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构棘根木心化学成分研究

2013-02-14刘志平甘春芳韦万兴

天然产物研究与开发 2013年2期
关键词:戊烯黄酮醇波谱

刘志平,周 敏,刘 盛,甘春芳,韦万兴*

1广西大学化学化工学院,南宁 530004;2广西师范学院化学与生命科学学院,南宁 530001

构棘Cudrania cochinchinensis Corner为桑科柘属植物,又称山荔枝、千层皮、奴柘,其根部与同属植物柘树根长期作为传统中药“穿破石”使用。构棘主要分布在我国西南、华南以及河北以南等地,具有止咳化痰、祛风利湿、散瘀止痛之功效,长期作为传统壮药药材用于治疗肺结核、黄疸型肝炎、肝脾肿大、胃、十二指肠溃疡、风湿性腰腿痛等病[1]。民间多采用水煎穿破石治疗治晚期消化道癌症,能明显改善病人的生活质量,延长生存期[2]。日本学者Fukai T和复旦大学侯爱君联合课题组[3-5]报道了构棘根中含异戊烯取代二苯酮、异戊烯取代呫吨酮、黄酮等成分并进行了抗菌活性测试;中国协和医科大学张培成课题组[6,7]报道了构棘根中含有非常少见的黄酮醇与钙、镁络合的黄酮盐及其他黄酮醇、呫吨酮、黄酮苷等成分;台湾学者 CHANG C-S[8]也从构棘中分离出异黄酮等成分。

广西具有丰富的构棘资源,而开发利用率较低。鉴于目前仍未有构棘根木心和构棘果成分的相关文献报道,本课题于广西隆安采集了构棘果和根原料,旨在探究各部位的成分异同及发现具有生理活性的新物质。本实验报道从木心部位分离表征的10个化合物结构,分别为4-(乙氧基甲基)苯酚 (1)、(13α,14β,17α,20R)-7,24-二烯-3-乙酸酯羊毛甾烷(2)、(13α,14β,17α,20R)-7,24-二烯-3-羟基羊毛甾烷(3)、谷甾醇(4)、山萘酚(5)、香橙素(6)、桑色素(7)、槲皮素(8)、山萘酚-7-O-葡萄糖苷(9),槲皮素-7-O-葡萄糖苷(10)。其中化合物1为首次从桑科发现,化合物2~4首次从该植物中分离得到。

1 仪器和药品

红外光谱测定采用美国Nicolet FT-360傅立叶红外光谱仪(KBr压片);BRUKER-300-AVANCE III核磁共振仪(TMS作内标);Thermo-DSQ质谱仪;X4显微熔点测定仪,温度计未经校正。柱层析硅胶(300~400目)和薄层层析硅胶系青岛化工厂产品;常用溶剂均为分析纯。构棘采集自广西隆安县,由广西中医药大学中药鉴定教研室梁子宁副教授鉴定为Cudrania cochinchinensis corner。构棘根木心标本[20101001]存放于广西大学化工学院120实验室。

2 提取和分离

将采集自隆安的新鲜药材构棘(穿破石)根皮手工剥离,木心粉碎得3 kg,95%乙醇浸泡提取并减压浓缩得粗浸膏。将浸膏分散到1000 mL水中,依次用石油醚、石油醚:乙酸乙酯(v∶v/1∶1)、乙酸乙酯、正丁醇萃取得四相浸膏。石油醚萃取物在浓缩过程中产生悬浮絮状物,冷却过滤、硅胶柱层析纯化1(60 mg);石油醚部位浸膏10g,以石油醚∶乙酸乙酯(v∶v/100∶0 ~80∶20)梯度洗脱纯化得化合物2(326 mg)、3(260 mg)和4(185 mg)。石油醚∶乙酸乙酯(v∶v/1∶1)萃取的浸膏22 g硅胶柱层析,石油醚∶丙酮(v∶v/90∶10 ~50∶50)梯度洗脱并多次层析,石油醚∶丙酮(v∶v/80∶20)洗脱部分经层析纯化得化合物 5(123 mg)、6(166 mg);石油醚∶丙酮(v∶v/70∶30)洗脱部分经层析纯化得化合物7(47 mg)、8(165 mg)。乙酸乙酯萃取物浓缩到适量,静置一晚,瓶底析出棕色固体,抽滤,甲醇多次重结晶得化合物9(233 mg);化合物9的重结晶滤液进行凝胶Sephadex LH-20层析(甲醇为流动相)分离得化合物10(26 mg)。

3 结构鉴定与波谱数据

化合物1 无色蜡状物,碘粉显粉红色。mp:75~77 ℃,ESI-MS[M+1]+:153.2;IR(KBr)νmax:3403(O-H),1613,1597,1519 cm-1为苯环吸收峰。1H NMR(CDCl3)δ:δ7.20(2H,d,J=8.7 Hz),6.74(d,2H,J=8.7 Hz),说明苯环对位取代;4.47(s,2H)为氧及苯环共同作用的亚甲基;3.59(q,2H,J=6.9Hz)和 1.27(t,3H,J=6.9Hz)为乙氧基信号;从HMBC信号看,与苯环相连亚甲基与乙氧基的亚甲基有远程相关,证明了分子中存在苄基乙基醚片段,综合以上信息推理化合物1结构为4-(乙氧基甲基)苯酚(分子式 C9H12O2)。IR(KBr)νmax:3403(O-H),3031(=C-H),2970,2920,2868,1613,1597,1519,1450,1380,1225,1172,1070 cm-1;1H NMR(CDCl3)δ:7.20(d,2H,J=8.7 Hz,H-6),6.74(d,2H,J=8.7 Hz,H-5),4.47(2H,s,Ph-CH2-O),3.59(q,2H,J=6.9 Hz,-OCH2)和 1.27(t,3H,J=6.9 Hz,-CH3);13C NMR(CDCl3)δ:155.8(C-1),129.9(C-4),129.4(C-3,5),115.4(C-2,6),72.6(O-CPh),65.6(O-CH2),15.1(-CH3)。

化合物2 白色针状晶体。1H NMR(CDCl3)δ:5.26(1H,t,J=6.9 Hz,7-H),5.11(1H,t,J=6.9 Hz,24-H),5.30(1H,m,H-3),2.06(3H,s,CH3C=O),1.69(3H,s,26-CH3),1.61(3H,s,CH3-27),0.98(3H,s,CH3-29),0.94(3H,s,CH3-30),0.87(3H,s,CH3-28),0.86(3H,s,CH3-21),0.81(3H,s,CH3-19),0.77(3H,s,CH3-18);13C NMR(CDCl3)δ:170.9(C=O),145.9(C-8),130.9(C-25),125.1(C-24),117.6(C-7),81.1(C-3),53.2(C-17),51.3(C-14),50.7(C-5),48.8(C-9),43.5(C-13),37.8(C-4),36.8(C-1),35.8(C-20),35.1(C-22),34.8(C-10),33.9(C-12),33.7(C-15),28.5(C-16),27.6(C-28),27.3(C-30),25.8(C-26),25.4(C-23),24.2(C-2),23.8(C-6),22.1(C-18),21.3(CH3C=O),18.6(C-21),18.1(C-11),17.7(C-27),15.9(C-29),13.1(C-19)。与文献[9]对照,其数据基本吻合,故确定化合物 2为(13α,14β17α,20R)-7,24-二烯-3-乙酰酯羊毛甾烷。

化合物3 白色蜡状固体。1H NMR(CDCl3)δ:5.27(1H,t,J=6.9 Hz,H-7),5.10(1H,t,J=6.6 Hz,H-24),3.26(1H,dd,J=4.5,10.8 Hz,H-3),1.70(3H,s,CH3-26),1.62(3H,s,CH3-27),0.99(3H,s,CH3-29),0.99(3H,s,CH3-30),0.89(3H,s,CH3-28),0.88(3H,s,CH3-21),0.82(3H,s,CH3-19),0.76(3H,s,CH3-18);13C NMR(CDCl3)δ:145.9(C-8),131.0(C-25),125.1(C-24),117.8(C-7),79.3(C-3),53.2(C-17),51.3(C-14),50.6(C-5),48.9(C-9),43.5(C-13),39.0(C-4),37.2(C-1),35.8(C-20),35.2(C-22),34.9(C-10),34.0(C-12),33.8(C-15),28.5(C-16-C),27.7(28-C),27.6(C-23),27.3(C-30),25.8(C-26),25.4(C-2),23.8(C-6),22.1(C-18),18.6(C-21),18.1(C-11),17.7(C-27),14.7(C-29),13.1(C-19)。与文献[9]对照,其数据基本吻合,故确定化合物3为(13α,14β17α,20R)-7,24-二烯羊毛甾烷-3-醇。

化合物4 白色晶体,mp136~138℃,与谷甾醇标准品熔点和Rf一致,混合熔点未下降。

化合物5 黄色粉末。1H NMR(C2D6CO)ppm:12.19(1H,s,5-OH),9.72(1H,s,7-OH),9.01(1H,s,4'-OH),8.17(2H,d,J=9.0 Hz,H-2',6'),8.10(1H,s,3-OH),7.03(2H,d,J=9.0 Hz,H-3',5'),6.55(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),6.28(1H,d,J=2.1 Hz,H-6)。13C NMR(C2D6CO)ppm:146.5(C-2),135.8(C-3),176.1(C-4),103.5(C-4a),157.1(C-5),98.5(C-6),164.1(C-7),93.8(C-8),161.6(C-8a),122.5(C-1'),129.6(C-2',6'),115.5(C-3',5'),159.3(C-4')。波谱数据与文献[9]中山萘酚对照一致,确定化合物5为3,5,7,4'-四羟基黄酮醇。

化合物6 白色颗粒粉末。1H NMR(C2D6CO)δ:11.72(1H,s,5-OH),9.82(1H,s,4'-OH),8.78(1H,s,7-OH),7.43(2H,d,J=8.7 Hz,H-2',6'),6.90(2H,d,J=8.7 Hz,H-3',5'),6.01(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),5.96(1H,d,J=2.1 Hz,H-6),5.09(1H,d,J=11.7 Hz,H-2),4.79(1H,s,3-OH)。13C NMR(C2D6CO)δ:197.4(C-4),167.0(C-7),164.1(C-5),163.3(C-8a),158.0(C-4'),129.4(C-2',6'-C),128.2(C-1'),115.0(C-3',5'),100.7(C-4a),96.2(C-6),95.2(C-8),83.5(C-2),72.2(C-3)。波谱数据与文献[10]中香橙素对照一致,确定化合物6 为 3,5,7,4'-四羟基二氢黄酮醇。

化合物7 黄色粉末。1H NMR(C2D6CO)ppm:12.23(1H,s,5-OH),10.17、9.63、9.01 为酚羟基氢,8.12(1H,s,3-OH),7.38(1H,d,J=8.7 Hz,6'-H),6.68(1H,dd,J=8.7,2.4 Hz,5'-H),6.55(1H,d,J=2.4 Hz,3'-H),6.36(1H,d,J=2.1Hz,H-8);6.22(1H,d,J=2.1 Hz,H-6)。13C NMR(C2D6CO)ppm:178.2(C-4),163.3(C-7),160.5(C-8a),159.7(C-5),156.8(C-4'),156.7(C-2'),148.5(C-2),140.6(C-3),129.3(C-1'),112.1(C-6'),106.9(C-5'),104.7(C-3'),103.3(C-4a),97.9(C-6),93.5(C-8)。波谱数据与文献[11]中桑色素对照一致,确定化合物 7 为 3,5,7,2',4'-四羟基黄酮醇。

化合物8 黄色粉末。1H NMR(C2D6CO)ppm:12.19(1H,s,5-OH),10.00、8.76、8.46、8.09 各1 个酚羟基氢,7.82(1H,d,J=1.8 Hz,H-2'),7.71(1H,dd,J=8.4,1.8 Hz,H-6');7.00(1H,d,J=1.8 Hz,H-5');6.53(1H,d,J=1.8 Hz,H-8);6.27(1H,d,J=1.8 Hz,H-6)。13C NMR(C2D6CO)ppm:175.7(C-4),164.2(C-7),161.4(C-8a),156.9(C-5),147.5(C-4'),146.1(C-2),145.0(C-3'),135.9(C-3),122.8(C-1'),120.5(C-6'),115.3(C-5'),114.8(C-2'),103.2(C-4a),98.3(C-6),93.6(C-8)。波谱数据与文献[9]中槲皮素对照一致,确定化合物8为3,5,7,3',4'-四羟基-二氢黄酮醇。

化合物9 黄色粉末。1H NMR(DMSO)ppm:12.50(1H,s,5-OH),10.17(1H,s,3-OH),9.56(1H,s,4'-OH),8.08(2H,d,J=8.7 Hz,2',6'-H),6.95(2H,d,J=8.7 Hz,3',5'-H),6.81(1H,d,J=2.1 Hz,8-H),6.43(1H,d,J=2.1Hz,6-H),5.42(1H,d,J=4.2 Hz),5.16(1H,d,J=4.2 Hz),5.08(2H,m),4.64(1H,m,1''-H),3.18-3.75(糖质子)。13C NMR(CD3OD)ppm:148.0(2-C),136.5(3-C),176.6(4-C),105.2(4a-C),156.2(5-C),99.2(6-C),163.1(7-C),94.8(8-C),160.8(8a-C),122.0(1'-C),130.1(2',6'-C),115.9(3',5'-C),159.8(4'-C),100.3(1''-C),73.6(2''-C),76.9(3''-C),70.0(4''-C),77.6(5''-C),61.1(6''-C)。波谱数据与文献[12]中山奈酚-7-O-葡萄糖苷对照一致。

化合物10 黄绿色粉末。1H NMR(DMSO)ppm:12.5(1H,s,5-OH),9.54(2H,br),7.73(1H,d,J=2.1 Hz,H-2'),7.56(2H,dd,J=8.4,2.1 Hz,H-6'),6.91(1H,d,J=8.4 Hz,H-5'),6.77(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),6.42(1H,d,J=2.1 Hz,H-6),5.40(1H,s,br,3-OH),5.09(1H,d,1''-H),3.18 ~ 3.49(6H,m,糖质子)。13C NMR(DMSO)ppm:176.5(C-4),163.1(C-7),160.8(C-8a),156.2(C-5),148.4(C-2),148.0(C-4'),145.5(C-3'),136.6(C-3),122.3(C-1'),120.5(C-6'),116.0(C-5'),115.8(C-2'),105.1(C-4a),100.3(C-1''),99.2(C-6),94.7(C-8),77.6(C-5''),76.9(C-3''),73.6(C-2''),70.0(C-4''),61.1(C-6''),158.8(C-2),157.1(C-5),155.6(C-2'),129.9(C-6'),128.1(C-2''),115.3(C-3''),109.7(C-5'),108.0(C-3),107.6(4a-C),105.2(C-1'),105.0(C-6),103.1(C-3'),95.0(C-8),77.9(C-1''),28.0(C-4''),28.0(C-5'')。波谱数据与文献[12]中槲皮素-7-O-葡萄糖苷对照一致。

4 结果与讨论

从分离的部分化合物看,构棘根木心的主要成分为黄酮醇及其苷类化合物,也有三萜和甾体类成分。从目前报道的文献看,构棘根皮中含有更为丰富的异戊烯取代的呫吨酮、异戊烯取代黄酮等成分,而异戊烯基取代的黄酮类成分常具有良好的抗炎、抗病毒、抗肿瘤活性,故构棘作为传统中药“穿破石”使用时,根皮比根木心可能具有更好的生理活性。

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