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毛梗豨莶草乙酸乙酯部位化合物分离与结构解析

2020-01-15陈冠宜朱伶俐靳永亮张璐熊文娇刘华

化工管理 2020年7期
关键词:苯环乙酸乙酯羟基

陈冠宜 朱伶俐 靳永亮 张璐 熊文娇 刘华*

(1.江西中医药大学科技学院,江西 南昌 330004;2.江西中医药大学,江西 南昌 330000)

0 引言

中药豨莶草是菊科植物豨莶、腺梗豨莶和毛梗豨莶的干燥地上部分,为我国传统中草药,用药历史悠久,其化学成分复杂,广泛应用于临床,性寒,味辛、苦,归肝、肾经,具有利关节、抗血栓、解毒、祛风湿等临床疗效。目前,对豨莶草的研究多集中在原植物豨莶与腺梗豨莶上,对毛梗豨莶的研究较少,药理实验表明,豨签草中的二萜类、黄酮类、倍半萜类成分能够能有效地祛除风湿、抑制肿瘤、保护心血管系统。

1 化合物结构解析

运用不同柱色谱法,从毛梗豨莶草乙酸乙酯萃取部位分离得到6 种黄酮及酚酸类化合物,分别为槲皮素(化合物1),水杨醇(化合物2),对羟基苯乙酮(化合物3),4-(4-羟基-苯基)-2-丁酮(化合物4),3,5-二甲氧基-4-羟基-苯甲醛(化合物5),对羟基苯甲醛(化合物6)。其中化合物2-5 为首次从毛梗豨莶草植物中分离得到。

化合物1:槲皮素

黄色针晶(甲醇),ESI-MSm/z:303 [M+H]+,分子式为C15H10O7。

在1H-NMR(600 MHz,CD3OD) 谱 中,δ7.51(1H,s,H-2’),6.72(1H,d,J= 8.4 Hz,H-5’),7.37(1H,d,J= 8.5 Hz,H-6’)为黄酮B 环上的ABX 系统。6.02(1H,s,H-6)与6.24(1H,s,H-8)为黄酮A环上位于间位的两个氢信号。在13C-NMR(150 MHz,CD3OD)谱中,δ175.8 是明显的羰基碳信号。综上,并1H-NMR 与13C-NMR数据与文献对比一致,进而可以鉴定该化合物为槲皮素。

化合物2:水杨醇

淡黄色粉末(水),ESI-MSm/z:126 [M-H]-,分子式为C7H8O2。

1H-NMR(600 MHz,D2O) 中,δ 7.24(1H,dd,J=7.5Hz,J=1.7Hz, H-3),6.84(1H,d,J= 8.1 Hz,H-6)推知该化合物为苯环的邻位取代。且该化合物含有1 个羟甲基[δH:4.57(2H,s,H-7),δC:59.6]。13C-NMR(150 MHz,D2O) 中,δ126.5,129.6,120.5,129.5,115.5为典型的苯环碳信号。综上,并1H-NMR 与13C-NMR 数据与文献对比一致,进而可以鉴定该化合物为水杨醇。该化合物为首次从毛梗豨莶草中分离得到。

化合物3:对羟基苯乙酮

无色粉末(甲醇),ESI-MSm/z:134 [M-H]-,分子式为C8H8O2。

1H-NMR(600 MHz,CD3OD)中,δ7.87,6.80,2.53 氢信号的积分比值为2:2:3,推知该化合物为苯环的对位取代。且该化合物含1 个 乙 酰 基[δH:2.53(3H,s,8-CH3);δC:199.4(C-7),26.2(C-8)]。13C-NMR(150 MHz,CD3OD) 中,δ129.2,132.2,116.3,165.9为典型的苯环碳信号,且132.2,116.3 的碳信号强度明显是其他碳信号的2 倍。综上,并1H-NMR 与13C-NMR 数据与文献对比一致,进而可以鉴定该化合物为对羟基苯乙酮。该化合物为首次从毛梗豨莶草中分离得到。

化合物4:4-(4-羟基-苯基)-2-丁酮

无色粉末(甲醇),ESI-MSm/z:163 [M-H]-,分子式为C10H12O2。

1H-NMR(600 MHz,CD3OD) 谱 中,δ7.02(2H,d,J= 8.5 Hz,H-2’/6’),6.70(2H,d,J= 8.5 Hz,H-3’/5’)推 知 该 化 合 物 为 苯环 的 对 位 取 代,且 含1 个 乙 酰 基[δH:2.14(3H,s,1-CH3);δC:28.6(C-1);210.0(C-2)]。13C-NMR(150 MHz,CD3OD) 中,δ131.8,128.8,114.7,155.2 为典型的苯环碳信号。综上,并1H-NMR 与13C-NMR 数据与文献对比一致,进而可以鉴定该化合物为4-(4-羟基-苯基)-2-丁酮。该化合物为首次从毛梗豨莶草中分离得到。

化合物5:3,5-二甲氧基-4-羟基-苯甲醛

淡黄色固体(甲醇),HR-ESI-MSm/z:183.0645 [M+H]+,分子式为C9H10O4。

在1H-NMR(600 MHz,CD3OD) 中,δ9.74(1H,s,-CHO) 是明显的苯环上醛基氢取代信号,3.93(6H,s,-OCH3)提示有2 个连氧甲基。在13C-NMR(150 MHz,CD3OD)中,δ191.4 是一个醛基碳;55.4 是与氧相连的饱和碳,且其碳信号强度比旁边的明显多出一倍,推测55.4 是两个碳。综上,并1H-NMR 与13C-NMR 数据与文献对比一致,进而可以鉴定该化合物为3,5-二甲氧基-4-羟基-苯甲醛。该化合物为首次从毛梗豨莶草中分离得到。

化合物6:对羟基苯甲醛

淡黄色粉末(甲醇),HR-ESI-MSm/z:123.0441 [M+H]+,分子式为C7H6O2。

在1H-NMR(600 MHz,CD3OD) 中,δ9.72(1H,s,-CHO) 是明显的苯环上醛基氢取代信号。6.87(2H,d,J= 8.6 Hz,H-2/6),7.76(2H,d,J= 8.7 Hz,H-3/5)为苯环的邻位氢,提示该苯环为对位取代。在13C-NMR(150 MHz,CD3OD)中,δ191.2 是一个醛基碳信号。综上,并1H-NMR 与13C-NMR 数据与文献对比一致,进而可以鉴定该化合物为对羟基苯甲醛。

2 分离制备过程

2.1 仪器试剂

石油醚AR(60-90℃)、甲醇、甲醇AR、乙酸乙酯AR、饮用纯净水、二氯甲烷AR、无水乙醇AR、浓硫酸AR、正丁醇AR、HPLC液相色谱(梯度)。

2.2 实验材料

分析型反向色谱柱:Welehrom⑧高效液相色谱(4.6mm× 250mm,5μm)

羧甲基纤维素钠(化学纯)

制备型反相色谱柱:YMC-Pack 0DS-AC18 制备柱,20× 250mm,5μm

硅胶(100-200 目)

硅胶(300-400 目)

薄层色谱用硅胶板GF254

ODS

2.3 实验仪器

数显鼓风干燥箱GZX-9140MBF、旋转蒸发仪(RE-52)、Waters 2695 型分析液相Waters2489 型制备液相、循环水真空泵SHE-DC、超声波清洗器KQ-25ODB 、Buchi 中压制备纯化系统、数显恒温水浴锅(HH-2)

2.4 提取

将10kg 干燥毛梗豨莶草粉碎,过20 目筛,以95%乙醇室温回流提取3 次,每次3h,合并提取液。后经过旋转蒸发仪回收溶剂,获得总浸膏约800g,后以5 倍量水混悬,依次以石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇萃取,每种极性溶剂萃取4 次,每次2L,得各萃取部位,经筛选发现乙酸乙酯萃取部位活性较为显著。

2.5 分离

具有活性的乙酸乙酯萃取部位(100g),析出结晶,用乙醇重结晶,得到化合物1(2g)。其他母液再用95%乙醇溶解,与100g 100-200 目硅胶干法拌样,水浴锅干燥蒸干溶剂得干粉待用。取300-400 目硅胶1kg,石油醚浸润装柱,测得柱体积约2.5L。将拌样后的干粉于色谱柱中上样,依次以石油醚:乙酸乙酯15:1- 0:1 梯度洗脱,后用甲醇洗脱,每个梯度洗脱3~5 个柱体积。洗脱后的流分经薄层色谱点样展开合并相同Rf值,得到A~D 组分。

A (3g),运用开放型ODS 柱色谱法进行分离,以30%~ 100%甲醇 梯度洗脱,每个梯度下冲5 个柱体积。洗脱后的馏分经薄层色谱点样展开合并相同Rf值,得到a-1~4。a-1(1.12g)出现白色粉末,用甲醇进行重结晶,得到化合物2(50mg)。

B (6g)与a 一样以开放型ODS 柱色谱法进行分离,得到b-1~3. b-2(0.51g)运用制备型高压柱色谱进行分离,以30%甲醇等度洗脱,得到化合物3(10mg)。

C (4g)与a 一样以开放型ODS 柱色谱法进行分离,得到c-1~5. C-2(1.24g)运用制备型高压柱色谱进行分离,以50%甲醇等度洗脱,得到化合物4(50mg)。

D (4g)与a-样以开放型ODS 柱色谱法进行分离,得到d-1~5.d-2(0.82 g)以适量甲醇溶解,经凝胶柱色谱分离,所得馏分经薄层色谱点样展开合并相 同Rf值,得到d-2-1~4. d-2-1(0.13g)、 d-2-3(0.2 2g)均经制备型高压柱色谱分离,均以30%甲醇等度洗脱,分别得到d-3(0.52g)、d-4(0.72g)分别经制备型高压柱色谱分离,分别以50%甲醇、40%甲醇 等度洗脱,分别得到化合物5(7mg)与6(6mg)。

3 结语

豨莶草用药历史悠久,常用于风湿痹痛的治疗,但也发现了一些新的药理活性,如光抗老化性和多发性硬化症等,这些药理活性研究大多缺乏精确跟踪,活性成分的作用机制也相对模糊,如果我们能进一步讨论具体的活性成分与已知活性化合物的构效关系,可以在一定程度上促进药物靶向治疗的发展,为新药研发提供新思路。

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