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鹿衔草化学成分的分离与鉴定

2016-03-14郑绍军杨丹丹杨胜祥高玉华

化学与生物工程 2016年12期
关键词:齐墩果酸水杨酸

郑绍军,杨丹丹,朱 瑞,杨胜祥,高玉华

(1.江苏科技大学环境与化学工程学院,江苏 镇江 212003;2.江苏科技大学 海洋装备研究院,江苏 镇江 212003;3.浙江农林大学,浙江 临安 311300)

鹿衔草化学成分的分离与鉴定

郑绍军1,2,杨丹丹1,朱 瑞1,杨胜祥3,高玉华1

(1.江苏科技大学环境与化学工程学院,江苏 镇江 212003;2.江苏科技大学 海洋装备研究院,江苏 镇江 212003;3.浙江农林大学,浙江 临安 311300)

采用硅胶柱层析和凝胶柱层析从鹿衔草的甲醇提取物中分离到8个化合物,经现代光谱技术鉴定其为木犀草素(Ⅰ)、苜蓿素(Ⅱ)、山萘酚(Ⅲ)、松柏醛(Ⅳ)、香草酸(Ⅴ)、水杨酸(Ⅵ)、3-羟基-11-氧代齐墩果酸(Ⅶ)和3,11-二氧代齐墩果酸(Ⅷ),其中化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ为首次从该植物中分离得到。

鹿衔草;化学成分;苜蓿素;氧代齐墩果酸;分离与鉴定

鹿衔草(Pyrolacalliantha)为鹿蹄草科植物鹿蹄草(PyrolacallianthaH. Andres)的全草,产于河南、陕西、甘肃等地,有止血、强筋骨、祛风湿等功能,中医主要用于治疗久劳咳嗽、腰膝无力、月经过多、风湿痹痛等疾病[1]。鹿衔草主要化学成分为酚酸、黄酮、醌和三萜等化合物,具有抗菌、抗氧化、增强免疫力等功效[2]。为了探讨鹿衔草的有效化学成分,作者所在课题组对鹿衔草甲醇提取物进行分离纯化,并通过现代光谱技术对其结构进行鉴定,拟为鹿衔草的开发应用提供帮助。

1 实验

1.1 材料、试剂与仪器

鹿衔草(Pyrolacalliantha)于2013年7月采自陕西省西安市楼观台国家森林公园,植物样本由重庆大学杨小龙教授鉴定,保存于江苏科技大学天然产物研究室。

柱色谱用硅胶(100~200目及200~300目)和薄层色谱用硅胶为GF254,青岛海洋化工厂;反相色谱用RP-18,Merck公司;Sephadex LH-20凝胶,Fluka公司;其余试剂均为分析纯。

Bruker DRX-500型核磁共振仪,Bruker Company;VG AUTO spec-3000型质谱检测仪,VG 仪器公司;XRC-1型显微熔点仪,四川大学科学仪器厂。

1.2 方法

取3 kg干燥的鹿衔草,晒干,粉碎,用甲醇在室温下浸提,合并提取液,减压浓缩,得到甲醇提取物。将甲醇提取物充分分散在蒸馏水中,分别用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇等溶剂进行萃取分离,经旋转蒸发仪浓缩,分别得到石油醚提取物(40 g)、乙酸乙酯提取物(32 g)和正丁醇提取物(52 g)。将乙酸乙酯提取物用粗硅胶(100~200目)充分拌样后,进行硅胶柱层析(200~300目)分离,氯仿-甲醇(100∶0→0∶100)梯度洗脱,经TLC检测后,合并成7个组分(Fr.1~Fr.7)。将Fr.3进行硅胶柱色谱分离,用氯仿-丙酮梯度洗脱,得到化合物Ⅶ(9.2 mg)和Ⅷ(10.3 mg)。将Fr.4进行硅胶柱色谱分离,用氯仿-甲醇梯度洗脱后,再用制备薄层色谱分离,得到化合物Ⅳ(9.9 mg)、Ⅴ(11.4 mg)和Ⅵ(8.7 mg)。将Fr.5进行RP-18分离,用甲醇-水梯度洗脱,再用Sephadex LH-20 (氯仿∶丙酮=1∶1)分离纯化后得到化合物Ⅰ(9.5 mg)、Ⅱ(9.7 mg)和Ⅲ(13.3 mg)。

2 结果与讨论

2.1 化合物Ⅰ~Ⅷ的结构鉴定

化合物Ⅰ:淡黄色粉末。1HNMR(500 MHz,DMSO-d6),δ:7.42(2H,m,H-2′,6′),6.89(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.65(1H,s,H-3),6.46(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.18(1H,d,J=2.1 Hz,H-6);13CNMR(125 MHz,DMSO-d6),δ:181.7(C-3),164.3(C-2),163.8(C-7),161.6(C-9),157.4(C-5),149.9(C-4′),145.7(C-3′),121.8(C-6′),119.1(C-1′),115.8(C-5′),113.5(C-2′),103.8(C-10),102.9(C-3),98.8(C-6),93.7(C-8)。以上数据和文献[3]报道一致,因此鉴定化合物Ⅰ为木犀草素。

化合物Ⅱ:淡黄色粉末。1HNMR(500 MHz,DMSO-d6),δ:12.96(1H,s,5-OH),10.77(1H,s,7-OH),9.32(1H,s,4′-OH),7.34(2H,s,H-2′,H-6′),6.98(1H,s,H-3),6.56(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.22(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),3.87(6H,s,3′,5′-OCH3);13CNMR(125 MHz,DMSO-d6),δ:181.8(C-4),164.1(C-2),163.8(C-7),161.5(C-5),157.3(C-9),139.5(C-4′),148.0(C-3′,5′),120.2(C-1′),104.5(C-2′,6′),103.8(C-10),103.5(C-3),98.8(C-6),95.2(C-8),56.7(C-3′,5′-OCH3)。以上数据和文献[4]报道一致,因此鉴定化合物Ⅱ为苜蓿素。

化合物Ⅲ:黄色粉末。1HNMR(500 MHz,CD3OD),δ:8.04(2H,d,J=8.5 Hz,H-2′,6′),6.88(1H,d,J=8.5 Hz,H-3′,5′),6.39(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.17(1H,d,J=2.0 Hz,H-6);13CNMR(125 MHz,CD3OD),δ:177.4(C-4),165.6(C-7),162.6 (C-5),160.5(C-4′),158.3(C-9),148.2(C-2),137.3(C-3),130.7(C-2′,6′),123.7(C-1′),116.4(C-3′,5′),104.8(C-10),99.5(C-6),94.8 (C-8)。以上数据与文献[5]报道一致,因此鉴定化合物Ⅲ为山萘酚。

化合物Ⅳ:淡黄色粉末。1HNMR(500 MHz,CDCl3),δ:9.63(1H,d,J=7.5 Hz,H-9),7.39(1H,d,J=16.0 Hz,H-7),7.12(1H,d,J=8.0 Hz、2.0 Hz,H-5),7.07(1H,d,J=2.0 Hz,H-3),6.95(1H,d,J=8.0 Hz,H-6),6.58(1H,dd,J=16.0 Hz、8.0 Hz,H-8),3.97(3H,s,H-2-OCH3);13CNMR(125 MHz,CDCl3),δ:193.8(C-8),153.5(C-7),149.2(C-1),147.0(C-2),126.9(C-4),126.5(C-8),124.4(C-5),115.2(C-6),109.7(C-3),56.2(C-2-OCH3)。以上数据与文献[6]报道一致,因此鉴定化合物Ⅳ为松柏醛。

化合物Ⅴ:无色粉末。1HNMR(500 MHz,CD3OD),δ:7.57(1H,brs,H-2),7.55(1H,dd,J=8.5 Hz、2.0 Hz,H-6),6.83(1H,d,J=8.5 Hz,H-5),3.89(3H,s,H-4-OCH3);13CNMR(125 MHz,CD3OD),δ:170.1(COOH),152.6(C-3),148.7(C-4),125.3(C-6),123.1(C-1),115.7(C-2),113.9(C-5),56.5(C-4-OCH3)。以上数据和文献[7]报道一致,因此鉴定化合物Ⅴ为香草酸。

化合物Ⅵ:无色针状晶体(甲醇)。1HNMR(500 MHz,CDCl3),δ:7.94(1H,dd,J=8.0 Hz、2.0 Hz,H-6),7.52(1H,m,H-4),7.01(1H,d,J=8.0 Hz,H-3),6.94(1H,m,H-5);13CNMR(125 MHz,CDCl3),δ:174.0(C-7),162.1(C-2),136.9(C-4),119.4(C-5),111.4(C-1),117.7(C-3),130.9(C-6)。以上数据和文献[8]报道一致,因此鉴定化合物Ⅵ为水杨酸。

化合物Ⅶ:无色粉末。1HNMR(500 MHz,C5D5N),δ:6.08(1H,brs,H-12),3.42(1H,d,J=11.0 Hz,H-3),2.66(1H,s,H-9),1.52(3H,s,H-27),1.39(3H,s,H-25),1.34(3H,s,H-23),1.28(3H,s,H-26),1.15(3H,s,H-24),1.02(6H,s,H-29,H-30);13CNMR(125 MHz,C5D5N),δ:200.2(C-11),179.8(C-28),169.9(C-13),78.2(C-3),128.4(C-12),62.4(C-9),55.7(C-5),49.8(C-17),46.5(C-8),45.6(C-19),44.9(C-14),44.2(C-18),42.7(C-1),39.9(C-4),38.1(C-10),34.2(C-21),33.4(C-7),33.0(C-29),32.4(C-22),31.1(C-20),28.8(C-23),28.7(C-15),28.5(C-2),23.8(C-30),23.8(C-27),18.1(C-6),23.6(C-16),19.7(C-26),16.9(C-25),16.8(C-24)。以上数据和文献[9]报道一致,因此鉴定化合物Ⅶ为3-羟基-11-氧代齐墩果酸。

化合物Ⅷ:无色粉末。1HNMR(500 MHz,C5D5N),δ:6.10(1H,brs,H-12),3.43(1H,dd,J=3.5 Hz、13.5 Hz,H-18),2.66(1H,s,H-9),2.75(1H,s,H-2β),2.55(1H,s,H-2α),1.49(3H,s,H-27),1.37(3H,s,H-25),1.26(3H,s,H-23),1.25(3H,s,H-24),1.11(3H,s,H-26),1.02(6H,s,H-29,H-30);13CNMR(125 MHz,C5D5N),δ:216.0(C-3),199.6(C-11),179.9(C-28),170.4(C-13),128.2(C-12),61.4(C-9),55.4(C-5),47.8(C-4),46.2(C-17),45.3(C-8),44.9(C-19),44.4(C-14),42.7(C-18),40.2(C-1),37.5(C-10),34.7(C-2),34.1(C-21),33.2(C-29),32.7(C-7),32.3(C-22),31.1(C-20),28.5(C-15),26.8(C-23),23.7(C-27),23.7(C-16,30),21.7(C-24),19.6(C-6),19.3(C-26),16.4(C-25)。以上数据和文献[10]报道一致,因此鉴定化合物Ⅷ为3,11-二氧代齐墩果酸。

2.2 讨论

在这些化合物中,化合物Ⅰ~Ⅲ为黄酮类化合物,化合物Ⅳ~Ⅵ为酚类化合物,化合物Ⅶ和Ⅷ为齐墩果烷型三萜类化合物。

黄酮类和酚类化合物对植物病原菌具有较好的抑制效果。李晶晶等[11]研究表明,化合物Ⅲ(山萘酚)对水稻纹枯病菌和番茄白绢病菌的抑制率分别为85.0%和72.5%;毛爱军等[12]研究表明,化合物Ⅵ(水杨酸)能显著提高辣椒的抗疫病性,辣椒植株用0.15~0.3 g·L-1的水杨酸处理后接种辣椒疫霉菌,辣椒植株可持续20 d以上表现出较高的诱导抗性。因此,鹿衔草及其提取物在农业病虫害防治方面具有较大的应用潜力,值得进一步研究和开发。

3 结论

从鹿衔草的甲醇提取物中分离鉴定了8个化合物:木犀草素(Ⅰ)、苜蓿素(Ⅱ)、山萘酚(Ⅲ)、松柏醛(Ⅳ)、香草酸(Ⅴ)、水杨酸(Ⅵ)、3-羟基-11-氧代齐墩果酸(Ⅶ)和3,11-二氧代齐墩果酸(Ⅷ)。其中,化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ为首次从该植物中分离得到。

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Isolation and Identification of Chemical Components from Pyrola calliantha

ZHENG Shao-jun1,2,YANG Dan-dan1,ZHU Rui1,YANG Sheng-xiang3,GAO Yu-hua1

(1.SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003,China;2.MarineEquipmentResearchInstitute,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,Zhenjiang212003,China;3.ZhejiangAgricultureandForestryUniversity,Lin′an311300,China)

Eight compounds were isolated from methanol extract ofPyrolacallianthaby silica gel column chromatography and gel column chromatography.Their structures were identified by modern spectroscopic technology as luteolin(Ⅰ),tricin(Ⅱ),kaempferol(Ⅲ),coniferaldehyde(Ⅳ),vanillic acid(Ⅴ),salicylic acid (Ⅵ),3-hydroxy-olean-11-oxo-12-en-28-oic acid(Ⅶ),and 3,11-dioxoolean-12-en-28-oic acid(Ⅷ).CompoundsⅠ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ were firstly isolated fromPyrolacalliantha.

Pyrolacalliantha;chemical component;tricin;oxo-oleanolic acid;isolation and identification

国家自然科学基金资助项目(21502073),江苏省自然科学基金资助项目(BK20150465),江苏高校(高技术船舶)协同创新中心及江苏科技大学海洋装备研究院资助项目(HZ2016012),浙江省重点科技创新团队项目(2013TD17)

2016-09-29

郑绍军(1980-),男,江苏连云港人,博士,研究方向:天然产物活性,E-mail:sz281cam@just.edu.cn;通讯作者:高玉华,副教授,E-mail:gaoyuhua1964@163.com。

10.3969/j.issn.1672-5425.2016.12.006

郑绍军,杨丹丹,朱瑞,等.鹿衔草化学成分的分离与鉴定[J].化学与生物工程,2016,33(12):31-33.

R 284.2

A

1672-5425(2016)12-0031-03

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