樊 浩李玉泽严淑婷黄文丽张化为姜 祎邓 翀宋小妹

（1.陕西中医药大学药学院，陕西咸阳 712046；2.陕西省中药基础与新药研究重点实验室，陕西咸阳 712046）

缬草为败酱科植物缬草属植物缬草Valeriana officinalisL.的干燥根［1］。主要集中于我国陕西秦岭一带,广泛分布于陕西长安、宁陕、蓝田、黄龙等地区,全国均有栽培。其性寒,味辛、苦,归心、肝经。临床多用于治疗失眠、焦虑、不安等神经官能症［2］。该草药首载于《科学的民间草药》,习称大救驾、小救驾、抓地虎、七里香等。缬草的生物活性主要集中在对神经系统的作用,其中包括镇静、解痉、抗抑郁、抗焦虑、抗癫痫等［3-5］。近年来研究发现其在抗菌、抗病毒及保肝护肾方面也有疗效［6-7］。

本实验进一步研究缬草化学成分,从中分离得到10个化合物,其中,化合物2～4为首次从缬草属中分离得到,化合物1、6、9为首次从该植物中分离得到,首次得到化合物1的单晶X射线衍射晶体结构数据。

1 材料

AVANCE型核磁共振波谱仪（德国Burker公司）；YMC-Pack Pro C18半制备色谱柱、LC-6AD型半制备液相色谱仪（日本岛津公司）；XtaLAB Synergy衍射仪、Sephadex LH-20 （瑞典GE Healthcare Bio-Sciences AB公司）；DLSB series型低温冷凝循环泵（郑州长城科工贸公司）；柱色谱硅胶（100～200、200～300目,青岛海洋化工厂）；薄层硅胶板（烟台江友硅胶发展有限公司）。其他试剂均为分析纯；水为超纯水。

缬草购自陕西秦岭太白,经陕西中医药大学药学院王继涛高级实验师鉴定为败酱科植物缬草属植物缬草Valeriana officinalisL.的干燥根。

2 提取与分离

缬草药材干燥根10.0 kg,粉碎后于80%乙醇回流提取3次,每次1.5 h。合并提取液,减压浓缩至无醇味,分散于水,分别用石油醚、水饱和正丁醇萃取3次,得石油醚部位14.0 g、正丁醇部位289.0 g。

取正丁醇部位等量于硅胶干法拌样后,7倍样品量硅胶上柱,硅胶柱色谱分离,以二氯甲烷-甲醇（80 ∶1、60 ∶1、40 ∶1、20 ∶1、10 ∶1、5 ∶1）梯度洗脱收集馏分,得到8个组分Fr.1～8。将Fr.2上硅胶柱分离,以石油醚-乙酸乙酯（40 ∶1、30 ∶1、20 ∶1、10 ∶1、5 ∶1）梯度洗脱收集馏分,得到4个组分Fr.2.1～2.4。将Fr.2.1用凝胶柱色谱进行分离,再经半制备HPLC纯化 （甲醇-水65 ∶35）得化合物6 （24 mg）、7 （21 mg）、8（15 mg）、9 （17 mg）。将馏分Fr.2.2用Sephadex LH-20反复纯化和结晶得到无色长方形晶体,于丙酮-石油醚中培养单晶,得白色菱晶1 （1.3 g）。馏分Fr.2.3用半制备HPLC纯化（甲醇-水42 ∶58）得化合物2 （19 mg）、4 （25 mg）。馏分Fr.2.4经凝胶柱色谱（二氯甲烷-甲醇1 ∶1）反复纯化得化合物3 （22 mg）、5 （19 mg）、10 （24 mg）。

3 结构鉴定

化合物1：无色晶体,mp 85～86 ℃,HR-ESIMS m/z：282.134 8 ［M+Na］+,分子式C17H28O3。1H-NMR （400 MHz,CDCl3） δ：0.80（3H,d,J=6.7 Hz）,0.89,1.09,1.15,2.01（each 3H,each s）,4.78 （1H,ddd,J=1.6,9.0,9.0 Hz,H-8）；13C-NMR （100 MHz,CDCl3） δ：75.2（C-1）,32.7 （C-2）,28.6 （C-3）,27.4 （C-4）,42.5 （C-5）,23.7 （C-6）,43.5 （C-7）,74.8 （C-8）,39.2 （C-9）,39.2 （C-10）,40.2 （C-11）,25.3（C-12）,27.7 （C-13）,20.4 （C-14）,18.7 （C-15）,21.6 （-OCOOCH3）,171.0 （-OCOOCH3）。以上数据与文献［8］一致,初步暂定为8-acetoxylpathchouli alcohol。为进一步确定研究其结构,于丙酮-石油醚中培养单晶,得白色菱晶,经单晶X射线衍射确定其结构,见图1,故鉴定为8-acetoxyl-pathchouli alcohol,并得到其晶体结构数据,见表1～2。

图1 化合物1单晶X射线衍射分析的分子立体结构Fig.1 Molecular three dimensional structure of compound 1 established by single crystal X-ray diffraction analysis

化合物1单晶X射线衍射的晶体结构数据为分子式C17H28O3,a=8.395 6（2）Å,b=12.303 7（3）Å,c=15.567 4 （1）Å,α=90°,β=90°,γ=90°,V=1 608.06 （7）Å3,T=293 K,波长为斜方晶结构,1.541 84 Å,晶系空间群P212121,单包密度1.158 g/mm3,Z=4,吸收系数0.612 mm-1,单包电子数目616.0,晶体大小0.2 × 0.2 ×0.2 mm3,数据收集范围5 751,9.162°≤2θ ≤151.18°,衍射指表范围-5 ≤h≤10,-14≤k≤14,-19≤l≤13,反射收集5 751,独立衍射点2 977［Rint=0.023 3,Rsigma=0.026 0］,数据限制性参数2 977、0、187,精修后残余电子密度的峰、谷值为0.21和-0.39,R10.049 7（I ＞2σ （I））和R20.122 0。其晶体数据已上传于剑桥晶体数据中心,编号为CCDC 1998428。

表1 化合物1键长Tab.1 Bond lengths of compound 1

表2 化合物1键角Tab.2 Bond angles of compound 1

化合物2：无定型粉末,ESI-MS m/z：390.2［M+H］+,分子式C26H47O2。1H-NMR （400 MHz,CDCl3） δ：5.28 （1H,m,H-5）,5.17 （1H,m,H-6）,5.27 （1H,m,H-8）,5.25 （1H,m,H-9）,5.21 （1H,m,H-11）,5.23 （1H,m,H-12）,2.77（1H,d,J=6.54 Hz,H2-2a）,2.75 （1H,d,J=6.8 Hz,H2-2b）,2.32 （2H,m,H2～7）,2.33（2H,m,H2～10）,2.09 （2H,m,H2～4）,2.01（2H,m,H2～13）,1.62 （4H,m,2×CH2）,1.27（6H,m,3×CH2）,1.28 （6H,m,3×CH2）,1.20（12 H,brs,6×CH2）,0.85 （3H,t,J=6.6 Hz,CH3-26）；13C-NMR （100 MHz,CDCl3） δ：180.1 （C-1）,130.5 （C-5）,130.4 （C-6,8）,130.1 （C-9）,128.5 （C-11）,127.9 （C-12）,34.3 （-CH2）,32.2（-CH2）,32.0 （-CH2）,29.8 （-CH2）,29.7（-CH2）,29.6 （-CH2）,29.5 （-CH2）,29.4（-CH2）,29.3 （-CH2）,29.3 （-CH2）,29.2（-CH2）,29.1 （-CH2）,29.0 （-CH2）,29.0（-CH2）,27.4 （-CH2）,29.1 （-CH2）,25.2（-CH2）,24.9 （-CH2）,22.9 （-CH2）,20.7（-CH2）,14.5 （-CH3-26）。以上数据与文献［9］一致,故鉴定为n-hexacos-5,8,11-trienoic acid。

化合物3：无色液体,ESI-MS m/z：275.4［M+H］+,分子式C17H24O3。1H-NMR （400 MHz,CDCl3） δ：0.65,0.78 （2H,d,J=6.3 Hz,H-8′）,0.91 （3H,t,J=7.0 Hz,-CH3CH2）,1.40 （2H,m,H-5′）,1.77 （2H,m,H-4′,8′）,2.23 （2H,m,H-6′）,3.39,2.53 （2H,d,J=15.5 Hz,HC3′）,3.62,3.29 （2H,dd,J=9.9,7.0 Hz,-CH3CH2）,4.06 （2H,brs,H-7′）,5.24 （1H,m,H-4）,6.58 （1H,brs,H-2′）,6.59 （1H,m,H-2）；13C-NMR （100 MHz,CDCl3） δ：14.3 （-CH3CH2）,17.1,22.6 （C-9′,l0′）,22.9 （C-5′）,25.9 （C-6′）,29.9 （C-8′）,32.1 （C-3′）,43.3 （C-4′）,60.4 （-CH3CH2）,100.1 （C-4）,109.9 （C-7′）,130.5 （C-2′）,142.2 （C-3′,2）。以上数据与文献［10］一致,故鉴定为4-epipenlanbutenolide。

化合物 4：无色胶体,HR-EI-MS m/z：188.164 4 ［M+H］+,分子式C10H22NO2。1H-NMR（400 MHz,CDCl3） δ：0.80 （3H,d,J=6.3 Hz,H-1）,2.66 （1H,m,H-2）,2.08 （2H,d,J=7.5 Hz,H-3）,5.28 （1H,brs,-NH）,3.53 （2H,ddd,J=13.8,6.6,2.7 Hz,H-6a）,2.66 （2H,ddd,J=13.8,8.7,4.5 Hz,H-6b）,3.47 （1H,ddd,J=8.7,6.3,2.7 Hz,H-7）,1.53 （1H,m,H-8）,0.87 （3H,d,J=6.9 Hz,H-9）,0.98 （3H,d,J=6.9 Hz,H-10）；13C-NMR （100 MHz,CDCl3） δ：22.6 （C-1）,25.9 （C-2）,47.1 （C-3）,173.3 （C-4）,43.3 （C-6）,77.2 （C-7）,30.2 （C-8）,19.1（C-9）,17.4 （C-10）。以上数据与文献［11］一致,故鉴定为xylariamide。

化合物 5：无色油状,HR-ESI-MS m/z：259.167 3 ［M+Na］+,分子式C15H24O24。1H-NMR（400 MHz,CDCl3） δ：4.77,4.65 （2H,s,H-13）,2.32 （2H,t,J=6.4 Hz,H-9）,2.25,2.04 （2H,m,H-5）,2.26 （1H,m,H-7）,2.07 （3H,s,H-11）,1.83 （1H,m,H-3）,1.82,1.27 （2H,m,H-6）,1.67 （2H,m,H-8）,1.56 （3H,s,H-14）,1.50 （1H,m,H-2）,1.35,1.25 （2H,m,H-4）,1.12 （3H,d,J=6.4 Hz,H-15）；13C-NMR （100 MHz,CDCl3） δ：221.1 （C-1）,209.1 （C-10）,146.6 （C-12）,113.8 （C-13）,54.4 （C-2）,45.1（C-7）,41.6 （C-9）,38.9 （C-3）,37.8 （C-5）,33.1 （C-6）,30.3 （C-11）,29.6 （C-4）,27.0 （C-8）,20.3 （C-15）,17.6 （C-14）。以上数据与文献［12］一致,故鉴定为（2R,3S）-3-methyl-2-（5-oxo-2-isopropenylhexyl）-cyclopentanone。

化合物6：亮银白色片状结晶,mp 69～71 ℃,溴酚蓝反应显黄色,ESI-MS m/z：367.3 ［M-H］-,分子式C24H48O2。1H-NMR （400 MHz,CDCl3） δ：2.52 （2H,t,J=7.5 Hz,H-2）,1.82 （2H,m,H-3）,1.28～1.31 （40H,m,H-4～23）,0.88 （3H,t,J=6.5 Hz,H-24）；13C-NMR （100 MHz,CDCl3） δ：176.2 （-C=O）,34.6 （C-2）,32.1 （C-3）,30.2（C-4～18）,29.3 （C-19）,29.6 （C-20）,9.2 （C-21）,25.5 （C-22）,23.3 （C-23）,14.4 （C-24）。以上数据与文献［13］一致,故鉴定为木蜡酸。

化合物7：白色片状固体,mp 62～63 ℃,香草醛-浓硫酸显淡紫色,ESI-MS m/z：255.1 ［M+H］+,分子式 C16H32O2。1H-NMR （400 MHz,CDCl3） δ：2.34 （2H,t,J=7.6 Hz,H-2）,1.60（2H,m,H-3）,1.23～1.27 （16H,m,H-4～13）,1.27 （2H,m,H-14）,1.35 （2H,m,H-15）,0.87（3H,t,J=7.2 Hz,H-16）；13C-NMR （100 MHz,CDCl3） δ：179.9 （C-1）,34.2 （C-2）,24.9 （C-3）,29.5 （C-4,13）,29.6 （C-5,12）,29.7 （C-6～11）,32.2 （C-14）,22.9 （C-15）,14.3 （C-16）。以上数据与文献［14］一致,故鉴定为棕榈酸。

化合物8：白色针晶（CHCl3）,mp 141～148 ℃,ESI-MS m/z：412.3 ［M+H］+,分子式C29H48O。1H-NMR （400 MHz,CDCl3） δ：5.33 （1H,d,J=3.6 Hz,H-6）,5.14 （1H,dd,J=15.3,8.5 Hz,H-22）,5.03 （1H,dd,J=15.3,8.6 Hz,H-23）,3.54 （1H,m,H-3）,1.06 （3H,s,H-19）,1.02 （3H,d,J=6.6 Hz,H-21）,0.88 （3H,d,J=6.6 Hz,H-29）,0.81～0.84 （6H,m,H-26,27）,0.73 （3H,s,H-18）。以上数据与文献［15］一致,且TLC展开后置紫外灯（254 nm）下荧光观察无斑点,10% 硫酸-乙醇显紫红色,与豆甾醇标准品在多种展开体系作TLC对照,Rf值相同,故鉴定为豆甾醇

化合物9：白色粉末（CHCl3）,ESI-MS m/z：199.1 ［M-H］-,分子式C12H24O2。1H-NMR （400 MHz,CDCl3） δ：2.35 （2H,t,J=7.5 Hz,H-2）,1.63 （2H,m,H-3）,1.25 （16H,m,H-4-11）,0.88 （3H,t,J=6.6,7.0 Hz,H-12）；13C-NMR（100 MHz,CDCl3） δ：179.6 （C-1）,34.1 （C-2）,32.1 （C-3）,29.9 （C-4）,29.8 （C-5）,29.6 （C-6）,29.5 （C-7）,29.4 （C-8）,29.2 （C-9）,24.9（C-10）,22.9 （C-11）,14.3 （C-12）。以上数据与文献［16］一致,故鉴定为月桂酸。

化合物10：白色粉末（CHCl3）,ESI-MS m/z217.3 ［M-H］-,分子式C13H12O3。1H-NMR （400 MHz,DMSO-d6） δ：3.72 （1H,s,H-1）,6.67（4H,d,J=8.4,H-2,H-2′,H-6,H-6′）,7.74（4H,d,J=8.4,H-3,H-3′,H-5,H-5′）；13C-NMR（100 MHz,DMSO-d6） δ：55.7 （C-7）,114.5 （C-2,C-2′,C-3,C-3′,C-5,C-5′,C-6,C-6′）,131.2（C-1,C-1′）,158.0 （C-4,C-4′）。上数据与文献［17］一致,故鉴定为bis （4-hydroxyphenyl）methanol。

4 讨论

本实验从缬草中分离得到10个化合物,其中化合物1、6、9为首次从该植物中分离得到,化合物2～4为首次从缬草属中分离得到,进一步为开发缬草药材提供科学依据。倍半萜是缬草药材中的主要成分,其药理活性主要集中于对神经系统的作用。通过对化合物1的单晶培养,进行X射线衍射实验首次得到其单晶X射线衍射晶体结构数据。通过数据处理及对晶体结构进行精修,确定其所属的晶系、空间群及各原子空间键长、键角。得到三维晶体结构模型、晶胞中各原子的分数坐标和指标化结果,以期丰富晶体家族。