塔黄的化学成分研究
2014-03-04施天一廖志新胥廉谦孙洪发纪兰菊东南大学化学化工学院南京0009中国科学院西北高原生物研究所西宁8000
施天一,廖志新*,叶 润,胥廉谦,孙洪发,纪兰菊(.东南大学化学化工学院,南京 0009;.中国科学院西北高原生物研究所,西宁 8000)
塔黄(RheumnobileHook. f. et Thoms)属蓼科大黄属多年生高大草本植物,生长于喜马拉雅山南麓4 000~4 800米高山石滩及湿草地[1]。《藏药志》[2]记载:塔黄根茎入药;用于泻黄水,治恶性腹水、肿病[3]。迄今为止,塔黄的化学成分,国内外尚未有研究报道。为了更好地开发和利用塔黄资源,利用硅胶、Sephadex LH-20、MCI等色谱技术从其乙醇提取物分离得到了8个化合物,通过各种波谱技术,例如:红外光谱、核磁共振谱、质谱等鉴定了它们的结构,分别为:大黄素(1),大黄酚(2),大黄素甲醚(3),1,8-二羟基-2,3-甲氧基-6-甲基蒽醌(4),大黄酚葡萄糖苷(5),大黄素葡萄糖苷(6),β-谷甾醇(7),胡萝卜素(8)。所有化合物均为首次从该种植物中分离得到。
1 仪器与试药
1.1仪器 RE-85E旋转蒸发器(巩义市英峪予华公司);AVANCE AV-500核磁共振波谱仪(Bruker);NICOLET IR200 FT-IR型红外光谱仪;XT4型显微熔点仪(上海荆和分析仪器有限公司);Q-Tof micro(ESI-MS)。
1.2试药 实验用塔黄于2011年8月采自西藏林芝县色季拉山,植物样品经中国科学院西北高原生物研究所孙洪发研究员鉴定;柱层析硅胶(200~300目,青岛海洋化工厂);薄层层析硅胶(GF254,10~40 μm,青岛海洋化工厂);Sephadex LH-20(20~100 μm,Pharmacia);MCI:Mitsubishi Chemical(75~150 μm,Mitsubishi Kasei Corporation);硫酸(分析纯,南京化学试剂有限公司);磷钼酸(分析纯,上海展云化工有限公司);丙酮,石油醚,乙酸乙酯,乙醇及甲醇等试剂(分析纯,南京晚晴试剂公司)。
2 提取与分离
称取塔黄干燥根茎3.0 kg,粉碎,用体积分数为90%乙醇10 L冷浸[4],7 d萃取1次,共4 次,在50 ℃下减压浓缩得到浸膏500 g。以2 000 mL水溶解浸膏,先后分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇1 500 mL多次萃取,减压浓缩,重复5次,得到不同极性部分萃取物。得到石油醚萃取物(78 g)、乙酸乙酯萃取物(146 g)、正丁醇萃取物(276 g)。经正相硅胶柱层析、Sephadex LH-20凝胶柱层析、MCI柱层析及重结晶等方法,通过使用石油醚-乙酸乙酯体系,从石油醚浸膏中分离得到化合物7(5 g);从乙酸乙酯浸膏中分离得到化合物1(10 g),2(5 g),3(2 g),4(1 g);通过使用二氯甲烷-甲醇体系,从正丁醇浸膏中分离得到化合物5(10 g),6(5 g),8(1 g)。
3 结构鉴定
化合物1:红色针状结晶,易溶于乙酸乙酯,C15H10O5,mp:255~256 ℃,ESI-MSm/z:269[M-H]-。IR(KBr)νmaxcm-1:3 363,1 673,1 626,1 585,1 478,1 448,1 404,1 364,1 332,867,72。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:12.07(1H,s,α-OH),12.00(1H,s,α-OH),11.35(1H,s,β-OH),7.48(1H,brs,H-4),7.16(1H,brs,H-5),7.11(1H,d,J=2.2 Hz,H-2),6.59(1H,d,J=2.25 Hz,H-7),2.41(3H,brs,6-CH3)。13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6):190.3(C-9),181.0(C-10),165.1(C-8),164.8(C-1),162.1(C-6),148.3(C-3),135.3(C-14),133.1(C-11),123.9(C-7),119.6(C-5),113.2(C-12),108.9(C-13),108.2(C-4),107.4(C-2),21.0(CH3)。以上数据与参考文献数据[5]一致,故确定为大黄素(1,3,8-trihydroxy-6-methylanthraquinone)。
化合物2:淡黄色粉末状,易溶于乙酸乙酯,C16H12O5,mp:197~198 ℃,ESI-MSm/z:283[M-H]-。IR(KBr)νmaxcm-1:3 402,1 674,1 622,1 562,1 487,1 460,1 223,1 034,926,870,847,763,720。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:12.18(1H,s,OH),11.98(1H,s,OH),7.55(1H,d,J=2.4 Hz,H-4),7.22(2H,d,J=2.4 Hz,H-2,H-5),6.89(1H,d,J=2.5 Hz,H-7),3.94(3H,s,3-OCH3),2.44(3H,s,6-CH3)。13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δC:190.3(C-9),181.0(C-10),165.4(C-1),164.8(C-8),161.5(C-3),147.1(C-6),134.8(C-14),132.9(C-12),123.8(C-13),120.1(C-7),112.8(C-5),109.4(C-11),107.3(C-2),105.8(C-4),55.7(3-OCH3),21.9(6-CH3)。以上数据与参考文献数据[6]一致,故确定为大黄素甲醚(1,8-dihydroxy-3-methoxy-6-methyl-anthracene-9,10-dione)。
化合物3:黄色片状结晶,易溶于乙酸乙酯,C15H10O4,mp:186~188 ℃,ESI-MSm/z:253[M-H]-。IR(KBr)νmaxcm-1:1 672,1 620,1 601,1 563,1 452,1 203,895,868,838,747。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:11.91(2H,s,1,8-OH),7.80(1H,t,J=6.5 Hz,H-6),7.71(1H,t,J=6.5 Hz,H-5),7.55(1H,brs,H-4),7.38(1H,brd,J=8.0 Hz,H-7),7.22(1H,brs,H-2),2.44(3H,s,3-CH3)。13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δC:191.463(C-9),181.248(C-10),161.489(C-1),161.237(C-8),149.063(C-3),137.207(C-6),133.156(C-14),132.839(C-12),124.272(C-13),123.945(C-7),120.427(C-5),119.200(C-11),115.679(C-2),113.587(C-4),21.522(CH3)。以上数据与参考文献数据[7]一致,故确定为大黄酚(1,8-dihydroxy-3-methyl-anthraquinone)。
化合物4:橙黄团状结晶,易溶于乙酸乙酯,C17H14O6,mp:198~199 ℃。ESI-MSm/z:313[M-H]-。IR(KBr)νmaxcm-1:1 660,1 622,1 600,1 561,1 240。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:12.29(1H,s,1-OH),12.10(1H,s,8-OH),7.65(1H,s,5-H),7.11(1H,s,4-H),6.69(1H,d,J=2.45,7H),3.74(6H,dd,J=7,2-OCH3,3-OCH3),2.47(3H,s,6-CH3)。以上数据与参考文献数据[8]一致,故确定为1,8-二羟基-2,3-甲氧基-6-甲基蒽醌(1,8-dihydroxy-2,3-dimethoxy-6-methylanthracene-9,10-dione)。
化合物5:黄色针状结晶,易溶于甲醇,C21H20O9,mp:258~261 ℃。ESI-MSm/z:415[M-H]-。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:12.82(1H,s,a-OH),7.85(1H,m,H-6),7.71(1H,brs,H-7),7.70(1H,brd,J=7.8 Hz,H-5),7.51(1H,brs,H-4),7.20(1H,brs,H-2),5.10(1H,d,J=7.5 Hz,H-1′),4.62~3.22(6H,m,H-2′,3′,4′,5′,6a′,6b′),2.43(3H,s,3-CH3)。13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δC:187.4(C-9),182.0(C-10),161.7(C-8),158.3(C-1),147.7(C-3),135.8(C-6),134.6(C-4a),132.2(C-10a),124.1(C-7),122.6(C-2),120.5(C-4),119.4(C-5),114.6(C-8a,C-9a),100.6(C-1′),77.3(C-3′),76.6(C-5′),73.4(C-2′),69.5(C-4′),60.6(C-6′),21.4(3-CH3)。以上数据与参考文献数据[9]一致,故确定为大黄酚-8-O-β-D-葡萄糖苷(chrysophanol-8-O-β-D-glucopyranoside)。
化合物6:黄色粉末,C21H20O10,易溶于甲醇,mp:237~238 ℃。ESI-MSm/z:431[M-H]-。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:13.17(1H,brs,a-OH),11.25(1H,brs,β-OH ),7.46(1H,brs,H-4),7.28(1H,d,J=2.5 Hz,H-5),7.16(1H,brs,H-2),7.00(1H,d,J=2.5 Hz,H-7),5.10(1H,d,J=5.0 Hz,H-1′),4.61~3.23(6H,m,H-2′,3′,4′,5′,6a′,6b′),2.40(3H,s,3-CH3)。13C-NMR(125 Hz,DMSO-d6)δC:186.5(C-9),182.0(C-10),164.1(C-6),161.6(C-8),161.3(C-1),146.9(C-3),136.4(C-10a),132.2(C-4a),124.3(C-2),119.1(C-4),114.3(C-8a),113.4(C-9a),108.4(C-7,C-5),100.8(C-1′),77.3(C-3′),76.5(C-5′),73.3(C-2′),69.3(C-4′),60.5(C-6′),21.4(3-CH3)。以上数据与参考文献数据[10]一致,故确定为大黄素-8-O-β-D-葡萄糖苷(emodin-8-O-β-D-glucoside)。
化合物7:C29H50O,无色针状结晶,易溶于氯仿,mp:137~138 ℃。ESI-MSm/z:415[M+H]+。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:1.00(3H,s),0.91(3H,s),0.85(3H,d),0.83(3H,d),0.81(3H,s),0.67(3H,s),3.52(1H,s,H-3),5.35(1H,d,H-6)。13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δC:140.3(C-5),120.7(C-6),70.6(C-3),55.9(C-14),55.1(C-17),50.2(C-9),44.9(C-13),41.3(C-4),38.8(C-12),36.3(C-1),35.5(C-10),27.9(C-27),25.1(C-16),24.4(C-15),22.1(C-19),19.7(C-18),20.2(C-28),20.1(C-28),18.8(2-26)。以上数据与参考文献数据[11]一致,故确定为β-谷甾醇(β-sitosterol)。
化合物8:C35H60O6,白色粉末,可溶于氯仿-甲醇(1∶1)的混合溶液中。mp:284~285 ℃。ESI-MSm/z:575[M-H]-。1H-NMR(500 MHz,DMSO)δ:0.96(3H,s),0.90(3H,d,J=6.45 Hz),0.82(3H,s),0.80(6H,m),0.65(3H,s),3.00-3.67(6H,m), 4.39(1H,t,J=5.70 Hz,H-3),4.21(1H,d,J=7.80 Hz,Glc-H-1),5.35(1H,d,H-6)。13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δC:38.8(C-1),30.0(C-2),77.2(C-3),40.8(C-4),141.1(C-5),121.5(C-6),33.7(C-7),32.0(C-8),50.2(C-9),26.0(C-10),21.3(C-11),28.6(C-12),42.2(C-13),56.6(C-14),24.5(C-15),42.3(C-16),56.0(C-17),12.1(C-18),19.2(C-19),36.4(C-20),19.1(C-21),35.9(C-22),37.4(C-23),45.7(C-24),29.4(C-25),19.3(C-26),19.5(C-27),23.0(C-28),12.3(C-29),101.2(C-1″),74.0(C-2″),77.4(C-3″),70.6(C-4″),77.2(C-5″),61.5(C-6″)。以上数据与参考文献数据[11]一致,故确定为胡萝卜苷(daucosterol)。
参考文献:
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