APP下载

大头艾纳香化学成分的研究

2012-08-15钟林静林小燕黄明玉黄秀旺张永红

天然产物研究与开发 2012年9期
关键词:乙醇溶液分子式甾醇

钟林静,林小燕,黄明玉,黄秀旺,张永红

福建医科大学药学院,福州350004

大头艾纳香(Blumea megacephala(Randeria) Chang et Tseng)为菊科(Compositae)艾纳香属(Blumea)植物。又名东风草、白花九里明,生于林缘或灌丛中。广泛分布于云南、四川、贵州、广西、广东、福建及台湾等省区[1]。性味微苦、淡,微温,能祛风除湿,活血调经。主治风湿骨痛,跌打肿痛,产后血崩,月经不调;外用治疮疖[2]。到目前为止,关于该植物化学成分的文献报道较少,主要是关于大头艾纳香中挥发油成分的分析及其抗菌活性[3]和不同采收月份的大头艾纳香中原儿茶酸、绿原酸和咖啡酸的含量测定[4]。为了阐明大头艾纳香生物活性的物质基础,我们对其化学成分进行了系统研究。我们从该植物的全草中分离并鉴定了十三个化合物,分别为无羁萜(1)、小麦黄素(2)、豆甾醇二十六烷酸酯(3)、豆甾醇十八烷酸酯(4)、α-香树脂醇(5)、α-香树脂醇乙酸酯(6)、β-香树脂醇乙酸酯(7)、β-谷甾醇(8)、豆甾醇(9)、β-胡萝卜苷(10)、二十七烷醇(11)、十六烷酸(12)、二十四烷酸(13)。所有化合物均为首次从该植物中分离得到。

1 仪器与材料

WRS-1B数字熔点测定仪,IR-FT Nicolet型红外分光光度仪(KBr压片),VG2AB-HS质谱仪,Bruker AM-400型核磁共振仪(1H NMR:400 MHz,13C NMR:100 MHz),BUCHI Rotavapor R-200旋转蒸发仪。柱层层析硅胶(100~200目,200~300目,300~400目)为青岛海洋化工厂分厂产品;柱色谱用Sephadex LH-20(Pharmacia公司产品,上海化学试剂厂进口封装),薄层层析硅胶G(60)青岛海洋化工集团公司出品。显色剂为5%硫酸乙醇溶液。所有试剂均为分析纯。

大头艾纳香采自福建省福州市高盖山,由福建医科大学天然药物化学系张永红教授鉴定为Blumea megacephala(Randeria)Chang et Tseng。

2 提取与分离

大头艾纳香全草(10 kg)干燥,粉碎后用30000 mL的95%乙醇常温提取3次,每次7 d。合并提取液回收溶剂得到乙醇浸膏,混悬于水中,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,回收溶剂得到石油醚(209.8 g),乙酸乙酯(65 g),正丁醇(120 g)三部分浸膏。

石油醚萃取物用等量硅胶拌样,上硅胶柱,用石油醚-乙酸乙酯(1∶0~0∶1)梯度洗脱,最后用甲醇冲柱,得到十三个部分Fr.Ⅰ~Fr.XIII。其中Fr.Ⅰ(21 g)经过反复硅胶柱的分离纯化,得到化合物1 (21 mg)、3(12 mg)、4(18 mg)、5(11 mg)、6(23 mg)和7(17 mg);Fr.Ⅱ、Fr.Ⅲ、Fr.Ⅳ经过反复硅胶柱纯化分别得到化合物13(45 mg)、11(35 mg)和12(33 mg)。乙酸乙酯部位大致相似,得到十三个部分Fr.Ⅰ~Fr.XIII。其中Fr.Ⅴ经硅胶柱纯化得到化合物9(57 mg);Fr.Ⅶ先经Sephadex LH-20柱分离,以甲醇-氯仿(1∶1)洗脱,后再经硅胶柱层析纯化得到化合物8(115 mg)。正丁醇部位经硅胶柱层析,用石油醚-乙酸乙酯-甲醇梯度洗脱,经TLC检测合并相同馏分,得到十六个部分Fr.Ⅰ~Fr.XVI。其中Fr.Ⅸ析出结晶,得到化合物10(102 mg);Fr.XVI经Sephadex LH-20柱分离纯化,以甲醇-氯仿(1∶1)洗脱,得到化合物2(26 mg)。

3 结构鉴定

化合物1 白色细针结晶(氯仿),mp.262~268℃,分子式C30H50O;IR(KBr)cm-1:2925,2869,1715(C=O),1389;1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ: 0.73(3H,s,H-24),0.87(3H,s,H-25),0.88(3H,d,J=6.4 Hz,H-23),0.95(3H,s,H-30),1.00(3H,s,H-26),1.01(3H,s,H-29),1.05(3H,s,H-27),1.18 (3H,s,H-28),2.24(1H,q,H-4),2.35(2H,m,H-1);13C NMR(CDCl3,100 MHz)δ:22.3(C-1),41.5 (C-2),213.1(C-3),58.2(C-4),42.2(C-5),41.3 (C-6),18.3(C-7),53.1(C-8),37.5(C-9),59.5(C-10),35.6(C-11),30.5(C-12),39.7(C-13),38.3 (C-14),32.4(C-15),36.0(C-16),30.0(C-17),42.8(C-18),35.4(C-19),28.2(C-20),32.8(C-21),39.3(C-22),6.8(C-23),14.7(C-24),17.9(C-25),20.3(C-26),18.7(C-27),32.1(C-28),35.0 (C-29),31.8(C-30)。以上数据与文献[5,6]报道一致,故鉴定其为无羁萜。

化合物2 黄色针状结晶(甲醇),mp.289~291℃,分子式 C17H14O7;IR(KBr)cm-1:3388 (OH),1654(C=O),1611,1508(苯环);1H NMR (DMSO-d6,400 MHz)δ:3.88(6H,s,2×OCH3),6.19(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),6.55(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.97(1H,s,H-3),7.32(2H,s,H-2',6'),12.96(1H,s,5-OH);13C NMR(DMSO-d6,100 MHz) δ:164.1(C-2),104.1(C-3),182.3(C-4),157.8(C-5),99.3(C-6),164.6(C-7),94.6(C-8),161.9(C-9),120.9(C-10),140.3(C-1'),104.9(C-2'),148.7 (C-3'),164.1(C-4'),148.7(C-5'),104.9(C-6')。以上数据与文献[7]报道一致,故鉴定其为5,7,4'-三羟基-3',5'-二甲氧基黄酮(小麦黄素)。

化合物3 白色颗粒结晶(氯仿),分子式C55H98O2,TLC检测,以石油醚:乙酸乙酯(10:1)为展开剂,用5%硫酸乙醇溶液显色,显紫色,提示该化合物可能为甾体或三萜。1H NMR(CDCl3,400 MHz) δ:5.36(1H,d,J=4.4 Hz,H-6),0.69(3H,s,18-CH3),δ0.79~1.07显示有多个甲基质子信号,δ2.29(1H,t,J=6.0 Hz)是与羰基相连的亚甲基质子信号;13C NMR(CDCl3,100 MHz)δ:173.4显示有酯羰基碳信号,δ139.7,138.3,129.3,122.6,为两对烯碳信号,这是典型的豆甾醇5,6和22,23位烯碳信号,δ34.7、31.9、29.7、29.7、29.5、29.5、29.4、29.2、24.4和22.7提示存在多个亚甲基碳信号,根据以上信息推断该化合物为豆甾醇的脂肪酸酯。质谱给出强的麦氏重排所形成的碎片峰396,为形成的稳定碎片—长链脂肪酸部分,382、340、284、256、213、111、97、57和43,由此推断脂肪酸为二十六烷酸。与豆甾醇的13C NMR比较[8],甾醇的3位化学位移偏高(δ73.66),证明脂肪酸的酰基同豆甾醇的3位相连,故鉴定其为豆甾醇二十六烷酸酯。

化合物4 白色颗粒结晶(氯仿),分子式 C47H82O2,TLC检测,以石油醚:乙酸乙酯(10∶1)为展开剂,用5%硫酸乙醇溶液显色,显紫色,提示该化合物可能为甾体或三萜。1H和13C NMR谱图与化合物3的谱图相似,但质谱给出强的麦氏重排所形成的碎片峰为284,是形成的稳定碎片—长链脂肪酸部分,256、213、111、97、84、57和43,由此推断脂肪酸为十八烷酸。化合物4的3位化学位移偏高(δ73.65),证明脂肪酸的酰基同豆甾醇的3位相连,故鉴定其为豆甾醇十八烷酸酯。

化合物5 无色细针状结晶,mp.148~150℃,分子式C30H50O。在5%硫酸乙醇溶液中显紫红色,Liebermann-Burchard反应阳性。IR(KBr)cm-1:3282 (-OH),1464与1383(偕二甲基)。EI-MS m/z 426[M]+。1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:5.18(1H,J= 3.6 Hz,H-12),3.20(1H,dd,J=5.2,10.8 Hz,H-3),1.25~0.85之间有8个甲基氢信号(δ1.07、1.01、1.00、0.95、0.91、0.80、0.79)。13C NMR (CDCl3,100 MHz)δ:38.8(C-1),27.2(C-2),78.3 (C-3),38.7(C-4),55.2(C-5),18.3(C-6),32.9(C-7),40.0(C-8),47.7(C-9),36.9(C-10),23.3(C-11),124.3(C-12),139.7(C-13),42.1(C-14),28.7 (C-15),26.6(C-16),33.7(C-17),59.0(C-18),39.6(C-19),36.6(C-20),31.2(C-21),41.5(C-22),28.1(C-23),15.5(C-24),15.6(C-25),16.8 (C-26),23.3(C-27),28.1(C-28),17.4(C-29),21.3(C-30)。以上数据与文献[9,10]报道一致,故鉴定其为α-香树脂醇。

化合物6 无色针状晶体,mp.216~219℃,分子式 C32H52O2。IR(KBr)cm-1:2944,2852,1455,1369(CH),1732(-O-C=O)。1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:5.13(1H,t,J=3.6 Hz,H-12),2.05(3H,s,-COOCH3),1.08(3H,s,H-28),1.01(3H,s,H-23),1.00(3H,s,H-27),0.90(3H,d,J=3.2 Hz,H-29),0.88(3H,s,H-26),0.87(3H,s,H-24),0.83 (3H,s,H-25),0.80(3H,s,H-30);13C NMR(CDCl3,100 MHz):38.5(C-1),23.6(C-2),80.9(C-3),37.7 (C-4),55.3(C-5),18.2(C-6),32.9(C-7),40.0(C-8),47.6(C-9),36.8(C-10),23.4(C-11),124.3(C-12),139.6(C-13),42.1(C-14),28.7(C-15),26.6 (C-16),33.7(C-17),59.1(C-18),39.6(C-19),36.6(C-20),31.2(C-21),41.5(C-22),28.0(C-23),16.7(C-24),15.7(C-25),16.8(C-26),23.2 (C-27),28.0(C-28),17.5(C-29),21.4(C-30),173.8(O-C=O),21.3(O-C=O-CH3)。以上数据与文献[11]报道一致,故鉴定其为α-香树脂醇乙酸酯。

化合物7 无色雪花状晶体,mp.238~239℃,分子式C32H52O2。IR(KBr)cm-1:2944,2852,1455,1369(CH),1732(-O-C=O)。1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:0.85(3H,s,28-CH3),0.89(12H,m,23,24,29,30-CH3),0.98(6H,d,J=6.0 Hz,25,26-CH3),1.13(3H,s,27-CH3),2.05(3H,s,CH3CO);13C NMR(CDCl3,100 MHz):38.3(C-1),23.7(C-2),80.9(C-3),37.7(C-4),55.3(C-5),18.2(C-6),32.6(C-7),39.8(C-8),47.6(C-9),36.8(C-10), 23.5(C-11),121.6(C-12),145.2(C-13),41.7(C-14),28.4(C-15),26.1(C-16),32.5(C-17),47.2 (C-18),46.8(C-19),31.1(C-20),34.7(C-21),37.1(C-22),28.1(C-23),16.8(C-24),15.5(C-25),16.7(C-26),25.9(C-27),26.9(C-28),33.3 (C-29),23.6(C-30),171.0(O-C=O),21.3(O-C= O-CH3)。以上数据与文献[12]报道一致,故鉴定其为β-香树脂醇乙酸酯。

化合物8 无色针状结晶(氯仿),mp.129~130℃,分子式C29H50O。在5%硫酸乙醇溶液中显紫红色,与β-谷甾醇标准品TLC检测Rf值一致,Liebermann-Burchard反应阳性。IR(KBr)cm-1: 3400(OH),2960和2867(CH),1640(C=C)。EIMS m/z 414[M]+,396,381,329,303,255,213,69。1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:5.35(1H,m,H-5),3.52(1H,m,H-3),0.68(3H,s,18-CH3)。以上数据与文献[13]报道的β-谷甾醇一致,故鉴定其为β-谷甾醇。

化合物9 无色针状结晶(氯仿),mp.168~170℃,分子式C29H48O。在5%硫酸乙醇溶液中显紫红色,Liebrrmann-Burchard反应阳性。EI-MS m/z 412[M]+,397,379,300,273,255,231,213;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ:5.35(1H,d,J=5.2 Hz,H-6),3.52(1H,m,H-3),0.69(3H,s,18-CH3);13C NMR (CDCl3,100 MHz)δ:37.2(C-1),31.6(C-2),71.8 (C-3),42.3(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.9 (C-7),31.9(C-8),50.2(C-9),36.5(C-10),21.1 (C-11),39.8(C-12),42.3(C-13),56.9(C-14),24.4(C-15),28.9(C-16),55.9(C-17),12.0(C-18),19.4(C-19),40.5(C-20),21.2(C-21),138.3(C-22),129.3(C-23),51.2(C-24),31.9 (C-25),21.1(C-26),19.0(C-27),25.4(C-28),12.3(C-29)。以上数据与文献[14]报道的豆甾醇--致,故鉴定其为豆甾醇。

化合物10 白色粉末,分子式 C35H60O6,难溶于乙酸乙酯、丙酮、DMSO,微溶于氯仿、甲醇,易溶于吡啶。在5%硫酸乙醇溶液中显紫红色,TLC检测在多种展开体系中与β-胡萝卜苷标准品Rf一致,且混合熔点不下降。故鉴定为β-胡萝卜苷。

化合物11 白色粉末,mp.75~76℃,分子式C27H56O,IR(KBr)cm-1:3430(OH),2917,2849,1472,1462,1046,723;EI-MS m/z:396[M]+,378[M -18]+,350,196,182,168,153,139,125,111,97, 83,69,55,43;1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:3.64 (2H,t,J=6.4 Hz,-CH2OH),1.53~1.60(4H,m,-CH2CH2CH2OH),1.25(46H,s),0.88(3H,t,J= 6.4 Hz,CH3);13C NMR(CDCl3,100 MHz)δ:63.1 (C-1),32.8(C-2),31.9(C-25),29.7~29.4(C-4~24),26.4(C-3),22.6(C-26),14.1(C-27)。以上数据与文献[15]报道基本一致,故鉴定其为二十七烷醇。

化合物12 白色蜡状物,mp.50~52℃,分子式C16H32O2,IR(KBr)cm-1:3424(OH),2917,2849,1707,1463,1295,936,723;EI-MS m/z:256[M]+,227,213,199,185,171,157,143,129,115,97,85,73,为典型的连续失去 CH2的特征;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ:0.88(3H,t,J=6.8 Hz,CH3),1.25(brs,CH2×12),1.63(2H,m,-CH2CH2COOH),2.34 (2H,t,J=7.6 Hz,-CH2COOH);13C NMR(CDCl3,100 MHz)δ:180.5(COOH),34.1,31.9,29.7,29.7,29.6,29.5,29.4,29.1,24.7,22.7(多个亚甲基碳信号),14.1(CH3)。以上数据与文献[16]报道基本一致,故鉴定其为十六烷酸(棕榈酸)。

化合物13 白色固体,mp.85~86℃,分子式C24H48O2,IR(KBr)cm-1:3430(OH),2918,2848,1707,1463,1296,937;EI-MS m/z:368[M]+,340,312,284,256,241,213,199,185,171,157,143,129,115,97,85,73,43,为典型的连续失去 CH2的特征;1H NMR(CDCl3,400 MHz)δ:0.87(3H,t,J=6.8 Hz,CH3),1.25(brs,CH2×20),1.63(2H,m,-CH2CH2COOH),2.34(2H,t,J=7.6 Hz,-CH2COOH)。以上数据与文献[17]报道基本一致,故鉴定其为二十四烷酸。

1 Compilation Committee of Flora Sinicae(中国科学院中国植物志编辑编委会).Flora of China(中国植物志).Vol (75).Beijing:Science Press,1979.11.

2 National Assembly of Chinese Herbal Medicine(全国中草药汇编编写组).Collection of National Herbal Medicine(全国中草药汇编)Vol(3).People's Publishing House,1978.816.

3 Zhu L,Tian YY,Yang L,et al.Chemical composition and antimicrobial activities of essential oil of Blumea megacephala,EXCLI J,2011,10:62-68.

4 Ning XQ(宁小清),Li YH(李耀华),Tan YF(谈远锋),et al.Determination of there chemical constituents in Zhuang medicine Blumea megacephala(Randeria)by HPLC.China J Chin Mater Med(中国中药杂志),2011,36:1623-1625.

5 Mu LH(穆丽华),Zhang DM(张东明).Studies on chem ical constituents of Cercis chinensis.China J Chin Mater Med (中国中药杂志),2006,31:1795-1797.

6 Jagroop SD.Pentacyclic triterpenes from the fungus,Leptosphaeria maculans.Phytochemistry,1991,30:1235-1237.

7 Ju Y,Sacalis JN,Still CC.Bioactive flavonoids from endophyte-infected blue grass(Poa ampla).J Agric Food Chem,1998,46:3785-3788.

8 Yu DQ(于德泉),Yang JS(杨峻山).Analytical Chemistry Handbook VII Fascicle(分析化学手册第七分册).Beijing: Chemical Industry Press,1999,892.

9 Gong YH(龚运淮),Ding LS(丁立生).13C NMR Analysis of Natural Products.Yunnan Science and Technology Press,2006.335.

10 Wang D(王玎),Chen G(陈刚),Qiao L(乔莉),et al.The chemical constituents from the fruits of Cynanchum thesioides (Freyn)K.Schum.Chin J Med Chem(中国药物化学杂志),2007,17:101-103.

11 Xiang ZB(项昭宝),Chen HS(陈海生),Chen W(陈薇),et al.Triterpenes from Canarium album(Lour.)Raeusch.Chin Tradit Pat Med(中成药),2009,31:1904-1905.

12 Seo S,Tomita Y.Tori K.13C NMR spectra of urs-12-enes and application to structural assignments of components of isodon japonicus hara tissue cultures.Tetrahedron Lett,1975:7-10.

13 Kojimah H,Noriko S,Akiko H,et al.Sterol glucosides from Prunella vulgaris.Phytochemistry,1990,29:2351-2355.

14 Liu JJ(刘晶晶),Chen X(陈幸),Wei ZQ(魏志奇),et al.Chemical constituents and identification of the caules of Clematis armandiiFranch.and Clematismontana Buch.-Ham.Nat Prod Res Dev(天然产物研究与开发),2010,22: 998-1000.

15 Deng MC(邓美彩),Jiao W(焦威),Dong WW(董玮玮),et al.Chemical constituents of the roots of Ligularia fischeri.Nat Prod Res Dev(天然产物研究与开发),2009,21: 775-778.

16 Liu YM(刘玉明),Yang JS(杨峻山),Liu QH(刘庆华).Studies on the chemical constituents from the flower of Carthamus tinctorius L..J Chin Med Mat(中药材),2005,28:288-289.

17 Zang YW(臧友维),Ma BR(马冰如).Study on chemical constituents of Schizonepeda multifida spikes.China J Chin Mater Med(中国中药杂志),1989,14:544-545.

猜你喜欢

乙醇溶液分子式甾醇
核桃分心木提取物的抗氧化活性及其对油脂氧化稳定性的影响
乙醇溶液的粘滞系数与浓度关系的实验研究
有机物分子式确定方法探秘
乙醇处理对康乃馨切花保鲜的影响
火麻仁植物甾醇含量测定及肠道菌培养对醇干预的剂量响应
GC-MS/FID法分析玉米胚芽油中的甾醇和甾醇酯
有机物分子式、结构式的确定
2015年《中国防痨杂志》第五期重要更正启事
微波辅助植物甾醇油酸酯的酶促催化合成
植物油中甾醇含量、存在形式及其在掺伪检验中的作用