轮钟花果实化学成分的研究
2020-01-17王建霞郭洪伟田云刚李明毕绍文魏
王建霞郭洪伟田云刚李 明毕绍文魏 华
(1.吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南吉首 416000; 2.湖南省土家医药研究中心,湖南吉首 416000; 3.曲靖市沾益区万远中药材种植农民专业合作社,云南曲靖 655000)
轮钟花Cyclocodon lancifolius(Roxburgh) Kurz,别名野灵果、肉算盘等,系桔梗科轮钟花属多年生草本植物[1]。1983 年版《中国植物志》 记载其为金钱豹属植物长叶轮钟草[2],主要分布于云南(东南部)、贵州、湖南和东南亚等,根可入药,无毒,甘而微苦,有益气补虚、祛瘀止痛之效[1]。《中华本草》 记载其有“治疗劳倦气虚乏力、跌打损伤、肠绞痛”等效用[3]。它为湘西苗族、贵州民间常用药植物,肉质根,胡萝卜状,当地人民经常以其根代替人参作为大病初愈后的滋补品,有“南方人参”之称,果实呈浆果球状,营养丰富,富含原花青素、果胶和多糖,具有较强的抗氧化作用[4-5],但对其成分的研究仅限于初探,主要含有糖类、生物碱、黄酮、酚类、甾体、蒽醌、三萜[6]。为了更好地开发利用该植物资源,本实验对轮钟花果实70%乙醇提取物化学成分进行研究,从中分离得到8 个化合物,均为首次从轮钟花属植物中发现。
1 材料
AVANCE Ⅲ-600 型核磁共振仪(瑞士Bruker公司);LTQ-Obitrap XL 液质联用仪(美国赛默飞世尔公司);LC-20AT 高效液相色谱仪(日本岛津公司);Rotavapor R-210 旋转蒸发仪(瑞士Buchi公司);LE204E 电子分析天平[梅特勒-托利多仪器(上海) 有限公司];WFH-203B 三用紫外分析仪、BSZ-160F 自动馏分收集器(上海精密科学仪器有限公司)。
柱色谱用硅胶、薄层色谱用硅胶GF254、柱色谱用硅胶 (青岛海洋化工有限公司);Sephadex LH-20 凝胶(瑞士Pharmacia 公司);HW-40C 凝胶(日本Toyopearl 公司)。二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、甲醇(分析纯,成都金山化学试剂有限公司);甲醇(色谱纯,天津市科密欧化学试剂有限公司);水为怡宝水[华润怡宝饮料(中国) 有限公司]。
轮钟花果实于2018 年12 月采自云南省曲靖市沾益区炎方乡小古山村,由毕邵文先生提供,经吉首大学张代贵教授鉴定为桔梗科轮钟花属植物轮钟花Cyclocodon lancifolius(Roxburgh) Kurz 的果实,凭证标本(JIU.WU20181201) 保存于湖南省土家医药研究中心。
2 提取与分离
轮钟花果实(鲜重35 kg) 捣碎后,加70%乙醇40 L,于70 ℃提取4 次(每次2.5 h),合并提取液,减压回收溶剂,浓缩后得总浸膏3 668 g。硅胶拌样粗分,经硅胶柱色谱层析,石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮梯度洗脱,减压浓缩后得乙酸乙酯部位浸膏48.9 g、丙酮部位浸膏46.5 g。
丙酮部位粗浸膏(46.5 g) 用硅胶柱色谱,以二氯甲烷-甲醇(40∶1~2∶1) 梯度洗脱,经TLC检测合并,得到4 个部分FrA.1~4。FrA.1 经硅胶柱色谱层析,二氯甲烷-甲醇(35∶1~2∶1) 梯度洗脱,经TLC 检测合并得到6 个流分 FrA.1-1~1-6,FrA.1-4 经硅胶柱层析,乙酸乙酯-甲醇(50∶1~20∶1) 梯度洗脱,得到3 个流分FrA.1-4-1~1-4-3;FrA.1-4-2 经Sephadex LH-20 (甲醇)洗脱,得到化合物1 (585.1 mg)。FrA.2 经硅胶柱色谱层析,二氯甲烷-甲醇(25∶1~2∶1) 梯度洗脱,经TLC 检测合并得到6 个流分FrA.2-1~2-6,FrA.2-1-1 经硅胶柱层析和HW-40C 柱(甲醇) 洗脱,得化合物2 (9.4 mg)。FrA.3 经硅胶柱色谱层析,二氯甲烷-甲醇(20∶1~1∶1) 梯度洗脱,经TLC 检测合并得到5 个流分FrA.3-1~3-5,FrA.3-1-3 经硅胶柱层析、HW-40C 柱 (甲醇)、HPLC(甲醇-水=13∶ 87),得到化合物3 (6.8 mg)、4(4.4 mg)、5 (20.1 mg)。Fr.4 经硅胶柱层析,乙酸乙酯-甲醇(30∶1~10∶1) 梯度洗脱,经TLC检测合并,得到4 个流分FrA.4-1~4-4,FrA.4-1-3经硅胶柱层析、Sephadex LH-20 柱(甲醇) 洗脱,得到化合物6 (4.8 mg),FrA.4-1-4 经硅胶柱层析、Sephadex LH-20 柱 (甲醇)、HPLC (甲醇-水=40∶60),得到化合物7 (144.1 mg)。乙酸乙酯部位粗浸膏(48.9 g) 经硅胶柱层析,二氯甲烷-乙酸乙酯(15∶1~2∶1) /二氯甲烷-甲醇(15∶1~8∶1) 梯度洗脱,TLC 检测合并得到5 个部分FrB.1~5,FrB.2 经反复硅胶柱色谱层析、HPLC(甲醇-水=43∶57),得化合物8 (3.7 mg)。
3 结构鉴定
化合物1:黄色粉末。ESI-MSm/z:309[M+Na]+,分子式C15H10O6。1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:7.34 (1H,dd,J=1.8,8.4 Hz,H-6′),7.33 (1H,s,H-2′),6.85 (1H,d,J=8.4 Hz,H-5′),6.49(1H,s,H-3),6.39 (1H,d,J=1.8 Hz,H-8),6.15 (1H,d,J=1.8 Hz,H-6);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:93.6 (C-8),98.7 (C-6),102.4(C-3),103.9 (C-10),112.7 (C-6′),115.4 (C-5′),118.9 (C-2′),122.3 (C-1′),145.7 (C-3′),149.6 (C-4′),158.0 (C-9),161.8 (C-5),164.7(C-7),164.9 (C-2),182.5 (C-4)。以上数据与文献[7]基本一致,故鉴定为木犀草素。
化合物2:淡黄色粉末。ESI-MSm/z:149[M+Na]+,分子式C6H6O3。1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:9.50 (1H,s,-CHO),7.35 (1H,d,J=3.0 Hz,H-3),6.55 (1H,d,J=3.0 Hz,H-4),4.57 (2H,s,H-α);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:56.0 (C-α),107.5 (C-3),109.5 (C-4),152.5(C-2),161.8 (C-5),178.0 (-CHO)。以上数据与文献[8]基本一致,故鉴定为5-羟甲基糠醛。
化合物3:白色粉末。ESI-MSm/z:231 [M+Na]+,分子式C8H16O6。1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:4.21 (1H,d,J=7.8 Hz,H-1′),3.81~3.83 (1H,m,H-1a),3.60~3.63 (1H,m,H-1b),1.19 (3H,t,J=7.2 Hz,H-2);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:14.1 (C-2),61.4 (C-6′),63.0 (C-1),70.2 (C-4′),73.7 (C-2′),76.5 (C-3′),76.7 (C-5′),102.7 (C-1′)。以上数据与文献[9]基本一致,故鉴定为乙基β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物4:白色粉末。ESI-MSm/z:266 [M+Na]+,分子式C9H13N3O5。1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:7.98 (1H,d,J=8.4 Hz,H-6),5.86(1H,d,J=4.8 Hz,H-1′),5.65 (1H,d,J=8.4 Hz,H-5),4.13 (1H,t,J=4.8 Hz,H-2′),4.10(1H,t,J=4.8 Hz,H-3′),3.97~3.95 (1H,m,H-4′),3.79 (1H,dd,J=3.0,12.0 Hz,H-5′ a),3.70 (1H,dd,J=3.0,12.0 Hz,H-5′ b);13CNMR (150 MHz,CD3OD)δ:60.9 (C-5′),69.9(C-2′),74.3 (C-3′),84.9 (C-4′),89.2 (C-1′),101.2 (C-5),141.3 (C-6),151.1 (C-2),164.8(C-4)。以上数据与文献[10]基本一致,故鉴定为胞苷。
化合物5:白色粉末。ESI-MSm/z:395 [M+Na]+,分子式C17H24O9。1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:6.71 (2H,s,H-2,6),6.51 (1H,d,J=15.6 Hz,H-7),6.29 (1H,dt,J=15.6,6.0 Hz,H-8),4.83 (1H,d,J=7.8 Hz,H-1′),4.18(1H,dd,J=6.0,1.8 Hz,H-9),3.82 (6H,s,3,5-OCH3),3.74 (1H,dd,J=2.4,12.0 Hz,H-2′),3.62 (1H,dd,J=7.2,12.0 Hz,H-3′),3.42~3.45 (1H,m,H-4′),3.36~3.38 (1H,m,H-5′a),3.15~3.18 (1H,m,H-5′ b);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:55.6 (3,5-OCH3),61.1 (C-6′),62.2 (C-9),69.9 (C-4′),74.3 (C-2′),76.4(C-5′),77.0 (C-3′),103.9 (C-1′),104.0 (C-2,6),128.6 (C-8),129.9 (C-1,7),133.9 (C-4),153.0 (C-3,5)。以上数据与文献[11]基本一致,故鉴定为紫丁香苷。
化合物6:淡黄色油状物。ESI-MSm/z:148[M+Na]+,分子式C6H7NO2。1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:7.96 (1H,d,J=3.0 Hz,H-2),7.32(1H,d,J=9.0 Hz,H-5),7.19 (1H,dd,J=9.0,3.0 Hz,H-4),4.54 (2H,s,H-7);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:63.8 (C-7),121.9 (C-4),123.7(C-5),135.9 (C-2),150.9 (C-6),153.5 (C-3)。以上数据与文献[12]基本一致,故鉴定为5-羟基-2-羟甲基吡啶。
化合物7:淡黄色粉末。ESI-MSm/z:419[M+Na]+,分子式C20H28O8。1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:6.30 (1H,dq,J=15.6,6.6 Hz,H-2),5.88 (1H,dt,J=15.6,7.2 Hz,H-11),5.55(1H,d,J=15.6 Hz,H-3),5.43 (1H,dd,J=15.6,8.4 Hz,H-10),4.40 (1H,d,J=6.6 Hz,H-8),4.29 (1H,d,J=7.8 Hz,H-1′),4.24 (1H,dd,J=8.4,6.6 Hz,H-9),3.55 (2H,t,J=6.6 Hz,H-14),2.16 (1H,td,J=14.4,7.2 Hz,H-12),1.78 (3H,dd,J=6.6,1.8 Hz,H-1),1.60-1.65 (1H,m,H-13),3.82 (1H,dd,J=12.0,1.8 Hz,H-2′),3.62 (1H,dd,J=12.0,6.0 Hz,H-3′),3.27~3.30 (1H,m,H-4′),3.23~3.26(1H,m,H-6′ a),3.16 (1H,m,H-5′ b);13CNMR (150 MHz,CD3OD)δ:17.6 (C-1),28.4 (C-12),31.5 (C-13),60.9 (C-14),61.3 (C-6′),65.1 (C-8),69.9 (C-7),70.2 (C-4′),71.1 (C-6),73.4 (C-2′),76.5 (C-3′),76.6 (C-5′),76.8(C-5),79.8 (C-9),80.4 (C-4),99.3 (C-1′),109.1 (C-3),125.1 (C-10),137.6 (C-11),144.1(C-2)。以上数据与文献[13]基本一致,故鉴定为党参炔苷。
化合物8:白色粉末。ESI-MSm/z:169 [M+Na]+,分子式C9H6O2。1H-NMR (600 MHz,CDCl3)δ:7.72 (1H,d,J=9.6 Hz,H-4),7.54 (1H,t,J=7.8 Hz,H-7),7.49 (1H,d,J=7.8 Hz,H-5),7.34 (1H,d,J=7.8 Hz,H-6),7.28 (1H,t,J=7.8 Hz,H-8),6.43 (1H,d,J=9.6 Hz,H-3);13C-NMR (150 MHz,CDCl3)δ:116.7 (C-3),117.0 (C-8),118.9 (C-10),124.5 (C-6),127.9(C-5),131.9 (C-7),143.5 (C-4),154.1 (C-9),160.9 (C-2)。以上数据与文献[14]基本一致,故鉴定为香豆素。
4 讨论
本研究从轮钟花果实70% 乙醇提取物中分离得到8 个化合物,均为首次从该属植物中发现,涉及黄酮类、聚乙炔醇类、苯丙素类等。其中,黄酮类木犀草素和聚乙炔醇类党参炔苷分离出的量相对较多,可能是主要成分。
文献报道,天然来源的木犀草素具有抗肿瘤、抗氧化、保护神经系统等多种药理活性[15];紫丁香苷具有明显的抗炎镇痛、免疫调节[16-17]作用;5-羟甲基糠醛具有抗氧化、抗心肌缺血、抗肿瘤细胞增殖等多种生物活性[18];党参炔苷对醇、酸等所致胃黏膜损伤有一定的保护作用,呈现较好的抗溃疡活性[19]。本研究丰富了轮钟花物质基础,可为其进一步开发利用提供参考。