肉豆蔻的化学成分研究
2010-09-27张蕾徐云峰沈硕曾毅梅彭勍郝淑娟李宁王金辉
张蕾,徐云峰,沈硕,曾毅梅,彭勍,郝淑娟,李宁,王金辉*
(1.沈阳药科大学 中药学院,辽宁 沈阳 110016;2.沈阳化工学院,辽宁 沈阳 110142)
化学成分
肉豆蔻的化学成分研究
张蕾1,徐云峰1,沈硕1,曾毅梅1,彭勍1,郝淑娟2,李宁1,王金辉1*
(1.沈阳药科大学 中药学院,辽宁 沈阳 110016;2.沈阳化工学院,辽宁 沈阳 110142)
目的:研究肉豆蔻(MyristicafragransHoutt)的化学成分。方法:采用反复硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、开放ODS柱色谱和HPLC等手段分离化合物,通过理化性质和波谱数据分析确定化合物的结构。结果:在肉豆蔻70%乙醇渗漉物中分离得到7个已知化合物,分别鉴定为:3-(3,4-二甲氧基苯基)-1,2-丙二醇(1)、反式-3,4-二甲氧基肉桂酸(2)、2-羟基-3-甲氧基-5-(2-丙烯基)苯酚(3)、去氢二异丁香酚(4)、愈创木素(5)、邻苯二甲酸(6)、熊果酸(7)。结论:化合物1~3、6为首次从肉豆蔻属植物中分离得到,化合物4、5用圆二色谱法测定了其绝对构型。
肉豆蔻;肉豆蔻属;化学成分;种仁
肉豆蔻为肉豆蔻科植物肉豆蔻MyristicafragransHoutt.除去假种皮的成熟干燥种仁,又名迦拘勒、豆蔻、玉果等,主产于印度尼西亚、马来西亚、斯里兰卡、巴西等地。我国在台湾、广东、云南、海南等地有引入栽培品[1]。肉豆蔻性温、味辛,具温中行气、涩肠止泻之功,用于脾胃虚寒、久泻不止、脘腹胀痛、食少呕吐。现代研究表明,肉豆蔻具有抗炎、抗菌、抗肿瘤、止泻等功效。
肉豆蔻中主要成分为挥发油、脂肪油、苯丙素和木脂素等,近年来对于肉豆蔻化学成分的研究国内外都有报道,不但发现了新的新木脂素类化合物[2],而且有学者陆续发现同属植物及肉豆蔻中含有黄酮类成分[3-5]。为了进一步阐明肉豆蔻的药效物质基础,更好地开发利用药用植物资源,作者从肉豆蔻70%乙醇渗漉物中分离得到7个化合物,通过化合物的理化性质和波谱数据分别鉴定为:3-(3,4-二甲氧基苯基)-1,2-丙二醇[3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1,2-propanediol,1]、反式-3,4-二甲氧基肉桂酸(trans-3,4-dimethoxycinnamic acid, 2)、2-羟基-3-甲氧基-5-(2-丙烯基)苯酚[2-hydroxy-3-methoxy-5-(2-propenyl)phenol,3]、去氢二异丁香酚(dehydrodiisoeugenol,4)、愈创木素(guaiacin,5)、邻苯二甲酸(phthalic acid,6)、熊果酸(ursolic acid,7);其中化合物4、5用圆二色谱法测定了其绝对构型。化合物1~3、6为首次从肉豆蔻属植物中分离得到。化合物1~3为苯丙素类化合物,化合物4~5为木脂素类化合物,化合物6为羧酸类化合物,化合物7为三萜类化合物。
1 仪器与材料
Barnstead International显微熔点测定仪(温度未校正,美国美瑞泰克科技有限公司),Bruker ARX-300型和 Bruker AV-600型核磁共振光谱仪(TMS为内标,瑞士Bruker公司),L-7420液相色谱仪(日本日立公司),JASCO pu-2080高效液相仪(日本Jasco公司),JASCOCD-2095圆二色谱检测器(日本Jasco公司)。
Sephadex LH-20凝胶(瑞士Pharmacia公司),薄层色谱硅胶GF254 (10~40μm,青岛海洋化工有限公司),柱色谱硅胶(200~300Mesh,青岛海洋化工有限公司),十八烷基键合硅胶(ODS,10~30μm,天津化学试剂二厂色谱技术开发公司),甲醇(色谱纯,山东禹王实业有限公司),其他试剂(分析纯,沈阳化学试剂厂、天津康科德科技有限公司),氘代试剂(中国科学院武汉波谱公司)。
实验所用药材购于青海九康中药饮片有限公司,产地安徽,由青海省药检所魏玉海鉴定为肉豆蔻MyristicafragransHoutt.的种仁。
2 提取分离
取肉豆蔻成熟种仁10kg,粉碎成粗粉,70%乙醇(100L)渗漉,将提取液减压回收乙醇至无醇味,所得浸膏先用蒸馏水溶解分散,依次用等体积的石油醚、三氯甲烷、醋酸乙酯萃取,各萃取3次,回收溶剂得各层浸膏,分别为石油醚层110.0g、三氯甲烷层133.4g、醋酸乙酯层13.0g。
石油醚萃取物经硅胶柱色谱分离,用石油醚-丙酮系统(200∶0~0∶1)梯度洗脱,100∶7馏分经硅胶柱色谱分离,石油醚-丙酮系统(300∶0~0∶1)梯度洗脱得化合物4(200.0mg);100∶10馏分经重结晶、纯化得化合物5(308.7mg);200∶25馏分经Sephadex LH-20柱色谱纯化,以三氯甲烷-甲醇(1∶1)洗脱,重结晶得化合物7(11.2mg);100∶20馏分经Sephadex LH-20纯化,以三氯甲烷-甲醇(1∶1)洗脱,洗脱物经ODS柱色谱,以甲醇/水梯度洗脱,50%甲醇/水洗脱物经HPLC进一步分离纯化,以62%甲醇/水洗脱,制备得化合物3(18.1mg)。三氯甲烷萃取物经硅胶柱色谱分离,用石油醚-丙酮系统(200∶0~0∶1)梯度洗脱,100∶3馏分经硅胶柱色谱分离,石油醚-三氯甲烷、三氯甲烷-甲醇系统(300∶100~0∶1、200∶1~0∶1)梯度洗脱得化合物6(3.0mg);100∶20馏分经硅胶柱色谱分离,三氯甲烷-甲醇系统(100∶4~0∶1)梯度洗脱,Sephadex LH-20柱色谱纯化,以三氯甲烷-甲醇(2∶1)洗脱,洗脱物经HPLC进一步分离纯化,以35%甲醇/水洗脱,制备得化合物1(4.6mg)。醋酸乙酯萃取物经硅胶柱色谱分离,用石油醚-三氯甲烷、三氯甲烷-丙酮系统(100∶10~0∶1、200∶0~0∶1)梯度洗脱,石油醚-三氯甲烷系统(300∶100)馏分经重结晶、纯化得化合物2(24.5mg)。
3 结构鉴定
3.1 化合物1
白色结晶(甲醇),1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)谱中,δ6.82(1H,dd,J=1.7Hz,8.1Hz,H-5),6.71(1H,dd,J=1.7Hz,8.1Hz,H-6),6.81(1H,d,J=1.7Hz,H-2)显示该化合物结构中具有芳环结构且为ABX偶合系统的芳环;δ3.72(3H,s,3-OCH3)和3.70(3H,s,4-OCH3)为甲氧基的氢信号;δ 4.52(1H,d,J=4.8Hz,9-OH)和δ4.50(1H,d,J=4.8Hz,8-OH)为羟基的氢信号;δ3.59(1H,dd,J=13.5,4.8Hz,H-8)和δ3.26(2H,t,J=4.8Hz,H-9)为连氧碳上的氢信号;δ2.67(1H,dd,J=13.5,4.8Hz,Ha-7)和δ2.45(1H,t,J=13.5Hz,Hb-7)为苄基上的两个氢信号;13C-NMR(75MHz,DMSO-d6)谱中,δ148.4(C-3),147.0(C-4),132.2(C-1),121.3(C-6),113.4(C-2),111.8(C-5)6个sp2碳信号为芳环的碳信号;δ72.7(C-8),65.3(C-9),55.6(4-OCH3),55.4(3-OCH3)为连氧碳信号,δ39.4(C-7)为与苯环相连的碳信号;在HMBC谱中(见图1),可以观测到δ3.26(H-9)与δ72.7(C-8)和δ39.4(C-7)存在远程相关,再结合1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)谱中δ4.52(9-OH),4.50(8-OH),3.59(8-H),3.26(9-H),2.67(7-Ha),2.45(7-Hb)可以推断该化合物具有1,2-丙二醇结构片段;δ2.45(7-Hb)与δ132.2(C-1),113.4(C-2),111.8(C-6)存在远程相关,提示1,2-丙二醇结构片段连接到苯环上;δ3.72(3-OCH3)和δ148.4(C-3)存在远程相关可以确定δ3.72(3-OCH3)连接在该化合物的3位;δ3.70(4-OCH3)和147.0(C-4)存在远程相关可以确定δ3.70(4-OCH3)连接在该化合物的4号位。综上将化合物1初步鉴定为3,4-二甲氧基苯丙二醇;将化合物1的NMR数据与文献[6]对照,鉴定为3-(3,4-二甲氧基苯基)-1,2-丙二醇,化学结构见图5。
图1 化合物1的HMBC图
3.2 化合物2
无色针状结晶(三氯甲烷),溴甲酚绿反应呈阳性,显示结构中有羧基。1H-NMR(300MHz,CDCl3),δ7.08(1H,d,J=1.3Hz,H-2),7.16(1H,d,J=8.3Hz,H-5),6.88(1H,d,J=1.3Hz,8.3Hz,H-6),7.76(1H,d,J=15.86Hz,H-7),6.35(1H,d,J=15.86Hz,H-8),3.86(3H,s,3-OCH3),3.93(3H,s,4-OCH3),其中δ6.88(1H,d,J=1.3Hz,8.3Hz,H-6),7.08(1H,d,J=1.3Hz,H-2),7.16(1H,d,J=8.3Hz,H-5)为芳环上的质子信号,且显示该芳环为ABX偶合系统,δ7.76(1H,d,J=15.86Hz,H-7),6.35(1H,d,J=15.86Hz,H-8)示结构中有反式双键,δ3.86(3H,s,3-OCH3),3.93(3H,s,3-OCH3)为两个甲氧基质子信号。将化合物2的理化性质及NMR数据与文献[7]对照,鉴定为反式-3,4-二甲氧基肉桂酸,化学结构见图5。
3.3 化合物3
白色结晶(甲醇),三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示结构中有酚羟基。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6),δ6.72(1H,d,J=1.8Hz,H-4),3.79(3H,s,3-OCH3),6.53(1H,d,J=1.8Hz,H-6),其中δ3.27(2H,d,J=6.7Hz,H-7),5.95(1H,m,H-8),5.07(2H,m,H-9)提示该结构中具有结构片段-CH2-CH=CH2;13C-NMR(75MHz,DMSO-d6),δ147.8(C-1),129.5(C-2),142.2(C-3),122.9(C-4),126.1(C-5),110.9(C-6),39.5(C-7),138.5(C-8),115.4(C-9),55.9(3-OCH3);在HMBC谱中(见图2),δ3.27(2H,d,J=6.7Hz,H-7)与122.9(C-4),126.1(C-5),110.9(C-6)存在远程相关,提示2-丙烯基结构片段连接到苯环上;δ3.79(3H,s,3-OCH3)与142.2(C-3)存在远程相关,可以确定3.79(3H,s,3-OCH3)连在该化合物的3号位。综上初步推测化合物3为2-羟基-3-甲氧基-5-(2-丙烯基)苯酚;将化合物3的NMR数据与文献[8]对照,基本一致,鉴定为2-羟基-3-甲氧基-5-(2-丙烯基)苯酚,化学结构见图5。
图2 化合物3的HMBC图
3.4 化合物4
白色针状结晶(石油醚),mp.134~136℃。三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示结构中有酚羟基。1H-NMR(300MHz,CDCl3),δ1.38(3H,d,J=6.8Hz)和δ3.47(1H,dd,J=6.8,9.4Hz)示结构中存在片段CH3-CH-,δ5.11(1H,d,J=9.4Hz)为连氧碳上的质子信号,由偶合常数可知δ3.47(1H,dd,J=6.8,9.4 Hz)与δ5.11两个质子为反式直立;δ1.87(3H,d,J=6.5Hz,1.3Hz)和6.38(1H,brd,J=15.7Hz,1.3Hz) 示结构中存在一丙烯基,δ3.88(3H,s),3.85(3H,s)为2个甲氧基的质子信号,δ6.89(1H,d,J=8.3Hz),6.92(1H,brd,J=8.3Hz),6.97(1H,brs)显示该化合物结构中具有芳环结构且为ABX偶合系统的芳环,δ6.76(1H,brs)、δ6.78(1H,brs)为处于间位上的2个芳香质子信号。将该化合物的NMR谱数据与文献[4]对照,基本一致,鉴定为去氢二异丁香酚。其圆二色谱(CD)给出化合物4在231nm和270nm处呈现正的Cotton效应(见图3),根据螺旋规则[9],确定其绝对构型为(2R,3R),化学结构见图5。
图3 化合物4的CD和UV图
3.5 化合物5
无色结晶,mp.169~171℃,三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示结构中有酚羟基。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ0.84(3H,d,J=6.2Hz,H-9′),1.06(3H,d,J=6.3Hz,H-9),1.51~1.66(2H,m,H-8,H-8′),2.60~2.77(2H,m,H-7′),3.35(1H,d,J=10.4Hz,H-7),3.82(3H,s,Ar-OCH3),3.85(3H,s,Ar-OCH3),5.27(1H,brs,Ar-OH),5.47(1H,brs,Ar-OH),6.25(1H,s,H-2′),6.54(1H,s,H-5′),6.55(1H,d,J=1.8Hz,H-2),6.61(1H,dd,J=1.8Hz,8.0Hz,H-6),6.82(1H,d,J=8.0Hz,H-5);13C-NMR (75MHz,CDCl3)δ146.5(C-3),144.7(C-5′),144.0(C-4),143.4(C-1),138.4(C-4′),133.5(C-1′),128.4(C-2′),122.5(C-3′),115.5(C-5),114.0(C-6),111.5(C-2),110.0(C-6′),56.0(Ar-OCH3),55.9(Ar-OCH3),54.3(C-7),43.7(C-8),39.2(C-7′),35.7(C-8′),20.0(C-9′),17.2(C-9)。以上数据与文献[10]报道的愈创木素的NMR谱数据基本一致,故鉴定该化合物为愈创木素。其圆二色谱(CD)给出化合物5在231nm处呈现正的Cotton效应,在290nm处呈现负的Cotton效应(见图4),根据螺旋规则[9],确定其绝对构型为(2R,3S,4R),化学结构见图5。
图4 化合物5的CD和UV图
3.6 化合物6
白色片状结晶(水),mp.189~191℃,溴甲酚绿反应呈阳性,显示结构中有羧基。1H-NMR(300MHz,CDCl3)δ7.54(2H,dd,J=9.0Hz),7.74(2H,dd,J=9.0Hz)为芳环质子信号,且为对称结构,推测此化合物为邻苯二甲酸。与邻苯二甲酸对照品对照,混合熔点不下降。共薄层的Rf值在多种溶剂系统中与标准品一致,且颜色变化过程相同,故确认化合物6为邻苯二甲酸,化学结构见图5。
3.7 化合物7
白色粉末(甲醇),mp.259~261℃。Liebermann-Burchard反应呈阳性,提示该化合物可能为三萜或甾体类化合物。1H-NMR(300MHz,Pyridine-d5)δ0.89(3H,s,H-26),0.94(3H,d,
图5 化合物1~7化学结构图
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StudyontheChemicalConstituentsfromMyristicafragransHoutt.
Zhang Lei1, Xu Yunfeng1, Shen Shuo1, Zeng Yimei1, Peng Qing1, Hao Shujuan2, Li Ning1, Wang Jinhui1
(1.SchoolofTraditionalChineseMateriaMedica,ShenyangPharmaceuticalUniversity,ShenyangLiaoning110016,China; 2.ShenyangUniversityofChemicalTechnology,ShenyangLiaoning110142,China)
Objective: To study the chemical constituents ofMyristicafragransHoutt..Methods: The compounds were isolated by the silica gel, Sephadex LH-20, ODS column chromatographies and HPLC. Their chemical structures were elucidated on the basis of physico-chemical properties and spectral data.Results: Seven compounds were obtained and identified as 3-(3,4-dimethoxyphenyl)-1,2-propanediol(1), trans-3,4-dimethoxycinnamic acid (2), 2-hydroxy-3-methoxy-5-(2-propenyl)phenol (3), dehydrodiisoeugenol (4), guaiacin (5), phthalic acid (6), ursolic acid (7).Conclusion: The compounds 1~3, 6 were isolated from theMyristicagenus for the first time. The absolute configuration of compounds 4, 5 were analyzed by adopting the method of circular dichroism spectra.
MyristicafragransHoutt.;Myristicagenus; Chemical constituents; Kernel
*王金辉,Tel:(024)23986479,E-mail:wangjh1972@vip.sina.com
2010-03-17)