姜黄黄色素的化学成分研究

白云飞，李海霞，王彩芳，于晓亮，邱银霞，王玉梅

（郑州大学药学院，河南郑州 450001）

姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎[1]，除用于医药外，姜黄黄色素还是一种天然染料，在我国用于萝卜干、咖喱粉的着色也已有很久的历史。而且，姜黄黄色素还可用于化妆品及烹饪菜肴等的着色。虽然姜黄有非常广泛的生物活性和使用，但其活性机制还未完全阐明。作为生物活性的物质基础——化学成分的研究有着非常重要的意义。在姜黄的黄色素类中成分中，主要成分姜黄素，甲氧基姜黄素和二脱甲氧基姜黄素，研究的较多，而其他黄色素类成分研究的较少。本文就姜黄化学成分的分离纯化进行研究，为姜黄的组成、定量分析、应用及药理活性研究提供实验数据。

1 仪器与试药

硅胶G（200-300目，青岛海洋化工有限公司）；Sephadex LH-20 （Amersham Biosciences公司）；5%磷钼酸试剂；Bruke DRX-400核磁仪；其他试剂均为分析纯。姜黄根茎购自河南省药材公司，由郑州大学药学院潘成学副教授鉴定为姜科植物姜黄的干燥根茎。

2 方法与结果

2.1 提取与分离

姜黄干燥根茎，粉碎成粗粉，取500 g，以95%乙醇回流提取3次，1 h/次，提取液真空减压回收溶剂，得乙醇提取浸膏。浸膏取15 g以薄层层析用硅胶拌样，柱层析，以氯仿-甲醇系统梯度洗脱，得A～E部分，B部分经反复硅胶柱层析（洗脱剂：氯仿-甲醇）和Sephadex LH-20柱层析（氯仿-甲醇洗脱）纯化得化合物Ⅰ和Ⅱ。

2.2 结构鉴定

2.2.1 化合物Ⅰ 橙黄色粉末，易溶于甲醇、丙酮等。1HNMR（acetone-d6，400 MHz）：δ3.94（6H，s；O-CH3），5.99（1H，s；-CO-CH=COH-），6.72 （2H，d，J=15.8 Hz；Ph-CH=CH-CO-，Ph-CH=CH-COH-），6.90（2H，d，J=8.2 Hz；Ph-H5′，Ph-H5′′），7.20（2H，dd，J=1.8，8.2 Hz；Ph-H6′，Ph-H6′′），7.35 （2H，d，J=1.8 Hz；Ph-H2′，Ph-H2′′），7.62（2H，d，J=15.8 Hz；Ph-CH=CH-），8.51（1H，br；Ph–COH=CH）。 虽然有文献报道[2]姜黄素是以3，5-二酮的形式存在，但本文NMR数据显示姜黄素是以酮-烯醇互变异构体的形式存在，以上数据与文献报道[3]相符。

2.2.2 化合物Ⅱ 棕黄色粉末，易溶于甲醇、丙酮。1HNMR谱仅在低场6.0 ppm以上有信号，提示该化合物无饱和结构，即氢均为不饱和碳上的氢；δ6.67有偶合常数为16.0 Hz的单氢双峰，δ7.60有同样偶合常数（16.0 Hz）的单氢双峰，说明有反式双键结构；δ6.91有偶合常数为8.8 Hz的双氢双峰，δ7.56有同样偶合常数为（8.8 Hz）的双氢双峰，说明苯环具有对位取代结构，8.8 Hz为邻位偶合的偶合常数。13CNMR谱在δ183.9的信号提示有羰基取代，160.7提示苯环上有羟基取代，除此之外，13CNMR谱还有5个C信号，其中141.1和121.9为双键上的碳信号，其余三个有两个碳信号比较高，提示为信号重叠而致，推测为：苯环上对位取代、除去酚羟基取代基后、剩余的5个碳有2个化学环境相同使结构对称，而出现2强1弱3个碳信号。再根据13CNMR谱7个峰，1HNMR上共6个氢，结合生源关系，推知此化合物为1，5-二（4-羟基苯基）-戊-（1E，4E）-1，4-二烯-3-酮， 整个分子具有对称结构。化合物的Ⅱ光谱数据与文献报道相符[1]，因此鉴定化合物为 1，5-二 （4-羟基苯基）-戊-（1E，4E）-1，4-二烯-3-酮。英文名 1，5-bis（4-hydroxyphenyl）-penta-（1E，4E）-1，4-dien-3-one。其1HNMR谱和13CNMR谱数据如下：1HNMR谱（acetone-d6，400 MHz）：δ6.67（2H，d，J=16.0 Hz），6.91（4H，d，J=8.8 Hz），7.56（4H，d，J=8.8 Hz），7.60（2H，d，J=16.0 Hz）。13CNMR 谱（acetone-d6，400 MHz）：δ183.9 （1C），160.7 （2C），141.1 （2C），130.9 （4C），127.5（2C），121.9（2C），116.7（4C）。

3 讨论

利用各种柱层析笔者首次从药材姜黄中分离得到黄色素类化合物 1，5-二（4-羟基苯基）-戊-（1E，4E）-1，4-二烯-3-酮，丰富了姜黄黄色素的组成、并为姜黄黄色素的定量分析提供了实验依据。体外抗肿瘤实验表明，合成的化合物Ⅱ抗肿瘤活性是姜黄素的2～10倍[4-5]，本文也为天然姜黄黄色素的应用研究提供了思路。另外，姜黄黄色素的主要活性成分姜黄素，具有抗氧化、抗感染和肿瘤预防作用。它以二酮或酮-烯醇互变异构存在时，形成氢键的可能性明显不同，这个特性可能对于决定姜黄素与蛋白质的选择性结合非常重要。本文提示姜黄素以酮-烯醇互变异构体的形式存在，因此在进行药理药效或机制研究时要考虑到姜黄素存在形式的影响。

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].一部.北京:化学工业出版社,2005:186.

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