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半枝莲化学成分研究*

2013-10-16李园园唐旭利李平林李国强

关键词:柱层析甲氧基果酸

李园园,唐旭利,李平林,李国强**

(中国海洋大学1.医药学院,海洋药物教育部重点实验室;2.化学化工学院,山东 青岛266003)

半枝莲(Scutellaria barbata D.Don)为唇形科黄芩属植物,又名牙刷草,狭叶韩信草等,以干燥全草入药。其名最早见于《外科正宗》,味辛、苦,性寒,具有清热解毒、化瘀利尿之功效,是一种常用中药,多用于治疗疔疮中毒、咽喉肿痛、毒蛇咬伤、跌扑伤痛、水肿、黄疸等[1]。现代药理学研究表明,半枝莲具有明显的解热[2]、抗 癌、护 肝[3]和 抑 菌[4]等 活 性。 临 床 可 治 疗 肝炎,肝硬化腹水,肾炎等,近年来其在治疗癌症如直肠癌、肺癌、淋巴癌等方面的积极功效引起人们的极大关注[5-6]。为了寻找半枝莲中的有效成分,对半枝莲Scutellaria barbata D.Don进行了较系统的化学成分研究。从甲醇提取物中,共分离鉴定了10个单体化合物(见图1):齐墩果酸(1)、熊果酸(2)、反式-4-甲基肉桂酸(3)、金色酰胺醇酯(4)、对羟基苯甲醛(5)、对羟基苯乙酮(6)、5-羟基-7,3′,4′,5′-四甲氧基黄酮(7)、芹菜素(8)、5,7,4′-三羟基-8-甲氧基黄酮(9)、5,7,4′-三羟基-6-甲氧基黄酮(10)。本文报道以上10个化合物的分离纯化以及结构鉴定工作。

图1 化合物1-10的化学结构Fig.1 Structure of ompounds 1-10

1 仪器与材料

NMR由日本Jeol公司JNM-ECP600型核磁共振仪测定,TMS为内标;HPLC在美国Agilent 1100高效液相色谱仪上完成;旋转蒸发仪(德国Heidolph公司);BSZ-100自动部分收集器(上海沪西分析仪器厂有限公司)。薄层硅胶和柱层析硅胶(青岛海洋化工厂);柱层析ODS(北京金欧亚科技发展有限公司);Sephadex LH-20(Amersham Pharmacia Biotech AB公司)。常用有机试剂均为国产分析纯。

半枝莲样品于2007年10月采自安徽桐城,种属由山东中医药药大学周凤琴教授鉴定为半枝莲Scutellaria barbata D.Don。标本存放于中国海洋大学医药学院天然药物化学一室。

2 提取与分离

将半枝莲干燥全草样品(干重5kg)粉碎后,室温下用甲醇10L动态冷浸提取3次,合并提取液,真空浓缩,得总浸膏426.7g,粗提物浸膏用水溶解,分别用石油醚(2L×4)、乙酸乙酯(2L×4)、水饱和正丁醇(2L×4)萃取。将各萃取相分别减压回收溶剂,得石油醚部分59.5g、乙酸乙酯部分63.5g、正丁醇部分68g。取乙酸乙酯部分63.5g,经100~200目硅胶减压柱层析,氯仿/甲醇梯度洗脱(100%~0%),分为9个粗部位(Y-1~Y-9),经反复正、反相硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析和半制备高效液相色谱分离纯化,从部位Y-2中得到化合物1(15mg),2(13mg),3(8.8mg),4(17mg),5(4.5mg),6(3.5mg),7(4.7mg);取正丁醇部分68g,经100~200目硅胶减压柱层析,氯仿/甲醇梯度洗脱(100%~0%),分为7个粗部位(Z-1~Z-7),经反复正相硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析分离纯化,从部位Z-2中得到化合物8(20mg),9(7mg),10(9mg)。

3 结构鉴定

化合物1:白色针晶(氯仿),mp 308~310℃,硫酸-香草醛反应显蓝色,Liebermann-Burchard反应阳性,提示其为 甾 体 或 三 萜 类 化 合 物,1H-NMR (600MHz,CDCl3)δH:5.28(1H,t,J=3.40Hz,H-12),3.23(1H,dd,J=11.5,4.4Hz,H-3),2.82(1H,dd,J=13.74,4.4Hz,H-18),1.11 (3H,s,CH3-27),0.99(3H,s,CH3-23),0.93(3H,s,CH3-25),0.91(3H,s,CH3-29),0.91 (3H,s,CH3-30),0.78 (3H,s,CH3-24),0.75 (3H,s,CH3-26)。以上数据与文献[7]报道基本一致,经薄层层析检查与齐墩果酸对照品的Rf值,斑点颜色也一致,混合斑点不分离,故鉴定化合物1为齐墩果酸。

化合物2:无色针晶(氯仿),mp 283~288℃,硫酸-香草醛反应显蓝色Liebermann-Burchard反应阳性,提示其为甾体或三萜类化合物,1H-NMR (600MHz,CDCl3)δH:5.26(1H,brs,H-12),3.23(1H,dd,J=4.8,4.0Hz,H-3),2.87 (1H,d,J=3.8Hz,H-18),1.08(3H,s,CH3-27),0.99 (3H,s,CH3-23),0.95(3H,d,J=6.6Hz,CH3-29),0.93 (3H,s,CH3-25),0.86(3H,d,J=6.6Hz,CH3-30),0.79 (3H,s,CH3-24),0.78(3H,s,CH3-26)。以上数据与文献[8]报道基本一致,经薄层层析检查与熊果酸对照品的Rf值,斑点颜色也一致,混合斑点不分离,鉴定化合物2为熊果酸。

化合物3:无色油状物 (氯仿),1H-NMR (600MHz,CDCl3)δH:7.51(1H,d,J=15.9Hz,H-3),7.44(2H,d,J=8.8Hz,H-5,9),6.90 (2H,d,J=8.8Hz,H-6,8),6.61(1H,d,J=15.9Hz,H-2),2.39(3H,s,CH3)。以上数据与文献[9]报道基本一致,鉴定化合物3为反式-4-甲基肉桂酸。

化合物4:白色针状结晶(氯仿),mp 179~181℃,1HNMR (600MHz,CDCl3)δH:7.71 (2H,d,J=7.7 Hz,H-j,j′),7.52 (1H,d,J=7.7Hz,H-I),7.44(2H,dd,J=7.7,7.15Hz,H-k,k′),7.29(1H,m,H-h),7.26 (2H,m,H-g,g′),7.22 (2H,m,H-f,f′),7.17 (1H,m,H-d),7.14 (2H,m,H-c,c′),7.07(2H,d,J=7.7Hz,H-b,b′),6.77(1H,d,J=7.7Hz,Benzoyl-NH),6.00(1H,d,J=8.3Hz,CH-CO-NH-CH),4.77 (1H,m,H-2′),4.35 (1H,m,H-2),3.93(1H,dd,J=11.0,4.4Hz,H-1b),3.83(1H,dd,J=11.0,4.4Hz,H-1a),3.21(1H,dd,J=13.7,6.8Hz,H-3′b),3.06(1H,dd,J=13.7,8.3Hz,H-3′a),2.75 (2H,m,H-3),2.02(3H,s,CH3-CO)。13C-NMR (150MHz,CDCl3)δC:64.5 (C-1),49.4 (C-2),37.4 (C-3),170.3 (C-1′),55.0(C-2′),38.4 (C-3′),136.7 (C-a),129.1 (C-b,b′),128.5 (C-c,c′),126.7 (C-d),136.6 (C-e),128.7(C-f,f′),129.3 (C-g,g′),127.1 (C-h),167.1 (C-m),133.6 (C-i),127.0 (C-j,j′),128.6(C-k,k′),131.9(C-l),20.8 (CH3-CO),170.8 (CH3-CO)。以上数据与文献[10]报道基本一致,鉴定化合物4为金色酰胺醇酯。

化合物5:无色针晶(石油醚),mp 111~113℃,三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示有酚羟基存在。1H-NMR(600MHz,DMSO-d6)δH:10.60 (1H,s,4-OH),9.78(1H,s,CHO),7.75(2H,d,J=8.8Hz,H-2,6),6.92 (2H,d,J=8.8Hz,H-3,5)。13C-NMR(150MHz,DMSO-d6)δC:191.2 (C=O),128.4 (C-1),132.5(C-2,6),116.4(C-3,5),164.4(C-4)。以上数据与文献[11]报道基本一致,鉴定化合物5为对羟基苯甲醛。

化合物6:无色针晶(石油醚),三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示有酚羟基存在。1H-NMR (600MHz,DMSO-d6)δH:10.37(1H,brs,4-OH),7.82(2H,d,J=8.8Hz,H-2,6),6.84 (2H,d,J=8.8Hz,H-3,5),2.46(3H,s,CH3)。13C-NMR(150MHz,DMSO-d6)δC:196.1 (C=O),128.7(C-l),130.8 (C-2,6),115.3(C-3,5),162.1(C-4),26.4(CH3)。以上数据与文献[12]报道基本一致,鉴定化合物6为对羟基苯乙酮。

化合物7:黄色粉末(氯仿),mp 187~190℃,三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示有酚羟基存在,盐酸-镁粉反应阳 性,示 为 黄 酮 类 化 合 物。1H-NMR (600MHz,CDCl3)δH:12.73(1H,s,5-OH),7.12(2H,s,H-2′,6′),6.59(1H,s,H-3),6.56(1H,s,H-8),5.93(1H,s,H-6),4.01 (6H,s,3′,5′-OCH3),3.99(3H,s,4′-OCH3),3.94 (3H,s,7-OCH3)。13CNMR (150MHz,CDCl3)δC:158.1(C-2),154.8 (C-3),182.7(C-4),162.6(C-5),98.5(C-6),166.0(C-7),93.1(C-8),166.0(C-9),104.1 (C-10),141.8(C-l′),106.0 (C-2′),158.1 (C-3′),162.6 (C-4′),106.0(C-5′),126.9 (C-6′),61.5 (OCH3-7),56.7 (OCH3-3′),56.8 (OCH3-5′),56.2 (OCH3-4′)。以上数据与文献[13]报道基本一致,鉴定化合物7为5-羟基-7,3′,4′,5′-四甲氧基黄酮。

化合物8:黄色针状结晶(甲醇),mp 347~348℃,三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示有酚羟基存在,盐酸-镁粉反应阳性,示为黄酮类化合物。1H-NMR (600MHz,DMSO-d6)δH:13.00(1H,s,5-OH),10.78(1H,s,7-OH),7.93 (2H,d,J=8.8Hz,H-2′,6′),6.93(2H,d,J=8.8Hz,H-3′,5′),6.79(1H,s,H-3),6.49(1H,d,J=2.2Hz,H-8),6.20(1H,d,J=2.2Hz,H-6)。13C-NMR (150MHz,DMSO-d6)δC:164.1 (C-2),103.7 (C-3),181.8 (C-4),157.3 (C-5),98.8(C-6),163.8 (C-7),94.0 (C-8),157.2 (C-9),102.9(C-10),121.2 (C-1′),128.5 (C-2′),116.0 (C-3′),161.5(C-4′),116.0 (C-5′),128.6 (C-6′)。以上波谱数据与文献[14]报道的芹菜素基本一致,故鉴定化合物8为芹菜素。

化合物9:黄色针状结晶(甲醇),mp 299~301℃,三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示有酚羟基存在;盐酸-镁粉反应阳性,示为黄酮类化合物。1H-NMR (600MHz,DMSO-d6)δH:12.65(1H,s,5-OH),7.94(2H,d,J=8.8Hz,H-2′,6′),6.97(2H,d,J=8.8Hz,H-3′,5′),6.81(1H,s,H-3),6.29(1H,s,H-6),3.84(3H,s,8-OCH3)。以上波谱数据与文献[14]对照基本一致,鉴定化合物9为5,7,4′-三羟基-8-甲氧基黄酮(4′-羟基汉黄芩素)。

化合物10:黄色针状结晶(甲醇),mp 228~230℃,三氯化铁-铁氰化钾反应阳性,示有酚羟基存在;盐酸-镁粉反应阳性,示为黄酮类化合物。1H-NMR (600MHz,DMSO-d6)δH:12.65(1H,s,5-OH),7.94(2H,d,J=8.8Hz,H-2′,6′),6.93(2H,d,J=8.8Hz,H-3′,5′),6.79(1H,s,H-3),6.60(1H,s,H-8),3.75(3H,s,8-OCH3);13C-NMR (150MHz,DMSO-d6)δC:164.0(C-2),102.5(C-3),182.1(C-4),152.9 (C-5),131.4(C-6),157.2 (C-7),94.2 (C-8),152.5 (C-9),104.1 (C-10),121.2 (C-1′),128.4 (C-2′),116.1(C-3′),161.2 (C-4′),116.1 (C-5′),128.5 (C-6′),60.0(6-OCH3)。以上波谱数据与文献[12]对照基本一致,鉴定化合物10为5,7,4′-三羟基-6-甲氧基黄酮。

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