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井栏边草化学成分的研究

2013-08-15姜坤杨胜祥

淮南师范学院学报 2013年3期
关键词:井栏草素木犀

姜坤,杨胜祥

(淮南联合大学,安徽 淮南 232038)

井栏边草 (Pteris multifida Poir)是凤尾蕨科凤尾蕨属中的一个种,别名凤尾草、井口边草、铁脚鸡等。最早被唐朝陈藏品收录于《本草拾遗》,井栏边草分布于我国的贵州、安徽、河北、山东、江西、河南、陕西、广东、四川、广西、台湾、浙江、江苏、福建、湖南、湖北;日本、越南、菲律宾也有分布①中国植物志编辑委员会:《中国植物志》(第2版),北京:科学出版社,2006年。。近年有文献报道山西也有发现②谢树莲:《山西蕨类植物新资料》,《西北植物学报》2007年第4期,第827页。。井栏边草味淡、微苦,性寒;一直在临床用于痢疾,肠炎,肝炎,咽喉炎,泌尿系炎症,扁桃体炎,痈疮疖肿,风湿和肿瘤③④余有贵等:《凤尾草功能成分提取与抗菌效果研究》,《中国饲料》2004年第23期,第23页。等的治疗,但具体活性成分尚不完全明确。本试验对井栏边草乙酸乙酯及正丁醇萃取部分的化学成分进行分离及鉴定,以期为井栏边草的进一步开发和研究提供理论依据。对井栏边草的化学成分进行了研究,从中分离得到了9个化合物,其中化合物3,4,9是首次从该植物中分离得到。

1 仪器与材料

RE-52A型旋转蒸发仪,购自上海亚荣生化仪器厂;Bruker AM-400Hz核磁共振仪,购自瑞士布鲁克公司;Vector-22型傅立叶红外光谱仪、UV-756型紫外可见分光光谱仪、薄层硅胶G,均购自青岛海洋化工厂;X-6显微熔点测定仪,购自北京东方德教育科技有限公司。Sephadex LH-20,购自Merck公司;柱层析硅胶(200~300目),购自青岛海洋化工有限公司;其他试剂为分析纯,市售。

井栏边草于2011年6月上旬采于安徽省淮南市八公山区丁山山坡,由淮南联合大学化工系杨胜祥博士鉴定为Pteris multifida Poir,自然阴干,粉碎备用。标本存于淮南联合大学化工系药物实验室。

2 方法与结果

2.1 提取与分离

将自然阴干的井栏边草粉碎过40目筛,称取10kg,用工业乙醇(重蒸)在室温下加热回流提取3次,每次3h,合并提取溶液,减压浓缩得到300g墨绿色浸膏,加水悬浮后分别用乙酸乙酯和正丁醇各萃取三次,合并萃取液,减压浓缩成浸膏,其中乙酸乙酯部分105g,正丁醇部分130g。

乙酸乙酯部分用氯仿-乙醇 (1:1)溶解,粗硅胶拌样,挥干后用层析硅胶干法装柱,用氯仿-乙醇(100:0~0:100(v/v))洗脱,粗分得到 5 个组分(Fr.1~Fr.5)。 Fr.3 经过硅胶柱层析(石油醚-丙酮)和凝胶柱层析(乙醇)得到化合物 1(13mg)和 2(15mg);Fr.3经过反复的硅胶柱层析(石油醚/丙酮)和凝胶柱层析(乙醇)得到化合物 3(10mg)和 4(14mg);组分I经过硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯)和重结晶(氯仿)得到化合物 5(20mg)。

正丁醇浸膏溶解后用大孔树脂粗分(EtOH/H2O,30:1,60:1,90:1,100:0)。 从 90:1部分获得8g浸膏,用氯仿-乙醇(20:1,15:1,10:1,5:1,1:1(v/v))洗脱粗分得到 4 个组 分(Fr.6~Fr.9)。 Fr.6经 RP-18 (EtOH/H2O,65:35)和 Sephadex LH-20(乙醇洗脱)得化合物 6(8 mg)和 7(6 mg)。 Fr.7 经 RP-18(EtOH/H2O,45:55)和制备 HPLC(EtOH/H2O,50:50)得化合物 8(10 mg)。 Fr.8 经 RP-18 (EtOH/H2O,40:60)和 Sephadex LH-20(乙醇洗脱)得化合物 9(12 mg)。

2.2 结构鉴定

2.2.1 化合物 1: 黄色粉末, 分子式 C15H10O6,m.p.328~330℃。1H-NMR(DMSO-d6,500MHz)δ:7.20(1H,d,J=8.3Hz,H-6′),6.92(1H,d,J=8.3Hz,H-5′),6.85(1H,s,H-3),6.57(1H,s,H-2′),6.37(1H,s,H-6),6.36(1H,s,H-8).13C-NMR(DMSO-d6,125MHz)δ:164.9(s,C-2),104.1(d,C-3),182.8(s,C-4),158.6(s,C-5),100.1(d,C-6),165.9(s,C-7),94.9(d,C-8),163.3(s,C-9),105.1(s,C-10),119.7(s,C-1′),114.8(d,C-2′),147.9(s,C-3′),151.8(s,C-4′),116.9(d,C-5′),123.0(d,C-6′)。上述数据与文献①②龚运淮,丁立生:《天然产物核磁共振13C-NMR碳谱分析》,昆明:云南科技出版社,2006年,第443页。报道的木犀草素相应数据基本一致,由此该化合物被确定为木犀草素。

2.2.2 化合物 2: 黄色粉末 (甲醇),mp〉300 ℃,盐酸-镁粉反应阳性。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.97(1H,s,5-OH),10.82(1H,brs,7-OH),7.93(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′),6.93 (2H,d,J=8.8 Hz,H-3′,5′),6.80(1H,s,H-3),6.49(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.19 (1H,d,J=2.0 Hz,H-6).13C NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:181.6(C-4), 164.0(C-7),163.6(C-2),161.3 (C-4′),161.1 (C-5),157.2 (C-9),128.4(C-2′,6′), 121.1(C-1′), 115.8(C-3′,5′),103.6(C-10),102.7(C-3),98.7(C-6),93.8(C-8)。

以上波谱学数据与芹菜素的数据③陈腾飞,萧伟,李成等:《二至丸处方提取物化学成分的研究》,《中草药》2011年第3期,第447页。一致。由此该化合物被确定为芹菜素。

2.2.3 化 合 物 3: 黄 色 粉 末 ;C21H20O12;1H-NMR(C5D5N,400Hz):8.42 (1H,d,J=2.1 Hz),8.10(1H,dd,J=8.4 Hz,2.0 Hz),7.22 (1H,d,J=8.4Hz),6.67(1H,d,J=2.0Hz),6.61 (1H,d,J=2.0 Hz), 6.04(1H,d,J=7.8Hz), 4.79(1H,t,J=8.9Hz), 4.58 (1H,d,J=2.2Hz),4.40 (1H,dd,J=10.8,6.2Hz),4.30(2H,m),4.15 (1H,t,J=5.9Hz),3.58 (1H,s);13CNMR(C5D5N,125MHz):178.9(C-4),166.0(C-7),162.7(C-5),157.8(C-9),157.6 (C-2),150.8(C-4′),146.8(C-3′),135.8(C-3),122.8(C-1′),122.3(C-6′),117.8 (C-5′), 116.3 (C-2′),105.5 (C-10),105.2 (C-1〞),99.8 (C-6),94.6 (C-8),77.5(C-5〞), 75.5 (C-3〞),73.4(C-2〞),69.8(C-4〞),61.9(C-6〞)。 以上数据与文献报道一致④高秀红,刘明川,金林红等:《黔产八角莲化学成分的研究》,《时珍国医国药》2011年第4期,第871页。,确定化合物3为槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

2.2.4 化合物 4:白色粉末,mp 219~221℃,(c 0.12,MeOH)。IR(KBr)v 3334(OH),2912,1680(O=C),1599,1440,1385,1105,1078,1034,893;1HNMR(400 MHz,DMSO-d6):7.50(1H,s,H-4),5.16(1H,d,J=13.0Hz,H-12b),4.96(1H,d,J=13.0Hz,H-12a),4.29(1H,d,J=7.7 Hz,H-1′),3.70(1H,d,J=6.0 Hz,H-6′a),3.50(1H,d,J=6.0 Hz,H-6′b),3.46(2H,t,J=7.6 Hz,H-14),3.26(1H,m,H-3a),3.12(1H,m,H-5′),3.11(1H,m,H-3′),3.10(1H,m,H-4′),3.09(1H,m,H-2′),2.85(2H,t,J=7.5 Hz,CH2-13),2.60(1H,m,H-2),2.59(3H,s,Me-15),2.58(1H,m,H- 3b),1.16(3H,d,J=7.1 Hz,Me-11);13C NMR(400 MHz,DMSO-d6):209.7(s,C-1),152.1(s,C-9),143.5(s,C-5),136.7(s,C-7),135.1(s,C-6),132.4(s,C-8),123.8(d,C-4),102.3(d,C-1′),77.0(d,C-5′),76.7(d,C-3′),73.6(d,C-2′),70.1(d,C-4′),68.1(t,C-12),61.1(t,C-5′),60.3(t,C-14),42.1(d,C-2),33.4(t,C-3),31.2(t,C-13),16.2(q,C-11),13.0(q,C-15)。 以上数据与文献报道一致⑤Qin Bo,Zhu Da Yuan,Jiang Shan Hao,et al.Chemical Constituents of Pteris multifda and Their Inhibitory Effectson Growth of Rat Prostatic Epithelila Cellsinvitr,Chin J Nat Med,2006,4(6):428.,确定化合物4为Pteroside P′(1)。

2.2.5 化合物 5:黄色针晶,mp 226~228 ℃。1H NMR(400MHz,DM SO-d6)δ:6.83(1H,s,H-3),6.44(1H,s,H-6),6.87(1H,s,H-8),7.96 (2H,d,J=8.8 Hz,H-2,6′),6.94(2H,d,J=8.8 Hz,H-3,5′),12.99(1H,s,OH-5),5.07(1H,d,J=7.2 Hz,H-1′),3.24-3.73(5 H,m,糖上质子);13C NMR(100 MHz,DM-SO-d6)δ:164.3(C-2),103.1(C-3),182.0(C-4),161.2(C-5),99.6(C-6),162.9(C-7),94.8(C -8),157.0(C-9),105.4(C-10),121.0(C-1′),129.8(C-2,6′),116.0(C-3,5′),161.4(C-4′),99.9(C-1′),73.1(C-2′),76.4(C-3′),69.6(C-4′),77.1(C-5′),60.6(C- 6′)。 其数据与文献①苗延青,陈刚,汤颖等:《甜苣的化学成分研究》,《时珍国医国药》2010年第9期,第2254页。报道的数据基本一致,故鉴定化合物被确定为芹菜素-7-O-β-葡萄糖苷。

2.2.6 化合物 6:黄色粉末。 ESI-MS(m/z):447[M-H]-;1H NMR(400MHz,DM SO-d6)δ:6.74(1H,s,H-3),6.44(1H,s,H-6),6.78(1H,s,H-8),7.44(1H,brd,H-2′),6.87(1H,d,J=8.4Hz,H-5′),7.48(1H,dd,J=2,8.4 Hz,H-6′),12.99(1H,s,O H-5),5.08(1H,d,J=8 Hz,H-1′),3.17- 3.73(5H,m,糖上质子)13C NMR(100MHz,DM SO-d6)δ:164.5(C-2),103.0 (C-3),181.8(C-4),161.1(C-5),99.5(C-6),162.9(C-7), 94.7(C- 8),156.9(-9),105.3(C-10),121.0(C-1′),113.3(C-2′),145.7(C-3′),150.4(C-4′), 115.9(C-5′),119.2(C-6′),99.9(C -1′),73.1(C-2′),76.4(C-3′),69.6(C-4′),77.1(C-5′),60.6(C-6′)。 上述数据与文献②马俊利,李春钢,张博男等:《甜荞麦花叶化学成分研究》,《中国实验方剂学杂志》2010年第13期,第94页。报道一致,由此该化合物结构被确定木犀草素-7-O-β-葡萄糖苷。

2.2.7 化合物 7:白色针晶(MeOH),分子式 C29H50O,mp.122~124℃,:3402(-OH),2921,2821,1451(cyclopentane),1368,1630,948;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ:0.62(3H,s,Me-18),0.79(6H,d,J=7.2 Hz,Me-26&27),0.80(3H,d,J=7.0 Hz,Me-21),0.95(3H,d,J=6.1 Hz,Me-29),1.06(3H,m,Me-19),1.25(1H, m,J=8.2 Hz,H-25),1.25(1H,q,J=7.2 Hz,H-20),3.55(H,m,H-3),5.30(1H,b rs,H-4),2.95(1H,s,HO-3)。13C NMR(CDCl3,100 MHz)δ:37.4(C-1,d),31.8(C-2,d),70.8(C-3),121.9(C-4,d),138.8(C-5,t),42.9(C-6,t),30.8(C-7,t),31.6(C-8,q), 50.1(C-9,t),36.2(C-10,t),21.6(C-11,d),28.1(C-12,q),42.7(C-13, q,),56.1(C-14,t),23.9(C-15,t),39.2(C-16,t),56.0(C-17,q),11.4(C-18,s),19.2(C-19,s),36.9(C-20,d),18.6(C-21,s),33.5(C -22,t),25.8(C -23,t),45.2(C -24,t),29.5(C-25,d),19.0(C-26, s),18.6(C-27,s),22.9(C-28,t),12.0(C-29,s)。上述数据与文献报道一致③于东防,胡邦豪,沙怀等:《扶桑花中扶桑出醇的分离和结构测定》,《中草药》1991年第1期,第3页。,确定化合物 7为扶桑甾醇(β-rosaterol)。

2.2.8 化合物 8:白色针晶,M.P:140~142℃。 由于该化合物从极性较小的部分分离得来,因此,有可能为甾醇类化合物,对该化合物的鉴定首先将其与实验室β-谷甾醇的标准品进行TLC检测,结果发现二者完全一样,经过进一步的熔点测定,熔点与文献④左文健,陈惠琴,李晓东等:《苦丁茶叶的化学成分研究》,《中草药》2011年第1期,第18-20页。值基本一致,故化合物8鉴定为β-谷甾醇。

2.2.9 化合物 9:无色针晶(CHCl3),0.15,CHCl3),mp.199~201℃ ;(cm-1):3420(-OH),3236,2831,1650 (〉C=O),1608,1516,1470,1349;1HNMR(CD3COCD3,400 MHz) δ:5.73(1H,dd,J=13.0,3.0 Hz,H-2),3.08(2H,dd,J=l1.2,3.0 Hz,H-3),6.15(1H,d,J=2.3 Hz,H-6),6.04(1H,d,J=2.3 Hz,H-8),8.64(1H,s,HO-2′),7.01(1H,dd, J=7.5,2.0 Hz,H-3′),7.14(1H,ddd,J=7.5,7.5,2.0 Hz,H-4′),6.91(1H,ddd,J=7.5, 7.5,2.0 Hz,H-5′),7.64(1H,dd,J=7.5,2.0 Hz,H-6′),12.10(1H,s,HO-5), 3.65(3H,s,MeO-7).l3C NMR(CD3COCD3,100 MHz)δ:75.9(C-2,CH),42.1(C-3,CH2),196.1(C-4,C),164.7(C-5,C),92.5(C-6,CH),164.2(C-7,C),92.1(C-8,CH),164.1(C-9,C),104.4(C-10,C),l24.2(C-l′,C),l54.6(C-2′,C),ll5.8(C-3′,CH),129.8(C-4′,CH),120.3(C-5′,CH),128.9(C-6′,CH),56.5(MeO-7,CH3)。上述数据与文献报道一致⑤黎路,秦民坚:《华夏鸢尾的化学成分研究》,《中国药科大学学报》2005年第2期,第111页。,确定化合物 9为Dihydroechioidinin(4)。

3 讨论

井栏边草醇提物化学成分复杂,种类繁多,主要以黄酮类极性化合物为主。试验从井栏边草醇提物中分离得到9个单体化合物:木犀草素(1)、芹菜素(2)、 槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(3)、Pteroside P′(4)、芹菜素-7-O-β-葡萄糖苷(5)、木犀草素-7-O-β-葡萄糖苷(6)、扶桑甾醇(7)、β-谷甾醇(8)、Dihydroechioidinin(9)。 其中,化合物 3,4,9 是首次从该植物中分离得到,为井栏边草资源的开发利用提供了一定的理论参考。

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