中药麻黄根的化学成分研究
2010-02-12杨艳芳吴高峰肖梦媛吴和珍
杨艳芳, 陆 毅, 吴高峰, 肖梦媛, 吴和珍*
(1.湖北中医学院“中药资源与中药复方”省部共建教育部重点实验室,湖北武汉430065;2.湖北福人药业股份有限公司,湖北通城437400)
麻黄根来源于麻黄科植物草麻黄Ephedra sinica Stapf或中麻黄Ephedra intermedia Schrenk et C.A.Mey.的干燥根及根茎,为传统中药,收载于《中国药典》2005年版一部。麻黄根具有止汗功效,临床上常用于治疗自汗、盗汗等证。现代药理试验研究表明,麻黄根具有抗高血压作用[1],但其抗高血压作用的物质基础尚不明确。为了阐释麻黄根抗高血压作用的物质基础,作者以自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)为受试对象,对麻黄根乙醇提取液的石油醚萃取部位、乙酸乙酯萃取部位、正丁醇萃取部位以及水液4个部位进行药理筛选研究,确定乙酸乙酯部位和正丁醇部位为麻黄根抗高血压作用活性部位。在此基础上,对其中的活性部位乙酸乙酯部位的化学成分进行了初步研究,从中分离并鉴定了7种化合物,分别为 β-谷甾醇(1)、豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(2)、麻黄宁 D(3)、麻黄宁 E(4)、麻黄酚A(5)、表阿夫儿茶精(6)、辛酸乙酯(7)。其中化合物 1、2、6、7 均为首次从该种中药中分离得到。
1 仪器与材料
Varian INOVA S-600核磁共振谱仪(TMS为内标);Bruker Daltonics公司 ESI-q-TOF-MS 质谱仪(负离子模式);Agilent 1100半制备高效液相色谱仪;柱色谱硅胶及薄层硅胶GF254为青岛海洋化工厂出品;Sephadex LH-20柱色谱材料为Pharmacia公司产品;Toyopearl HW-40F柱色谱材料为日本TOSOH公司产品;所用试剂为化学纯或分析纯。
麻黄根药材采自山西大同,经湖北中医学院药学院生药学教研室吴和珍副教授鉴定为麻黄科植物草麻黄(Ephedra sinica Stapf)的干燥根和根茎。标本保存在湖北中医学院“中药资源与中药复方”省部共建教育部重点实验室。
2 提取与分离
麻黄根药材5.5 kg,以10倍量85%乙醇渗漉提取,提取液减压浓缩至无醇味。浓缩液依次以石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,萃取液分别减压回收溶剂,干燥,得到各部位浸膏。其中,乙酸乙酯部位浸膏181 g。取该浸膏167 g,加入硅胶(100~200目)220 g拌匀,充分干燥后转至硅胶柱(2 kg,100~200目)上,以二氯甲烷-甲醇系统(9∶1~1∶4)梯度洗脱。收集各部分洗脱液,每份500 mL。洗脱液以TLC检识,合并相似流份,共收集得到9个流分Fr.1~Fr.9。采用反复硅胶柱层析从Fr.1中得到化合物1(7 mg);采用反复硅胶柱层析、三氯甲烷-甲醇(2∶1)Toyopearl HW-40F柱色谱从Fr.3中得到化合物2(40 mg);采用反复硅胶柱层析、三氯甲烷-甲醇(1∶1)Sephadex LH-20柱色谱、制备薄层色谱以及半制备高效液相色谱等分离纯化方法从Fr.4 中得到化合物3(90 mg)、4(12 mg)、5(56 mg)、6(33 mg);采用反复硅胶柱层析从Fr.5中得到化合物7(30 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:白色针晶(氯仿),Liebermann-Burchard反应呈阳性,提示该化合物具有甾体母核。其1H-NMR谱数据与 β-谷甾醇一致;与β-谷甾醇对照品共硅胶薄层色谱展开比较,两者色谱行为一致。因此鉴定该化合物为β-谷甾醇(β-sitosterol)。
化合物2:白色无定形粉末(吡啶),mp 281~283 ℃。ESI-MS m/z:395[M-Glu-H]-,分子式为:C35H58O6;1H-NMR(C5D5N,600 MHz)δ:5.36(1H,s,H-6),5.22(1H,m,H-22),5.10(1H,m,H-23),5.08(1H,d,J=7.80 Hz,C1′-H),4.59 ~ 3.97(7H,m,H-3 及 C2′~6′-H),2.76(2H,m,H-4),2.49(2H,t,H-2),1.00(3H,d,J=6.0 Hz,H-21),0.90(3H,s,H-19),0.68(3H,s,H-18);13C-NMR(C5D5N,150 MHz)δ:140.9(C-5),135.8(C-22),123.2(C-23),122.0(C-6),102.6(C-1′),78.7(C-3′),78.5(C-3),78.1(C-5′),75.4(C-2′),71.7(C-4′),62.9(C-6′),56.9(C-14),56.3(C-17),50.4(C-9,C-24),46.1(C-13),42.5(C-20),39.4(C-12),37.0(C-1,C-4),36.4(C-10),32.2(C-8,C-25),32.1(C-7),30.3(C-2),29.5(C-16),26.4(C-28),23.4(C-15),21.3(C-21),20.0(C-11),19.5(C-27),19.3(C-19),19.0(C-26),12.2(C-18),12.0(C-29)。以上波谱数据与文献[2]报道基本一致,故鉴定该化合物为豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(stigmasterol-3-O-β-D-glucopyranoside)。
化合物3:无色粉末(氯仿-甲醇)。ESI-MS m/z:527[M-H]-,分子式为:C30H24O9,在甲醇中的旋光度为[α]D-104°;1H-NMR(Acetone-d6,600 MHz)δ:7.59(2H,d,J=8.4 Hz,H-2‴,H-6‴),7.53(2H,d,J=8.4 Hz,H-2′,H-6′),6.90(2H,d,J=8.4 Hz,H-3′,H-5′),6.89(2H,d,J=8.4 Hz,H-3‴,H-5‴),6.22(1H,s,H-6″),2.18(2H,d,J=3.0 Hz,H-3),6.04(1H,d,J=2.4 Hz,H-8),5.98(1H,d,J=2.4 Hz,H-6),5.03(1H,brs,H-2″),4.32(1H,s,H-3″),4.38(1H,s,H-4),2.97(2H,d,J=4.8 Hz,H-4″);13C-NMR(Acetone-d6,150 MHz)δ:158.5(C-4′),158.2(C-4‴),158.0(C-8a),155.8(C-5″),155.4(C-7),154.2(C-5),152.2(C-7″),151.6(C-8″a),134.0(C-1′),130.3(C-1‴),130.0(C-2‴,C-6‴),127.8(C-2′,C-6′),115.7(C-3′,C-5′),115.6(C-5‴),115.5(C-3‴),107.1(C-8″),106.8(C-4a),102.0(C-4″a),99.1(C-2),97.8(C-6″),96.9(C-8),96.3(C-6),81.6(C-2″),66.0(C-3″),34.6(C-3),30.6(C-4″),21.0(C-4)。以上波谱数据与文献[3]报道的麻黄宁D的波谱数据一致,故鉴定该化合物为麻黄宁D(Mahuannin D)。
化合物4:无色针晶(氯仿-甲醇)。ESI-MS m/z:527[M-H]-,分子式为:C30H24O9;1H-NMR(Acetone-d6,600MHz)δ:7.52(2H,d,J=7.8 Hz,H-2‴,H-6‴),7.38(2H,d,J=7.8 Hz,H-2′,H-6′),6.88(2H,d,J=7.8 Hz,H-3′,H-5′),6.88(2H,d,J=7.8 Hz,H-3‴,H-5‴),6.18(1H,s,H-6″),6.01(1H,d,J=2.4 Hz,H-8),5.89(1H,d,J=2.4 Hz,H-6),4.81(1H,brs,H-2″),4.28(1H,s,H-4),4.22(1H,d,J=4.8 Hz,H-3″),2.59(2H,dd,J=6.6 Hz,15.6 Hz,H-4″),2.20(2H,dd,J=3.0 Hz,19.2 Hz,H-3);13C-NMR(Acetone-d6,150 MHz)δ:157.9(C-4′),157.8(C-4‴),157.4(C-7),154.7(C-5″),154.6(C-5),153.6(C-8a),151.7(C-7″),150.0(C-8″a),133.4(C-1′),129.3(C-1‴),129.2(C-2‴,C-6‴),127.3(C-2′,C-6′),115.4(C-3‴),115.0(C-3′,C-5′),106.2(C-8″),106.0(C-4a),102.0(C-4″a),98.6(C-2),97.0(C-6″),96.3(C-6),95.8(C-8),83.0(C-2″),67.2(C-3″),33.8(C-3),29.9(C-4″),20.6(C-4)。以上波谱数据与文献[4]报道的麻黄宁E的波谱数据一致,故鉴定该化合物为麻黄宁E(Mahuannin E)。
化合物5:浅黄色针晶(氯仿-甲醇),mp>360℃。ESI-MS m/z:555[M-H]-,分子式(含水结晶)为:C30H20O11· 2H2O;1H-NMR(Acetone-d6,600 MHz)δ:8.53(2H,d,J=9.0 Hz,H-2‴,H-6‴),7.59(2H,d,J=9.0 Hz,H-2′,H-6′),7.02(2H,d,J=9.0 Hz,H-3‴,H-5‴),6.90(2H,d,J=9.0 Hz,H-3′,H-5′),6.32(1H,s,H-6″),6.12(1H,d,J=2.4 Hz,H-8),6.07(1H,d,J=2.4 Hz,H-6),5.06(1H,d,J=3.0 Hz,H-4),4.35(1H,s,H-3);13C-NMR(Acetoned6,150 MHz)δ:176.5(C-4″),160.1(C-5″),159.3(C-4‴),158.6(C-7″),158.0(C-8a),157.4(C-5,C-7),154.0(C-8″a),152.6(C-4′),147.5(C-2″),136.7(C-3″),131.1(C-2‴,C-6‴),130.7(C-1′),129.2(C-2′,C-6′),123.4(C-1‴),116.1(C-3′,C-5′),115.4(C-3‴,C-5‴),107.4(C-4″a),105.1(C-4a),102.6(C-8″),100.6(C-2),98.9(C-6″),97.2(C-6),95.9(C-8),67.2(C-3),29.1(C-4)。以上波谱数据与文献[5]报道的麻黄酚A(ephedrannin A)的数据一致,故鉴定该化合物为麻黄酚A(ephedrannin A)。
化合物6:无色针晶(甲醇),mp 246℃。ESIMS m/z:273[M-H]-,分子式为:C15H14O5;该化合物在227 nm、274 nm处有强吸收,与FeCl3反应呈阳 性,显 示 有 酚 羟 基。1H-NMR(Acetone-d6,600 MHz)δ:7.34(2H,d,J=8.4 Hz,H-2′,H-6′),6.79(2H,d,J=8.4 Hz,H-3′,H-5′),6.00(1H,d,J=2.4 Hz,H-8),5.90(1H,d,J=2.4 Hz,H-6),4.91(1H,s,H-2),4.20(1H,dd,J=3.6 Hz,4.8 Hz,H-3),2.94(1H,s,C3-OH),2.87(1H,dd,J=16.2 Hz,4.8 Hz,H-4α),2.74(1H,dd,J=16.2 Hz,3.6 Hz,H-4β);13C-NMR(Acetone-d6,150 MHz)δ:157.0(C-4′),156.9(C-7,C-8a),156.5(C-5),130.8(C-1′),128.5(C-2′,C-6′),114.8(C-3′,C-5′),99.1(C-4a),95.5(C-6),95.0(C-8),78.8(C-2),66.2(C-3),28.5(C-4)。以上波谱数据与文献[6]报道的(2R,3R)(-)表阿夫儿茶精的波谱数据一致,故鉴定该化合物为表阿夫儿茶精(epiafzelechin)。
化合物7:无色油状液体。ESI-MS m/z:171[MH]-,分子式为:C10H20O2;1H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ:4.12(2H,q,J=7.2 Hz,H-9),2.05(2H,s,H-2),1.26(3H,t,J=7.2 Hz,H-10),1.25 ~ 1.32(10H,m,H-3 ~ 7),0.85(3H,t,J=6.0 Hz,H-8);13C-NMR(150 MHz,CDCl3)δ:171.1(C-1),60.4(C-9),31.9(C-2),29.7(C-6),29.6(C-4),29.3(C-5),22.6(C-3),21.0(C-7),14.1(C-8),14.1(C-10)。以上波谱数据与文献[7]对照基本一致,故鉴定该化合物为辛酸乙酯。
[1]Hikino H,Ogato M,Konno C,et al.Hypotensive actions of Ephedradines macrocyclic spermine alkaloids of Ephedra roots[J].Planta Med,1983,48:290-293.
[2]陆江海,赵玉英,乔 梁,等.醉鱼草化学成分研究[J].中国中药杂志,2001,26(1):43-45.
[3]Kasahara Y,Hikino H.Structure of Mahuannin D,a hypotensive principle of Ephedra roots[J].Heterocycles,1983,20(10):1953-1956.
[4]Tao Huaming,Wang Lishu,Cui Zhanchen,et al.Dimeric proanth ocyanidins from the roots of Ephedra sinica[J].Planta Medica,2008,74(15):1823-1825.
[5]Hikino H,Takahashi M,Konno C.Structure of Ephedrannin A,a hypotensive principle of Ephedra roots[J].Tetrahedron lett,1982,23(6):673-676.
[6]Adrienne L D,Cai Ya,Alan P D,et al.1H and13C NMR Assignments of Some Green Tea Polyphenols[J].Magn Reson Chem,1996,34(11):887-890.
[7]于德泉,杨俊山.分析化学手册(第七分册:核磁共振波谱分析)[M].北京:化学工业出版社,2000.