化学成分及其生物活性的筛选提供理论和实验依据。

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