大株红景天化学成分的研究
2016-05-18赵娜赵国华王仁久曹明光吴海波柴雅晴唐生安段宏泉
赵娜,赵国华,王仁久,曹明光,吴海波,柴雅晴,唐生安,段宏泉,3
(1.天津医科大学药学院,天津市临床药物关键技术重点实验室,天津300070;2.通化玉圣药业股份有限公司,通化134000;3.天津医科大学基础医学研究中心,天津 300070)
论著
大株红景天化学成分的研究
赵娜1,赵国华2,王仁久2,曹明光2,吴海波2,柴雅晴1,唐生安1,段宏泉1,3
(1.天津医科大学药学院,天津市临床药物关键技术重点实验室,天津300070;2.通化玉圣药业股份有限公司,通化134000;3.天津医科大学基础医学研究中心,天津 300070)
目的:对四川产大株红景天的化学成分进行分离鉴定。方法:采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和HPLC制备色谱等方法分离纯化得到单体化合物,采用有机波谱方法鉴定化合物结构。结果:从大株红景天萃取物中分离得到10个化合物,分别鉴定为lotaustralin(1)、仲丁基葡萄糖苷(2)、没食子酸(3)、3-甲氧基没食子酸(4)、没食子酸甲酯(5)、3-羟基-4-甲氧基苯甲酸(6)、苯甲醇(7)、阿魏酸(8)、对羟基肉桂酸(9)、棉黄素-7-O-(3″-O-β-D-葡萄糖基)-α-L-鼠李糖苷(10)。结论:化合物2、6为首次从该属植物中分离得到,化合物1、5、8、9、10为首次从该种植物中分离得到。
红景天属;大株红景天;化学成分;结构鉴定
大株红景天(Rhodiola wallichiana)为景天科红景天属植物,全名大株粗茎红景天[1],2000多年前的《神农本草经》和唐代的《千金翼方》及明代的《本草纲目》均有记载。大株红景天分布于西藏、四川及云南等地。红景天享有“高原人参”、“北极玫瑰”之美称,具有适应原作用,包括保护心脏、神经,抗疲劳,抗衰老,抗辐射,调节生理机能,延长寿命,被广泛应用于医疗、保健品、化妆品等领域[2-4]。红景天中含糖苷类、香豆素类、黄酮类、挥发油、生物碱、甾体、苯酚类化合物以及有机酸(没食子酸、草酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸)和微量无机元素等[5-6]。本文以天然药物化学研究手段,对大株红景天进行了提取分离,采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱和制备型HPLC等色谱方法分离纯化得到单体化合物,采用1D NMR、2D NMR、MS等有机波谱方法以及与文献报道数据进行对比鉴定化合物结构。
1 仪器与方法
1.1 仪器、试剂及材料 核磁共振仪:Bruker AV 400 instrument(TMS内标);液质联用色谱仪:Alliance2695,Quattro Micro TM ESI(Waters);半制备高效液相色谱仪:日本分光公司(JASCO),PU-2089(泵),RI-2031和UV-2075(检测器);制备HPLC色谱柱:C-18反相柱:YMC-Pack ODS-A SH-343-5(20 mm×250 mm),GPC(凝胶渗透色谱柱):Shodex, Asahipak GS-20G(20 mm×500 mm×2);凝胶柱色谱:Toyopearl HW-40C(Tosoh);氘代试剂(ALDRICH公司);柱色谱和薄层色谱用硅胶均系青岛海洋化工厂生产,所用试剂均系分析纯。
本文所用药材大株红景天[Rhodiola wallichiana(HK)S H Fu var Cholaensis(Praeg)S H Fu]于2012年9月采自四川省阿坝州,由天津医科大学药学院生药学教研室周晔教授鉴定,标本(D20130610)存放于天津医科大学药学院。
1.2 提取分离 取自然干燥的大株红景天根茎14 kg,粉碎后用75%的乙醇回流提取3次,每次2 h。提取液减压浓缩,得浸膏1 530.3 g,浸膏加水混悬后,分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取3次,每次3.5 L,合并萃取液,减压浓缩得石油醚提取物26.5 g,乙酸乙酯提取物175.7 g,正丁醇提取物281.5 g。
取乙酸乙酯萃取物(175.7 g)经硅胶柱色谱(800 g,300~400目)分离,石油醚-乙酸乙酯-甲醇梯度洗脱(石油醚-乙酸乙酯,6∶1,4∶1,3∶1,2∶1,含5%甲醇的乙酸乙酯,10%甲醇的乙酸乙酯,20%甲醇的乙酸乙酯,甲醇),TLC检测合并类似部分,得到8个组分(Fr.1~8)。Fr.4经凝胶Toyopearl HW-40C柱色谱(35×1 200 mm,二氯甲烷-甲醇,v/v,2∶1)洗脱分离,得到5个组分(Fr.4.1~4.5),组分Fr.4.5经制备HPLC(ODS-A,5 μm,20×250 mm,甲醇-水,v/v,7:3)纯化得到化合物4(33.6 mg)。Fr.5经硅胶柱色谱分离,二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(v/v,97:3,95∶5,9∶1,85∶15+1‰冰醋酸)得到6个组分(Fr.5.1~5.6),其中 Fr.5.3经凝胶 Toyopearl HW-40C柱色谱(35×1 200 mm,二氯甲烷-甲醇,v/v,2∶1)洗脱分离,得到5个组分(Fr.5.3.1~5.3.5)。Fr.5.3.3进一步以制备HPLC(ODS-A,5 μm,20×250 mm,甲醇-水,v/v,6∶4)纯化得到化合物6(49.5 mg)和化合物8(158.5 mg)。Fr.5.3.4经凝胶渗透HPLC(GPC,20×500 mm×2,甲醇)纯化,得到化合物9(24.2mg)。Fr.6经凝胶ToyopearlHW-40C柱色谱(35×1200mm,二氯甲烷-甲醇,v/v,2∶1)洗脱分离,得到3个组分(Fr.6.1~6.3),组分Fr.6.1进一步以凝胶渗透HPLC(GPC,20×500 mm×2,甲醇)纯化,得到化合物2(30.4mg)。组分Fr.6.3经制备HPLC(ODS-A,5 μm, 20×250 mm,甲醇-水,v/v,7∶3)纯化得到化合物7(27.2 mg)。组分Fr.7经硅胶柱色谱分离,二氯甲烷-甲醇(v/v,9∶1,85∶15,7∶3,6∶4)梯度洗脱,分离得到7个组分(Fr.7.1~7.7),其中Fr.7.3经凝胶Toyopearl HW-40C柱色谱(35×1200mm,二氯甲烷-甲醇,v/v,1∶1)分离得到7个组分(Fr.7.3.1~7.3.7)。Fr.7.3.3进一步以制备HPLC(ODS-A,5 μm,20×250 mm,甲醇-水,v/v,3∶7)分离得化合物1(27.8 mg)。Fr. 7.3.6进一步经凝胶 Toyopearl HW-40C柱色谱(35×1 200 mm,二氯甲烷-甲醇,v/v,1∶1)分离得到化合物3(150.5 mg)。
取正丁醇萃取物(281.5 g)经硅胶柱色谱(800 g,300~400目)分离,二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(95∶5, 9∶1,85∶15,8∶2),二氯甲烷-甲醇-水(75∶25∶0.2,65∶35∶0.3)和甲醇梯度洗脱,所得组分经聚酰胺色谱柱,凝胶渗透柱色谱Toyopeal HW-40及制备高效液相色谱柱分离纯化,分别得到化合物5(20.5mg)和10(25.5mg)。
2 结果
从大株红景天R.wallichiana提取物中分离得到10个化合物,见图1。
图1 从大株红景天中分离得到的化合物Fig 1 Compounds 1~10 isolated from R.wallichiana
2.1 化合物1 lotaustralin,为白色固体粉末。ESIMS m/z:262[M+H]+。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:1.90(1H,m,H-3a),1.81(1H,m,H-3b),0.98(3H,t,J=7.6 Hz,H-4),1.55(3H,s,J=7.6 Hz,H-5),4.77(1H,J=7.8 Hz,H-1′),2.9-3.7(6H,糖);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:120.6(C-1),75.5(C-2),32.8(C-3),8.4(C-4),23.9(C-5),99.3(C-1′),73.1(C-2′),76.9(C-3′),69.7(C-4′),76.9(C-5′),60.8(C-6′)。
2.2 化合物2 仲丁基葡萄糖苷,为白色固体粉末。ESI-MS m/z:237[M+H]+。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:0.87(3H,J=7.4Hz,H-4),1.13(3H,J=6.0 Hz,H-1),1.44(2H,m,H-3),3.65(1H,H-2),4.16(1H,J=7.6 Hz,H-1′)。13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:21.0(C-1),9.3(C-4),28.5(C-3),75.8(C-2),102.3(C-1′),70.1(C-2′),76.8(C-3′),73.6(C-4′),76.6(C-5′),61.1(C-6′)。
2.3 化合物3 没食子酸,为白色固体粉末。ESIMS m/z:171[M+H]+。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:7.05(2H,s,H-2,6);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:123.6(C-1),110.3(C-2,6),146.3(C-3,5),139.0(C-4),71.6(-COOH)。
2.4 化合物4 3-甲氧基没食子酸,为白色固体粉末。ESI-MS m/z:185[M+H]+。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:7.02(1H,d,J=2.4 Hz),7.07(1H,d,J=2.4 Hz),3.7(3H,s,-OCH3);13C-NMR(CD3OD,100 MHz)δ:123.7(C-1),104.8(C-2),147.7(C-3),138.3(C-4),145.2(C-5),111.1(C-6),55.7(-OCH3),168.9(-COOH)。
2.5 化合物5 没食子酸甲酯,为白色固体粉末。ESI-MS m/z:185[M+H]+。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:6.95(2H,s,H-2,6),3.75(3H,s,-OCH3);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:119.2(C-1),108.5(C-2,6),145.5(C-3,5),138.4(C-4),166.3(-COOH)。
2.6 化合物6 3-羟基-4-甲氧基苯甲酸,为白色固体粉末。ESI-MS m/z:169[M+H]+。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:7.45(1H,dd,J=8.4,2.0 Hz,H-6),7.44(1H,d,J=2.0 Hz,H-2),6.85(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),3.81(3H,s,OCH3);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:121.6(C-1),115.0(C-2),147.2(C-3),151.0(C-4),112.6(C-5),123.4(C-6),55.5(-OCH3),167.2(-COOH)。
2.7 化合物7 苯甲醇,为白色固体粉末。ESI-MS m/z:109[M+H]+。1H-NMR(CD3OD,400 MHz)δ:7.33(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),7.30(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5),7.22(1H,m,H-4),4.59(2H,s);13C-NMR(CD3OD,100 MHz)δ:142.7(C-1),129.4(C-2,6),128.0(C-3,5),128.3(C-4),65.2(C-7)。
2.8 化合物8 阿魏酸,为白色固体粉末。ESI-MS m/z 195[M+H]+,1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz),7.49(1H,d,J=16.0 Hz,H-7),7.28(1H,br s,H-2),7.08(1H,br d,J=8.4 Hz,H-6),6.79(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.37(1H,d,J=16.0 Hz,H-8),3.82(3H,s,OCH3);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:115.6(C-1),111.1(C-2),147.9(C-3),149.0(C-4),125.7(C-5),122.8(C-6),144.5(C-7),115.5(C-8),55.6(-OCH3),168.0(-COOH)。
2.9 化合物9 对羟基肉桂酸,为白色固体粉末。ESI-MS m/z 165[M+H]+,1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz),7.44(2H,d,J=8.8 Hz,H-2,6),7.36(1H,d,J=16.0 Hz,H-7),6.78(2H,d,J=8.8 Hz,H-3,5),6.27(1H,d,J=16.0 Hz,H-8);13C-NMR(DMSO-d6,100MHz)δ:125.7(C-1),129.5(C-2,6),118.5(C-3,5),159.2(C-4),141.7(C-7),115.7(C-8),169.0(C-9)。
2.10 化合物10 棉黄素-7-O-(3″-O-β-D-葡萄糖基)-α-L-鼠李糖苷,为黄色固体粉末。ESI-MSm/z:625[M-H]-。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:6.53(1H,s,H-6),6.85(1H,d,J=8.8 Hz,H-3′),7.72(1H,d,J=2.0 Hz,H-6′),4.44(1H,d,J=7.6 Hz,葡萄糖端基氢),5.47(1H,br s,鼠李糖端基氢),1.07(3H,d,J=7.6 Hz,鼠李糖甲基),3.56-4.12(4H,鼠李糖),3.03-3.60(6H,葡萄糖);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:147.4(C-2),135.9(C-3),176.3(C-4),151.5(C-5),98.3(C-6),149.5(C-7),127.2(C-8),144.4(C-9),104.7(C-10),122.1(C-1′),120.3(C-2′),115.5(C-3′),147.9(C-4′),145.0(C-5′),115.5(C-6′),99.2(C-1″),68.9(C-2″),80.8(C-3″),70.4(C-4″),69.4(C-5″),17.8(C-6″),104.4(C-1‴),74.0(C-2‴),76.8(C-3‴),69.8(C-4‴),76.2(C-5‴),60.9(C-6‴)。
3 讨论
本文运用硅胶、凝胶柱色谱及半制备液相色谱等方法,对四川产地的大株红景天进行化学成分提取、分离和纯化,并通过核磁共振波谱、质谱等方法,鉴定化合物的结构。结果表明,从大株红景天中分离得到10个化合物,1H-NMR和13C-NMR数据与文献报道一致,依次鉴定为lotaustralin(1)[7]、丁基葡萄糖苷(2)[8]、没食子酸(3)[9]、3-甲氧基没食子酸(4)[10]、没食子酸甲酯(5)[11]、3-羟基-4-甲氧基苯甲酸(6)[12]、苯甲醇(7)[13]、阿魏酸(8)[14]、对羟基肉桂酸(9)[15]、棉黄素-7-O-(3″-O-β-D-葡萄糖基)-α-L-鼠李糖苷(10)[16]。其中化合物2、6为首次从该属植物中分离得到,化合物1、5、8、9、10为首次从该种植物中分离得到。目前国内外对红景天的化学成分、药理及临床的研究都有一定进展,研究发现红景天其有效成分在抗肿瘤、抗缺氧、增强记忆力、抗衰老、抗辐射等方面有作用,且疗效显著、不良反应少,具有很大的药用价值。该研究进一步丰富了红景天的化学成分研究内容,其药理作用还有待深入研究。
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(2015-09-15收稿)
Studies on chemical constituents from Rhodiola wallichiana
ZHAO Na1,ZHAO Guo-hua2,WANG Ren-jiu2,CAO Ming-guang2,WU Hai-bo2,CHAI Ya-qing1,TANG Sheng-an1,DUAN Hong-quan1
(1.School of Pharmacy,Tianjin Medical University,Tianjin Key Laboratory on Technologies Enabling Development of Clinical Therapeutics and Diagnostics(Theranostics),Tianjin 300070,China;2.Tonghua Yusheng Medicine Co.,Ltd.Tonghua 134000,China; 3.Research Center of Basic Medical Sciences,Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China)
Objective:To study the chemical constituents from Rhodiola wallichiana.Methods:Chemical constituents were isolated and purified by repeated column chromatography(silica gel,Toyopearl HW-40C and preparative HPLC).Their structures were elucidated on the basis of spectral data analysis.Results:Ten compounds(1-10)were isolated and their structures were identified by comparing their spectral data with literature values as follows:lotaustralin(1),sec-butyl-O-β-D-glycosidase(2),trihydroxybenzoic acid(3),3-methoxytrihydroxybenzoic acid(4),methyl gallate(5),3-hydroxy-4-methoxy-benzoic acid(6),benzyl alcohol(7),ferulic acid(8),4-Hydroxycinnamic acid(9),gossypetin-7-O-(3″-O-β-D-glucosyl)-α-L-rhamnoside(10).Conclusion:Compound 2 and 6 are isolated from the genus Rhodiola for the first time,compound 1,5,8,9 and 10 are isolated from this plant for the first time.
Rhodiola;Rhodiola wallichiana;chemical constituents;structure identification
R9
A
1006-8147(2016)02-0119-03
赵娜(1990-),女,硕士在读,研究方向:天然活性化学成分研究;通信作者:段宏泉,E-mail:duanhq@tijmu.edu.cn。