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干姜药材的化学成分研究Δ

2017-01-17金永日李绪文吉林大学化学学院长春3002齐齐哈尔大学化学与化学工程学院黑龙江齐齐哈尔6006

中国药房 2017年24期
关键词:波谱干姜石油醚

王 哲,金永日,李绪文(.吉林大学化学学院,长春 3002;2.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院,黑龙江齐齐哈尔 6006)

干姜药材的化学成分研究Δ

王 哲1,2*,金永日1,李绪文1(1.吉林大学化学学院,长春 130012;2.齐齐哈尔大学化学与化学工程学院,黑龙江齐齐哈尔 161006)

目的:研究干姜的化学成分。方法:采用硅胶、Sephadex LH-20柱色谱和薄层色谱对干姜化合物进行分离纯化,根据理化性质和波谱数据分析鉴定化合物结构。结果与结论:从干姜中分离得到5个化合物,分别鉴定为甲基-6-姜酚(1)、4-姜酚(2)、β-桉醇(3)、2,5-二羟基没药烷-3,10-二烯(4)、6-姜脑(5),化合物2、3、4为首次从干姜中分离得到。

干姜;姜酚类化合物;倍半萜类化合物;化学成分

干姜为姜科草本单子叶植物姜Zinger officinale Rosc.的干燥根茎[1],主治脘腹冷痛、肢冷脉微、泄泻、血痢、寒饮喘咳、赤眼涩痛、脾寒疟疾、牙痛等[2-3],是药食兼用的常用中药。干姜药材的化学成分主要有挥发油[4-5]、姜酚类化合物[6-8]、二苯基庚烷类化合物[9-10]和黄酮类化合物[9-10]等。为了进一步研究干姜的化学成分,本试验对其进行了提取分离,得到5个单体化合物,利用质谱、核磁共振等波谱学手段,并结合其理化性质鉴定了其化合物结构,为干姜药材化合物的鉴别补充了新数据。

1 材料

1.1 仪器

6310型四级杆-离子阱质谱仪(美国Agilent公司);AV600型核磁共振仪(瑞士Bruker公司);Avatar330型红外光谱仪(美国Thermo Nicolet公司);RE-201C型旋转蒸发仪、ZF-20D型暗箱紫外分析仪、SHZ-CB型循环水式多用真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司)。

1.2 试剂

柱色谱硅胶200~300目(青岛海洋化工厂);Silica 60 F254s高效薄层层析板、ODS RP-18 F254高效薄层层析板(日本Merck公司);试验所用试剂均为分析纯,水为纯化水。

1.3 药材

干姜药材购于吉林大药房,由吉林大学药学院张静敏教授鉴定为真品。标本存于吉林大学化学学院药物分析实验室。

2 提取与分离

取药材样品粉末3.0 kg,95%乙醇溶液回流提取3次(95%乙醇溶液用量分别为10、15、10 L,提取时间分别为2、1.5、1 h),滤过,得提取液;3次提取液合并后减压蒸馏浓缩得浸膏,分别以石油醚、正丁醇、乙酸乙酯萃取、减压、浓缩,得石油醚、正丁醇、乙酸乙酯部分浸膏。

取石油醚部分浸膏100 g,经硅胶柱,以石油醚-丙酮(20∶1、15∶1、10∶1、3∶1、1∶1、1∶2、1∶5,V/V)梯度洗脱,收集洗脱液并经薄层色谱板鉴别后富集浓缩,得7个流分(Fr.1-Fr.7)。其中,流分Fr.3经硅胶柱,以石油醚-乙酸乙酯(4∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3,V/V)梯度洗脱,得流分Fr.3-1~Fr.3-5;其中,流分Fr.3-2经反相C18,以甲醇-水(1∶2,V/V)洗脱,得化合物2(0.8 g)。流分Fr.4经硅胶柱,以石油醚-乙酸乙酯(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3,V/ V)梯度洗脱,得流分Fr.4-1~Fr.4-4;其中,流分Fr.4-2在收集时出现结晶,经重结晶纯化后得到化合物4(70 mg);流分Fr.4-3经硅胶柱色谱,以石油醚-乙酸乙酯(5∶3、4∶3、1∶1、1∶3,V/V)梯度洗脱,得化合物5(55 mg)。流分Fr.5经硅胶柱色谱,以石油醚-乙酸乙酯(4∶3、1∶1、2∶3、1∶2、1∶3,V/V)梯度洗脱,得流分Fr.5-1~Fr.5-3;其中,Fr.5-1为针状结晶,重结晶纯化后得化合物1(0.6 g);Fr.5-3经反相C18,以甲醇-水(1∶3、1∶1、2∶1,V/V)梯度洗脱,得化合物3(0.4 g)。

3 结构鉴定

化合物1:白色针状结晶;mp:34.4~35.6℃。ESIMS:m/z 331.3[M+Na]-;1H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ:6.792(1H,d,J=8.0 Hz,H-3′),6.713(1H,d,J=1.5 Hz,H-2′),6.701(1H,dd,J=8.0、1.5 Hz,H-6′),3.868(3H,s,3′-OCH3),4.025(1H,m,H-5),3.848(3H,s,4′-OCH3),2.854(2H,t,J=7.5 Hz,H-1),2.745(2H,t,J=7.5Hz,H-2),2.519(2H,m,H-4),0.885(3H,t,J=7.0 Hz,10-CH3)。13C-NMR(CDCl3,150 MHz)δ:211.34(C-3),148.93(C-3′),147.46(C-4′),133.37(C-1′),120.06(C-6′),111.69(C-2′),111.35(C-5′),67.66(C-5),55.92(4′-OCH3),55.84(3′-OCH3),49.38(C-1),45.32(C-2),36.47(C-4),31.73(C-6)、29.19(C-7),25.13(C-8),22.59(C-9),14.02(C-10)。与文献[11]对照,其波谱数据基本一致,可确定该化合物为甲基-6-姜酚(Methyl-6-gingerol)。

化合物2:白色粉末;mp:36.8~38.2℃。ESI-MS:m/z 289.3[M+Na]-;1H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ:6.814(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.680(1H,d,J=1.5 Hz,H-2′),6.650(1H,dd,J=8.0、1.5 Hz,H-6′),4.039(1H,m,5-OH),3.868(3H,s,3′-OCH3),2.835(2H,t,J=7.5 Hz,H-1),2.731(2H,t,J=7.5 Hz,H-2),2.514(2H,m,H-4),1.466(2H,m,H-6),1.350(2H,m,H-7),0.916(3H,t,J=7.5Hz,H-8)。13C-NMR(CDCl3,150 MHz)δ:211.46(C-3),146.46(C-3′),143.99(C-4′),132.65(C-1′),120.75(C-6′),114.40(C-5′),111.01(C-2′),67.39(C-5),55.89(3′-OCH3),49.37(C-4),45.44(C-2),38.59(C-6),29.29(C-1),18.65(C-7),13.97(C-8)。与文献[12]对照,其波谱数据基本一致,可确定该化合物为4-姜酚(4-Gingerol)。

化合物3:白色针状结晶;mp:77.5~79.0℃。ESIMS:m/z 223.2[M+H]+;1H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ:4.714(1H,d,J=1.5 Hz,H-15),4.446(1H,d,J=1.5 Hz,H-15),2.006(1H,m,H-7),1.758(1H,d,J=12 Hz,H-5),1.205(6H,s,H-12,13),0.702(3H,s,H-14)。13C-NMR(CDCl3,150 MHz)δ:151.16(C-4),105.34(C-15),72.91(C-11),49.82(C-5),49.47(C-7),41.87(C-9),41.15(C-1),36.91(C-3),35.91(C-10),27.19(C-12),27.15(C-13),25.04(C-6),23.51(C-8),22.40(C-2),16.32(C-14)。与文献[13]对照,其波谱数据基本一致,可确定该化合物为β-桉醇(β-Eudesmol)。

化合物4:白色针状结晶;mp:126.5~127.6℃。ESI-MS:m/z 261.3[M+Na]+;1H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ:5.548(1H,d,1.0 Hz,H-3),5.144(1H,t,J=1.0Hz,H-10),3.975(1H,br.s,2-OH),3.956(1H,br.s,5-OH),2.039(2H,m,H-9),1.820(3H,s,H-13),1.699(3H,s,H-12),1.624(3H,s,H-15),0.828(3H,d,J=7.0 Hz,H-14)。13CNMR(CDCl3,150 MHz)δ:136.67(C-4),131.34(C-11),129.95(C-3),124.68(C-10),69.14(C-5),67.93(C-2),40.57(C-1),35.24(C-8),30.56(C-7),29.82(C-6),26.10(C-9),25.71(C-13),20.49(C-15),17.70(C-12),14.40(C-14)。与文献[14]对照,其波谱数据基本一致,可确定该化合物为2,5-二羟基没药烷-3,10-二烯(2,5-Dihydroxybisabola-3,10-diene)。

化合物5:浅黄色油状物;mp:1.2~2.5℃。ESIMS:m/z 277.3[M+H]+、299.3[M+Na]+;1H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ:6.710(1H,d,J=8.0 Hz,H-2′),6.835(1H,dd,J=8.0 Hz,1.5 Hz,H-6′),6.856(1H,d,J=7.0 Hz,H-5′),6.127(1H,d,J=16.0 Hz,H-4),3.882(3H,s,3′-OCH3),2.875(2H,d,J=5.0 Hz,H-1),2.865(2H,d,J=5.0 Hz,H-2)。13C-NMR(CDCl3,150 MHz)δ:199.89(C-3),147.94(C-5),146.44(C-3′),143.90(C-4′),133.24(C-1′),130.32(C-4),120.80(C-6′),114.35(C-5′),111.15(C-2′),55.88(3′-OCH3),41.98(C-2),32.45(C-1),31.34(C-6),29.89(C-7),27.77(C-8),22.42(C-9),13.95(C-10)。与文献[15]对照,其波谱数据基本一致,可确定该化合物为6-姜脑(6-Shogaol)。

本试验从干姜药材中分离得到5个化合物,分别鉴定为甲基-6-姜酚(1)、4-姜酚(2)、β-桉醇(3)、2,5-二羟基没药烷-3,10-二烯(4)和6-姜脑(5),其中化合物2、3、4为首次从干姜中分离得到的单体化合物。本研究结果对干姜的质量标准及开发提供了一定借鉴。

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Study on Chemical Constituents from Zingiberis Rhizoma

WANG Zhe1,2,JIN Yongri1,LI Xuwen1(1.Chemistry College,Jilin University,Changchun 130012,China;2.Institute of Chemistry and Chemistry Engineering,Qiqihar University,Heilongjiang Qiqihar 161006,China)

OBJECTIVE:To study the chemical constituents of Zingiberis Rhizoma.METHODS:The compounds of Zingiberis Rhizoma were classified and purified by silica gel,Sephadex LH-20 column chromatography and thin layer chromatography(TLC).The structure of compounds were analyzed and identified according to chemical property and spectrum data.RESULTS& CONCLUSIONS:Five compounds were isolated from Zingiberis Rhizoma,i.e.methyl-6-gingerol(1),4-gingerol(2),β-eudesmol(3),2,5-dihydroxybisabola-3,10-diene(4),6-shogaol(5).The compounds 2,3,4 are isolated from Zingiberis Rhizoma for the first time.

Zingiberis Rhizoma;Gingerol compound;Sesquiterpene compound;Chemical constituents

R284.1

A

1001-0408(2017)24-3403-03

2017-02-22

2017-04-11)

(编辑:张 静)

国家自然科学基金资助项目(No.81403067);黑龙江省科学基金项目(No.C2016059)

*助理实验师,硕士。研究方向:天然药物化学。E-mail:zhew 0316@163.com

DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.24.26

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