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猪腰豆化学成分研究

2017-03-15陆安梅晏和贵胡军伏雪梅秦泽敏郭洁杨明惠

大理大学学报 2017年6期
关键词:猪腰柱层析黄酮类

陆安梅,晏和贵,胡军,伏雪梅,秦泽敏,郭洁,杨明惠

(大理大学药学与化学学院,云南大理671000)

猪腰豆化学成分研究

陆安梅,晏和贵,胡军,伏雪梅,秦泽敏,郭洁,杨明惠*

(大理大学药学与化学学院,云南大理671000)

目的:对药用猪腰豆植物的化学成分进行研究,以期寻找活性成分。方法:猪腰豆乙醇提取物分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,利用硅胶柱层析、Sephadex LH-20等方法进行分离纯化,依据理化性质及波谱特征进行结构鉴定。结果:从猪腰豆乙酸乙酯和正丁醇部位分离得到8个化合物,分别是尿囊素(1)、对甲氧基苯丙酸(2)、芒柄花苷(3)、(反式)-3,2',4',6'-四羟基-4-甲氧基查尔酮-2'-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(4)、蚕豆苷(5)、蔗糖(6)、D-3-O-甲基肌醇(7)、正三十三烷醇(8)。结论:化合物1~8均首次从该种植物中分离得到。

猪腰豆;化学成分;结构鉴定

猪腰豆属(Whitfordiodendron)植物属豆科(Leguminosae)灰毛豆族,本属约9种,分布亚洲热带,我国有1种及1变种,产于我国南部及西南部,猪腰豆(原变种)和毛叶猪腰豆(变种)产于云南,生于海拔1 100~1 300 m的林中。猪腰豆(Whitfordiodendron filipes(Dunn)Dunn),又名大荚藤、细梗惠特木、白藤花、猪腰子〔1-3〕。猪腰豆在云南作药食两用而被广泛应用,民间作清热解毒、补肾助阳之药物;藤茎用于祛风补血、跌打损伤、月经不调等方面;花可供食用。目前国内外对猪腰豆属植物的化学成分及其生物活性的研究甚少,据刘玉娇〔4〕报道,猪腰豆属植物中含有黄酮、异黄酮、二氢黄酮、查尔酮、生物碱等类型的化合物。研究表明黄酮类化合物具有抗癌、抗肿瘤、抗病毒、抗炎、抑菌、镇痛、抗氧化、抗衰老、抗过敏、抗辐射、抗糖尿病、抗心血管疾病等活性〔5〕。鉴于猪腰豆既有明显的药用价值和食疗特征,为最大限度的开发和利用这类稀有资源,本文对产自云南大理的猪腰豆植物的化学成分进行了研究。

1 仪器与材料

1.1 实验材料植物猪腰豆样品于2012年购买自大理州永平县,由大理大学生药教研室马晓匡教授鉴定为猪腰豆属植物猪腰豆(Whitfordiodendron filipes(Dunn)Dunn)。

1.2 仪器与试剂旋转蒸发仪RE-5205、RE-5203、RE-2000A(上海亚荣生化仪器厂)、SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限公司)、Bruker-AM-400型核磁共振波谱仪、Bruker-Compact-HDTM质谱仪(Bruker公司)、AS-10200BT超声波清洗器(天津奥特恩斯仪器有限公司)、X-4数字显微熔点测定仪、CP-114电子天平,5 L梨形分液漏斗,Sephadex LH-20(Pharmacia)、薄层色谱硅胶和柱色谱硅胶,均为青岛海洋化工厂产品。

2 方法与结果

2.1 提取分离取粉碎后的猪腰豆3.0 kg用80%乙醇冷浸提取3次(每次48 h),再加热回流提取1次(自沸腾后保持2 h),提取液合并,减压浓缩得浸膏(153.8 g)。粗提物分散于水中,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,减压浓缩后分别得石油醚部分(6.1 g),乙酸乙酯部分(10.2 g),正丁醇部分(88.0 g)。其中乙酸乙酯部分用硅胶柱层析,氯仿-甲醇(95:5~0:100)梯度洗脱,用TLC(薄层层析色谱)进行检测,合并相同馏分,得到10个馏分(Fr. A~Fr.J)。Fr.D(1.73 g)经反复硅胶柱层析和Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离得到化合物1(48 mg);Fr.E(1.90 g)经反复硅胶柱层析分离得化合物2(31 mg)和化合物3(45 mg)。正丁醇部分用硅胶柱层析,氯仿-甲醇(9:1~0:10)梯度洗脱,得到15个馏分(Fr.1~Fr.15),其中Fr.6(0.14 g)、Fr.9(0.55 g)、Fr.10(0.42 g)经反复硅胶柱层析分离得到化合物4(18 mg)、5(42 mg)、6(37 mg);将Fr.4(3.65 g),Fr.3(4.31 g)再反复经硅胶柱层析和Sephadex LH-20凝胶柱层析分离得相对应的化合物7(93 mg)、8(84 mg)。

2.2 结构鉴定化合物(1):白色晶体(甲醇),分子式C4H6O3N4,mp:234~235℃。EI-MS(m/z):130(100,M+-CO),115(87),87(75),70(43),60(35),44(42);1H NMR(400 MHz,Methanol-d4)δ:10.58(1H,brs,NH-1),8.31(1H,s,NH-3),6.66(1H,d,J=8.2 Hz,NH-6),5.09(1H,d,J=6.5 Hz,H-4),3.34(2H,s,NH2-8);13C NMR(100 MHz,Methanol-d4)δ:174.7(C-5),157.1(C-7),157.0(C-2),77.3(C-4)。以上数据与文献〔6〕基本一致,鉴定该化合物为尿囊素。

化合物(2):无色粉末(DMSO),分子式C10H12O3,mp:101~102℃。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.20(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′),6.48(2H,d,J=8.3 Hz,H-3′,5′),3.79(3H,s,4′-OCH3),2.93(2H,t,J=7.6 Hz,H-α),2.65(2H,t,J= 7.2 Hz,H-β);13C NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:176.1(C-1),157.8(C-4′),131.9(C-1′),129.4(C-2′,6′),114.1(C-3′,5′),53.2(4′-OCH3),35.1(C-α),29.2(C-β)。以上数据与文献〔7〕基本一致,鉴定该化合物为对甲氧基苯丙酸。

化合物(3):白色粉末(DMSO),分子式C22H22O9,mp:215~216℃。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ: 8.44(1H,s,J=8.9 Hz,H-2),8.05(1H,d,J= 9.0 Hz,H-5),7.53(2H,d,J=8.7 Hz,H-2′,6′),7.24(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),7.16(1H,dd,J= 8.9,2.1 Hz,H-6),7.00(2H,d,J=8.7 Hz,H-3′,5′),5.11(1H,d,J=7.2 Hz,H-1″),3.79(3H,s,4′-OCH3),3.18~3.73(6H,m,sugar-H);13C NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:174.8(C-4),161.5(C-7),159.1(C-4′),157.1(C-9),153.8(C-2),130.2(C-2′,6′),127.1(C-5),124.1(C-1′),123.5(C-3),118.5(C-10),115.7(C-6),113.7(C-3′,5′),103.5(C-8),100.1(C-1″),77.3(C-5″),76.6(C-3″),73.2(C-2″),69.7(C-4″),60.7(C-6″),55.3(4′-OCH3)。以上数据与文献〔8〕基本一致,故鉴定该化合物为芒柄花苷。

化合物(4):浅黄色无定形粉末(甲醇),分子式C29H38O17,mp:124~125℃。其紫外光谱(甲醇):230,283,377 nm;1H NMR(400 MHz,Methanol-d4)δ:7.68(1H,d,J=15.9 Hz,H-β),7.64(1H,d,J=15.9 Hz,H-α),7.23(1H,brs,H-2),7.11(1H,d,J=9.0 Hz,H-6),6.84(1H,d,J=9.0 Hz,H-5),6.43(1H,d,J=2.1 Hz,H-3′),6.39(1H,d,J=2.1 Hz,H-5′),5.87(1H,d,J=4.2 Hz,H-1″),3.91(3H,s,4-OCH3),3.42~4.49(6H,m,sugar-H);13C NMR(100 MHz,Methanol-d4)δ:192.2(C-4),169.3(C-2′),167.7(C-4′),159.5(C-6′),148.1(C-4),146.0(C-3),140.3(C-β),129.1(C-1),123.2(C-α),121.2(C-6),115.0(C-5),113.6(C-2),107.3(C-1′),103.9(C-1″),100.3(C-3′),98.1(C-5′),76.1(C-5″),74.9(C-2″),73.1(C-3″),72.3(C-4″),62.8(C-6″),55.2(4-OCH3)。以上数据与文献〔9〕比较,鉴定该化合物为(反式)-3,2′,4′,6′-四羟基-4-甲氧基-查尔酮-2′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

化合物(5):白色结晶(甲醇),分子式C10H16N4O7,mp:237~238℃。1H NMR(400 MHz,Methanol-d4)δ:10.21(1H,s,N-H),6.30(1H,s,H-4″),6.18(2H,s,N-H),5.95(2H,s,N-H),4.23(1H,s,J=7.2 Hz,H-5),4.56(1H,t,J=12.2 Hz,H-1″),2.90~4.58(6H,m,sugar-H);13C NMR(100 MHz,Methanol-d4)δ:159.6(C-4),158.9(C-5),152.4(C-2),113.9(C-6),108.5(C-1″),78.0(C-5″),76.5(C-3″),73.5(C-2″),70.2(C-4″),61.7(C-6″)。以上数据与文献〔10〕报道基本一致,故鉴定化合物为蚕豆苷(vicioside)。

化合物(6):白色粉末(甲醇),分子式C12H22O11,mp:184~186℃。TLC紫外灯(254 nm)下无荧光,喷5%磷钼酸溶液显蓝色,与对照品蔗糖共薄层色谱,Rf值斑点颜色一致,相互混合熔点不下降。13C NMR(100 MHz,Methanol-d4)δ:104.5(C-1),92.2(C-1′),83.0(C-2),77.5(C-3),74.8(C-4),73.3(C-5′,3′),72.1(C-2′),70.3(C-4′),62.6(C-6),62.5(C-6′),61.0(C-5)。以上数据与文献〔11〕基本一致,鉴定该化合物为蔗糖(D-sucrose)。

化合物(7):无色针状晶体(甲醇),分子式C7H14O7,mp:180℃。1H NMR(400 MHz,Methanol-d4)δ:4.73(1H,d,J=3.0 Hz,-OH),4.64(1H,d,J=3.0 Hz,-OH),4.52(1H,d,J=4.8 Hz,-OH),4.47(2H,dd,J= 7.2 Hz,-OH),4.35(1H,d,J=5.6 Hz,-OH),3.64(3H,s,3-OCH3),2.98~3.62(6H,m,C1~6-H);13C NMR(100 MHz,Methanol-d4)δ:84.8(C-3),73.2(C-4),72.1(C-1),71.0(C-5,6),70.6(C-2),60.3(3-OCH3)。以上数据与文献〔12〕基本一致,鉴定该化合物为D-3-O-甲基肌醇。

化合物(8):白色粉末(氯仿),分子式C33H68O,mp:84~85℃。IR谱图中有3 300 cm-1(OH)及2 920,2 850,1 460,1 063,723 cm-1等长链烷烃的特征吸收峰。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ:3.76(2H,t,H-1),1.40~1.61(6H,m,H-2),1.26(56H,m,28CH2),0.86(3H,t,H-33);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ:63.2(C-1),32.8(C-2),31.9(C-31),29.7(C-4~30),24.8(C-3),22.7(C-32),14.1(C-33)。以上数据与文献〔13〕基本一致,鉴定化合物为正三十三烷醇。

3 讨论

本文对猪腰豆属植物猪腰豆种子进行了初步的化学研究,从中分离得到8个化合物,主要为黄酮类、生物碱类化合物。据刘玉娇文献〔4〕报道,猪腰豆属植物主要富含黄酮类化合物。黄酮类化合物是众多中草药、天然保健品和食品中重要的功能性成分,因具有广谱的药理活性和较低毒性而引人瞩目,是目前人们比较关注的一类天然化合物,已成为国内外天然药物开发利用研究的热点,在医药及食品工业上具有重大贡献(如大豆黄素和染料木素,是近代生命科学和医药学研究已确认了的优良的抗乳腺癌活性成分)。黄酮类化合物可治疗心血管疾病、糖尿病及其并发症;同时能增强机体的非特异性免疫和体液免疫功能;还具有抗炎镇痛、抗辐射等功效;也是人体体内自由基的猝灭剂和抗氧化剂。生物碱结构多样,生理活性广泛,可用于抗菌、抗肿瘤、抗氧化、抗HIV、抗心律失常、抗血小板聚集、降血压、调节免疫、镇痛等方面。多年来,人们对生物碱类化合物的生理活性研究比较活跃,尤其是活性及构效关系的研究已成为目前科研人员所关注的热点。如萘基异喹啉骨架的化合物有望成为新型的抗疟先导化合物;茚并异喹啉生物碱抗肿瘤机制类似喜树碱,可作为TOP I新型抑制剂,还可用于耐喜树碱的肿瘤治疗中等。可见黄酮类和生物碱类化合物对人体具有多种重要生理活性,不良反应少,本文的研究为稀有的猪腰豆属植物中黄酮类和生物碱类化合物中新的特征性基团或结构的发现、合成、活性筛选提供了一定的基础,为发现该属植物中的特色新药、活性先导化合物提供了依据。

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Study on ChemicalConstituents of Whitfordiodendron filipes

Lu Anmei,Yan Hegui,Hu Jun,Fu Xuemei,Qin Zemin,Guo Jie,Yang Minghui*
(College ofPharmacy and Chemistry,DaliUniversity,Dali,Yunnan 671000,China)

Objective:The chemicalcomponents of Whitfordiodendron filipes were studied in order to search for bioactive ingredients.Methods:The seed of the plant were extracted in the cold-soaked way with ethanol,and the ethanol extraction was partitioned with petroleum ether,acetic ether(EtOAc)and n-butylalcohol(n-BuOH).The fraction was separated using silica gel,Sephadex LH-20 column chromatography methods,and their structures were identified based on spectroscopic analyses and chemical properties.Results:Eight compounds of EtOAc and n-BuOH fraction were purified and identified as allantoin(1),3-(4-methoxyphenyl)propionic acid(2),formononetin-7-O-β-D-glucopyranoside(3),(E)-3,2′,4′,6′-fourhydroxy-4-methoxy-chalcone-2′-O-D-glucopyranoside(4),vicioside(5),D-sucrose(6),D-3-O-Quebrachitol(7),n-tritriacontanol(8).Conclusion:All these compounds were identified and isolated from the plantforthe firsttime.

Whitfordiodendron filipes;Chemicalconstituent;structuralidentification

R284

A

2096-2266(2017)06-0045-04

10.3969∕j.issn.2096-2266.2017.06.011

(责任编辑李杨)

国家自然科学基金资助项目(81160393)

2017-01-09

2017-01-25

陆安梅,硕士研究生,主要从事药物分析研究. *通信作者:杨明惠,教授,博士.

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