民族药乌桕氯仿部位的化学成分研究
2018-01-23
贵阳中医学院药学院,贵州 贵阳 550025
乌桕(Sapiumsebiferum(L.)Roxb)为我国原生树种,分布于我国黄河以南各省区。同时,乌桕的栽培和利用历史悠久,资源丰富[1-2]。作为我国最早被熟知和利用的经济树种之一,乌桕既可用于园林绿化,也可作为提取天然黑色染料(叶)、桕油和类可可脂(种子)的工业原料[2-3]。此外,乌桕作为民族药被广泛使用,极具开发潜力。如作为苗药,又名乌交晾,其根皮用于水肿胀痛;作为侗药,又名波安,用其树皮治疗慢性鼻炎;作为土家药,又名木仔,取其根皮、茎叶治疗内伤出血、腹部淤血和腹痛[4]。现代研究表明,乌桕在体外抑菌、抗炎、降胆固醇等展示出多样的生理活性[3,5,6]。迄今,已从乌桕中分离鉴定化合物70余个,包括三萜、二萜、黄酮、香豆素、酚酸和甾体等成分类型[6-8]。同时,还从中发现了一系列活性天然产物,如具有抗病毒活性的12-O-十六酰基佛波醇-13-乙酸酯[9]和6-O-没食子酰基-D-葡萄糖[10]等。为进一步探究乌桕的活性成分,本项目对乌桕枝叶氯仿部位的化学成分进行了研究,从中分离并鉴定5个化合物:莫雷亭酮(1)、3-表莫雷亭醇(2)、莫雷亭醇(3)、乙酰油酮酸(4)和β-谷甾醇(5)。其中,化合物4为首次从乌桕中分离得到。
1 仪器与材料
1.1 仪器 核磁共振波谱仪(Bruker Avance 600,TMS为内标);ESI-MS质谱仪(Waters Xevo TQ);柱层析硅胶和GF254薄层层析硅胶(青岛海洋化工有限公司);RE-5210A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);SHZ-DIII循环水式多用真空泵(巩义市科华仪器设备有限公司)。
1.2 材料 药材于2016年7月采自贵州省贵阳市开阳县,经贵阳中医学院赵俊华教授鉴定为大戟科乌桕属乌桕(Sapiumsebiferum)的枝叶。样品标本(201607)存于贵阳中医学院苗医药重点实验室。10%硫酸乙醇显色剂;所有溶剂均为工业级,使用前均经过蒸馏处理。
2 提取与分离
取干燥乌桕粗粉6.6 kg,常温下以30 L 95% EtOH浸提3次,每次7天。完毕,过滤,合并滤液,减压条件下回收乙醇后得总浸膏449.7 g。将总浸膏分散于2 L水中,依次以石油醚(1.5 L×3)、氯仿(1.5 L×3)、乙酸乙酯(1.5 L×3)、正丁醇(1.5 L×3)进行萃取,减压条件下分别回收溶剂后得石油醚部位(P,19 g)、氯仿部位(C,19 g)、乙酸乙酯部位(E,21 g)和正丁醇部位(B,115 g)。
氯仿部位经硅胶柱层析,以石油醚/丙酮梯度洗脱(1∶0→0∶1)后得14个亚组分C1-C14。组分C1(0.147 g)以石油醚/氯仿(3∶1)溶解,放置后析出无色针状物,即为化合物1(33 mg)。组分C2(0.257 g)经硅胶柱层析,以石油醚/氯仿等度洗脱(2.5∶1)后得到5个亚组分C2A-C2E。其中,组分C2A进一步经重结晶(氯仿/甲醇 1∶3)后得化合物2(5 mg)。组分C3(0.381 g)经硅胶柱层析,以石油醚/乙酸乙酯(15∶1)洗脱得到5个亚组分C3A-C3E。组分C3A以石油醚/氯仿(1∶1)等度洗脱得化合物3(31 mg)。组分C3B经重结晶(氯仿/甲醇1∶3)后得到化合物4(5 mg)。组分C3D(0.139 g)先后经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯10∶1)和重结晶(氯仿/甲醇 1∶3)后得化合物5(13 mg)。
3 结构鉴定
化合物1:无色针状结晶(石油醚/氯仿 3∶1);ESI-MS:m/z447.4 [M+Na]+;1H NMR (600 MHz, CDCl3):δ4.66 (2H, d,J= 13.1 Hz, H-29), 1.65 (3H, s, H-30), 1.05 (3H, s, H-23), 1.00 (6H, s, H-25/26), 0.93 (3H, s, H-24), 0.91 (3H, s, H-27), 0.67 (3H, s, H-28);13C NMR (151 MHz, CDCl3):δ217.9 (C-3), 148.0 (C-22), 109.6 (C-29), 54.9 (C-5), 54.0 (C-17), 49.8 (C-9), 48.9 (C-13), 47.9 (C-21), 47.4 (C-4), 44.3 (C-18), 42.4 (C-14), 41.7 (C-8), 40.3 (C-19), 39.7 (C-1), 36.9 (C-10), 34.2 (C-2), 32.8 (C-7/15), 27.4 (C-20), 26.7 (C-23), 24.0 (C-12), 21.7 (C-11), 21.2 (C-24), 20.9 (C-16), 19.9 (C-6), 19.8 (C-30), 16.6 (C-26/27), 15.8 (C-25), 15.3 (C-28)。以上数据与文献报道[11]的数据基本一致,故鉴定为莫雷亭酮。
化合物2:无色针状结晶(氯仿/甲醇1∶3);ESI-MS:m/z449.4[M+Na]+;1H NMR (600 MHz, CDCl3): 4.68 (2H, d,J= 11.3 Hz, H-29), 3.39 (1H, t,J= 3.0 Hz, H-3), 1.67 (3H, s, H-30), 0.98 (3H, s, H-23), 0.96 (3H, s, H-26), 0.94 (3H, s, H-27), 0.84 (3H, s, H-25), 0.83 (3H, s, H-24), 0.68 (3H, s, H-28);13C NMR (151 MHz, CDCl3):δ148.4 (C-22), 109.6 (C-29), 76.4 (C-3), 54.1 (C-17), 50.4 (C-5), 49.0 (C-9), 48.8 (C-13), 48.1 (C-21), 44.4 (C-18), 42.5 (C-14), 42.1 (C-8), 40.4 (C-19), 37.7 (C-10), 37.4 (C-4), 33.4 (C-1/7), 32.8 (C-15), 28.4 (C-23), 27.5 (C-20), 25.5 (C-2), 24.1 (C-12), 22.3 (C-24), 21.1 (C-16), 21.0 (C-11), 19.8 (C-30), 18.5 (C-6), 16.9 (C-26/27), 15.9 (C-25), 15.3 (C-28)。以上数据与其差向异构体莫雷亭醇(3-OH为β取代)相比,显著差异体现在以下两方面:一是H-3的偶合常数差异,前者为3.0 Hz(三重峰),区别于后者为11.0 Hz(宽双重峰),表明3-OH为α取代;二是碳化学位移差异,前者C-3(ΔC-2.8)、C-5(ΔC-4.9)较后者显著移向高场,而C-24(ΔC+6.8)则显著移向低场。这些均这符合3α-OH取代何伯烷型三萜的规律[12]。此外,该化合物(H-21为α取代)与另一差向异构体3α-羟基何伯-22(29)-烯(H-21为β取代)的显著差异主要体现在C-21(ΔC+1.6)和C-30(ΔC-5.5)的化学位移差异,符合H-21为α取代的何伯烷型三萜的特征[12-13]。综上,鉴定该化合物为3-表莫雷亭醇。
化合物3:白色粉末;ESI-MS:m/z449.4 [M+Na]+;1H NMR (600 MHz, CDCl3):δ4.68 (2H, d,J= 13.4 Hz, H-29), 3.20 (1H, d,J= 11.2 Hz, H-3), 1.67 (3H, s, H-30), 0.98 (3H, s, H-23), 0.97 (3H, s, H-26), 0.94 (3H, s, H-27), 0.83 (3H, s, H-25), 0.76 (3H, s, H-24), 0.68 (3H, s, H-28);13C NMR (151 MHz, CDCl3):δ148.4 (C-22), 109.6 (C-29), 79.2 (C-3), 55.3 (C-5), 54.1 (C-17), 50.6 (C-9), 48.9 (C-13), 48.1 (C-21), 44.4 (C-18), 42.4 (C-14), 41.9 (C-8), 40.3 (C-19), 39.0 (C-4), 38.9 (C-1), 37.3 (C-10), 33.5 (C-7), 32.8 (C-15), 28.2 (C-23), 27.6 (C-2/20), 24.1 (C-12), 21.2 (C-11), 21.0 (C-16), 19.8 (C-30), 18.6 (C-6), 16.9 (C-25), 16.8 (C-27), 16.1 (C-26), 15.5 (C-24), 15.3 (C-28)。以上数据与文献报道[14-15]的数据基本一致,故鉴定为莫雷亭醇。
化合物4:无色针状结晶(氯仿/甲醇 1∶3);ESI-MS:m/z521.4 [M+Na]+;1H NMR (600 MHz, CDCl3):δ5.53 (1H, dd,J= 7.9, 3.5 Hz, H-15), 4.46 (1H, dd,J= 10.9, 5.1 Hz, H-3), 2.04 (3H, s, COCH3), 0.95 (6H, s, H-26/27), 0.94 (3H, s, H-23), 0.92 (6H, s, H-24/25), 0.88 (3H, s, H-29), 0.85 (3H, s, H-30);13C NMR (151 MHz, CDCl3)δ184.2 (C-28), 171.2 (COCH3), 160.7 (C-14), 117.0 (C-15), 81.1 (C-3), 55.8 (C-5), 51.6 (C-17), 49.3 (C-9), 41.6 (C-18), 41.0 (C-7), 39.2 (C-8), 38.1 (C-10), 37.9 (C-1), 37.6 (C-4), 37.5 (C-13), 35.5 (C-19), 33.9 (C-21), 33.5 (C-12), 32.1 (C-29), 31.5 (C-16), 30.9 (C-22), 29.5 (C-20), 28.8 (C-30), 28.1 (C-23), 26.3 (C-26), 23.6 (C-2), 22.6 (C-27), 21.4 (COCH3), 18.9 (C-6), 17.5 (C-11), 16.8 (C-24), 15.8 (C-25)。以上数据与文献报道[14]的数据基本一致,故鉴定为乙酰油酮酸。
化合物5:无色针状结晶(氯仿/甲醇1∶3);10%硫酸乙醇显紫红色。3种展开剂条件下(石油醚/乙酸乙酯 6∶1;石油醚/氯仿1∶1;石油醚/丙酮10∶1),该化合物与对照品β-谷甾醇的Rf值均保持一致,故确定该化合物为β-谷甾醇。
4 讨论
本项目对乌桕枝叶氯仿部位的化学成分进行了研究,并首次从乌桕中分离得到了乙酰油酮酸(4)。据报道,该化合物具有抗菌[16]、镇痛[17]、抗肿瘤[18],以及潜在的抗炎活性[19]。这为阐明乌桕的药效物质基础奠定了良好的基础,有助于乌桕资源的开发与利用。