山木通的化学成分研究

巩玉静,董彩霞,周 洋,沈 琦,刘丽芳

(中国药科大学中药分析教研室,江苏南京 211198)

中药山木通 Clem atis finetianaLévl.etVant.为毛茛科铁线莲属植物,别名别名大叶光板力刚、过山照、九里花、老虎须、老虎毛、雪球藤,主要分布于云南、贵州、四川、湖北、浙江等省。其性苦、温;入脾、胃、肝三经。具有祛风利湿、活血解毒作用,主要用于治疗感冒、膀胱炎、尿道炎等症[1]。山木通的根、茎、叶均有药用记载,本植物的根,在广西、江西等地常混作威灵仙使用[2]。目前国内外对山木通的研究较少,仅有一篇关于山木通挥发油成分的研究报道[3]。本研究通过对山木通根及根茎的提取分离得到 7种化合物,均为首次在该植物中分离得到,为进一步开发和利用山木通植物资源提供合理依据。

1 仪器与试剂

旋转蒸发仪 (IFQ85A上海机械专机厂);离心机 (上海安亭科学仪器厂),AV-500型核磁共振光谱仪 (瑞士 Bruker公司,T MS为内标)。质谱仪为LC-MSD-Trap-SL(美国 ,安捷伦 )。

柱色谱用 100-200目及 200-300目硅胶 (青岛海洋化工厂分厂);Sephadex LH-20(Pharmacia公司产品);ODS(美国,Dikama公司);薄层色谱预制板(烟台市化学工业研究所);实验中所用的乙醇,氯仿,甲醇,石油醚,乙酸乙酯,正丁醇等试剂均为分析纯);水为乐百氏纯净水。

药材于 2009年 8月采自江西省,经中国药科大学中药学院刘丽芳教授鉴定为毛茛科铁线莲属植物山木通 (Clem atis finetiana Lévl.etVant.)。

2 提取和分离

取山木通药材 2.4 kg,粉碎后用 5倍量 95%乙醇、50%乙醇依次回流提取 3次,每次 3 h,将乙醇提取液合并,浓缩得浸膏,浸膏加水溶解混悬为 1 L,混悬液依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇 (1∶1)萃取,减压回收溶剂得石油醚、乙酸乙酯和正丁醇的萃取物。

将石油醚部分经硅胶柱色谱 (石油醚 -乙酸乙酯系统 100∶1、50∶1、20∶1、10∶1)得 4个流份 ,其中100∶1流份再经反复硅胶柱色谱及 Sephadex LH-20(氯仿 -甲醇 1∶1)纯化得到化合物 Ⅰ,50∶1流份经硅胶柱色谱、Sephadex LH-20(氯仿 -甲醇 1∶1)纯化得到化合物Ⅱ、Ⅲ;20∶1流份经反复硅胶柱色谱分离及 Sephadex LH-20(氯仿 -甲醇 1∶1)纯化得到化合物Ⅳ和Ⅴ,5∶1流份经硅胶柱色谱、Sephadex LH-20(氯仿 -甲醇 1∶1)纯化得化合物 Ⅵ。

将乙酸乙酯萃取部分以氯仿 -甲醇系统 100∶1、50∶1、30∶1、5∶1 进行硅胶柱色谱分离 ,其中 50∶1流份经反复硅胶柱色谱及重结晶得到化合物Ⅶ。

3 结构鉴定

化合物Ⅰ:白色针状结晶,mp.136～138℃。与β-谷甾醇对照品共薄层色谱,经 3种溶剂系统展开,用 10%硫酸 -乙醇和磷钼酸显色,显色行为和Rf值均相同,故鉴定化合物Ⅰ为β-谷甾醇。

化合物Ⅱ:白色蜡状固体,C22H46,mp.43-45℃。m/z 310.6。1H-NMR(CDC13,500 MHz)δ:1.26(20H,brs,H-2～21),0.88(6H,t,H-l,22)。13C-NMR(CDCl3,500MHz)δ:22.7-32.0(C-2～21),14.1(C-1,H-22)。以上数据经与文献[4]对照一致,故鉴定化合物 II为正二十二烷。

化合物Ⅲ:白色粉末,C30H50O,mp.233-235℃,1H-NMR(400MHz,CDCl3)δ:0.72(3H,s,H-26),0.83(3H,s,H-25),0.93(3H,s,H-28),0.95(3H,s,H-30),1.00(3H,s,H-29),1.05(3H,s,H-27),1.18(3H,s,H-24),1.23(3H,s,H-23);13C-NMR(100MHz,CDCl3)δ:14.6(C-26),17.9(C-7),18.2(C-25),18.7(C-27),20.2(C-28),22.3(C-24),28.2(C-2),30.0(C-23),30.5(C-20),30.9(C-16),31.8(C-12),32.1(C-15),32.4(C-21),32.7(C-17),35.0(C-30),35.3(C-11),35.6(C-29),36.0(C-19),37.4(C-22),38.3(C-1),39.2(C-4),39.7(C-10),41.3(C-13),41.5(C-14),42.1(C-18),42.8(C-8),53.1(C-6),58.2(C-9),59.5(C-5),213.3(C-3).以上谱图数据与已知化合物 3-羰基 -齐墩果烷[5]对照基本一致,故鉴定化合物Ⅲ为 3-羰基 -齐墩果烷 (3-ketooleanane)。

化合物Ⅳ:白色固体,C16H32O2,mp.62～65℃。EI-MS:m/z 256.0;1H-NMR(CDCl3,500MHz)δ:2.35(2H,t,J=7.2 Hz,-CH2COOH),1.63(2H,m,-CH2CH2COOH),1.23～1.34(24H,brs,-CH2×12),0.88(3H,t,J=6.8 Hz,-CH3);13C-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:179.6(s,C-1),33.5(t,C-2),31.9(t,C-3),29.8-29.1(t,C-4～15),24.7(t,C-16),22.7(t,C-17),14.1(q,C-18)。以上数据经与文献[6]对照一致。故鉴定化合物 I V为正十六烷酸 (octadecanoic acid)。

化合物Ⅴ:白色粉末 (甲醇),C26H52O2,mp.87～88℃。EI-MS:m/z(%)396[M+,21.6],382(7.3),368(16.3),353(3.9),297(5),241(5.4)等为失 -CH2的碎片离子峰。1H-NMR(CDCl3):δ 0.88(3H,J=9.8 Hz,-CH3),1.28(44H,m,-CH2×22),1.64(2H,m),2.35(2H,J=12.5 Hz)为典型的长链脂肪酸氢谱特征;13C-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:179.46(s,C-1),33.68(d,C-2),31.93(t,C-3),29.70(t,C-4),29.44(t,C-5),29.36(t,C-6),29.24(t,C-7),29.07(t,C-8),24.72(t,C-9),22.69(t,C-10),14.09(t,C-11),与已知化合物正二十六烷酸[7]的谱图数据对照一致,故鉴定化合物Ⅴ为正二十六烷酸 (hexacosanoic acid)。

化合物Ⅵ:白色针状结晶 (甲醇),mp.205-212℃,EI-MS:m/z 256.0;溴甲酚绿和三氯化铁-铁氰化钾反应均成阳性,示分子内含有羧基和酚羟基。EI-MS:m/z 198.0。13C-NMR(CDCl3,500MHz)谱中显示有 9个碳信号:δ170.68(-COOH),146.74(C-3,5),140.10(C-4),119.97(C-1),107.36(C-2,6),56.48(-OCH3×2)。结合碳谱可知1H-NMR(CD3OD,500 MHz)谱中δ7.26(2H,s,H-2,6)为典型的具有对称结构的芳香质子信号,δ3.96(6H,s,-OCH3×2)为具有对称结构的芳香核上的 2个甲氧基质子信号。综合分析,可推测该化合物为具有 2个甲氧基、1个酚羟基,且结构对称的苯甲酸类化合物。并与文献[8]中丁香酸的氢谱、碳谱数据对照一致,故鉴定化合物Ⅵ为丁香酸 (eugenol)。

化合物Ⅶ:无色片状晶体,C5H8O4,EI-MS:m/z 132.0。13C-NMR(CDCl3,500 MHz)谱中显示有6个碳信号:δ210.9(C-4),176.2(C-1),33.8(C-3),68.7(C-5),28.4(C-2);结合碳谱可知1H-NMR(500MHz,CD3OD)谱中δ4.24(2H,s,H-5),2.72(2H,t,J=6.5Hz,H-3),2.61(2H,m,J=6.5Hz,H-2)。以上数据与已知化合物 5-羟基 -4-氧代戊酸[9]的谱图对照一致,故鉴定化合物Ⅶ为 5-羟基 -4-氧代戊酸 (5-hydroxy-4-oxopentanoic acid)。

4 讨 论

(1)山木通 (Clem atis finetianaLévl.et Vant.)为毛茛科铁线莲属植物,主要分布于云南、贵州、四川、湖北、浙江等省,其中在江西、四川等地多作威灵仙药材使用[2];而在有些地区则常做川木通入药[11],因此研究山木通所含化学成分对山木通的正确归属及药用价值尤为重要。

(2)目前国内外对山木通的研究很少,化学部分只有一篇关于其挥发性成分的报道[3],本实验通过对山木通根及根茎的提取、分离和鉴定共得到 7个化合物,均为在山木通植物中首次得到。

(3)铁线莲属植物中含有丰富的皂苷类成分,三萜皂苷主要为齐墩果酸型和常春藤皂苷元型[10],本实验也从中分离得到一个齐墩果烷型化合物 (化合物Ⅲ),为对该药材进一步深入研究提供了有意义的参考。

致谢:中国药科大学分析测试中心为本研究提供了核磁及质谱数据。另外,中国药科大学大学生创新性实验计划项目对本项目的研究也提供了部分资助。对此表示感谢。

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