北葶苈子化学成分的研究
2019-01-11曾梦楠张志广张靖柯郑晓珂冯卫生
李 孟, 曾梦楠, 张志广, 张靖柯, 郑晓珂, 冯卫生∗
(1. 河南中医药大学, 河南 郑州450046; 2. 呼吸疾病诊疗与新药研发河南省协同创新中心, 河南 郑州
450046)
葶苈子始载于《神农本草经》, 列为下品, 味辛、 苦, 性大寒, 具有泻肺平喘、 利水消肿之功效。 2015 版《中国药典》 收录的葶苈子有南北之分, 其中南葶苈子为播娘蒿Descurainia Sophia(L.) Webbex Prantl. 的干燥成熟种子; 北葶苈子为十字花科植物独行菜Lepidium apetalum Willd. 的干燥成熟种子, 两者最主要的区别是加水浸泡后, 南葶苈子透明状黏液层薄, 厚度约为种子宽度的1/5以下; 北葶苈子透明状黏液层较厚, 厚度可超过种子宽度的1/2 以上[1]。 在前期预实验中发现, 北葶苈子生品水煎煮后提取液呈浅黄色透明状, 提取率极低, 且黏液质过多, 不利于化学成分研究。 种子类药材具有“逢子必炒, 见仁即捣” 的用药习惯,通过炒制有助于其粉碎和成分煎出, 从而达到增强疗效的目的, 前期研究也证实了炒制仅对北葶苈子成分含有量产生影响, 而对其种类影响不大。 另外, 目前市场上的葶苈子以南葶苈子为主, 北葶苈子几乎没有, 这也导致了相关研究的不足, 故本实验以北葶苈子为对象对其化学成分进行系统考察,在前期研究基础上[2-3]又从其水提物中分离鉴定出19 个化合物, 其中1 ~9、 11 ~19 为首次从该植物中分离得到。
1 材料
柱层析用硅胶H (160~200 目, 青岛海洋化工厂); Diaion HP-20、 Toyopearl HW-40、 MCI Gel CHP-20 (日本三菱化学公司); Sephadex LH-20(美国Parmacia Biotech 公司); LC50 型高压制备液相色谱仪[赛谱锐思(北京) 科技有限公司];Bruker AVANCE Ⅲ500 核磁共振仪 (TMS 为内标)、 Bruker maxis HD 型飞行时间质谱仪(德国Bruker 公司)。 所用分析纯和色谱纯试剂为北京化工厂和天津四友精细化学有限公司生产。
北葶苈子采自河南南阳, 经河南中医药大学陈随清教授及董诚明教授鉴定为十字花科植物独行菜Lepidium apetalum Willd. 的干燥成熟种子。
2 提取分离
称取炮制后的北葶苈子8 kg, 10 倍量水提取3次, 每次1.5 h, 提取液减压浓缩, 浓缩液以80%乙醇醇沉, 上清液离心过滤, 浓缩至无醇味, 上Dianion HP-20 柱, 依次用水、 20%、 40%、 60%乙醇洗脱, 得到相应洗脱部位组分。 其中, 40%乙醇洗脱组分上Toyopearl HW-40 柱, 依次用水-40%甲醇梯度洗脱, 得到Fr.A ~E 共5 个部分, Fr.A 经凝胶Sephadex LH-20 柱, 得到2 个流份, Fr.A-2经制备液相, 甲醇∶水(12 ∶88) 洗脱, 得化合物7 (20.7 mg)、 8 (5.8 mg)、 19 (25.6 mg)。Fr.B 经ODS 柱, 依次用水-60%甲醇梯度洗脱, 得到11 个组分, Fr.B-1 经制备液相, 乙腈 ∶ 水(12 ∶88) 洗脱, 得到化合物1 (10.8 mg); Fr.B-7 经 凝胶Sephadex LH-20 柱, 得 到4 个 流 份。Fr.B-7-2 经半制备液相, 乙腈∶水(22 ∶78) 洗脱, 得化合物2 (6.9 mg)、 3 (3.2 mg); Fr.B-7-3 经制备液相, 乙腈∶水(10 ∶90) 洗脱, 得到化合物10 (2.6 mg); Fr.B-7-4 经制备液相, 乙腈∶水(23 ∶77) 洗脱, 得化合物9 (1.8 mg)。
60%乙醇洗脱组分用5 倍量水溶解, 离心过滤, 所得上清液记为水溶物组分Fr.F-1, 离心后的沉淀记为水不溶物Fr.F-2。 水溶物组分Fr.F1 上Toyopearl HW-40 柱, 依次用水-40%甲醇梯度洗脱,得到9 个组分, 组分Fr.F5 经制备液相, 乙腈∶水(14 ∶86) 洗脱, 得化合物11 (2.8 mg)、 13 (3.1 mg)。 组分Fr.F-2 用甲醇溶解, 硅胶拌样, 样品与硅胶用量为1 ∶1, 以二氯甲烷∶甲醇梯度洗脱,所用比例依次为100 ∶0、 20 ∶1、 10 ∶1、 5 ∶1、1 ∶1, 得5 个组分, Fr.F-2-3 经Toyopearl HW-40柱, 得3 个流份。 Fr.F-2-3-2 经制备液相, 乙腈∶水(11 ∶89) 洗脱, 得化合物14 (4.5 mg);Fr.F-2-3-3 经制备液相, 以乙腈∶水(20 ∶80) 洗脱, 得化合物18 (10.6 mg)。 Fr.F-2-4 经ODS 柱,依次用水-60% 甲醇梯度洗脱, 得到6 个组分,Fr.F-2-4-1 经制备液相, 乙腈∶水(12 ∶88) 洗脱, 得化合物12 (3.8 mg); Fr.F-2-4-3 经制备液相, 乙腈∶水(25 ∶75) 洗脱, 得化合物15 (6.3 mg)、 16 (2.1 mg)、 17 (13.5 mg); Fr.F-2-4-6经制备液相, 以乙腈∶水(19 ∶81) 洗脱, 得化合物4 (6.9 mg)。
3 结构鉴定
化合物1: 无色结晶(CH3OH), ESI-MS m/z:207 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ:7.32(2H, s, H-2, 6), 3.87 (3H, s, -OCH3);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) δ: 121.9 (C-1),108.4 (C-2, 6), 148.9 (C-3, 5), 141.8 (C-4), 170.0 (C-7), 56.8 (-OCH3)。 以上数据与文献[4] 基本一致, 故鉴定为3, 5-二羟基-4-甲氧基苯甲酸。
化合物2: 无色结晶(CH3OH), ESI-MS m/z:191 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ:7.40 (1H, s, H-2), 6.78 (1H, d, J =8.0 Hz,H-5), 7.39 (1H, d, J =8.0 Hz, H-6), 3.82(3H, s, -OCH3);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz)δ: 122.6 (C-1), 111.7 (C-2), 146.2 (C-3),151.6 ( C-4), 123.6 ( C-5), 115.9 ( C-6),176.8 (C-7), 52.2 (-OCH3)。 以上数据与文献[5] 基本一致, 故鉴定为原儿茶酸甲酯。
化合物3: 浅黄色结晶性粉末 (CH3OH),ESI-MS m/z: 161 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD,500 MHz) δ: 7.86 (2H, d, J =8.5 Hz, H-2,6), 6.80 (2H, d, J =8.5 Hz, H-3, 5);13C-NMR(CD3OD, 125 MHz) δ: 122.7 (C-1), 133.0 (C-2, 6), 116.0 (C-3, 5), 164.3 (C-4), 170.0(C-7)。 以上数据与文献[6] 基本一致, 故鉴定为对羟基苯甲酸。
化合物4: 无色油状物 (CH3OH), ESI-MS m/z: 365 [M+Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz)δ: 7.76 (2H, m, H-3, 6), 7.62 (2H, m, H-4, 5), 4.44 (4H, m, H-8, 8′), 3.79 (4H,m, H-9, 9′), 3.67 (4H, m, H-11, 11′), 3.58(4H, m, H-10, 10′);13C-NMR ( CD3OD, 125 MHz) δ: 169.1 (C-7, 7′), 133.3 (C-1, 2),132.5 (C-4, 5), 130.0 (C-3, 6), 73.7 (C-10,10′), 69.6 (C-9, 9′), 66.1 (C-8, 8′), 62.2(C-11, 11′)。 以上数据与文献[7] 基本一致,故鉴定为1, 2-benzenedicarboxylic acid-1, 2-bis [2-(2-hydroxyethoxy) ethyl] ester。
化合物5: 无色结晶性粉末(CH3OH), ESIMS m/z: 293 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 7.41 (2H, d, J =7.5 Hz, H-2, 6),7.32 (2H, t, J =7.5 Hz, H-3, 5), 7.26 (1H,d, J =7.5 Hz, H-4), 4.34 (1H, d, J =7.5 Hz,H-1′), 4.92 (1H, d, J =11.5 Hz, H-7α), 4.65(1H, d, J =11.5 Hz, H-7β), 3.22 ~3.34 (4H,m, H-2′, 3′, 4′, 5′), 3.88 ( 1H, dd, 2.0,12.0, H-6′α), 3.68 (1H, dd, 6.0, 12.0, H-6′β);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) δ: 139.1 (C-1), 129.2 (C-2, 6), 129.3 (C-3, 5), 128.7(C-4), 71.7 (C-7), 103.3 (C-1′), 75.1 (C-2′), 78.1 (C-3′), 71.7 (C-4′), 78.0 (C-5′),62.8 (C-6′)。 以上数据与文献[8] 基本一致,故鉴定为苄基-β-D-葡萄糖苷。
化合物6: 无色结晶性粉末(CH3OH), ESIMS m/z: 307 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 7.24 (4H, m, H-2, 3, 5, 6), 7.16(1H, m, H-4), 4.29 (1H, d, J =8.0 Hz, H-1′), 2.92 (2H, m, H-7), 4.08 (1H, m, H-8α), 3.74 (1H, m, H-8β), 3.84 (1H, dd,2.0, 12.0, H-6′α), 3.65 (1H, dd, 6.0, 12.0,H-6′β);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) δ: 140.0(C-1), 129.3 ( C-2, 6), 123.0 ( C-3, 5),127.2 (C-4), 37.2 (C-7), 71.6 (C-8), 104.4(C-1′), 75.1 (C-2′), 78.1 (C-3′), 71.7 (C-4′), 78.0 (C-5′), 62.7 (C-6′)。 以上数据与文献[9] 基本一致, 故鉴定为2-苯乙基-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物7: 无色结晶(CH3OH), ESI-MS m/z:156 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ:7.12 (2H, m, H-2, 6), 7.77 (2H, m, H-3,5), 3.70 (2H, m, H-7);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) δ: 122.6 (C-1), 130.2 (C-2, 6), 116.7(C-3, 5), 158.2 (C-4), 22.7 (C-7), 120.1(C-8)。 以上数据与文献[10] 基本一致, 故鉴定为对羟基苯乙腈。
化合物8: 无色结晶性粉末(CH3OH), ESIMS m/z: 156 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 7.17 (1H, t, J =8.0 Hz, H-6), 6.78(1H, m, H-3), 6.77 (1H, m, H-4), 6.72(1H, m, H-5), 3.79 (2H, s, H-7);13C-NMR(CD3OD, 125 MHz) δ: 133.4 (C-1), 159.2 (C-2), 115.8 (C-3), 122.0 (C-4), 115.9 (C-5),131.1 (C-6), 23.3 (C-7), 119.6 (C-8)。 以上数据与文献[11] 基本一致, 故鉴定为邻羟基苯乙腈。
化合物9: 浅黄色结晶性粉末 (CH3OH),ESI-MS m/z: 269 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD,500 MHz) δ: 7.55 (1H, d, J =8.0 Hz, H-5),7.31 (1H, d, J =8.0 Hz, H-8), 7.07 (1H, m,H-6), 6.99 (1H, m, H-7), 7.07 (1H, s, H-6), 3.33 (1H, m, H-10α), 3.14 (1H, m, H-10β), 4.70 (1H, m, H-11), 1.89 (3H, s, -CH3);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) δ: 124.3(C-2), 111.1 (C-3), 128.9 (C-4), 119.2 (C-5), 119.8 (C-6), 122.4 (C-7), 112.2 (C-8),138.2 ( C-9), 28.5 ( C-10), 54.8 ( C-11),185.2 (C-13), 22.4 (C-14), 175.4 (C-15)。 以上数据与文献[12] 基本一致, 故鉴定为N-乙酰基色氨酸。
化合物10: 浅黄色结晶性粉末 (CH3OH),ESI-MS m/z: 267 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD,500 MHz) δ: 8.00 (1H, d, J =8.0 Hz, H-6),5.68 (1H, d, J =8.0 Hz, H-5), 5.89 (1H, d,J =5.0 Hz, H-1′), 4.17 (1H, m, H-2′), 4.13(1H, m, H-3′), 3.99 (1H, m, H-4′), 3.82(1H, dd, 2.5, 12.0, H-5′α), 3.71 (1H, dd,3.5, 12.0, H-5′β );13C-NMR ( CD3OD, 125 MHz) δ: 152.5 (C-2), 166.2 ( C-4), 102.6(C-5), 142.7 (C-6), 90.7 (C-1′), 71.3 (C-2′), 75.7 (C-3′), 86.4 (C-4′), 62.3 (C-5′)。以上数据与文献[13] 基本一致, 故鉴定为尿嘧啶核苷。
化合物11: 黄色结晶性粉末(CH3OH), ESIMS m/z: 244 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 7.34 (1H, brd, J =7.5 Hz, H-6),7.24 (1H, t, J =7.5 Hz, H-5), 7.01 (1H, t,J =7.5 Hz, H-7), 6.87 (1H, d, J =7.5 Hz, H-8), 3.45 (3H, s), 3.06 (2H, s);13C-NMR(CD3OD, 125 MHz) δ: 180.8 (C-2), 74.7 (C-3), 131.7 (C-4), 130.9 (C-5), 125.2 (C-6),123.5 (C-7), 111.2 (C-8), 143.2 (C-9), 42.5(C-10), 171.0 (C-11), 52.0 (OCH3)。 以上数据与文献[14] 基本一致, 故鉴定为methyl dioxindole 3-acetate。
化合物12: 黄色结晶性粉末(CH3OH), ESIMS m/z: 230 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 7.36 (1H, brd, J =7.5 Hz, H-6),7.23 (1H, dt, J =7.5 Hz, H-5), 7.01 (1H, dt,J =7.5 Hz, H-7), 6.86 (1H, d, J =7.5 Hz, H-8), 3.04 (2H, dd, J =16.0, 16.0 Hz, H-10);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) δ: 181.0 (C-2),74.7 (C-3), 132.0 (C-4), 130.8 (C-5), 125.0(C-6), 123.5 (C-7), 111.2 (C-8), 143.7 (C-9), 42.7 (C-10), 172.5 (C-11)。 以上数据与文献[15] 基本一致, 故鉴定为dioxindole-3-acetic acid。
化合物13: 黄色结晶性粉末(CH3OH), ESIMS m/z: 267 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 7.22 ~7.30 (5H, m, H-2′, 3′, 4′,5′, 6′), 3.52 (1H, m, H-3α), 3.37 (2H, m,H-3β, 10α), 1.89 (2H, m, H-4), 2.08 (1H,H-5α), 1.20 (1H, m, H-5β), 4.06 (1H, m,H-6), 4.44 (1H, m, H-9), 3.15 (1H, m, H-10β);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) δ: 171.1(C-1), 46.0 (C-3), 22.8 (C-4), 29.4 (C-5),60.1 (C-6), 166.9 (C-7), 57.7 (C-9), 38.2( C-10 ), 137.3 ( C-1′), 131.0 ( C-2′, 6′),129.4 (C-3′, 5′), 128.1 (C-4′)。 以上数据与文献[16] 基本一致, 故鉴定为环(L-脯氨酸-L-苯丙氨酸)。
化合物14: 无色结晶性粉末(CH3OH), ESIMS m/z: 229 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ: 7.36 (1H, d, J =7.5 Hz, H-5), 7.23(1H, t, J =7.5 Hz, H-7), 7.01 (1H, t, J =7.5 Hz, H-2), 6.86 (1H, d, J =7.5 Hz, H-5),3.01 ( 2H, d, J = 8.0 Hz, H-3);13C-NMR(CD3OD, 125 MHz) δ: 181.1 (C-2), 45.5 (C-3), 74.7 (C-4), 125.0 (C-5), 123.5 (C-6),130.8 ( C-7), 111.2 ( C-8), 143.6 ( C-9),132.1 (C-10), 172.8(C-11)。 以上数据与文献[17] 基本一致, 故鉴定为4-amino-4-carboxychroman-2-one。
化合物15: 黄色粉末(CH3OH), ESI-MS m/z:487 [M+Na]+。1H -NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ:6.19 (1H, d, J =2.0 Hz, H-6), 6.37 (1H, d,J =2.0 Hz, H-8), 7.52 (1H, d, J =2.0 Hz, H-2′), 7.66 (1H, dd, J =2.0, 8.0 Hz, H-6′),5.37 (1H, d, J =8.0 Hz, H-1″), 12.62 (1H,s, -OH), 10.86 ( 1H, s, -OH), 9.72 ( 1H,s, -OH ), 9.14 ( 1H, s, -OH );13C-NMR(CD3OD, 125 MHz) δ: 156.3 (C-2), 133.5 (C-3), 177.5 (C-4), 161.2 (C-5), 98.6 (C-6),164.1 (C-7), 93.5 (C-8), 156.2 (C-9), 103.9(C-10), 121.1 (C-1′), 115.2 (C-2′), 144.8(C-3′), 148.5 ( C-4′), 115.9 ( C-5′), 122.0(C-6′), 101.8 (C-1″), 71.2 (C-2″), 73.2 (C-3″), 67.9 (C-4″), 75.8 (C-5″), 60.1 (C-6″)。以上数据与文献[18] 基本一致, 故鉴定为槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷。
化合物16: 黄色粉末(CH3OH), ESI-MS m/z:501 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ:6.20 (1H, d, J =2.0 Hz, H-6), 6.40 (1H, d,J =2.0 Hz, H-8), 8.03 (1H, d, J =2.0 Hz, H-2′), 6.89 (1H, d, J =8.0 Hz, H-5′), 7.57(1H, dd, J =2.0, 8.0 Hz, H-6′), 3.95 (3H,s, -OCH3);13C-NMR ( CD3OD, 125 MHz) δ:158.6 ( C-2), 135.4 ( C-3), 179.5 ( C-4),163.1 (C-5), 99.8 (C-6), 166.0 (C-7), 94.7(C-8), 158.5 (C-9), 105.8 (C-10), 123.0 (C-1′), 114.6 (C-2′), 148.4 (C-3′), 150.8 (C-4′), 115.9 (C-5′), 123.6 (C-6′), 104.6 (C-1″), 73.2 (C-2″), 75.0 (C-3″), 70.0 (C-4″),77.3 (C-5″), 62.2 (C-6″), 56.9 (-OCH3)。 以上数据与文献[19] 基本一致, 故鉴定为异鼠李素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷。
化合物17: 黄色粉末(CH3OH), ESI-MS m/z:471 [M +Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) δ:3.39 (2H, t, J =8.5 Hz, H-2), 2.87 (2H, t,J =8.5 Hz, H-3), 5.95 (1H, d, J =2.5 Hz, H-6), 6.17 (1H, d, J =2.5 Hz, H-8), 7.05 (2H,d, J =8.5 Hz, H-2′, 6′), 6.67 (2H, d, J =8.5 Hz, H-3′, 5′), 5.03 (1H, d, J =7.5 Hz, H-1″), 3.41 ~ 3.81 ( 6H, m, H-2″);13C-NMR(CD3OD, 125 MHz) δ: 158.5 (C-2), 135.6 (C-3), 179.7 (C-4), 163.1 (C-5), 99.9 (C-6),166.0 (C-7), 94.7 (C-8), 159.1 (C-9), 105.7( C-10 ), 122.7 ( C-1′), 132.4 ( C-2′, 6′),116.1 ( C-3′, 5′), 161.6 ( C-4′), 104.9 ( C-1″), 73.0 (C-2″), 75.0 (C-3″), 70.0 (C-4″),77.1 (C-5″), 62.0 (C-6″)。 以 上 数 据 与 文 献[20] 基本一致, 故鉴定为山柰酚-3-O-β-D-半乳糖苷。
化合物18: 浅黄色粉末(CH3OH), ESI-MS m/z: 459 [M+Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz)δ: 3.39 (2H, t, J =8.5 Hz, H-α), 2.87 (2H,t, J =8.5 Hz, H-β), 6.17 (1H, d, J =2.5 Hz,H-3), 5.95 (1H, d, J =2.5 Hz, H-5), 7.05(2H, d, J =8.5 Hz, H-2′, 6′), 6.67 (2H, d,J =8.5 Hz, H-3′, 5′), 5.03 (1H, d, J =7.5 Hz,H-1″), 3.41 ~3.81 (6H, m, H-2″), 3.70 (1H,dd, J =2.0, 12.0 Hz, H-6″), 3.90 (1H, dd,J =2.0, 12.0 Hz, H-6″);13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) δ: 206.6 (C =O), 47.0 (C-α)、 30.8 (Cβ), 106.8 (C-1), 162.3 (C-2), 95.4 (C-3),165.9 (C-4), 98.3 (C-5), 167.6 (C-6), 133.9(C-1′), 130.4 (C-2′, 6′), 116.1 (C-3′, 5′),156.4 ( C-4′), 102.1 ( C-1″), 74.7 ( C-2″),78.5 (C-3″), 71.1 (C-4″), 78.4 (C-5″), 62.4(C-6″)。 以上数据与文献[21] 基本一致, 故鉴定为三叶苷。
化合物19: 浅黄色粉末(CH3OH), ESI-MS m/z: 621 [M+Na]+。1H-NMR (CD3OD, 500 MHz)δ: 3.46 (2H, m, H-α), 2.87 (2H, t, J =7.5 Hz, H-β), 6.46 (1H, d, J =2.0 Hz, H-3),6.24 (1H, d, J =2.0 Hz, H-5), 7.04 (2H, d,J =8.0 Hz, H-2′, 6′), 6.68 (2H, d, J =8.0 Hz,H-3′, 5′), 5.02 (1H, d, J =7.0 Hz, H-1″),5.11 (1H, d, J = 7.0 Hz, H-1‴);13C-NMR(CD3OD, 125 MHz) δ: 207.1 (C =O), 47.2 (Cα)、 30.6 (C-β), 108.4 (C-1), 161.6 (C-2),95.5 (C-3), 164.5 (C-4), 99.5 (C-5), 166.4(C-6), 133.3 (C-1′), 130.3 (C-2′, 6′), 116.1(C-3′, 5′), 156.3 (C-4′), 100.9 (C-1″), 74.6(C-2″), 77.7 (C-3″), 71.4 (C-4″), 78.3 (C-5″), 62.7 ( C-6″), 101.7 ( C-1‴), 74.6 ( C-2‴), 78.2 (C-3‴), 71.5 (C-4‴), 78.4 (C-5‴),62.7 (C-6‴)。 以上数据与文献[22] 基本一致,故鉴定为根皮素-2, 4-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。