日本金星蕨化学成分研究

朱艳玲 ，吴兴德 ，赵勤实，宋流东

（1.昆明医科大学海源学院，云南 昆明 650106； 2.中国科学院昆明植物研究所，云南 昆明 650201；3.昆明医科大学，云南 昆明 650500）

金星蕨科 Thelypteridaceae为世界性的植物大科，约有27属600余种，主要分布于热带及亚热带，我国有20属300多种。长江以南各省区的低海拔山地常见，其中记载可供药用的有9属18种1变种。金星蕨科植物民间用作消炎止痢、清热解毒和拔脓消肿药，多用于疥疮痈肿、痢疾、跌打骨折及烧伤、烫伤等[1]。日本金星蕨是金星蕨属 Parathelypteris（H.Ito）Ching 植物，主要分布于长江流域以南各省区，北至河南、陕西、甘肃，西南到云南[2]。周道年[3]从金星蕨甲醇提取物中提取了16个化合物，付伟等[4]从中日金星蕨中分离出9个黄酮类化合物。为进一步了解其化学成分和生理活性，为发掘蕨类植物资源和扩大蕨类植物药源途径，本研究中对产于云南中甸维西县的日本金星蕨化学成分进行了研究。

1 仪器、材料与方法

1.1 仪器与材料

APIQ star Pulsar型质谱仪（测定 ESIMS和HRESIMS）；DRX-500型核磁共振仪（测定H-NRM和CNRM）；HP1100型高效液相色谱仪（美国安捷伦公司）。D101聚苯乙烯型大孔树脂和Sephadex LH-20凝胶（天津化工厂）；80～100目硅胶拌样，200～300目硅胶层析（德国默克公司）；40～60 μm RP-18材料装反相柱（德国默克公司）；10%H2SO4的乙醇溶液显色。

1.2 植物来源

金星蕨全草样品于2006年5月采自云南省中甸维西县，标本存放于昆明植物研究所重点实验室，均由中国科学院昆明植物研究所成晓教授鉴定。

1.3 分离方法

取干燥的金星蕨全草11 kg，粉碎后用50 L溶液（丙酮 ∶水 ＝7∶3）浸泡 24 h，提取 3次，提取液合并，蒸馏除丙酮。剩余提取液用乙酸乙酯萃取3次，合并乙酸乙酯部分，蒸干得650 g浸膏。650 g浸膏加1 000 g粗硅胶（80～100目）拌样后以2 000 g硅胶（200～300目）柱层析，石油醚-丙酮溶剂梯度洗脱（1∶0-0∶1），薄层色谱(TLC)检测，合并相同部分，得Ⅰ～Ⅶ份浸膏。部分Ⅰ和部分Ⅶ未作分离。

部分Ⅱ（97 g）：为极性较小部分，用大 MCI以 95%乙醇脱色得51 g，硅胶拌样后，300 g硅胶装柱，用石油醚 -丙酮(9∶1)洗脱，得一大量结晶化合物 2（8 g）。其他部分经反复纯化后得化合物 1（11 mg），化合物 6（30 mg），化合物 11（10 mg）。

部分Ⅲ（59 g）：经大 MCI脱色后，用 Sephadex LH-20（甲醇），TLC检测合并相同馏分，得 A，B，C三部分。A部分分别经 Sephadex LH-20（丙酮）层析、硅胶柱层析（石油醚 ∶丙酮＝7∶3）得一大量成分化合物4（3 g），其他部分分离纯化得化合物 10（9 mg）。B 部分拌样以硅胶柱层析（石油醚∶丙酮＝8∶2）放置3 d，得黄色结晶化合物 5（28 mg）。C 部分（3 g）以硅胶拌样装柱，用石油醚-丙酮(8∶2)洗脱，得黄色粉末化合物 7（51 mg）。

部分Ⅳ（19 g）：用 MCI MeOH-H2O梯度洗脱处理后得2个部分，经反复纯化和重结晶得化合物3（2.7 g）和化合物 13（16 mg）。

部分Ⅴ（47 g）：经 MCI洗脱，得 90%甲醇部分 28 g。然后经硅胶柱层析（石油醚 ∶丙酮 ＝7∶3），最后经Sephadex LH-20（丙酮）层析，纯化得化合物 8（6 mg）。

部分Ⅵ（59 g）：经 MCI MeOH-H2O 梯度洗脱，得90%甲醇洗脱部分41 g。然后以300 g硅胶柱层析（氯仿 ∶丙酮 ＝ 8.5 ∶1.5）冲柱，然后经 Sephadex LH-20（丙酮）层析，以及半制备经高效液相反复纯化得化合物9（6 mg）、化合物 12（10 mg）、化合物 14（12 mg）。

图1 各化合物化学结构图

2 结果

2.1 化学成分

从日本金星蕨提取分离得到共14个化合物，黄酮类化合物6个、香豆素类化合物3个、甾体类化合物2个和其他化合物3个。鉴定为：4a-甲基-3β-羟基雄甾 -7-烯 -17，4’-戊酸（化合物 1），β -谷甾醇（化合物 2），麦芽醇（化合物 3），山柰酚（化合物 4），高良姜素（化合物 5），槲皮素（化合物 6），4- 羟基 -3，5- 二甲基苯甲酸（化合物 7），6- 羟基香豆素（化合物 8），6，7- 二羟香豆素（化合物9），四氢芫花素（化合物10），7-甲氧基香豆素（化合物 11），5，7-二羟基色原酮（化合物12），2’，4’ - 二羟基 -5’，6’ - 羟甲基查尔酮 （化合物13），6’ - 羟基 -2＇，3＇，4＇，5＇- 甲氧基二氢查尔酮（化合物14）。其化学结构见图1。

2.2 化合物理化常数和波谱数据

2.2.1 化合物 1

白 色 粉 末 。 [a]D18+0.00°（以 1.0，C5H5N），UV（C5H5N） λmax（logε）：205 nm（0.51）;IR（KBr） Vmax3 457，2 965，2 940，2 848，1 721，1 681，1 640 cm-1;1H and13C NMR spectra data，see Tables 1 and 2;HRESIMS m /z 411.324 9（calcd.For C25H40O3411.324 9）。

2.2.2 化合物 2

在多种展开体系下与标准品比较，均为同一物质。

2.2.3 化合物 3

C6O3H6。白色晶体。1H NMR（CDCl3）：δ6.44（1 H，d，J ＝ 5.5 Hz，H-5），7.72（1 H，d， J ＝ 5.5 Hz，H-6）;13C NMR （CDCl3）： δ149.3（s， C-2）， 143.2（s， C-3），173.1（s，C-4），113.1（d，C-5），154.1（d，C-6）。Positive FAB MS：m /z 126[M]+。

2.2.4 化合物 4

C15H10O6。黄色无定形粉末。1H NMR（DMSO）：δ6.19（1 H，s，H-6），6.41（1 H，s，H-8），8.08（2 H，d， J ＝8.5 Hz，H-2′，6′），6.90（1 H，d，J ＝ 8.5 Hz，H-3′，5′）;13C NMR （DMSO）： δ158.1（s， C-2）， 137.1（s， C-3），177.3（s，C-4），162.4（s，C-5），99.3（d，C-6），165.5（s， C-7）， 94.5（d， C-8）， 160.5（s， C-9）， 104.5（s，C-10），123.6（s，C-1′），130.7（d，C-2′）， 116.4（s，C-3′），147.9（s， C-4′），116.4（s， C-5′）， 130.7（d，C-6′）。PositiveFAB MS： m /z 286[M]+。

2.2.5 化合物 5

C15H10O5。黄色无定形粉末。1H NMR（DMSO）：6.28（1 H，d， J ＝ 1.52 Hz，H-6），6.55（1 H，d， J ＝ 1.52 Hz，H-8），7.49（1 H，t， J ＝ 7.76 Hz，H-5′），7.54（2 H，dd，J＝6.60 Hz，7.32 Hz，H-3′，4 ′），8.23（2 H，d， J＝7.32 Hz，H-2′，6′）;13C NMR （DMSO）：δ146.1（s，C-2），137.9（s， C-3）， 176.9（s， C-4）， 162.4（s， C-5）， 99.3（d，C-6）， 165.3（s，C-7）， 94.6（d， C-8），157.9（s， C-9），104.3（s，C-10），132.1（s，C-1′），128.4（d，C-2′，6′），129.3（d，C-3′，5′），130.8（d，C-4′）。PositiveFAB MS：m /z 270[M]+。

2.2.6 化合物 6

C15H10O7。黄 色 无定形粉 末 。1H NMR（DMSO）：δ6.24（1 H，d，J＝1.5 Hz，H-6），6.53（1 H，d，J＝1.5 Hz，H-6），7.81（1 H，d， J ＝ 1.5 Hz，H-2′），7.00（1 H，d，J＝ 8.5 Hz，H-3′，5′）;13C NMR （DMSO）：δ145.1（s，C-2），136.7（s，C-3），176.5（s，C-4），162.3（s，C-5），99.2（d，C-6），165.0（s， C-7）， 94.5（d， H-8），157.8（s， C-9）， 104.1（s， C-10）， 121.5（s， C-1′），115.6（d，C-2′）， 145.8（s， C-3′），148.3（s，C-4′），116.2 （d， C-5′）， 122.8（d， C-6′）。 PositiveFAB MS：m /z 303[M+1]+。

2.2.7 化合物 7

C9H8O3。白色晶体。1H NMR（Acetone）：δ8.07（2 H，s，H-2，6），2.30（6 H，s，H-8，9）;13C NMR（Acetone）：δ149.5（s，C-1），143.2（d，d，C-2，6），139.1（s，C-3，5），146.3（s，C-4），170.0（s，C-7），14.6（q，C-8，C-9）。MS：m /z 164[M]+。

2.2.8 化合物 8

C9H6O3。黄色无定形粉末。1H NMR（Acetone）：δ6.19（1 H，d， J ＝ 12.6 Hz，H-3），7.48（1 H，d， J ＝ 12.9 Hz，H-4），7.10（1 H，d， J ＝ 1.4 Hz，H-5），6.96（1 H，dd，J ＝ 1.4 Hz，6.6 Hz，H-7），6.81（1 H， d， J ＝ 6.6 Hz，H-8）;13C NMR（Acetone）：δ168.7（s，C-2），115.1（d，C-3），146.6（d，C-4），116.1（d，C-5），148.9（s，C-6），116.4（d，C-7），121.9（d，C-8），127.3（s，C-9），145.4（s，C-10）。MS： m /z 162[M]+。

2.2.9 化合物 9

C9H6O4。黄色无定形粉末。1H NMR（Acetone）：δ7.66（1 H，d，J＝ 9.2，H-3），6.07（1 H，d，J ＝ 9.2，H-4），7.30（1 H， s， H-5）， 7.16（1 H， s， H-8）;13C NMR（Acetone）：δ161.9（s，C-2），122.2（d，C-3），144.3（s，C-4），113.1（d，C-5），144.9（s，C-6），152.6（s，C-7），103.8（d，C-8），150.1（s，C-9），111.7（s，C-10）;EIMS： m /z 178（[M]+ ， 100）， 150（66）， 137（11）， 94（9），69（15）。MS： m /z 176[M]+。

2.2.10 化合物 10

C16H18O6。黄 色 无 定 形 粉 末 。1H NMR（Acetone）：δ6.42（1 H，d， J ＝ 2.5 Hz，8-H），6.41（1 H，d，3-H），6.35（1 H，d， J ＝ 2.5 Hz，6-H），4.16（1 H，brs，W1/2＝9.0 Hz，4′-H），2.39（2 H，ddd， J ＝ 13.3，13.2，3.9 Hz，3′，5′-axial-H2），1.75（2 H，m， J ＝ 13.7 Hz，3.9 Hz，3′，5′-axial-H2），1.62（2 H，m， J ＝ 13.2，3.9 Hz，3′，5′-axial-H2）;13C NMR（Acetone）：δ177.6（s， C-2），106.1（d，C-3），184.3（s，C-4），163.5（d，C-5），99.3（d， C-6）， 167.2（s， C-7）， 93.5（d， C-8）， 159.5（s，C-9），106.5（s，C-10），73.4（d，C-1′），30.1（t，C-2′），29.9（t，C-3′），65.4（d，C-4′），29.9（t，C-5′），30.1（t，C-6′），56.9（q，7-OCH3）。EIMS： m /z306[M]+，248，219，193，167，135。

2.2.11 化合物 11

C10H8O3。黄 色 无 定 形 粉 末 。1H NMR（Acetone）：δ5.79（1 H，d， J＝ 11.1 Hz，H-3），7.55（1 H，d， J＝11.6 Hz，H-4），6.89（1 H，d， J ＝ 6.71 Hz，H-5），6.70（1 H，d， J ＝ 6.50 Hz，H-7），7.03（1 H，s，H-8），3.87（3 H， s， 7-OCH3）;1C NMR（Acetone）： δ171.9（s，C-2），116.5（d，C-3），149.3（d，C-4），125.9（d，C-5），123.8（d，C-6），150.3（s，C-7），111.7（d，C-8），146.3（s，C-9），128.0（s，C-10）。MS： m /z 176[M]+。

2.2.12 化合物 12

C9H6O4。黄色无定形粉末。1H NMR（Acetone）：δ6.21（1 H，d，J＝ 6.00 Hz，H-2），8.05（1 H，d， J ＝ 6.00 Hz，H-3），6.24（1 H，d， J ＝ 2.15 Hz，H-6），6.35（1 H，d，J ＝ 2.15 Hz，H-8）;13C NMR（Acetone）：δ157.6（d，C-2），111.6（d，C-3），182.5（s，C-4），165.0（s，C-5），94.7（d，C-6），159.2（s，C-7），99.8（d，C-8），163.5（s，C-9），106.5（s，C-10）。MS：m /z 178[M]+。

2.2.13 化合物 13

C17H18O4。黄 色 无 定 形 粉 末 。1H NMR（DMSO）：δ3.91（3 H，s，5′-Me），3.93（3 H，s，6′-Me），6.34（1 H，s， 3′-H），6.34-7.50（5 H，m，ph-H），7.81（1 H，d，J ＝ 15.6 Hz，β -H），8.02（1 H，d，J ＝ 15.6 Hz，a-H），13.39（2′-OH）;13C NMR（DMSO）： δ131.2（d，C-1），129.9（2 × d，C-2，6），129.3（2 × d， C-3，5），131.2（d， C-4）， 134.3（s， C-1）， 127.4（d， C- α），143.5（d，C- β），191.8（C ＝ O），104.2（s，C-1′），164.3（s，C-2′），96.7（d，C-3′），160.6（s，C-4′），136.3（s，C-5′），165.7（s，C-6′）。MS：m /z 300[M]+。

2.2.14 化合物 14

稠 油 。eim m /z[M+]346，331，241;hrms m/z 346.141 8（calcd for C19H22O6， 346.141 5）;1H NMR（Acetone）：δ3.03（2 H，t， J ＝ 7.4 Hz，β -H），3.38（2 H，J ＝ 7.4 Hz，a-H），3.79，3.86，3.91，4.08 （12 H，s× 4，4 × OMe），7.18-7.33（5 H，m，Ar-H），13.03（1 H，s，OH）;13C NMR（Acetone）： δ205.6（C ＝ O）， 154.4（C-4′），153.6（C-6′），151.2（C-2′），141.4（C-1），138.1（C-5′）， 136.9（C-3′）， 128.5（C-2， 3， 5， and 6），126.0（C-4）， 110.4（C-1′）， 61.3（2 × Me）， 61.0（2 ×OMe），45.2（C-a），30.4（C- β）。

3 讨论

本研究中，从日本金星蕨提取分离得到6个黄酮化合物，分别是化合物4(山柰酚，3 g)，化合物5(高良姜素，28 mg)，化合物 6(槲皮素 30 mg)，化合物 10(四氢芫花素，9 mg)，化合物 13(2’，4’ - 二羟基 -5’，6’ - 羟甲基查尔酮，16 mg)，化合物 14(6’ - 羟基 -2＇，3＇，4＇，5＇-甲氧基二氢查尔酮，12 mg)，其中化合物10为首次从金星蕨中分离得到。

黄酮类化合物本身具有很多生物活性。文美琼等[5]研究发现，长根金星蕨总黄酮具有较有效的清除氧自由基活性，对DNA氧化损伤有显著的抑制作用。而本研究中提取分离得到最多的黄酮山柰酚药理研究报道非常多，如山柰酚能抑制离体人子宫肌瘤细胞增殖，下调ER、IGF-1和VEGF mRNA和蛋白的表达[6]，以及山柰酚是一种有效的蛋白激酶CK2的抑制剂，作用机制可能与其阻碍CK2与ATP及底物的结合等有关[7]。因日本金星蕨中山柰酚含量相对高，值得关注其应用价值。

分离得到的其他黄酮也是药理研究的热门化合物。如高良姜素可能通过干扰细胞周期循环和介导线粒体功能障碍，诱导细胞凋亡，从而抑制胃癌SGC-7901细胞的生长[8]。槲皮素不仅在自然界中广泛分布，其药理作用也很广泛，具有抗氧化及清除自由基的作用，还具有抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、降糖、降压、免疫调节及心血管保护作用等[9]。

香豆素化合物3个，分别是化合物8(6-羟基香豆素，6 mg)，化合物 9(6，7- 二羟香豆素，6 mg)，化合物11(7-甲氧基香豆素，10 mg)，均是首次从日本金星蕨中分离得到。香豆素具有抗肿瘤、抗凝血、抗艾滋病毒、抗炎、抗氧化、抗菌等多种药理活性，目前是抗肿瘤药物的研究热点[10]。

甾体化合物2个，分别是化合物1(4a-甲基 -3β -羟基雄甾 -7-烯 -17，4’-戊酸，11 mg)，化合物2(β -谷甾醇)。

分离得到其他化合物3个，包括化合物3(麦芽醇，2.7 g)，化合物 7(4-羟基 -3，5-二甲基苯甲酸，51 mg)，化合物12(5，7-二羟基色原酮，10 mg)。麦芽醇含量最高，且用途非常广泛，是各种食品及化妆品的热门添加剂。最近研究显示，麦芽醇在肾氧化应激性损伤中还具有一定保护和协助修复的作用[11]。

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