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水葱根茎化学成分研究

2021-07-03彭电黄娟彭谷周应军肖兰丑安长沙卫生职业学院长沙0600湖南省儿童医院心血管内科长沙0007长沙县中医院长沙08中南大学湘雅药学院长沙00

中南药学 2021年5期
关键词:肉桂酸根茎硅胶

彭电,黄娟,彭谷,周应军,肖兰,丑安*(.长沙卫生职业学院,长沙 0600;.湖南省儿童医院心血管内科,长沙 0007;.长沙县中医院,长沙 08;.中南大学湘雅药学院,长沙 00)

水葱Schoenoplectus tabernaemontani(Gmel.)Palla为莎草科藨草属多年生宿根挺水草本植物[1],生长在湖沼内,分布广,可通过种子繁殖,也可营养繁殖。在受一些工业废水和生活污水污染的水体中,水葱都生长良好,不仅能从污水吸收大量的营养物质(氮、磷、钾等)和微量元素(铁、铜、锰等),而且还能吸收、分解一些有机污染物,具有净化污水的作用。《全国中草药汇编》记载水葱有除湿利尿的功效,主治水肿胀满、小便不利等[2-3]。范铮等[4-5]对水葱进行研究发现其具有抗菌活性,还能治疗前列腺增生引起的水肿。为了阐明水葱治疗疾病的物质基础,更好地开发利用该植物资源,本课题组对水葱的化学成分进行了研究[6],采用多种色谱技术从水葱的根茎中分离得到了14个化合物(见图1),分别是对羟基苯甲醇(p-hydroxylbenzyl alcohol,1)、对羟基苯甲醛(p-hydroxybenzaldehyde,2)、对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid,3)、原儿茶酸(protocatechuic acid,4)、香草酸(vanillic acid,5)、香草醛(vanillin,6)、2,3-二羟基-1-(4-羟基-3,5-二甲氧基)-1-苯丙酮(2,3-dihydroxy-1-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)propan-1-one,7)、肉桂酸(cinnamic acid,8)、对羟基肉桂酸(p-hydroxy-cinnamic acid,9)、咖啡酸(caffeic acid,10)、阿魏酸(ferulic acid,11)、5-羟基麦芽酚(5-hydroxymaltol,12)、3-羟基曲酸(3-hydroxykojic acid,13)、西番莲内酯(passiflactone,14)。化合物1,7,12~14为首次从莎草科植物中分离得到。

图1 化合物1~14的化学结构Fig 1 Structure of compounds 1-14

1 材料

旋转蒸发仪N-1300(东京理化器械株式会社);冷肼、SHB水循环真空泵(郑州长城科工贸有限公司);Agilent1260高效液相色谱仪(美国 Agilent公司);Bruker AV-400/500型 核磁共振仪(德国Bruker公司);200~300目硅胶、80~100目硅胶(青岛海洋化工有限公司);Sephadex LH-20型凝胶(GE公司);氘代二甲亚砜、氘代甲醇、氘代氯仿(安耐吉化学,萨恩化学技术上海有限公司);所用试剂均为分析纯。

水葱根茎采自湖北省天门市佛子山镇,经湖南中医药大学王智老师鉴定为莎草科藨草属植物 水 葱Schoenoplectus tabernaemontani(Gmel.)Palla,保存于中南大学湘雅药学院。

2 提取与分离

将15 kg水葱根茎用水浸泡30 min后,开始用水回流提取2次,第一次2 h,第二次1.5 h,合并滤液,减压浓缩至约30 L。先后分别用乙酸乙酯、正丁醇进行萃取,得到乙酸乙酯层113 g、正丁醇层179 g。

乙酸乙酯部位用甲醇溶解后硅胶拌样,经硅胶柱层析,以二氯甲烷-甲醇(100∶0~0∶100)梯度洗脱,得到6个组分(Fr.A~F)。流分Fr.C经反复硅胶、凝胶(Sephadex LH-20)等方法分离得到化合物9(8 mg)、10(1 g)、11(5 mg)、12(4 mg)、13(8 mg)、14(5 mg)。流分Fr.D经反复硅胶、凝胶(Sephadex LH-20)等方法分离得到化合物1(8 mg)、2(7 mg)、3(11 mg)、4(3 mg)、5(11 mg)、6(15 mg)、7(2 mg)、8(5 mg)。

3 结构鉴定

化合物1:白色针晶。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ9.25(s,4-OH),7.10(2H,d,J=8.5 Hz,H-2/6),6.70(2H,d,J=8.5 Hz,H-3/5),4.96(t,J=5.6 Hz,7-OH),4.36(2H,d,J=5.3 Hz,7-CH2);13C NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ156.6(C-4),133.2(C-1),128.5(C-3/5),115.2(C-2/6),63.2(C-7)。以上数据与文献报道[7]一致,故鉴定化合物1为对羟基苯甲醇。

化合物2:无色结晶。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ9.79(1H,s,-CHO),7.76(2H,d,J=8.6 Hz,H-2/6),6.93(2H,d,J=8.6 Hz,H-3/5);13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ191.4(CHO),163.8(C-4),132.6(C-2/6),128.9(C-1),116.3(C-3/5)。以上数据与文献报道[8]一致,故鉴定化合物2为对羟基苯甲醛。

化合物3:无色结晶。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ7.87(2H,d,J=8.2 Hz,H-2/6),6.81(2H,d,J=8.2 Hz,H-3/5)。13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ167.6(COOH),162.1(C-4),132.0(C-3/5),121.8(C-1),115.6(C-2/6)。以上数据与文献报道[9]一致,故鉴定化合物3为对羟基苯甲酸。

化合物4:无色针晶。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ7.33(1H,brs,H-2),7.28(1H,d,J=8.2 Hz,H-6),6.78(1H,d,J=8.2 Hz,H-5)。13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ167.8(C-7),150.4(C-4),145.3(C-3),122.3(C-6),122.2(C-1),117.0(C-5),115.6(C-2)。以上数据与文献报道[10]一致,故鉴定化合物4为原儿茶酸。

化合物5:无色结晶。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ7.44~7.42(2H,m,H-2/6),6.84(1H,d,J=8.3 Hz,H-5),3.80(3H,s,OCH3)。13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ167.7(COOH),151.5(C-4),147.7(C-3),123.9(C-6),122.2(C-1),115.5(C-2),113.2(C-5),56.0(OCH3)。以上数据与文献报道[11]一致,故鉴定化合物5为香草酸。

化合物6:无色结晶。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ10.27(1H,s,CHO),9.76(1H,s,4-OH),7.41(1H,dd,J=8.0,1.8 Hz,H-6),7.38(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.97(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),3.84(3H,s,OCH3)。13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ191.4(C-7),153.5(C-4),148.6(C-3),129.2(C-2),126.5(C-5),115.8(C-6),111.1(C-1),56.0(OCH3)。以上数据与文献报道[12]一致,故鉴定化合物6为香草醛。

化合物7:白色结晶。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ9.39(1H,s,4-OH),7.29(2H,s,H-2/6),5.09(1H,d,J=6.8 Hz,8-OH),5.00(1H,d,J=5.3 Hz,H-8),4.73(1H,d,J=5.4 Hz,9-OH),3.83(6H,s,3,5-OCH3),3.69(1H,d,J=5.3 Hz,H-9a),3.61(1H,d,J=5.4 Hz,H-9b)。13C NMR(126 MHz,DMSO-d6)δ198.9(C-7),148.0(C-3/5),141.6(C-4),126.0(C-1),107.1(C-2/6),74.3(C-8),64.9(C-9),56.6(OCH3)。以上数据与文献报道[13]一致,故鉴定化合物7为2,3-二羟基-1-(4-羟基-3,5-二甲氧基)-1-苯丙酮。

化合物8:无色针晶。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ7.65(2H,m),7.62(1H,d,J=16.0 Hz,H-7),7.39(3H,m),6.54(1H,d,J=16.0 Hz,H-8);13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ168.1(C-9),144.4(C-7),134.7(C-4),130.6(C-2/6),129.3(C-8),128.6(C-1),119.7(3/5)。以上数据与文献报道[14]一致,故鉴定化合物8为肉桂酸。

化合物9:淡黄色粉末。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ7.62(1H,d,J=15.9 Hz,H-7),7.46(2H,d,J=8.1 Hz,H-2/6),6.82(2H,d,J=8.1 Hz,H-3/5),6.30(1H,d,J=15.9 Hz,H-8);13C NMR(101 MHz,CD3OD)δ169.7(C-9),159.8(C-4),145.3(C-3),129.7(C-2/6),125.8(C-4),115.4(C-3/5),114.2(C-8)。以上数据与文献报道[15]一致,故鉴定化合物9为对羟基肉桂酸。

化合物10:黄棕色。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ12.17(1H,s,COOH),9.59(1H,s,4-OH),9.21(1H,s,3-OH),7.42(1H,d,J=15.9 Hz,H-7),7.03(1H,d,J=2.0 Hz,H-2),6.97(1H,dd,J=8.2,2.0 Hz,H-6),6.76(1H,d,J=8.2 Hz,H-5),6.18(1H,d,J=15.9 Hz,H-8);13C NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ168.4(C-9),148.6(C-4),146.0(C-3),145.1(C-7),126.1(C-1),121.7(C-5),116.2(C-6),115.5(C-8),115.0(2)。以上数据与文献报道[16]一致,故鉴定化合物10为咖啡酸。

化合物11:淡黄色针晶。1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ7.60(1H,d,J=15.9 Hz,H-7),7.17(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),7.06(1H,dd,J=8.2,1.8 Hz,H-6),6.81(1H,d,J=8.2 Hz,H-5),6.31(1H,d,J=15.9 Hz,H-8),3.89(3H,s,OCH3)。13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ169.6(C-9),149.1(C-3),148.0(C-4),145.5(C-7),126.4(C-1),122.6(C-6),115.1(C-5),114.5(C-2),110.3(C-8),55.1(OCH3)。以上数据与文献报道[12]一致,故鉴定化合物11为阿魏酸。

化合物12:白色粉末。1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ7.85(1H,s,H-2),2.31(3H,s,6-CH3)。13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ168.9(C-4),150.4(C-2),144.4(C-5),141.5(C-3),139.0(C-6),13.1(CH3)。以上数据与文献报道[17]一致,故鉴定化合物12为5-羟基麦芽酚。

化合物13:无色结晶。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ9.03(2H,s,3/5-OH),8.05(1H,s,H-2),5.37(1H,s,7-OH),4.40(2H,s,CH2)。13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ169.5(C-4),150.7(C-2),144.8(C-5),141.7(C-3),139.9(C-6),55.8(C-7)以上数据与文献报道[18]一致,故鉴定化合物13为3-羟基曲酸。

化合物14:无色针晶。HRESI MSm/z169.0496 [M+H]+,calculated for C8H9O4,169.0495。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ5.96(1H,s,H-5),2.67(3H,s,8-CH3),2.29(3H,s,9-CH3)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ205.2(C-7),181.0(C-3),169.1(C-6),161.2(C-2),101.4(C-5),99.8(C-4),30.0(C-8),20.7(C-9)。以上数据与文献报道[19]一致,故鉴定化合物14为西番莲内酯。

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