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合欢花化学成分的研究

2018-01-16谢博君

天津药学 2017年6期
关键词:合欢花大孔硅胶

刘 锐,李 茂,谢博君,潘 勤

[1.天津市中药质量控制(企业)重点实验室,天津中新药业研究中心,天津 300457; 2.天津市医药集团有限公司,天津 300204]

合欢花为豆科植物合欢(AlbiziajulibrissinDurazz)的干燥花序。合欢花为传统养心安神药,用于心神不安、忧郁失眠等症。现代药理研究表明,合欢花水煎液有明显的镇静催眠及抗抑郁活性[1-4],但是其药效物质基础并不明确。文献报道合欢花所含化学成分主要是黄酮类、酚酸类、单萜类及木脂素类化合物[5-9]。荣光庆[9]研究表明合欢花的大极性部位对四个与催眠相关的受体5-HT1A、5-HT2C、MT1和MT2具有一定激动活性,通过HPLC-MS分析活性部位,推测其中主要为三萜皂苷类成分。韩国学者[10]研究表明,从合欢花中分离得到的槲皮苷和异槲皮苷能延长阈剂量戊巴比妥钠诱导小鼠睡眠时间。为了进一步明确合欢花镇静催眠的活性成分,为临床应用提供理论依据,本课题组对合欢花各处理部位进行初步药效筛选,发现乙酸乙酯萃取部位和大孔树脂柱70%洗脱部位能协同最大阈下剂量戊巴比妥钠增加小鼠入睡率,显著延长小鼠睡眠时间。从这两个活性部位中进一步分离得到10个化合物,通过波谱技术鉴定了化合物结构,分别为山柰酚(1)、槲皮素(2)、3, 4-二羟基苯甲酸(3)、3, 7-dimethyloct-1-en-3, 6, 7-triol(4)、α-波甾醇3-O-β-D-葡萄糖苷(5)、山柰酚3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷(6)、槲皮素3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷(7)、julibroside A3(8)、adianthifolioside A(9)和julibroside Ⅲ(10)。其中单萜化合物4为首次从合欢属中分离得到,三萜皂苷化合物9、10为首次从合欢花中分离得到。

1 仪器与试药

Bruker AV-400核磁共振仪(瑞士Bruker公司),Quattro microTMAPI 质谱仪(Waters公司),Autoflex Ⅲ型质谱仪(瑞士Bruker公司),大孔树脂(天津南开大学化工厂,D101型),凝胶SephadexTMLH-20(GE Healthcare Bio-Sciences AB),反相ODS硅胶(日本YMC公司),柱色谱用硅胶和硅胶板购自青岛海洋化工厂。乙腈(色谱纯,购自honeywell公司);其他试剂均为市售分析纯。合欢花购自天津市中药饮片厂有限公司,批号1404093,由天津市药材集团公司高级工程师元英群鉴定为豆科合欢属植物合欢AlbiziajulibrissinDurazz的干燥花序,标本(No.201484)保存于天津中新药业研究中心。

2 提取分离

合欢花5.5 kg用10倍量95%乙醇回流提取2次,残渣再用10倍量70%乙醇回流提取1次。3次提取液合并浓缩至无醇味,依次用石油醚、乙酸乙酯萃取。剩余的水部位用大孔树脂柱层析,依次用水、30%乙醇、70%乙醇和95%乙醇梯度洗脱。以上几个部位浓缩干燥后初步进行镇静催眠活性筛选,发现乙酸乙酯萃取部位及大孔树脂柱70%乙醇洗脱部位活性较好,则重点分离这两个部位。乙酸乙酯萃取部位(75 g)经正相硅胶柱色谱层析,石油醚-丙酮(10∶1~1∶1),二氯甲烷-丙酮(1∶1)梯度洗脱得到5个流份(Fr. B1 ~ Fr. B5)。Fr. B4(18 g)再次经正相硅胶柱色谱分离,二氯甲烷-丙酮(10∶1 ~ 1∶1)梯度洗脱,并经凝胶和反相柱色谱纯化,得化合物1(30 mg)、2(700 mg)、3(200 mg)和4(1.2 g)。Fr. B5(29 g)放置过程中有白色固体析出,过滤得化合物5(400 mg)。母液浓缩干,取一半量用反相硅胶柱色谱分离,以乙醇-水(20∶80~35∶65)梯度洗脱,得到化合物6(1.5 g)和7(0.4 g)。大孔树脂70%洗脱部位(118 g)经正相硅胶柱色谱层析,二氯甲烷-甲醇-水(5∶1∶0 ~ 1∶1∶0.3)梯度洗脱得到8个流分(Fr. E1~Fr. E8),其中Fr. E5(5 g)先用凝胶柱色谱纯化,再经反相硅胶柱色谱分离,以乙醇-水(40∶60~60∶40)梯度洗脱,得到化合物8(30 mg)。Fr. E7(20 g)用凝胶柱色谱纯化脱色,经两次反相硅胶柱色谱层析,分别用甲醇-水(60∶40~75∶25)以及乙腈-水(33∶67~40∶60)梯度洗脱,最后用制备HPLC分离,以乙腈-水(含0.2%甲酸)(32∶68)洗脱得到化合物9(13 mg)。Fr. E8(15 g)先用凝胶柱色谱脱色,再经反相硅胶柱色谱层析,用甲醇-水(70∶30~80∶20)梯度洗脱,最后用制备HPLC分离,以乙腈-水(含0.2%甲酸)(38∶62)洗脱得到化合物10(17 mg)。

3 结构鉴定

3.1化合物1 黄色粉末(甲醇),ESI-MSm/z285 [M - H]-。1H-NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ:12.48 (1H, s, 5-OH),10.75 (1H, s, 7-OH),10.11 (1H, s, 4′-OH),9.36 (1H, s, 3-OH),8.05 (2H, d,J=8.8 Hz, H-2′, 6′),6.94 (2H, d,J=8.8 Hz, H-3′, 5′),6.45 (1H, d,J=2.0 Hz, H-8),6.20 (1H, d,J=2.0 Hz, H-6);13C-NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ:175.9 (C-4),163.9 (C-7),160.7 (C-5),159.2 (C-4′),156.2 (C-2),146.8 (C-9),135.6 (C-3),129.5 (C-2′, 6′),121.7 (C-1′),115.4 (C-3′, 5′),103.0 (C-10),98.2 (C-6),93.5 (C-8)。以上数据与文献[9]报道一致,鉴定化合物1为山柰酚。

3.2化合物2 黄色粉末(甲醇),ESI-MSm/z301 [M - H]-。1H-NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ:12.49 (1H, s, 5-OH),10.76 (1H, s, 7-OH),9.56 (1H, s, 4′-OH),9.32 (1H, s, 3-OH),9.28 (1H, s, 3′-OH),7.69 (1H, d,J=2.0 Hz, H-2′),7.54 (1H, dd,J=2.0, 8.4 Hz, H-6′),6.89 (1H, d,J=8.4 Hz, H-5′),6.42 (1H, d,J=2.0 Hz, H-8),6.20 (1H, d,J=2.0 Hz, H-6);13C-NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ:175.8 (C-4),163.9 (C-7),160.7 (C-5),156.1 (C-9),147.7 (C-2),146.8 (C-4′),145.0 (C-3′),135.7 (C-3),121.9 (C-1′),120.0 (C-6′),115.6 (C-2′),115.1 (C-5′),103.0 (C-10),98.2 (C-6),93.3 (C-8)。以上数据与文献[9]报道一致,鉴定化合物2为槲皮素。

3.3化合物3 白色粉末(甲醇),ESI-MSm/z153 [M - H]-。1H-NMR (CD3OD, 400 MHz) δ:7.43 (1H, d,J=8.0 Hz, H-6),7.42 (1H, s, H-2),6.80 (1H, d,J=8.0 Hz, H-5)。13C-NMR (CD3OD, 100 MHz) δ:170.2 (COOH),151.5 (C-4),146.0 (C-3),123.9 (C-6),123.1 (C-1),117.7 (C-2),115.7 (C-5)。以上数据与文献[9]报道一致,鉴定化合物3为3, 4-二羟基苯甲酸。

3.4化合物4 无色油状物(甲醇),ESI-MSm/z187 [M - H]-。1H-NMR (CD3OD, 400 MHz) δ:5.91 (1H, dd,J=10.8, 17.2 Hz, H-2),5.19 (1H, d,J=17.2 Hz, H-1a),5.02 (1H, d,J=10.8 Hz, H-1b),3.21 (1H, dd,J=10.8, 1.28 Hz, H-6),1.85 (1H, dt,J=4.4, 12.8 Hz, H-4a),1.50 (1H, dt,J=4.4, 12.8 Hz, H-4b),1.67 (1H, m, H-5a),1.30 (1H, m, H-5b),1.13 (3H, s, H-8),1.15 (3H, s, H-9),1.26 (3H, s, H-10)。13C-NMR (CD3OD, 100 MHz) δ:146.3 (C-2),112.0(C-1),80.1 (C-6),73.9×2 (C-3, C-7),40.8(C-4),28.0 (C-10),26.8 (C-5),25.5 (C-9),25.1 (C-8)。以上数据与文献[11]报道一致,鉴定化合物4为3, 7-dimethyloct-1-en-3, 6, 7-triol。

3.5 化合物5 白色粉末(甲醇),ESI-MSm/z573 [M - H]-。1H-NMR (pyridine-d5, 400 MHz) δ:0.59 (3H, s, H-18),0.73 (3H, s, H-19),0.85 (3H, d,J=4.8 Hz, H-26),0.87 (3H, d,J=4.8 Hz, H-27),1.08 (3H, d,J=6.4 Hz, H-21),5.04 (1H, d,J=7.6 Hz, H-7),5.06 (1H, dd,J=8.8, 15.2 Hz, H-22),5.20 (1H, dd,J=8.8, 15.2 Hz, H-23)。13C-NMR (pyridine-d5, 100 MHz) δ:139.5 (C-8),138.6 (C-22),129.6 (C-23),117.8 (C-7),102.2 (C-Glc-1),78.6 (C-Glc-5),78.5(C-Glc-3),77.0 (C-3),75.3 (C-Glc-2),71.7(C-Glc-4),62.9 (C-Glc-6),56.0 (C-17),55.3 (C-14),51.4 (C-24),49.5 (C-9),43.4 (C-13),41.1 (C-20),40.1 (C-5),39.6 (C-12),37.3 (C-1),34.7 (C-4),34.5 (C-10),32.1 (C-25),30.0×2 (C-6, C-2),28.9 (C-16),25.6(C-28),23.3 (C-15),21.7 (C-26),21.6 (C-11),21.2 (C-21),19.2 (C-27),13.0 (C-19),12.5(C-29),12.2 (C-18)。以上数据与文献[9]报道一致,鉴定化合物5为α-波甾醇3-O-β-D-葡萄糖苷。

3.6 化合物6 黄色粉末(甲醇),ESI-MSm/z431 [M - H]-。1H-NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ:12.63 (1H, s, 5-OH),7.76(2H, d,J=8.8Hz,H-2′,6′),6.92 (2H, d,J=8.8 Hz, H-3′, 5′),6.41(1H, d,J=2.0 Hz, H-8),6.21 (1H, d,J=2.0 Hz, H-6),5.31 (1H, br s, H-Rha-1),0.81 (3H, d,J=5.6 Hz, H-Rha-6)。13C-NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ:177.7 (C-4),164.5 (C-7),161.3(C-5),160.0 (C-4′),157.2 (C-2),156.5 (C-9),134.2 (C-3),130.6 (C-2′, 6′),120.5(C-1′),115.4 (C-3′, 5′),104.0 (C-10),101.8(C-Rha-1),98.8 (C-6),93.8 (C-8),71.1 (C-Rha-4),70.6 (C-Rha-3),70.3 (C-Rha-2),70.1(C-Rha-5),17.4 (C-Rha-6)。以上数据与文献[5]报道一致,鉴定化合物6为山柰酚3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷。

3.7 化合物7 黄色粉末(甲醇),ESI-MSm/z447 [M - H]-。1H-NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ:12.66 (1H, s, 5-OH),10.85 (1H, s, 7-OH),9.68 (1H, s, 4′-OH),9.32 (1H, s, 3′-OH),7.31 (1H, d,J=2.0 Hz, H-2′),7.26 (1H, dd,J=2.0, 8.4 Hz, H-6′),6.87 (1H, d,J=8.4 Hz, H-5′),6.40 (1H, d,J=2.0 Hz, H-8),6.21 (1H, d,J=2.0 Hz, H-6),5.27 (1H, br s, H-Rha-1),0.83 (3H, d,J=6.0 Hz, H-Rha-6)。13C-NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ:177.7 (C-4),164.2 (C-7),161.3(C-5),157.3 (C-2),156.4 (C-9),148.4 (C-4′),145.2 (C-3′),134.2 (C-3),121.1 (C-1′),120.7 (C-6′),115.7 (C-2′),115.5 (C-5′),104.1 (C-10),101.8 (C-Rha-1),98.7 (C-6),93.6(C-8),71.2 (C-Rha-4),70.6 (C-Rha-3),70.4 (C-Rha-2),70.0 (C-Rha-5),17.5 (C-Rha-6)。以上数据与文献[5]报道一致,鉴定化合物7为槲皮素3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷。

3.8 化合物8 白色粉末(甲醇),ESI-MSm/z974 [M + Na]+。1H-NMR (400 MHz, pyridine-d5) δ:0.79,0.81,0.87,1.02,1.04,1.22,1.40 (each, 3H, s),1.48 (3H, d,J=6.4 Hz, H-Fuc-6),2.16 (3H, s, NHAc),5.01 (1H, d,J=7.6 Hz, H-Fuc-1),5.04 (1H, d,J=6.8 Hz, H-Xyl-1),5.06 (1H, d,J=8.4 Hz, H-Glc-1),5.26 (1H, br s, H-12),8.89 (1H, d,J=8.8 Hz, NHAc)。13C-NMR(100 MHz, pyridine-d5)数据见表1。以上数据与文献[12]报道一致,鉴定化合物8为julibroside A3。

3.9 化合物9 白色粉末(甲醇),MALDI-TOF-MS m/z 1 715 [M + Na]+。1H-NMR (400 MHz, pyridine-d5) δ:0.95,1.01,1.04,1.11,1.18,1.19,1.90(each, 3H, s),1.48 (3H, d,J=6.4 Hz, H-Fuc-6),1.77 (3H, d,J=6.0 Hz, H-Rha-6),2.11(3H, s, NHAc),4.92 (1H, overlapped, H-Glc-1),4.98 (1H, overlapped, H-Fuc-1),5.09 (1H, d,J=6.5 Hz, H-Xyl-1),5.34 (1H, d,J=7.6 Hz,H-Glc″-1),5.61 (1H, br s, H-12),5.93 (1H, br s, H-Rha-1),6.07 (1H, d,J=6.5 Hz, H-Glc′-1),6.28[1H, br s, H-Ara(f)-1],6.36 (1H, dd,J=5.6 Hz, 10.8 Hz, H-21),6.69 (1H, dd,J=7.6 Hz, 8.0 Hz, H-6′),6.97 (1H, d,J=8.8 Hz, H-4′),7.23 (1H, dd,J=7.6 Hz, 8.8 Hz, H-5′),8.02 (1H, d,J=8.0 Hz, H-7′),8.88 (1H, d,J=8.8 Hz, NHAc)。13C-NMR (100 MHz, pyridine-d5)数据见表1。以上数据与文献[13]报道一致,鉴定化合物9为adianthifolioside A。

3.10 化合物10 白色粉末(甲醇),MALDI-TOF-MSm/z2 219 [M + Na]+。1H-NMR (400 MHz, pyridine-d5) δ:0.94,0.99,1.02,1.06,1.16,1.16,1.87 (each, 3H, s),1.34 (3H, d,J=6.0 Hz, H-Qui-6),1.47 (3H, d,J=6.0 Hz, H-Fuc-6),1.54 (6H, s, H-MT-10,H-MT′-10),1.59 (3H, d,J=4.5 Hz, H-Qui′-6),1.76 (3H, d,J=5.6 Hz, H-Rha-6),2.11 (3H, s, NHAc),4.86 (2H, d,J=7.5 Hz, H-Qui-1,H-Qui′-1),4.92 (1H, overlapped, H-Glc-1),4.98 (1H, overlapped, H-Fuc-1),5.09 (1H, d,J=6.5 Hz, H-Xyl-1),5.34 (1H, d,J=7.6 Hz, H-Glc″-1),5.60 (1H, br s, H-12),5.91 (1H, br s, H-Rha-1),6.05 (1H, d,J=8.0 Hz, H-Glc′-1),6.24[1H, br s, H-Ara(f)-1],8.89 (1H, d,J=8.8 Hz, NHAc)。13C-NMR (100 MHz, pyridine-d5)数据见表1。以上数据与文献[14]报道一致,鉴定化合物10为julibroside Ⅲ。

表1 化合物8~10的碳谱数据(100 MHz,pyridine-d5)

续表1

4 讨论

合欢花醇提取物经处理所得大孔树脂柱70%洗脱部位镇静催眠活性最强,经薄层检测和液质分析推测其中主要是三萜皂苷类化合物。因单体之间结构非常相似,分析分离极为困难。从该部位中分离得到的3个三萜皂苷化合物量很少,故没有再进行药效学实验筛选。今后考虑深入研究合欢花总皂苷部位的镇静催眠活性。

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