中华小苦荬化学成分的研究
2019-01-09卢森华吴秀彩
梁 爽, 卢森华, 吴秀彩, 朱 华*
(1.广西中医药大学,广西 南宁530022;2.广西民族大学,广西 南宁530006;3.玉林市食品药品检验检测中心,广西 玉林537000)
中华小苦荬为菊科小苦荬属中华小苦荬Ixeriduim chinese(Thunb.) Tzvel.的全草。具有清热解毒、凉血消肿等功效,用于治疗肺痈、乳痈、痢疾肠炎及无名肿痛等多种疾病[1],是1 种重要的民间药物,现代药理学研究表明中华小苦荬具有抗炎保肝、抗氧化、抗菌等生物活性[2],植物化学研究显示其主要含有二萜、黄酮、木脂素、鞣质和有机酸类[3-12]。为进一步研究其化学成分,寻找新的具有较好活性的抗炎、抗氧化、抗肿瘤先导化合物以及为定量测定研究提供物质基础,本实验对中华小苦荬的化学成分进行了系统研究,从中分离13 个化合物,其中化合物2、5、8、11~13 为首次从该植物中分离得到。
1 材料
Waters Autospec Premier 776 质谱仪(瑞士Waters 公 司); Bruker Avance Ⅲ800 MHz、 Drx-600 MHz、Drx-500 MHz、AV-400 MHz 核磁共振仪(德国Bruke 公司);TD 电子分析天平(德国赛多利斯公司);XT4-100A 显微熔点测定仪(北京科仪电光仪器厂);Agilent 1100 高效液相色谱仪(美国Agilent 公司)。葡聚糖凝胶Sephadex LH-20(美国GE 公司);薄层色谱硅胶GF254、柱层析硅胶(青岛海洋化工厂)。试剂(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);豆甾醇对照品(批号83-48-7)、β-谷甾醇(批号83-46-5)、β-胡萝卜苷(批号474-58-8) 均购自上海广锐生物科技有限公司。
中华小苦荬购自广西玉林药材市场,经广西中医药大学韦松基教授鉴定为菊科植物中华小苦荬Ixeriduim chinese(Thunb.) Tzvel.的干燥全草,标本(SKM20161009) 存于广西中医药大学壮瑶药协同创新中心。
2 提取与分离
中华小苦荬药材粗粉13.8 kg,加10 倍量95%乙醇渗漉提取3 周,合并提取液,减压回收溶剂得醇提物,依次用石油醚、乙酸乙酯、氯仿萃取,得相应部位浸膏分别为105.7、102.3、78.5 g。氯仿部位70 g 经硅胶柱分离,以氯仿-丙酮梯度洗脱(100 ∶0、80 ∶1、60 ∶1、50 ∶1、30 ∶1、15 ∶1、10 ∶1、8 ∶1、5 ∶1、1 ∶1、0 ∶1),得15 个组分A~O。组分B 经硅胶柱, 氯仿-丙酮梯度洗脱,Sephadex LH-20 柱色谱纯化,重结晶,得化合物1(17 mg)、3 (14.4 mg)、4 (9.2 mg)、5 (16.3 mg)。 组分G 经硅胶柱, 氯仿-丙酮梯度洗脱,Sephadex LH-20 柱色谱纯化,甲醇重结晶得化合物7(6.7 mg)、9(7.1 mg)。组分H 经硅胶柱,氯仿-丙酮洗脱,Sephadex LH-20 柱色谱纯化,甲醇反复重结晶得化合物10 (16.6 mg)、11 (9.6 mg)。乙酸乙酯部位100 g 经硅胶柱分离,氯仿-甲醇梯度洗脱 (100 ∶0、80 ∶1、60 ∶1、50 ∶1、30 ∶1、15 ∶1、10 ∶1、8 ∶1、5 ∶1、1 ∶1、0 ∶1),得8 个组分A~H。组分C 经硅胶柱,甲醇-水梯度洗脱,得化合物2(6.5 mg)、8(10.3 mg)、13(12.9 mg)。组分G 经硅胶柱,甲醇-水梯度洗脱,得化合物6(9.7 mg)、12(11.8 mg)。
3 结构鉴定
化合物1:黄色针状结晶(甲醇),ESI-MS m/z:303.26[M+H]+,mp 315~316 ℃。与三氯化铝反应生成黄色产物,紫外光下观察为黄绿色荧光,推测所得的物质为黄酮类。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz) δ:12.48(1H,s,5-OH),7.66(1H,d,J =11.8 Hz,H-2′),7.53 (1H, d, J =7.8 Hz,H-6′),6.88 (1H, d, J =7.8 Hz, H-5′),6.41(1H,d,J =1.8 Hz, H-8),6.17 (1H, d, J =1.8 Hz, H-6), 谱 中δ: 8.08 (1H, s), 8.44(1H,s),8.67(1H,s),9.91(1H,s),12.18(1H,s) 分别为3′-OH、3-OH、4′-OH、7-OH、5-OH 的 信 号;13C-NMR (100 Hz, DMSO-d6) δ:145.5 (C-2), 136.1 (C-3), 176.2 (C-4),158.2(C-5),98.5 (C-6),164.3 (C-7),93.6(C-8),159.8 (C-9) 103.4 (C-10) 122.3 (C-1′),115.7 (C-2′), 146.9 (C-3′), 148.1 (C-4′),115.3(C-5′),120.4(C-6′)。以上数据与文献[13] 基本一致,故鉴定为槲皮素。
化合物2:黄色针晶(丙酮),mp 262~264 ℃,盐酸-镁粉反应呈阳性。ESI-MS m/z:331.42[M+H]+。1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ: 12.79(1H,s) 归属于5 位上羟基信号;10.41(2 H,brs,7, 4′-OH); 7.88 (2H, d, J =8.9 Hz),6.83(2H,d,J =8.9 Hz) 2 个双重峰分别归属2′、6′和3′、5′的质子信号;6.76(1H,s) 为3位质子信号;3.82(3H,s,-OCH3),3.76(3H,s,-OCH3) 为2 个-OCH3的质子信号;13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz)δ:163.2(C-2),109.4(C-3),182.7 (C-4),156.2 (C-5), 96.5 (C-6),159.0(C-7),128.9(C-8),149.6(C-9),104.4(C-10),125.9(C-1′),146.8(C-2′),116.9(C-3′), 124.5 (C-4′), 122.9 (C-5′), 61.8 (6-OCH3),57.0(8-OCH3)。以上数据与文献[14]基本一致,故鉴定为5,7,4′-三羟基-6,8-二甲氧基黄酮。
化合物3:淡黄色粉末,mp 328 ~329 ℃。盐酸-镁粉反应阳性,Molish 反应阴性,ESI-MS m/z:287.36[M+H]+。1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ:6.58(1H,s,3-H),12.94(1H,s,5-OH),6.10(1H,d,J =2.0 Hz,H-6),6.36(1H,d,J =2.1 Hz,H-8),可以肯定H 中有2 个为邻位,而δ 6.10 和δ 6.36 可知为6 位和8 位的;6.85(1H,d,J =8.2 Hz,H-5′),7.36(1H,dd,J =8.9,2.2 Hz,H-6′),7.38(1H,d,J =2.2 Hz,H-2′) 表示B 环为ABX 自旋系统,存在3′,4′-二羟 基;13C-NMR (DMSO-d6) δ: 164.1 (C-2),102.8(C-3),181.7(C-4),116.9(C-5),99.9(C-6),167.0 (C-7),94.7 (C-8),157.9 (C-9), 103.2 (C-10), 121.2 (C-1′), 113.2 (C-2′),146.2 (C-3′), 151.3 (C-4′), 116.4 (C-5′),119.4(C-6′)。以上数据与文献[15] 基本一致,故鉴定为木犀草素。
化合物4: 白色粉末 (氯仿), Liebermann-Burchard 反应阳性,Molish 反应呈阴性。与β-谷甾醇对照品薄层色谱鉴定,用3 种不同极性的溶剂系统展开,结果二者Rf 值及显色行为一致[16],并且与对照品混合后熔点不降低,故鉴定为β-谷甾醇。
化合物5: 无色针晶 (石油醚-氯仿-甲醇),mp 224 ~225 ℃。EI-MS m/z:426.35[M]+,408[M-H2O]+。1H-NMR (500 MHz,CDCl3) δ:5.59(1H,dd,J =8.0,3.0 Hz, H-15),3.28 (1H,dd,J =11.0,4.0 Hz,H-3),2.09(1H,dt,J =13.0, 3.5 Hz, H-16b), 1.95 (1H, dd, J =15.0,3.0 Hz,H-16a), 其中1.11 (3H, s, H-26), 0.99 (3H, s, H-23), 0.97 (3H, s, H-28), 0.93 (3H, s, H-25), 0.92 (3H, s, H-27), 0.91 (3H, s, H-30), 0.95 (3H, s, H-28),0.85(3H,s,H-24) 为8 个CH3中H 的信号,且结构中有1 个羟基和1 个双键;13C-NMR(100 MHz,CDCl3) δ:38.2(C-1),28.3(C-2),80.1(C-3), 37.9 (C-4), 55.8 (C-5), 18.5(C-6),41.1(C-7),40.0(C-8),48.7(C-9),38.2(C-10),17.7(C-11),32.9(C-12),35.4(C-13), 157.8 (C-14), 117.4 (C-15), 37.2(C-16),35.5(C-17),48.1 (C-18),36.6 (C-19),29.1(C-20),33.5(C-21),35.3(C-22),28.3(C-23),15.6(C-24),15.5(C-25),26.2(C-26),21.6(C-27),30.2 (C-28),33.5 (C-29),30.2(C-30)。以上数据与文献[16] 基本一致,故鉴定为蒲公英萜醇。
化合物6:黄色粉末(甲醇)。盐酸-镁粉反应为阳性,Molish 反应为阳性,提示该化合物为黄酮苷类,EI-MS m/z:432.38[M]+。1H-NMR(DMSOd6,500 MHz) δ: 6.81 (1H, s, H-3), 6.43(1H,d, J =2.1 Hz, H-6),6.84(1H, d, J =2.1 Hz,H-8);7.92(2H,d,J =8.0 Hz),6.91(2H,d,J =8.7 Hz) 2 个双重峰分别归属为2′、6′和, 3′、 5′位 的 质 子 信 号; 12.5 (1H, s, 5-OH), 10.42 (1H, s, 4′-OH), 5.08 (1H, d,J =6.1 Hz,Glc-H-1″),3.75 ~3.31 (6H,m,糖基 质 子);13C-NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ:161.2 (C-2), 102.8 (C-3), 181.9 (C-4),163.3(C-5),100.2(C-6),159.5(C-7),91.9(C-8),160.8(C-9),105.1(C-10),121.4(C-1′),129.3 (C-2′), 115.8 (C-3′), 156.9 (C-4′),117.1(C-5′),129.1(C-6′)。糖区碳信号δ: 99.8 (C-1″)、 72.9 (C-2″)、 77.1 (C-3″)、69.4(C-4″)、76.7(C-5″)、61.2(C-6″) 提示该糖是葡萄糖,以上数据与文献[17] 基本一致,故鉴定为芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷。
化 合 物7: 白 色 粉 末, mp 290 ~292 ℃。Liebermann-Burchard 反应阳性, Molish 反应呈阳性,经酸水解,用PC 检出含有葡萄糖,表明该化合物为甾体苷类。硅胶薄层色谱检识,3 种不同极性的溶剂系统展开,结果二者Rf 值及显色行为一致[18],并且与对照品混合后熔点不降低,故鉴定为β-胡萝卜苷。
化合物8:无色粉末, 硫酸香草醛显红色,mp190 ~193 ℃,ESI-MS m/z:426.32[M]+。1HNMR(300 MHz,CDCl3) δ:4.69(1H,brs,H-30a),4.56(1H,brs,H-30b) 显示1 个双键质子信号,表明该化合物具有不饱和基团。3.18(1H,dd,J =11 Hz,5.4 Hz,H-3),其中1.68(3H, s, H-30), 1.01 (3H, s, H-26), 0.95(3H, s, H-27), 0.91 (3H, s, H-23), 0.88(3H, s, H-25), 0.78 (3H, s, H-28), 0.76(3H,s,H-24) 为7 个角甲基信号,符合三萜类氢谱 高 场 区 的 信 号 特 征;13C-NMR (75 MHz,CDCl3) δ:37.8 (C-1),28.5 (C-2),76.9 (C-3), 39.2 (C-4), 55.6 (C-5), 17.8 (C-6),35.8(C-7), 41.2 (C-8), 51.4 (C-9), 36.7(C-10),21.7(C-11),25.6 (C-12),38.7 (C-13),42.5(C-14),28.3(C-15),38.2(C-16),35.6 (C-17), 47.8 (C-18), 39.7 (C-19),154.2 (C-20), 26.5 (C-21), 41.8 (C-22),28.2(C-23),15.8(C-24),16.6(C-25),16.9(C-26),16.2(C-27),21.2(C-28),109.4(C-29),26.8(C-30)。以上数据与文献[19] 基本一致,故鉴定为蒲公英甾醇。
化合物9:浅黄色粉末(丙酮),盐酸-镁粉反应呈阳性, ESI-MS m/z:270.24[M]+。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz) δ:12.99(1H,s,5-OH),10.81(1H, brs, 7-OH), 10.46 (1H, brs, 4′-OH),7.93(2H,d,J =8.7 Hz),6.95(2H,d,J =8.7 Hz) 分别为2′、6′和3′、5′位的质子信号;6.8(1H,s, H-3),6.51(1H, d, J =2.0 Hz,H-8),6.20(1H,d,J =2.0 Hz,H-6),可以看出B 环上单轻基取代;13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:165.4(C-2),104.9(C-3),182.9(C-4),162.6(C-5),99.87(C-6),164.10(C-7),96.1 (C-8), 157.8 (C-9), 104.8 (C-10),121.76(C-1′),128.4(C-2′,6′),117.9(C-3′,5′),163.5(C-4′)。以上数据与文献[18] 基本一致,故鉴定为芹菜素。
化合物10:无色针状结晶,熔点145~146 ℃。醋酐-浓硫酸反应阳性,香草醛-浓硫酸反应显色为紫红色,提示该化合物可能为甾体。与豆甾醇对照品共薄层色谱鉴定,用3 种不同极性的溶剂系统展开,结果二者Rf 值及显色行为一致[20],并且与对照品混合后熔点不降低,故鉴定为豆甾醇。
化合物11:无色粉末,mp 213 ~215 ℃,硫酸香草醛显红色; ESI-MS m/z: 468.35[M]+。1HNMR(300 MHz,CDCl3)δ:4.69 (1H,brs,H-29a),4.52(1H,brs,H-29b),4.45(1H,dd,J = 5.5 Hz, 11 Hz, H-3), 2.12 (3H, s,-CH3CO),其中1.11(3H,s,H-30),1.05(3H,s,H-26),0.94(3H,s,H-27),0.86(3H,s,H-23),0.83(3H,s,H-25),0.82(3H,s,H-28),0.81(3H,s,H-24) 为7 个角甲基信号;δ 2.12 为乙酰基上的甲基氢信号;13C-NMR (75 MHz,DMSO-d6) δ:39.3 (C-1), 27.9 (C-2),80.1(C-3), 37.5 (C-4), 54.6 (C-5), 19.1(C-6),33.2(C-7),40.9(C-8),50.1(C-9),38.2(C-10),21.6(C-11),24.8(C-12),39.1(C-13),41.1(C-14),27.3 (C-15),38.7 (C-16),37.1(C-17),50.2(C-18),40.1(C-19),152.3 (C-20), 25.8 (C-21), 38.3 (C-22),28.2(C-23),17.3(C-24),16.1(C-25),16.4(C-26),14.9(C-27),20.1(C-28),107.7(C-29), 25.1 (C-30), 171.2 (COCH3), 21.4(COCH3)。以上数据与文献[21] 基本一致,故鉴定为蒲公英甾醇乙酸酯。
化合物12:黄绿色粉末(甲醇),mp 236~238 ℃,ESI-MS m/z:448.38[M]+,分子式C12H20O11,盐酸-镁粉反应显红色提示为黄酮类。锆盐-枸椽酸反应,加酸后黄色减退,提示结构中有5-OH 但无3-OH。1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6) δ: 12.88(1H, s,5-OH),7.39 (1H, dd, J =8.4,2.2 Hz),7.42(2H,d,J =2.2 Hz),7.10(1H,d,J =8.4 Hz) 分别分6′、2′、5′位的质子信号,6.82(1H,d,J =2.1 Hz,H-8),6.75(1H,s,H-3),6.51(1H,d,J =2.1 Hz,H-6),5.09(1H,d,J = 7.5 Hz, Glc-H-1″);13C-NMR (125 MHz,DMSO-d6) δ:164.6(C-2),103.9(C-3),179.8(C-4),157.1 (C-5),100.3 (C-6),163.5 (C-7),96.7(C-8),161.2(C-9),105.3 (C-10),120.4 (C-1′), 113.5 (C-2′), 149.7 (C-3′),146.5 (C-4′), 116.8 (C-5′), 121.2 (C-6′),99.8(Glc-C-1″), 73.1 (Glc-C-2″), 76.3 (Glc-C-3″),70.2(Glc-C-4″),77.1 (Glc-C-5″),61.6(Glc-C-6″)。以上数据与文献[22] 基本一致,故鉴定为木犀草苷。
化合物13:白色针晶(石油醚-丙酮)。ESIMS m/z:279[M +Na]+,相对分子质量256。1HNMR(600 MHz, CDCl3) δ:2.37 (2H, t, J =7.7 Hz, H-2), 1.63 (2H, m, H-3) 推 测 为-CH2CH2COO-结构 片 段; 1.18 ~1.29 (24H, m,H-4~H-15),提示为12 个-CH2-信号;0.94(3H,t,J =6.4 Hz,H-16) 为1 个甲基信号;13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ:180.2 (C-1),33.2 (C-2),31.4(C-3),29.2~30.1(C-4 ~C-13),32.4(C-14),22.5(C-15),14.3 (C-16),13.8 (C-18)。以上数据与文献[22] 基本一致,故鉴定为棕榈酸。