栝楼雄株茎叶酚酸类化学成分研究△
2016-01-26刘飞方磊李佳张永清
刘飞,方磊,李佳,张永清*
(1.山东中医药大学,山东 济南 250355;2.山东省分析测试中心,山东 济南 250014)
·基础研究·
栝楼雄株茎叶酚酸类化学成分研究△
刘飞1,方磊2,李佳1,张永清1*
(1.山东中医药大学,山东 济南 250355;2.山东省分析测试中心,山东 济南 250014)
目的:研究栝楼雄株茎叶中的酚酸类成分,充分利用生产中的废弃资源。方法:乙醇提取,提取物以适量水混悬,依次采用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,利用聚酰胺和Sephadex LH-20柱色谱、C18中压柱色谱及制备型高效液相色谱等手段进行分离纯化,根据各化合物的理化性质及谱学数据进行结构鉴定。结果:共分离得到8个酚酸类化合物,分别鉴定为反式桂皮酸(1)、香草酸(2)、反式阿魏酸(3)、3-羟基乙酰基吲哚(4)、对羟基苯甲酸(5)、对羟基桂皮酸(6)、原儿茶酸(7)、对羟基苯甲醛(8)。结论:除化合物5以外,其他化合物均为首次从该部位分离得到,化合物1、3、4、6、7均为首次从该植物中分离得到,为生产中废弃资源的综合利用提供了参考。
栝楼;雄株茎叶;酚酸类;提取分离;结构鉴定
栝楼TrichosantheskirilowiiMaxim.隶属于葫芦科栝楼属,是多年生草质藤本植物。其果实(瓜蒌)、果皮(瓜蒌皮)、种子(瓜蒌子)、块根(天花粉)均可药用[1]。栝楼化学成分多种多样,主要包括挥发油、甾醇、萜、黄酮及酚、蛋白质等类及其他类化合物[2-4]。近年来,关于栝楼各药用部位化学成分的研究报道逐渐增多,但少见对栝楼茎叶化学成分的研究。栝楼茎叶在治疗胃癌、高血压等的中药配方中起着重要作用[5-6],证明了栝楼茎叶同样具有药用价值,因此笔者认为有必要对栝楼茎叶化学成分进行研究。栝楼为雌雄异株植物,在用种子进行繁殖的时候,往往雄株多于雌株,如果以果实为目标产品时,就需要在花蕾出现、容易区分性别时将雄株拔除,这样就会产生大量的雄株茎叶,为充分利用该资源,笔者以雄株栝楼植株茎叶为实验材料,系统研究了其化学成分组成,本研究报道栝楼雄株茎叶中的酚酸类成分。
1 仪器与材料
1.1 仪器
Bruker-400核磁共振波谱仪(瑞士布鲁克公司);普源L-3000高效液相色谱仪(北京普源精电科技有限公司);innoval C18高效液相色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);电子分析天平(日本Shimadzu公司)。
1.2 材料
硅胶填料(100~200目、200~300目,青岛海洋化工厂);GF254硅胶板(青岛海洋化工厂);聚酰胺(浙江省台州市路桥四甲生化塑料厂);Sephadex LH-20填料(日本YMC公司);高效液相用甲醇、乙腈(色谱纯,美国Tedia公司);水(娃哈哈纯净水);乙醇、石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、冰乙酸等均为分析纯。
栝楼雄株茎叶于2014年7月采于山东省济南市长清区马山镇双泉村栝楼种植基地,经山东中医药大学张永清教授鉴定为葫芦科栝楼属植物栝楼TrichosantheskirilowiiMaxim.的雄株茎叶。晒干,粉碎成粗粉,备用。
2 提取与分离
取干燥的栝楼雄株茎叶粗粉30 kg,加入适量95%乙醇水溶液回流提取2 h,过滤,滤渣重复提取2次,提取时间分别为2、1 h,将滤液合并,旋转蒸发至无醇味。将乙醇提取物以适量水混悬,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分别旋转蒸发得到各极性部位。其中乙酸乙酯部位(108 g)经聚酰胺柱,以乙醇-水梯度洗脱,初步分离为11个组分(A1~A11)。A6(30%乙醇洗脱物)通过硅胶柱色谱分离,以二氯甲烷-甲醇梯度洗脱,通过硅胶TLC指导合并具有相同斑点的流分,得组分A6-1~A6-17。其中A6-4、A6-9通过制备型高效液相色谱分离,分别得到化合物1(9.8 g)、7(18.5 mg);A6-5、A6-6经Sephadex LH-20柱色谱及制备型高效液相色谱,分别得到化合物2(11.0 mg)、3(13.2 mg)、4(9.7 mg)、5(11.6 mg)和6(10.6 mg)。A5经C18硅胶中压柱色谱,以甲醇-水(10%~100%)梯度洗脱,其中12.5%甲醇洗脱组分经制备型高效液相色谱分离纯化,得到化合物8(8.6 mg)。
3 结构鉴定
化合物1:ESI-MSm/z:147[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.43(1H,-COOH),7.69(2H,s,H-2,H-6),7.59(1H,d,J=16.0 Hz,H-7),7.42(3H,s,H-3,H-4,H-5),6.53(1H,d,J=16.0 Hz,H-8),7.21(2H,m,H-5,H-6)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:134.7(C-1),128.7(C-2),129.4(C-3),130.7(C-4),129.4(C-5),128.7(C-6),144.3(C-7),119.8(C-8),168.0(C-9)。以上数据与文献[7]报道基本一致,因此确定该化合物为反式桂皮酸(trans-cinnamic acid),为首次从该植物中分离得到。
化合物2:白色片状结晶;ESI-MSm/z:214[M+2Na]+,167[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.44(2H,s,H-2,H-6),6.84(1H,d,J=8.8 Hz,H-5),3.81(3H,s,3-OCH3)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:167.7(-COOH),151.5(C-4),147.7(C-3),123.9(C-6),122.2(C-1),115.5(C-2),113.2(C-5),56.0(-OCH3)。以上数据与文献[8]报道基本一致,因此确定该化合物为香草酸(vanillic acid)。
化合物3:白色针晶;ESI-MS m/z:195[M+H]+,193[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.49(1H,d,J=16.0 Hz,H-7)和δ6.37(1H,d,J=16.0 Hz,H-8),提示该化合物结构中存在1个反式双键,δ7.08(1H,d,J=8.0 Hz,H-6),6.79(1H,d,J=8.0Hz,H-5),7.28(1H,s,H-2),3.82(3H,s,3-OCH3)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:126.3(C-1),111.6(C-2),149.5(C-3),148.4(C-4),116.2(C-5),123.3(C-6),144.9(C-7),116.0(C-8),168.5(C-9)。以上数据与文献[9]报道基本一致,因此确定该化合物为反式阿魏酸(trans-ferulic acid),为首次从该植物中分离得到。
化合物4:ESI-MSm/z:176[M+H]+,174[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:11.97(1H,br s,-NH),8.35(1H,s,H-2),8.18(1H,d,J=8.0 Hz,H-4),7.48(1H,d,J=8.0 Hz,H-7),7.21(2H,s,H-5,H-6),4.93(1H,brs,-OH),4.58(2H,s,H-9)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:133.8(C-2),113.7(C-3),112.6(C-4),122.2(C-5),123.3(C-6),121.6(C-7),194.9(C-8),65.8(C-9),125.9(C-3a),136.8(C-7a)。以上数据与文献[10]报道基本一致,因此确定该化合物为3-羟基乙酰基吲哚[3-(hydroxyacetyl)indole],为首次从该植物中分离得到。
化合物5:白色棱柱形结晶体;ESI-MSm/z:139[M+H]+,137[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.80(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.83(2H,d,J=8.4Hz,H-3,5)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:121.9(C-1),132.0(C-2),115.6(C-3),162.1(C-4),115.6(C-5),132.0(C-6),167.7(C-7)。以上数据与文献[11]报道基本一致,因此确定该化合物为对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)。
化合物6:ESI-MSm/z:165[M+H]+,163[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.52(2H,d,J=8.0 Hz,H-2,6),6.79(2H,d,J=8.0 Hz,H-3,5),为苯环上氢信号,提示苯环上取代基为对称取代。7.49(1H,d,J=14.0 Hz,H-7),6.29(1H,d,J=16.0 Hz,H-8),提示该化合物结构中存在双键。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:115.9(C-1),116.2(C-2,6),130.5(C-3,5),160.0(C-4),125.8(C-7),144.5(C-8),168.4(C-9)。以上数据与文献[12]报道基本一致,因此确定该化合物为对羟基桂皮酸(p-hydroxycinnamic acid),为首次从该植物中分离得到。
化合物7:浅褐色粉末;ESI-MSm/z:193[M+K]+,153[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.34(1H,brs,H-2),7.29(1H,d,J=8.0 Hz,H-6),6.78(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),以上1H-NMR数据与文献[13]中原儿茶酸数据一致,因此确定该化合物为原儿茶酸(protocatechuic acid),为首次从该植物中分离得到。
化合物8:白色结晶;ESI-MSm/z:123[M+H]+,121[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.76(2H,d,J=8.0 Hz,H-2,6),6.93(2H,d,J=8.0Hz,H-3,5)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:128.9(C-1),132.6(C-2),116.3(C-3),163.9(C-4),116.3(C-5),132.6(C-6),191.4(C-7)。以上数据与文献[14]报道基本一致,因此确定该化合物为对羟基苯甲醛(p-hydroxybenzalde-hyde)。
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PhenolicAcidinStemsandLeavesofMalePlantsinTrichosantheskirilowiiMaxim.
LIUFei1,FANGLei2,LIJia1,ZHANGYongqing1*
(1.SchoolofMedicine,ShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine,Jinan250355,China;2.ShandongAnalysisandTestCenter,Jinan250014,China)
Objective:To study the phenolic acid in stems and leaves of male plants inTrichosantheskirilowiiMaxim.and make full use of waste resources in production.Methods:The plant material was extracted with ethanol.The ethanol extract was suspended in a moderate amount of water,extracted successively with petroleum ether,ethyl acetate and n-butanol,and compounds were separated and purified by polyamide resin,Sephadex LH-20,C18 middle-pressure chromatography and semi-preparative high performance liquid chromatography.The chemical structures of the compounds were determined on the basis of the chemical properties and spectral analysis.Results:Eight phenolic acids were isolated from stems and leaves of maleT.Kirilowii,which were identified astrans-cinnamic acid(1),vanillic acid(2),trans-ferulic acid(3),3-(hydroxyacetyl)indole(4),p-hydroxybenzoic acid(5),p-Hydroxycinnamic acid(6),protocatechuic acid(7),andp-hydroxybenzaldehyde(8).Conclusion:All compounds except compound5were isolated from this part for the first time,and compounds1,3,4,6,and7were isolated from this plant for the first time.It provides a reference for the comprehensive utilization of waste resources in production.
TrichosantheskirilowiiMaxim.;stems and leaves of male plants;phenolic acid;extraction and separation;structure identification
10.13313/j.issn.1673-4890.2016.4.003
2015-09-09)
国家科技支撑计划(2011BAI06B06);山东省科技发展计划项目(2011GSF11904);公益性行业科研专项(201407002)
*
张永清,博士,教授,博士生导师,研究方向:中药资源及其质量控制;E-mail:zyq622003@126.com