明党参药材水溶性活性成分的研究

陈建伟,段志富,李 祥＊,陈 勇

1南京中医药大学,南京 210046;2江苏省中药炮制重点实验室,南京 210029

明党参药材水溶性活性成分的研究

陈建伟1,2,段志富1,李 祥1,2＊,陈 勇1

1南京中医药大学,南京 210046;2江苏省中药炮制重点实验室,南京 210029

为研究明党参药材水溶性活性成分,本文采用水提取、大孔树脂吸附和硅胶柱层析等方法对其进行分离,通过物理化学性质和紫外光谱、红外光谱、质谱、1H核磁共振、13C核磁共振等手段进行结构鉴定。从 30%乙醇洗脱部位中分得 8个单体化合物,分别鉴定为琥珀酸 (Succinic acid,1)、胡萝卜甾醇 (daucosterol,2)、5-羟基-8-甲氧基补骨脂素 (5-hydroxy-8-methoxy-psoralen,3)、对甲氧基肉桂酸 (4-Methoxycinnamic acid,4)、5-羟基-8-甲氧基补骨脂苷(8-methoxy-5-O-β-D-glucosyloxypsoralen,5)、D-甘露醇 (D-mannitol,6)、(S)2-羟基苯丙酸 ((S)2-hydroxyphenylpropionic acid,7)和(R)2-羟基苯丙酸 ((R)2-hydroxyphenylpropionic acid,8)。化合物 4、5、7、8为首次自明党参药材中分得,5-羟基-8-甲氧基补骨脂素及其苷系首次从该植物中同时分得。

明党参;酚酸类;呋喃香豆素苷;化学成分

明党参 Changium sm yrnioidesWollf是我国特有伞形科 (Umbelliferae)单种属植物,药用始于明、清时期[1-3],其分布仅限于我国华东地区,现列入我国重点保护的珍稀濒危植物[4]。是特产于江、浙、皖,销于港澳及东南亚地区名贵中药材之一,习作药膳及滋补强壮剂,享有较高的药用价值。现为《中国药典》常用中药,具有润肺化痰,养阴和胃,平肝,解毒的功效[4]。作者曾报道了与明党参传统中医功效相符的祛痰镇咳作用的水溶性活性成分天门冬酰胺[5]。并发现明党参水、醇提取物具有降血脂,抑制血小板聚集和抗凝血作用等新的药理活性[6-10]。从中分离得到的水溶性成分肌醇具有改善微循环作用[11]。为了进一步寻找其药理活性物质,本实验对其具有抑制血小板聚集作用的 30%乙醇洗脱部位进行了化学成分研究。从该部位中共分得 8个单体化合物,分别鉴定为:琥珀酸(Succinic acid,1)、胡萝卜甾醇 (Daucosterol,2)、5-羟基-8-甲氧基补骨脂素(5-hydroxy-8-methoxypsoralen,3)、对甲氧基肉桂酸(4-Methoxycinnamic acid,4)、5-羟基-8-甲氧基补骨脂苷 (8-methoxy-5-O-β-D-glucosyloxypsoralen,5)、D-甘露醇 (D-mannitol,6)、(S)2-羟基苯丙酸 ((S)2-hydroxyphenylpropionic acid,7)和 (R)2-羟基苯丙酸((R)2-hydroxyphenylpropionic acid,8)。其中,化合物 4、5、7、8为首次自明党参中分得,5-羟基-8-甲氧基补骨脂素及其苷为首次从该植物中同时分得。

1 材料与仪器

1.1 仪器

AC-300型和AC-500型核磁共振仪(瑞士Bruker公司);VG-354型质谱仪 (英国VG公司);Nicolet Impact 410型红外光谱仪 (KBr压片);岛津 UV-2401紫光分光光度计;X-4型显微熔点测定仪 (河南豫华仪器有限公司);低速大容量多管离心机(LXJ-ⅡB,上海安亭科学仪器厂);旋转蒸发仪(RE-52A,上海亚荣生化仪器厂);KQ-500E型医用超声波清洗器。

1.2 药材

明党参采自江苏省句容市天王乡红山,经本校中药鉴定学教研室陈建伟教授鉴定为伞形科植物明党参 Changium sm yrnioidesWolff的去外皮的干燥根。

1.3 试剂

D-101型大孔吸附树脂 (天津大孔吸附树脂厂);柱层析硅胶 (100～200目、200～300目)、薄层层析硅胶 G均为青岛海洋化工分厂产品。所用试剂均为分析纯。

2 提取分离

称取明党参 19.2 kg(粉碎,过 40目筛),第一次用 10倍量水在 30℃温浸 30 min,超声提取 (40 Hz/min)1 h,第二次 8倍量水超声提取 (40 Hz/min) 1 h,提取液离心过滤,浓缩,浓缩液上 D-101型大孔吸附树脂柱,先用水洗至无色,再分别用 10%、30%、50%、70%和 90%乙醇进行洗脱,收集各个醇度的洗脱部位,干燥;取 30%乙醇洗脱部位 44 g,加甲醇溶解,拌入硅胶 (100～200目)50 g,室温吹干,除去甲醇,以硅胶 (200～300目)进行常压柱层析,湿法装柱,依次用氯仿及不同比例的氯仿-甲醇混合溶剂梯度洗脱,每 500 mL为一份,配合硅胶 G薄层板或硅胶 G高效薄层板薄层层析,观察荧光斑点或喷以 10%硫酸显色或置于碘蒸汽缸中显色,相同流份合并。反复柱层析后在该部位中得到化合物 1 (56 mg)、2(12 mg)、3(56 mg)、4(36 mg)、5(23 mg)、6(10 mg)、7(78 mg)和 8(8 mg)。

3 结构鉴定

化合物 1 白色针状结晶,易溶于氯仿、丙酮、甲醇。mp.185～187℃,cm-1:2932,1694, 1418,1308,1199;13C NMR(75 MHz,MeOD)δ:176. 1,29.8。数据与文献[12]对照一致,确定该化合物为琥珀酸 (succinic acid)。

化合物 2 白色粉末,mp.291～292℃,Liebermann-Burchard反应呈阳性。取 4 mg样品加 1 mL 2 M的三氯乙酸 100℃水浴密闭水解 4 h,以水解液、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖等单糖溶液平行点样,按照以下 TLC条件展开(0.15 mol/L的磷酸二氢钠硅胶 H薄层板,展开剂正丁醇-冰醋酸-水 =4∶5∶1,显色剂苯胺-邻苯二甲酸溶液),发现水解液与葡萄糖具有相同的 Rf值,结果表明该化合物是以甾体为母核的葡萄糖苷。cm-1:3400,2940,2870,1456, 1372,1107,1027。与胡萝卜甾醇标准品共薄层,Rf值一致,混合熔点不下降。与标准品比较,TLC一致,IR一致,故确定该化合物为胡萝卜甾醇 (daucosterol)。

化合物 3 黄色针状结晶,易溶于氯仿、丙酮。mp.260～262℃,UVλmax nm:221,270,320 (MeOH)。1H NMR(300 MHz,MeOD)δ:8.14(1H,d, J=9.6 Hz,4-H),7.65(1H,d,J=2.4 Hz,2′-H), 7.10(1H,d,J=2.4 Hz,3′-H),6.25(1H,d,J= 9.6Hz,3-H),4.11(3H,s,8-OCH3)。13C NMR(75 MHz,MeOD)δ:163.40(2-C),113.49(3-C),141.36 (4-C),142.04(5-C),117.27(6-C),147.43(7-C), 127.62(8-C),109.35(9-C),106.51(10-C),149.24 (11-C),106.58(12-C),62.26(8-OCH3)。以上数据与文献[13]对照一致,确定该化合物为 5-羟基-8-甲氧基补骨脂素 (5-hydroxy-8-methoxypsoralen)。

化合物 4 白色针晶,mp.171～173℃,溶于乙醇,乙酸乙酯等有机溶剂中。取少量该化合物用甲醇溶解后点与薄层层析板上,喷以溴钾酚绿显色剂,结果在蓝色背景的板上出现黄色斑点;另取该溶液少许,滴加 FeCl3的盐酸溶液无变化,从而说明该化合物为一种有机酸类物质。UVλmax nm:220,260, 295;cm-1:3481(OH),2924(CH2),2361 (CH),1682(C=O),1596、1522(苯环-H),1299, 1237,1109,1026,759(对位取代)。13C NMR(75 MHz,MeOD)δ:168.89 (9-C),151.54 (4-C), 147.54(7-C),124.15(2-C),122.04(1-C),114.72 (8-C),112.82(3-C),55.32(OCH3)。经与文献对照[14],确定该化合物为对甲氧基肉桂酸 (4-methoxycinnamic acid)。

化合物 5 淡黄色针晶,mp.238～239℃。1H NMR(500 MHz,MeOD)δ:8.24(1H,d,J=9.8 Hz,4-H),7.79(1H,d,J=2.3 Hz,2′-H),7.18(1H,d,J= 2.3 Hz,3′-H),6.29(1H,d,J=9.8 Hz,3-H),4.29 (3H,s,8-OCH3),5.38(1H,d,1′-H),3.61(5H,m,糖-H),为呋喃香豆素 5、8取代结构;13C NMR(125 MHz,MeOD)δ:162.5(2-C),113.3(3-C),141.4(4-C),146.2(5-C),116.5(6-C),151.1(7-C),127.8 (8-C),144.8(9-C),108.4(10-C),147.0(11-C), 106.1(12-C),61.4(8-OCH3)。104.4(C-1′),78.4 (C-5′),78.0(C-3′),75.6(C-2′),71.4(C-4′),62. 5(C-6′),与参考文献[15]对照,确定该化合物的结构为 5-羟基-8-甲氧基补骨脂苷 (8-methoxy-5-O-β-D-glucosyloxypsoralen)。

化合物 6 白色簇状结晶,mp.165～166℃。10%硫酸、碘蒸汽显色均为阴性。cm-1:3294 (OH),2937(CH2),1462(OH),1262(伯、仲 OH), 1084(仲 OH)。1H NMR(300 MHz,MeOD)δ:3.38 (1H,m),3.46(1H,m),3.54(1H,d),3.62(2H, m),4.12(1H,d),4.30(1H,t),4.38(1H,d)。13C NMR(75 MHz,MeOD):给出 3条碳谱线,δ63.8为CH2OH,δ69.9和 71.5为两个连羟基的 CH,表明有对称结构。经与文献对照[16],确定该化合物的结构为D-甘露醇(D-mannitol)。

化合物 7 白色颗粒状粉末,mp.165～166℃。10%硫酸、碘蒸汽显色均为阴性。cm-1:3633、 3239(OH),2146(CH),1724(C=O),1594、1452(苯环-H),1289,1084(C-C),747,699,759(苯环单取代)。1H NMR(300 MHz,MeOD)δ:7.09～7.22(5H, m),3.96～3.99(1H,dd),3.05～3.16(1H,dd),2. 66～2.74(1H,dd);13C NMR(75 MHz,MeOD)δ: 178.8(COOH),139.96(4-C),129.42(5,9-C),127. 89(6,8-C),125.69(7-C),72.99(2-C),40.9(3-C)。经与文献对照[17],确定该化合物的结构为 (S)2-羟基苯丙酸,((S)2-hydroxyphenylpropionic acid)。

化合物 8 白色细针状晶体,熔点 168～170℃。10%硫酸、碘蒸汽显色均为阴性。IR、13C NMR图谱同化合物 7,但晶型不同,熔点也有差异。在1H NMR中 3.85～3.83处出现 dd峰比化合物 4低。故确定化合物 8为化合物 7的同分异构体,结构为(R)2-羟基苯丙酸,((R)2-hydroxyphenylpropionic acid)。

4 讨论

关于明党参中香豆素类成分一直以来是药用植物化学分类学所关注的问题。作者首次发现并报道了明党参果实中的呋喃香豆素成分,并进行了含量测定[18]。本研究从明党参药材水溶性部位首次同时分得呋喃香豆素成分 5-羟基-8-甲氧基补骨脂及其苷类,以及它们的生物合成前体成分对甲氧基肉桂酸、(S)2-羟基苯丙酸和 (R)2-羟基苯丙酸,此对进一步深入探讨伞形科明党参属植物化学分类的亲缘关系、次生代谢产物生物合成途径以及明党参活血化瘀等药效物质均具有重要理论研究价值。

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Study on Water-solubility Active Constituents of Radix Changii

CHEN Jian-wei1,2,DUAN Zhi-fu1,L IXiang1,2＊,CHEN Yong11Nanjing University of ChineseM edicine,Nanjing 210046,China;2Jiangsu Key Laboratory for ChineseM aterialM edica Processing,Nanjing 210029,China

To study the chemical constituents of water-solubility active site of the roots ofChangium sm yrnioidesWollf (RadixChangii),the chemical compoundswere extracted bywater,and isolated bymacro-porous resin and nor malphase silica gel column chromatography.Their structureswere identified on the basis of physico-chemical properties and spectroscopic methods ofUV,I R,MS,1H NMR and13C NMR.Eight compounds were separated from 30%ethanol macroporous resins elution and were identified as succinic acid(1),daucosterol(2),5-hydroxy-8-methoxy-psoralen(3),4-methoxycinnamic acid(4),8-methoxy-5-O-β-D-glucosyloxy psoralen(5),D-mannitol(6),(S)2-hydroxyphenylpropionic acid(7),(R)2-hydroxyphenylpropionic acid(8).Compounds 4,5,7 and 8 were isolated from Radix Changii for the first time.5-Hydroxy-8-methoxypsoralen and its glucosidewere isolated from the plant for the first t ime simultaneously.

Changium smyrioides;phenolic acids;furocoumarin glycoside;chemical constituents

1001-6880(2010)02-0232-04

2008-09-01 接受日期:2008-10-22

高等学校博士学科点专项科研基金资助课题(200803150009);江苏省自然科学基金(BK2003107)

＊通讯作者 Tel:86-25-85811512;E-mail:lixiang 8182@163.com

R284.1;Q946.91

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