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麻栎树皮的化学成分研究

2015-06-24李新明戴建辉高利斌袁明龙孙蔚青曾晓丽黄相中

关键词:乙酸乙酯树皮甲醇

李新明,王 韦,戴建辉,高利斌,袁明龙,孙蔚青,曾晓丽,黄相中,3

(1.云南民族大学 民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室,云南 昆明 650500;2.云南民族大学 云南省生物高分子功能材料工程技术研究中心,云南 昆明 650500;3.中国医学科学院北京协和医学院药物研究所,天然药物活性物质与功能国家重点实验室,北京 100050)

麻栎树皮的化学成分研究

李新明1,2,王 韦1,2,戴建辉1,2,高利斌1,2,袁明龙1,2,孙蔚青1,2,曾晓丽1,2,黄相中1,2,3

(1.云南民族大学 民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室,云南 昆明 650500;2.云南民族大学 云南省生物高分子功能材料工程技术研究中心,云南 昆明 650500;3.中国医学科学院北京协和医学院药物研究所,天然药物活性物质与功能国家重点实验室,北京 100050)

采用硅胶层析色谱、凝胶层色谱及高效液相色谱等多种常规分离方法对麻栎树皮乙醇提取物乙酸乙酯萃取部分进行化学成分研究,从中分离得到8个单体化合物,根据波谱数据和文献鉴定结构分别为:(+)-5′-methoxy-isolariciresinol-9′-O-α-L-rhamnopyranoside(1),isolariciresinol rhamnopyranoside(2),(+)-lyoniresinol 3α-O-α-L-rhamnopyranoside(3),槲皮素(4),5,7,3′,4′-四羟基黄酮醇-3-O-葡萄糖苷(5),β-香树脂醇(6),β-谷甾醇 (7),胡萝卜苷(8).其中,化合物1~6和8为首次从该种植物中分离得到.

麻栎;木脂素;抗氧化

麻栎(QuercusacutissimaCarruth)为壳斗科栎属落叶乔木,在我国分布广泛,栽培历史悠久,是传统的优良能源树种[1-3].麻栎在我国常被作为中药材使用,其果实,树叶,树皮具有解热、收敛、止血等功效[4-5].袁久志等[4]对麻栎叶的化学成分进行了研究,从中获得了表木栓醇、木栓醇等5个化合物,尚未见到有关麻栎树皮化学成分的研究的文献报道,本课题组研究发现麻栎树皮的乙醇提取有很好的抗氧化活性,本论文对麻栎树皮乙醇提取物进行活性跟踪分离,从麻栎树皮乙醇提取物乙酸乙酯萃取部分分离并鉴定得到8个化合物,并采用DPPH法对化合物1~3进抗氧化活性评估,研究结果显示化合物1~3有较好的抗氧化活性,其EC50值在41.8~48.9 μM之间.

1 材料与仪器

麻栎样品于2010年9月采自云南腾冲,经杨青松副教授鉴定为QuercusacutissimaCarruth,标本存于云南民族大学化学与生物技术学院标本室.

紫外分光光度计(Aglient 8453);Bruker AV400核磁共振仪,TMS为内标;UltraScan ESI-MS(bruker);制备色谱柱:Agilent ZORBAX SB-C1821.2×250 mm,7 μm;Agilent 1260制备色谱仪(包括单元泵,手动进样器,二极管阵列检测器DAD,Chemstation色谱工作站);半制备色谱柱:YMC-Pack ODS-A 10×250 mm,7 μm;Agilent 1260半制备色谱仪(包括二元泵,手动进样器,多波长检测器MWD,Chemstation色谱工作站).

柱层析硅胶(100~200目,200~300目),薄层层析硅胶GF254为青岛海洋化工厂产品; 二苯代苦味基自由基(DPPH),日本东京化成株式会社生产;水为二次蒸馏水,其他常用试剂如乙醇、石油醚、乙酸乙酯、氯仿、甲醇、丙酮、等均为工业重蒸后使用.正丁醇为分析纯,制备色谱所用溶剂为重蒸分析纯甲醇、色谱纯乙腈和二次蒸馏水.

2 提取分离

麻栎树皮15 kg,用95%的乙醇浸泡提取数次,每次48 h,过滤,合并滤液减压浓缩,得到1.3 kg浸膏.将浸膏混悬于适量的温热水中,依次用石油醚、乙酸乙酯、和正丁醇萃取,得到乙酸乙酯部分浸膏650 g.乙酸乙酯萃取部分粗提物160 g用100~200目硅胶进行柱层析,洗脱梯度系统以V(乙酸乙酯)∶V(甲醇)为30∶1~2∶1分为11个组分(Fr.1~11).

组分Fr.2(3.4 g)通过凝胶层析柱甲醇为流动相进行洗脱得到3个组分(Fr.2A~Fr.2C),Fr.2A(873 mg)以V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)为5∶1~1∶1为洗脱剂,通过硅胶柱层析反复洗脱,得到化合物6(10 mg),化合物7(20 mg).Fr.3(105 mg)经V(CHCl3)∶V(MeOH)=15∶1为洗脱剂硅胶层析柱得到化合物8(19 mg).Fr.5(892 mg)通过凝胶层析柱,流动相为甲醇,得到化合物4(6 mg).

组分Fr.8(6.5 g)通过硅胶层析柱,用流动相V(氯仿)∶V(甲醇)=15∶1~1∶1梯度洗脱得到4个组分(Fr.8A~8D),Fr.8A(310 mg)用制备高效液相色谱以甲醇/水体积分数为37%作为流动相,3 mL/min的流速进行反复制备,减压蒸馏,得到3个单体化合物1(13 mg),2(34 mg)和3(6 mg).Fr.8C(430 mg)用制备高效液相色谱以甲醇/水体积分数为34%作为流动相,3 mL/min的流速进行反复制备,并通过凝胶层析住甲醇为流动相纯化得到化合物5(7 mg).

3 结构鉴定

化合物1黄色粉末,ESI-MS 559 [M+Na]+,分子式为C27H36O11,1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ:6.68(1H,s,H-6),6.41(2H,s,H-2′,H-6′),6.21(1H,s,H-3),4.57(1H,brs,H-1″),3.88(1H,m,H-7′),3.83(1H,m,H-9′a),3.12(1H,dd,J1=6.8 Hz,J2=2.4 Hz,H-9′b),3.71(1H,m,H-9a),3.64(1H,m,H-9b),2.85(2H,d,J=5.2 Hz,H-7),2.04(1H,m,H-8),1.90(1H,m,H-8′),3.85(1H,m,H-2″),3.66(1H,m,H-3″),3.35(1H,m,H-4″),3.53(1H,m,H-5″),1.20(3H,d,J=4.4 Hz,H-6″),3.82(3H,s,5-OCH3),3.79(3H,s,3′-OCH3),3.79(3H,s,5′-OCH3);13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ:149.6(C-3′),149.6(C-5′),147.6(C-5),145.7(C-4),137.7(C-1′),135.4(C-4′),129.4(C-1),117.7(C-3),113.0(C-2),112.4(C-6),109.4(C-2′),108.0(C-6′),102.5(C-1″),74.6(C-4″),73.3(C-3″),72.7(C-2″),70.5(C-5″),68.8(C-9′),66.4(C-9),57.9(3′-OCH3),57.9(3′-OCH3),57.5(3′-OCH3),49.6(C-7′),45.9(C-8′),40.6(C-8),34.5(C-7),18.9(C-6″).以上数据与文献[6]基本一致,鉴定为(+)-5′-methoxy-isolariciresinol-9′-O-α-L-rhamnopyranoside.

化合物2黄色粉末,ESI-MS 529[M+Na]+,分子式为C26H34O10,1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ:6.73(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.62(1H,s,H-5),6.61(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),6.56(1H,dd,J=8.0,2.0 Hz,H-6′),6.18(1H,s,H-8),4.52(1H,d,J=1.6 Hz,H-1″),3.82(1H,m,H-1),3.80(1H,m,H-2a1),3.13(1H,m,H-2a2),3.73(1H,m,H-3a1),3.60(1H,m,H-3a2),2.82(2H,d,J=5.6 Hz,H-4),2.01(1H,m,H-3),1.94(1H,m,H-2),3.85(1H,m,H-2″),3.61(1H,m,H-3″),3.34(1H,m,H-4″),3.59(1H,m,H-5″),1.24(3H,d,J=5.2 Hz,H-6″),3.82(3H,s,6-OCH3),3.74(6H,s,3′-OCH3),13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ:147.5(C-6),145.6(C-3′),144.4(C-7),143.6(C-4′),136.5(C-9),132.4(C-1′),127.4(C-10),121.8(C-6′),115.8(C-8),114.6(C-5′),111.9(C-2′),110.9(C-5),100.6(C-1″),72.4(C-5″),71.1(C-2″),70.7(C-4″),68.5(C-3″),66.6(C-2a),64.1(C-3a),55.2(3′-OCH3,7-OCH3),46.8(C-1),43.9(C-2),38.4(C-3),32.2(C-4),16.6(C-6″).以上数据与文献[7]基本一致,鉴定为isolariciresinol rhamnopyranoside.

化合物3白色粉末,ESI-MS 589[M+Na]+,分子式为C28H38O12.1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ:6.61(1H,s,H-8),6.38(2H,s,H-2′,H-6′),4.54(1H,brs,H-1″),3.83(1H,m,H-4),3.81(1H,m,H-3a1),3.15(1H,m,H-3a2),3.74(1H,m,H-2a1),3.61(1H,m,H-2a2),2.87(2H,d,J=5.6 Hz,H-1),2.02(1H,m,H-2),1.91(1H,m,H-3),3.89(1H,m,H-2″),3.68(1H,m,H-3″),3.32(1H,m,H-4″),3.58(1H,m,H-5″),1.22(3H,d,J=5.2,H-6″),3.87(3H,s,7-OCH3),3.74(6H,s,3′-OCH3,5′-OCH3),3.71(3H,s,5-OCH3);13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ:149.5(C-3′,C-5′),149.1(C-7),147.9(C-5),139.5(C-6),139.2(C-1′),135.0(C-4′),130.9(C-9),126.5(C-10),108.9(C-8),107.3(C-2′,C-6′),102.3(C-1″),74.5(C-4″),73.2(C-3″),72.8(C-2″),70.6(C-5″),67.4(C-2a),64.3(C-3a),61.6(5-OCH3),58.0(3′-OCH3,5′-OCH3),57.8(7-OCH3),48.9(C-3),43.4(C-4),41.5(C-2),34.3(C-1),18.8(C-6″).以上数据与文献[8]基本一致,鉴定为(+)-lyoniresinol 3α-O-α-L-rhamnopyranoside.

化合物4黄色针状结晶(MeOH),ESI-MS 325[M+Na]+,分子式为C15H10O7,1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:11.27(1H,s,C5-OH),10.04(1H,s,C7-OH),9.44(1H,s,C4-OH),9.18(1H,s,C3-OH),7.79(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),7.67(1H,dd,J=8.0 Hz,2.0 Hz,H-6),7.00(1H,d,J=8.0,H-5′),6.52(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.25(1H,d,J=2.0 Hz,H-6);13C NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:147.3(C-2),136.6(C-3),176.4(C-4),161.7(C-5),99.0(C-6),165.1(C-7),94.4(C-8),157.9(C-9),104.5(C-10),123.5(C-1′),115.5(C-2′),145.8(C-3′),148.9(C-4′),116.0(C-5′),121.3(C-6′).以上数据与文献[9-10]报道的槲皮素(quercetin)基本一致.

化合物5黄色无定型粉末,ESI-MS 487[M+Na]+,分子式为C21H20O12,1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ:7.80(1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),7.52(1H,dd,J=8.4,2.0 Hz,H-6′),6.82(1H,d,J=8.4 Hz,H-5′),6.53(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.15(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),5.12(1H,d,J=7.6 Hz,H-1″),4.04(1H,m,H-2″),3.48(1H,m,H-3″),3.14(1H,m,H-4″),3.26(1H,m,H-5″),4.36(2H,m,H-6″);13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ:157.7(C-2),135.6(C-3),179.0(C-4),162.3(C-5),99.2(C-6),164.3(C-7),94.4(C-8),157.8(C-9),106.2(C-10),122.5(C-1′),116.4(C-2′),145.9(C-3′),148.5(C-4′),116.5(C-5′),122.7(C-6′),102.3(C-1″),74.8(C-2″),78.5(C-3″),71.3(C-4″),78.7(C-5″),62.3(C-6″).以上数据与文献[11]报道的5,7,3′,4′-四羟基黄酮醇-3-O-葡萄糖苷(5,7,3′,4′-tetrahydroxy-flavonol-3-O-glycoside)基本一致.

化合物6无色针状结晶(CHCl3),m.p.183~184 ℃.ESI-MS(m/z):449[M+Na]+;1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ:5.16(1H,t,J=6.0 Hz,H-12),3.47(1H,t,J=3.2 Hz,H-3),1.16(3H,s,H-27),1.14(3H,s,H-23),1.09(3H,s,H-25),1.04(3H,s,H-24),1.00(3H,s,H-29),0.99(3H,s,H-30),0.95(3H,s,H-28),0.85(3H,s,H-26).以上数据与文献[12-13]报道的β-香树脂醇基本一致.

化合物7无色针状结晶(CHCl3),m.p.138~140 ℃.薄层Rf值与标准品β-谷甾醇一致,混熔点不下降,故鉴定该化合物为β-谷甾醇.

化合物8白色无定型粉末,m.p.278~280 ℃.薄层Rf值与标准品胡萝卜苷一致,混熔点不下降,故鉴定该化合物为胡萝卜苷.

4 DPPH法测定化合物1~3抗氧化活性

4.1 实验原理

DPPH在有机溶剂中是一种稳定的自由基,其醇溶液呈紫色,其N上有一个游离电子,能接受一个电子或氢离子,在517 nm处有最大的吸收峰.当加入自由基清除剂时,DPPH的单电子被捕捉,紫色逐渐消失,在最大吸收波长处的吸光值也随之减小,且下降程度与样品浓度在一定范围内呈线性关系,从而用以评价样品的抗氧化能力.该法简便易行,灵敏可靠[14].

4.2 实验方法

向试管中依次加入3.0 mL 65 μmol/L DPPH溶液和2.0 mL甲醇,总体积为5.0 mL,混匀,避光放置30 min后,测定吸光度(测定波长为517 nm),记为A0;加入3.0 mL DPPH溶液和2.0 mL待测试样溶液,测定值记为As;加入3.0 mL甲醇和2.0 mL待测试样溶液,测定值记为Ar,按下式计算DPPH自由基清除率.

清除率/K=[1-(As-Ar)/A0]×100%

样品清除DPPH自由基能力采用清除的EC50(自由基清除率为50%时所对应的待测液质量浓度)值表示.测定时将每一待测试样配制成系列溶液,测定并依上式计算DPPH清除率(重复测定3次,平均值即为测定结果),绘制其对待测样质量浓度的关系曲线,根据此曲线得到在一定质量浓度范围内的回归方程,通过线性方程计算EC50,本论文使用市售的标准品butylated hydroxytoluene(BHT)为阳性对照,EC50越大,物质的抗氧化活性越小.

4.3 实验结果

表1 化合物1-3和标准品BHT的EC50

通过和标准品BHT比较,化合物1~3的EC50值分别为41.8± 2.9,48.9± 3.4,45.1 ± 1.5,与阳性对照品BHT的EC50值45.2 ± 6.9相比较相差很小,说明化合物1~3有较强的自由基清除能力,表明化合物1~3具有较好的抗氧化活性.

5 结语

本论文从麻栎树皮提取物乙酸乙酯萃取部分分离得到8个化合物,其中化合物1~3为木脂素类化合物,化合物4~5为黄酮类化合物.其中化合物1~6和8为首次从该种植物中分离得到.化合物1~3在DPPH自由基抗氧化实验中均显示有较好的抗氧化活性.

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(责任编辑 梁志茂)

Studies on the barks ofQuercusacutissimaCarruth

LI Xing-ming1,2,WANG Wei1,2,DAI Jian-hui1,2,GAO Li-bin1,2,YUAN Ming-long1,2,SUN Wei-qing1,2,ZENG Xiao-li1,2,HUANG Xiang-zhong1,2,3

(1.Key Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources,State Ethnic Affairs Commission and Ministry of Education of China,Yunnan Minzu University,Kunming 650500,China; 2. Engineering Research Center of Biopolymer Functional Materials of Yunnan,Yunnan Minzu University,Kunming 650500,China; 3.State Key Laboratory of Bioactive Substance and Function of Natural Medicines,Institute of Materia Medica,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College,Beijing 100050,China)

In this research,8 compounds were isolated from the ethyl acetate(EtOAc) barks ofQuercusacutissimaCarruth with the silica gel column chromatography,Sephadex LH-20,HPLC et al. On the basis of the spectra analysis,the 8 compounds were elucidated as the flowing:(+)-5′-methoxy-isolariciresinol-9′-O-α-L-rhamnopyranoside(1),isolariciresinol rhamnopyranoside(2),(+)-lyoniresinol-3α-O-α-L-rhamnopyranoside(3),quercetin(4),5,7,3′,4′-tetrahydroxy- flavonol-3-O-glycoside(5),β-amyrin(6),β-sitosterol(7),and daucosterol(8). Among these compounds,compounds 1-6 and 8 were obtained from this plant for the first time.

QuercusacutissimaCarruth; lignans; antioxidant activity

2014-09-18.

国家自然科学基金(21262047);云南省应用基础研究项目(S2012FZ0227);云南民族大学传统傣药研究创新团队项目;云南民族大学化学与生物技术学院SRT创新性实验项目(2013HXSRTY06).

李新明(1987-),男,硕士研究生.主要研究方向:天然产物化学.

黄相中(1974-),男,博士,硕士生导师.主要研究方向:天然产物化学.

R284.1

A

1672-8513(2015)02-0104-04

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