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石榴花化学成分的研究

2020-01-14周彩虹赵艳红

中成药 2020年1期
关键词:酰基馏分分子式

周彩虹,金 晨,赵艳红,熊 瑶,李 彤,张 凌*

(1.江西中医药大学药学院,江西 南昌 330004; 2.江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室,江西 南昌 330004)

石榴花又名榴花,酸石榴花,有大红、桃红、橙黄、粉红、雪白等颜色,以火红色最多。石榴花为石榴科石榴属植物石榴Punica granatumL.的干燥花瓣,是维吾尔族常用药材,维语名阿娜尔、古丽娜。石榴在5~7 月开花,花期长,开花量大,不能结果的钟状花和部分筒状花会自然脱落,因此石榴花资源丰富,极具开发价值[1]。维医认为,其性质二级干寒,具有收敛止泻、止汗止血的作用,常用于腹泻日久;外用于治疗出血不止、口舌生疮、脱肛痔疮、口臭牙疼、皮肤瘙痒。另外,这种花还被用于治疗早生白发的年轻人。

石榴花被收载于1999 年版《卫生部药品标准·维吾尔药分册》、2005 年版《中华本草·维吾尔药卷》[2]。现代药理研究表明,石榴花提取物在抗炎、保肝、治疗糖尿病及其并发症、预防心血管疾病等方面有较好功效[3],因此研究其化学成分及药效物质基础极为重要,但是目前关于其化学成分的研究较少,其有效成分以多酚、黄酮为主[4],主要存在于乙酸乙酯和正丁醇部位[5]。本课题组前期建立了不同产地古丽娜的HPLC 指纹图谱,为构建其质量评价体系提供参考[6],同时在石榴花乙酸乙酯部位中首次分离得到8-甲雷杜辛,7-羟基-4′,6-二甲氧基异黄酮、刺芒柄花素、三粒小麦黄酮、蒲公英萜酮、D-半乳糖醇等[7]。本实验用60%乙醇提取石榴花,在石油醚、正丁醇部位分离得到12 个化合物,其中1~4、7~12 为首次从该植物中分离得到,1~3、7~12 为首次从石榴属植物中分离得到。

1 材料

Mercury 600 型核磁共振仪(美国Varian 公司);Agilent 1260 型高效液相色谱仪(美国Agilent 公司);RE-201 型旋转蒸发器、ZF7三用紫外分析仪(杭州瑞佳精密科学仪器有限公司);HC-150T2 型高效多功能粉碎机(永康市绿可食品机械有限公司);电热恒温鼓风干燥箱(上海精密实验设备有限公司);HH-6 型数显恒温水浴锅(国华电器有限公司);AB104-N 型电子天平(万分之一,瑞士Mettler-Toledo 公司)。柱色谱硅胶、薄层色谱硅胶G、D101 型大孔吸附树脂(青岛海洋化工厂)。CMC-Na 黏合剂(国药集团化学试剂有限公司);显色剂10%硫酸-乙醇(自制);Sephadex LH-20 凝胶(美国GE 公司)。氘代试剂(美国CIL 公司);甲醇(色谱纯,西陇科学股份有限公司);其他试剂均为分析纯。

石榴花购于新疆和田、喀什、叶城等地,经新疆医科大学兰卫教授鉴定为石榴科植物石榴Punica granatumL.的干燥花瓣。

2 提取与分离

取8 kg 干燥花瓣,用高效多功能粉碎机粉碎,60%乙醇60 ℃加热回流提取2 次,每次60 min,提取液用纱布过滤,合并滤液,减压浓缩得总浸膏。用适量水将总浸膏超声混悬,分别用等体积的石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇萃取至无色,回收溶剂得正丁醇部位浸膏(867.7 g)和石油醚部位浸膏(43.9 g)。

正丁醇萃取部位浸膏经AB-8 大孔树脂,以乙醇-水(5%、30%、40%、60%、90%)梯度洗脱得到5 个馏分Fr.1~Fr.5。馏分Fr.4(273.34 g)过硅胶柱色谱,以二氯甲烷-甲醇(100∶1~0∶1)梯度洗脱,得6 个馏分Fr.4.1~Fr.4.6。其中Fr.4.4 经中压ODS、反相柱色谱、Sephadex LH-20分离,再经半制备柱色谱[甲醇-水(25∶75)],重结晶,得化合物1(9.25 mg)、5(8.00 mg);Fr.4.3 经Sephadex LH-20,洗脱剂为甲醇,经薄层色谱检识,合并得7 个馏分Fr.4.3.1~Fr.4.3.7,Fr.4.3.3 过硅胶柱,经二氯甲烷-甲醇(8∶1)洗脱,重结晶,得化合物 2(10.31 mg)、6(6.13 mg);馏分Fr.5(37.13 g)经硅胶柱,二氯甲烷-甲醇(120∶1、60∶1、30∶1、10∶1、5∶1、0∶1)洗脱,经薄层色谱检识,合并得8 个馏分Fr.5.1~Fr.5.8,Fr.5.3 经Sephadex LH-20,得化合物12(8.24 mg);Fr.3(125.65 g)经中压ODS,以甲醇-水(5∶95、30∶60、50∶50、80∶20、0∶100)梯度洗脱,得5 个馏分Fr.3.1~Fr.3.5,Fr.3.3 经半制备柱色谱[甲醇-水(30∶70)],得化合物3(20.68 mg)、4(45.75 mg)。石油醚萃取部位(43.9 g)经硅胶柱,以石油醚-乙酸乙酯(200∶1、150∶1、100∶1、80∶1、50∶1、25∶1、10∶1、5∶1、0∶1)梯度洗脱得10 个馏分Fr.6~Fr.15,再经石油醚-乙酸乙酯梯度洗脱,反复过硅胶柱,重结晶得化合物7(4.38 mg)、8(5.57 mg)、9(6.01 mg)、10(12.10 mg)、11(15.28 mg)。

3 结构鉴定

化合物1:白色粉末,FeCl3显色呈阳性,表明有酚羟基存在。ESI-MSm/z:635.1[M-H]-,分子式C27H24O18,根据其不饱和度和含氧个数推测该化合物为鞣质类。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7.16(2H,s,H-galloyl),7.11(2H,s,H-g-alloyl),7.07(2H,s,H-galloyl)为苯环上质子信号,为6 个两两对称的质子,推测其为没食子酸鞣质且为3 个没食子酰基,5.79(1H,d,J=8.2 Hz,glc-H-1),5.23(1H,t,J=9.6 Hz,glc-H-4),4.45(1H,dd,J=12.4,2.3 Hz,glc-H-6),4.23(1H,dd,J=12.4,4.9 Hz,glc-H-6),4.06(1H,m,glc-H-5),3.85(1H,t,J=9.3 Hz,glc-H-3),3.66(1H,m,glc-H-2)为糖上的氢信号;13C-NMR(151 MHz,CD3OD)δ:166.9,167.4,168.1(3×galloyl-CO)为3 个没食子酰基上的羰基碳信号,146.4,146.5,146.5(3×galloyl-C-3,5),139.9,140.1,140.1(3×galloyl-C-4),120.5,121.0,121.2(3×galloyl-C-1),110.3,110.4,110.6(3×galloyl-C-2,6)为没食子酰基上的苯环碳信号,63.6(glc-C-6),71.9(glc-C-4),74.1(glc-C-2),74.4(glc-C-3),76.0(glc-C-5),95.8(glc-C-1)为糖上碳信号。以上数据与文献[8]基本一致,故鉴定为β-1,4,6-三-O-没食子酰基葡萄糖。

化合 物2:黄色晶体。ESI-MSm/z:347.1[M-H]+,分子式C17H16O8。1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:7.30(1H,s,H-7),4.41(1H,dd,J=7.8,2.0 Hz,H-8),4.06(1H,dt,J=10.8,6.7 Hz,H-1a′),3.98(1H,dt,J=10.8,6.5 Hz,H-1a′),2.99(1H,dd,J=18.6,7.8 Hz,H-9a),2.43(1H,dd,J=18.6,2.1 Hz,H-9b),1.51(2H,m,H-2′),1.22(2H,m,H-3′),0.82(2H,t,J=7.4 Hz,H-4′);13C-NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:13.5(C-4′),18.5(C-3′),29.9(C-9),37.1(C-2′),40.8(C-8),64.3(C-1′),108.0(C-7),113.0(C-7a),115.0(C-3a),138.6(C-3),140.3(C-6),143.7(C-4),145.7(C-2),149.6(C-5),160.2(C-1),171.9(C-11),193.0(C-10)。以上数据与文献[9]基本一致,故鉴定为butylbrevifolin carboxylate。

化合物3:淡黄色针状结晶,FeCl3显色呈阳性,表明有酚羟基存在。1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:10.89(1H,s),10.12(1H,s),10.06(1H,s)为3 个酚羟基信号,7.30(1H,s)为芳氢信号,4.42(1H,dd,J=7.8,2.1 Hz),2.97(1H,dd,J=18.7,7.8 Hz),2.46(1H,dd,J=4.1,2.1 Hz)呈现ABX 系的信号,3.62(3H,s)表明分子中有CH3O-片断;13C-NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:37.0(C-10),40.6(C-9),108.1(C-7),113.0(C-3a),115.0(C-7a),138.4(C-3),140.3(C-5),143.6(C-4),145.8(C-2),149.7(C-6),160.1(C-8),172.5(C=O),193.0(C-11)。以上数据与文献[10]基本一致,故鉴定为短叶苏木酚酸甲酯。

化合 物4。黄色晶体,ESI-MSm/z:247.0[M+H]+,分子式C12H8O6。1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:7.29(1H,s,Ar-7),3.16,2.50(各2H,t,环戊烯酮环上-CH2-CH2-);13C-NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:23.9(C-8),33.0(C-9),108.0(C-7),113.2(C-7a),115.5(C-3a),140.2(C-3),141.4(C-6),144.2(C-4),145.0(C-2),149.3(C-5),160.6(C-1),195.5(C-10)。以上数据与文献[11]基本一致,故鉴定为短叶苏木酚。

化合物5:白色粉末,FeCl3显色呈阳性,表明有酚羟基存在。ESI-MSm/z:483.1[M-H]-,分子式C20H20O14,根据其不饱和度和含氧个数推测该化合物为鞣质类或黄酮苷类。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7.14(2H,s,H-galloyl),7.08(2H,s,H-galloyl)为苯环上质子信号,为4 个两两对称的质子,推测其为没食子酸鞣质且有2 个没食子酰基,5.69(1H,d,J=7.4 Hz,glc-H-1),4.56(1H,dd,J=12.1,2.1 Hz,glc-H-6),4.41(1H,dd,J=12.1,5.0 Hz,glc-H-6),3.74~3.71(1H,m,glc-H-5),3.53~3.51(3H,m,glc-H-2,3,4)为糖上氢信号;13C-NMR(151 MHz,CD3OD)δ:167.1,168.4(2×gallyol-CO)为2 个没食子酰基的羰基碳信号;110.3,110.7(2×galloyl-C-2,6),120.7,121.4(2×galloyl-C-1),140.0,140.5(2×galloyl-C-4),146.6,146.6(2×galloyl-C-3,5)为没食子酰基上的苯环碳信号,64.6(glc-C-6),71.3(glc-C-4),74.2(glc-C-2),76.6(glc-C-5),78.2(glc-C-3),96.1(glc-C-1)为糖上碳信号。以上数据与文献[12]基本一致,故鉴定为β-1,6-二-O-没食子酰基葡萄糖。

化合物6:黄棕色针状结晶。ESI-MSm/z:301.0[M-H]-,分子式C14H6O8。1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:10.71(2H,d,-OH),7.46(1H,s,H-3);13C-NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:107.7(C-3,3′),110.3(C-2,2′),112.3(C-1,1′),136.4(C-5,5′),139.6(C-4,4′),148.1(C-6,6′),159.2(C-7,7′)。以上数据与文献[13]基本一致,故鉴定为鞣花酸。

化合物7:黄色针状结晶,FeCl3显色呈阳性,表明有酚羟基。ESI-MSm/z:283[M-H]-,分子式C16H12O5,根据其不饱和度推测该化合物存在多个环状结构,可能为黄酮类。1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ:12.87(H,s,5-OH),8.23(1H,s,H-2),7.48(2H,d,J=8.7 Hz,H-2′,6′),6.98(2H,d,J=8.7 Hz,H-3′,5′),6.24(1H,s,H-8),6.08(1H,s,H-6),3.78(3H,s,4′-OCH3);13C-NMR(151 MHz,DMSO-d6)δ:55.0(4′-OCH3),94.23(C-8),100.0(C-6),112.2(C-10),113.5(C-3′,5′),121.4(C-1′),123.3(C-3),130.0(C-2′,6′),153.3(C-2),157.7(C-9),158.9(C-4′),161.7(C-5),171.7(C-7),179.2(C-4)。以上数据与文献[14]基本一致,故鉴定为鹰嘴豆芽素A。

化合物8:淡黄色结晶。ESI-MSm/z:299.1[M+H]+,分子式C17H14O5。1H-NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.99(1H,s,H-5),7.97(1H,d,J=1.9 Hz,H-2),7.50(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,H-6′),7.05(1H,d,J=8.9 Hz,H-6),6.98(2H,d,J=8.8 Hz,H-3′,H-5′),4.08(3H,s,8-OCH3),3.84(3H,s,4′-OCH3);13CNMR(151 MHz,CDCl3)δ:55.5(4′-OCH3),62.1(8-OCH3),113.9(C-6),114.1(C-3′,C-5′),119.2(C-10),122.3(C-5),124.0(C-1′),124.9(C-3),130.3(C-2′,C-6′),134.0(C-8),150.1(C-9),151.6(C-2),153.1(C-7),159.8(C-4′),175.9(C-4)。以上数据与文献[15]基本一致,故鉴定为retusin-8-methylether。

化合物9:白色无定型粉末(三氯甲烷)。ESI-MSm/z:425.3[M-H]-,分子式C30H50O。1HNMR(600 MHz,CDCl3)δ:5.53(1H,dd,J=8.2,3.2 Hz,H-15),3.19(1H,dd,J=11.4,4.4 Hz,H-3),2.03(1H,dt,J=12.9,3.3 Hz,H-16a),1.91(1H,dd,J=14.6,3.2 Hz,H-16),1.09(3H,s,25-CH3),0.98(3H,s,24-CH3),0.95(3H,s,23-CH3),0.92(3H,s,26-CH3),0.90(6H,d,J=1.9 Hz,27-CH3,29-CH3),0.82(3H,s,30-CH3),0.80(3H,s,28-CH3);13C-NMR(151 MHz,CDCl3)δ:15.6(C-25),15.6(C-24),17.6(C-11),18.9(C-6),21.5(C-30),26.1(C-27),27.3(C-2),28.1(C-23),28.9(C-20),30.0(C-28),30.1(C-26),33.2(C-22),33.5(C-29),33.8(C-21),35.0(C-7),35.9(C-12),36.8(C-16),37.7(C-13),37.8(C-10),37.9(C-17),38.1(C-1),38.9(C-8),39.1(C-4),41.4(C-19),48.9(C-9),49.4(C-18),55.7(C-5),79.2(C-3),117.0(C-15),158.2(C-14)。以上数据与文献[16]基本一致,故鉴定为蒲公英赛醇。

化合物10:白色针状结晶,溶于氯仿,在UV 365 nm 下显浅暗斑,UV 254 nm 下无暗斑无荧光。1H-NMR(600 MHz,CDCl3)δ:5.35(1H,m,H-6),3.52(1H,m,H-3),1.01(3H,s,19-CH3),0.92(3H,m,21-CH3),0.86(3H,m,29-CH3),0.83(3H,d,J=2.4 Hz,26-CH3),0.81(3H,d,J=6.7 Hz,27-CH3),0.68(3H,s,18-CH3);13C-NMR(151 MHz,CDCl3)δ:12.0(C-18),12.1(C-29),18.9(C-21),19.2(C-27),19.6(C-19),20.0(C-26),21.2(C-11),23.2(C-28),24.5(C-15),26.2(C-23),28.4(C-16),29.3(C-25),31.8(C-2),32.0(C-7),32.1(C-8),34.1(C-22),36.3(C-20),36.7(C-10),37.4(C-1),39.9(C-12),42.4(C-13),42.5(C-4),46.0(C-24),50.3(C-9),56.2(C-17),56.9(C-14),72.0(C-3),121.9(C-6),140.9(C-5)。以上数据与文献[17]基本一致,故鉴定为谷甾醇。

化合物11:无色针晶(三氯甲烷)。EI-MSm/z:654.2[M+H]+,分子式C45H80O2。1H-NMR(600 MHz,CDCl3)δ:5.35(1H,d,J=5.0 Hz,H-6),3.53(1H,m,H-24),2.35(2H,t,H-4),2.27(2H,m,H-2′),1.00(3H,s,H-19),0.92(3H,m,H-12),0.88(3H,m,H-16′),0.84(3H,s,H-26),0.82(3H,m,H-16′),0.80(3H,s,H-27),0.68(3H,s,H-18);13CNMR(151 MHz,CDCl3)δ:12.0(C-18),12.1(C-29),14.3(C-16′),18.9(C-21),19.2(C-27),19.6(C-19),20.0(C-26),21.2(C-11),22.9(C-15′),23.2(C-28),24.5(C-15),24.9(C-3′),26.2(C-23),28.4(C-16),29.2(C-25),29.3(C-4′,C-5′),29.4(C-6′),29.5(C-7′),29.6(C-8′),29.8(C-9′),29.8(C-10′~13′),31.8(C-2),32.0(C-14′),32.1(C-8),32.1(C-7),34.0(C-22),34.1(C-2′),36.3(C-20),36.7(C-10),37.4(C-1),39.9(C-12),42.4(C-4),42.5(C-13),46.0(C-24),50.3(C-9),56.2(C-17),56.9(C-14),72.0(C-3),121.9(C-6),140.9(C-5),178.7(C-1′)。以上数据与文献[18]基本一致,故鉴定为β-谷甾醇棕榈酸酯。

化合物12:无色无定形固体粉末(甲醇)。EI-MSm/s:713.3[M]+,分子式C40H75NO9。1HNMR(600 MHz,CD3OD)δ:5.76(1H,dt,H-5),5.38(1H,m,H-2),4.28(1H,dd,H-3),3.89(1H,d,J=1.8 Hz,H-2′),3.87(1H,d,J=1.5 Hz,H-1),3.72(1H,dd,J=10.4,3.8 Hz,H-6"),3.40~3.34(1H,m,H-5"),3.31~3.27(1H,m,H-4"),3.31~3.27(1H,m,H-3"),3.20(1H,dd,J=9.2,7.8 Hz,H-2"),2.17~ 2.12(2H,m,H-6),2.12~2.03(2H,m,H-9′),2.02~1.97(2H,m,H-6′),1.75~1.69(1H,m,H-3′),1.58~1.54(2H,m,H-4′),1.25(20H,br,H-7~16),1.39~1.25(2H,m,H-17),1.39~1.25(2H,m,H-5′),1.39~1.25(2H,m,H-18),1.25(6H,br,H-10′~12′),1.25(2H,br,H-13′),1.25(2H,br,H-14′),0.91(3H,t,J=6.9 Hz,H-19),0.91(3H,t,J=6.9 Hz,H-15′);13C-NMR(151 MHz,CD3OD)δ:14.5(C-19,C-15′),23.8(C-14′),23.8(C-18),26.1(C-4′),27.9(C-9′),28.3(C-6′),30.3~30.9(C-7-16,C-5′,C-10′~ 12′),33.1(C-13′),33.1(C-17),33.7(C-6),35.9(C-3′),54.6(C-2),62.7(C-6″),69.7(C-1),71.6(C-4″),72.9(C-3),73.1(C-2′),75.0(C-2″),77.9(C-3″),78.0(C-5″),104.7(C-1″),129.9(C-7′),131.2(C-4),132.0(C-8′),134.4(C-5),177.2(C-1′)。以上数据与文献[19]基本一致,故鉴定为crispin A。

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