木荷茎皮化学成分研究

2020-02-19黄新翔何恩铭廖佳若李君豪

亚热带植物科学 2020年3期

黄新翔，何恩铭，廖佳若，李君豪，伊雪，吴春*

(1.厦门医学院机能与临床转化福建省高校重点实验室，福建厦门 361023；2.福建省亚热带植物研究所／福建省亚热带植物生理生化重点实验室，福建厦门 361006；3.厦门医学院药学系，福建厦门 361023)

药材木荷为山茶科(Theaceae)木荷属(Schima)植物木荷(Schima superba)的茎皮。木荷又名荷木、荷树、木艾树等，为亚热带常绿大乔木，主要分布于我国福建、广东、浙江、安徽及云南等省[1]。木荷辛、温、有大毒，具清热解毒之功效，外敷用于治疗疔疮、无名肿毒等[2]。浙江民间曾用其茎皮与草乌同煮，熬汁涂抹于箭头，猎杀野兽[2]。人接触其茎皮可产生红肿、发痒等症状。目前，从该植物分离的化学成分有三萜及皂苷类[3]、木脂素类[4]、黄酮类及其他类成分[5]。木荷茎皮70%乙醇提取物具有较强的抗真菌活性[6]。为了进一步探明木荷茎皮的药效物质基础，对乙酸乙酯萃取部位进行化学成分研究，从中分离得到9个化合物，分别为三十烷酸(1)、棕榈酸(2)、Dodecanoic acid(3)、松脂素(4)、槲皮素(5)、山柰酚(6)、Americanin A(7)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷(8)及槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷(9)。

1 材料与仪器

核磁共振谱(NMR)采用BRUKER AV-400和AV-500型核磁共振仪测定；质谱(ESI-MS)用Finnigan LCQ Advantage MAX型质谱仪测定；分析型HPLC用Agilent 1260系列高效液相色谱仪(HPLC)；制备型HPLC用Agilent 1260系列制备液相色谱仪。柱色谱所用硅胶(300～400目和200～300目)由青岛海洋化工厂提供；硅胶GF254薄层预制板为烟台江友硅胶开发有限公司提供；Sephadex LH-20 (25～100 μm)由瑞士Fluka公司提供；ODS柱层析材料为YMC公司产品；分析型HPLC色谱柱为Welch Materials (XB-C18，4.6 mm × 250 mm，5 μm)及Agilent Zorbax (SB-C18，4.6 mm × 250 mm，5 μm)；制备型HPLC色谱柱为Cosmosil C18色谱柱(20 mm × 250 mm，5 μm)；所用色谱纯、分析纯试剂均由西陇科学股份有限公司提供。

木荷茎皮采集于福建省三明市建宁县，经厦门医学院药学系中药教研室王明军教授鉴定，标本(NO.MH20160311)保存于厦门医学院机能与临床转化福建省高校重点实验室标本室。

2 提取与分离

干燥木荷茎皮(3.0 kg)经适当粉碎，用5倍体积70%乙醇溶液回流提取3次，每次2 h，减压浓缩至无醇味，用蒸馏水悬浮，用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次萃取，分别萃取3次，减压浓缩，得石油醚部分(43 g)、乙酸乙酯部分(103 g)、正丁醇部分(60 g)及水层部分等浸膏。

取乙酸乙酯部分浸膏(103 g)，经硅胶柱色谱，环己烷-乙酸乙酯(100:0、95:5、90:10、80:20、70:30、60:40、50:50、40:60、20:80、0:100)梯度洗脱得流分，经TLC检测后合并为10个组分(Fr.1～Fr.10)。Fr.1经硅胶柱色谱，石油醚-乙酸乙酯(90:10～0:100)梯度洗脱，洗脱流分5～9中有白色粉末析出，经过抽滤洗涤得到化合物1(13.5 mg)。洗脱流分17～22中有白色晶体析出，重结晶后得到化合物3(11.0 mg)。Fr.3经Sephadex LH-20凝胶柱色谱，二氯甲烷-甲醇(3:1)洗脱，洗脱流分12～18中有晶体析出，重结晶得化合物2 (18.3 mg)。洗脱流分25得到化合物4(10.6 mg)。Fr.4经Sephadex LH-20凝胶柱色谱，二氯甲烷-甲醇(1:1)洗脱，得到化合物5 (26.9 mg)和7(21.1 mg)。Fr.5经Sephadex LH-20凝胶柱色谱，二氯甲烷-甲醇(1:1)洗脱，得化合物6(16.7 mg)。Fr.7经过ODS开放柱色谱，甲醇-水(5:5、1:0)洗脱得到10个流分，其中流分8经制备HPLC分离纯化得到化合物8 (15.9 mg)。Fr.9经ODS开放柱色谱，甲醇-水(5:5、1:0)洗脱得到15个流分，流分11经过Sephadex LH-20凝胶柱色谱，纯甲醇洗脱得到11个流分，其中流分5经制备型HPLC分离纯化得到化合物9 (23.7 mg)。

3 结构鉴定

化合物1：白色粉末(丙酮)，ESI-MSm/z:451[M-H]-，结合13C NMR 和1H NMR得分子式C30H60O2。13C NMR (75 MHz, C5D5N)，δC177.9显示1个羧基碳信号，其余碳信号主要集中在δC30.0～32.0之间，提示该分子为含一个羧基的脂肪酸类化合物。1H NMR(400 MHz, C5D5N)δH: 0.87(3H, t,H3-30), 1.45～1.38(m, -CH2), 2.50(2H, t,J=7.4 Hz,H2-2);13C NMR(75 MHz, C5D5N)δH: 175.4(C-1),34.5(C-2), 32.6(C-3), 30.0-29.8(C-4-C-27), 25.9(C-28),22.5(C-29), 14.0(C-30)。化合物NMR数据与文献[7]报道的三十烷酸数据基本一致，故鉴定化合物1为三十烷酸。

化合物2：白色晶体(石油醚-丙酮)，mp 62～63 ℃，ESI-MSm/z: 279[M+Na]+，结合13C NMR和1H NMR得分子式C16H32O2。13C NMR (125 MHz，CDCl3)，δC176.1显示1个羧基碳信号，其余碳信号集中在δC30.0～33.0之间，提示该分子为含一个羧基的脂肪酸类化合物。1H NMR(500 MHz，CDCl3)δH:2.40(2H, t,J=7.8 Hz, H2-2), 1.69(2H, m, H2-3)推测为4个相邻羧基碳上的氢信号；0.90(3H, t,J=6.2 Hz,H3-16)为3个甲基氢信号。13C NMR(125 MHz, CDCl3)δC: 176.1(C-1), 32.9(C-2), 31.7(C-3), 29.0-30.5(C-4-C-13), 31.9(C-14), 22.8(C-15), 14.0(C-16),13.8(C-18)。化合物NMR数据与文献[8]报道的棕榈酸数据基本一致，故鉴定化合物2为棕榈酸。

化合物3：白色晶体(乙酸乙酯)，mp 44～45 ℃，ESI-MSm/z: 199[M-H]-，结合13C NMR 和1H NMR得分子式C12H24O2。13C NMR (125 MHz，CDCl3)，δC177.4显示1个羧基碳信号，其余碳信号集中在δC30.0～34.0之间，提示该分子为含一个羧基的脂肪酸类化合物。1H NMR(500 MHz, CDCl3)δH: 2.37(2H,t,J=7.6 Hz, H-2 ), 1.70(2H, m, H-3)推测为4个相邻羧基碳上的氢信号；0.89(3H, t,J=6.2 Hz, H-12)为3个甲基氢信号。13C NMR(125 MHz, CDCl3)δC:177.4(C-1), 33.5(C-2), 32.7(C-3), 29.8(C-4), 29.6(C-5),29.6(C-6), 29.5(C-7), 29.3(C-8), 29.2(C-9), 24.5(C-10),22.7(C-11), 14.3(C-12)。化合物NMR数据与文献[9]报道的Dodecanoic acid数据基本一致，故鉴定化合物3为Dodecanoic acid。

化合物4：无色油状物，ESI-MSm/z:381[M+Na]+，结合13C NMR 和1H NMR得分子式C20H22O6。1H NMR(400 MHz, CD3OD)δH: 6.89(2H, d,J=2.1 Hz, H2-2, 2′), 6.75(2H, dd,J=8.0, 1.3 Hz, H2-6,6′), 6.70(2H, d,J=8.0 Hz, H2-5, 5′), 4.60(2H, d,J=4.1 Hz, H2-7, 7′), 4.19(2H, dd,J=8.9, 6.9 Hz, H2-9a, 9′a),3.86(6H, s, -OCH3×2), 3.82(2H, dd,J=9.0, 3.8 Hz,H2-9b, 9′b), 3.19(2H, m, H2-8, 8′)。13C NMR(75 MHz,CD3OD)δC: 55.3(C-8, 8′), 56.4(3, 3′-OCH3), 72.4(C-9,9′), 86.9(C-7, 7′), 111.4(C-2, 2′), 117.0(C-5, 5′),120.2(C-6, 6′), 133.7(C-1, 1′), 148.3(C-4, 4′),149.3(C-3, 3′)。以上数据与文献[10]报道的松脂素数据基本一致，故鉴定化合物4为松脂素。

化合物5：黄色无定型粉末，三氯化铁反应呈黄绿色。ESI-MSm/z: 301[M-H]-。结合1H NMR 和13C NMR得分子式为C15H10O7，不饱和度Ω=11，提示该化合物可能为黄酮类化合物。1H NMR谱在低场区显示1个游离氢信号δH12.50(1H, s, 5-OH)；δH6.19(1H, d,J=2.0 Hz, H-6)和6.41(1H, d,J=2.0 Hz,H-8) 为A环上两个氢信号；δH6.88(1H, d,J=8.4 Hz,H-5′)、7.53(1H, dd,J=8.4, 2.0 Hz, H-6′)和7.68(1H, d,J=2.0 Hz, H-2′)为芳香环ABX耦合体系上的氢信号，提示B环为1,3,4-三取代。13C NMR和DEPT-135谱显示该化合物共有15个碳信号，13C NMR(125 MHz, DMSO-d6)δC: 175.8(C-4), 164.4(C-7),161.6(C-5), 156.9(C-9), 148.3(C-4'), 147.0(C-2),145.8(C-3'), 136.7(C-3), 122.3(C-1'), 120.6(C-6'),116.4(C-5'), 115.6(C-2'), 103.2(C-10), 98.3(C-6),93.6(C-8)。化合物5 NMR数据与文献[8]报道的槲皮素数据基本一致，故鉴定化合物5为槲皮素。

化合物6：黄色无定型粉末，三氯化铁反应呈黄绿色。ESI-MSm/z: 287[M+H]+。结合1H NMR 和13C NMR得分子式C15H10O6，不饱和度Ω=11，提示该化合物可能为黄酮类化合物。在1H NMR谱低场区显示1个游离氢信号δH12.47(1H, s, -OH)；δH6.17(1H, d,J=2.1 Hz, H-6)、6.41(1H, d,J=2.1 Hz, H-8)为A环上两个氢信号；δH6.92(2H, d,J=8.4 Hz)、7.75(2H, d,J=8.4 Hz)为芳香环的AA′BB′耦合体系上的氢信号，提示B环是1,4-二取代。13C NMR和DEPT-135谱显示该化合物共有15个碳信号，δC176.3为C环上C-4位羰基碳信号。1H NMR(500 MHz, DMSO-d6)δH: 6.17(1H, d,J=2.1 Hz, H-6),6.41(1H, d,J=2.1 Hz, H-8), 7.75(2H, d,J=8.4 Hz,H2-2',6'), 6.92(2H, d,J=8.4 Hz, H2-3',5'), 12.47(1H,br.s, 5-OH)。13C NMR(125 MHz, DMSO-d6)δC:176.3(C-4), 164.3(C-7), 160.1(C-5), 159.6(C-4'),156.8(C-9),146.1(C-2), 135.5(C-3), 129.0(C-2',6'),121.9(C-1'), 115.3(C-3',5'), 102.5(C-10), 98.6(C-6),93.9(C-8)。化合物6 NMR数据与文献[11]报道的山柰酚基本一致，故鉴定该化合物6为山柰酚。

化合物7：黄色无定型粉末，ESI-MSm/z: 329[M+H]+，结合1H NMR 和13C NMR得分子式C18H16O6。1H NMR(400 MHz, DMSO-d6)δH: 9.60( 1H,d,J=7.5 Hz, H-9′), 7.62(1H, d,J=16.0 Hz, H-7′),7.37(1H, d,J=2.1 Hz, H-2), 7.27(1H, dd,J=2.1, 8.0 Hz,H-6), 7.03(1H, d,J=8.0 Hz, H-5), 6.99(1H, d,J=2.0 Hz, H-2′), 6.98(1H, d,J=7.9 Hz, H-5′), 6.82(1H, dd,J=2.0, 7.9 Hz, H-6′), 6.76(1H, dd,J=7.6, 16.0 Hz,H-8′), 4.87(1H, d,J=8.0 Hz, H-7), 4.15(1H, m, H-8),3.76(1H, dd,J=4.5, 12.3 Hz, H-9), 3.55(1H, dd,J=4.5,12.3 Hz, H-9);13C NMR(75 MHz, DMSO-d6)δC:194.2(C-9′), 153.3(C-7′), 146.3(C-4), 145.9(C-3),145.3(C-4′), 143.9(C-3′), 127.4(C-1′), 127.2(C-1),126.8(C-8′), 123.0(C-6′), 118.9(C-5′), 117.3(C-2′),116.8(C-5), 115.5(C-2), 78.7(C-8), 75.6(C-7),60.0(C-9)。以上数据与文献[12]报道的Americanin A基本一致，故鉴定化合物7为Americanin A。

化合物8：黄色无定型粉末，三氯化铁反应呈黄绿色。ESI-MSm/z: 465 [M+H]+，结合1H NMR 和13C NMR得分子式为C21H20O12，不饱和度Ω=12，提示该化合物可能为黄酮类化合物。1H NMR低场区显示A环上的两个氢信号[δH6.16(1H, d,J=1.4 Hz,H-6)、6.35(1H, d,J=1.4 Hz, H-8)]；δH6.85(1H, d,J=8.2 Hz, H-5′)、7.58(1H, dd,J=8.2, 1.8 Hz, H-6′)和7.84(1H, d,J=1.8 Hz, H-2′)为芳香环的ABX耦合系统，提示B环是1,3,4-三取代；δH5.12(1H, d,J=7.2 Hz)为糖端基碳上氢信号。13C NMR(75 MHz, DMSO-d6)δC: 179.4(C-4), 166.3(C-7), 162.0(C-5), 157.1(C-9),156.3(C-2), 149.4(C-4'), 145.0(C-3'), 133.7(C-3),122.3(C-1'), 121.2(C-6'), 116.3(C-5'), 115.2(C-2'),105.2(C-1"), 101.6(C-10), 99.2(C-6), 94.5(C-8),78.1(C-5"), 77.3(C-3"), 75.3(C-2"), 70.2(C-4"),62.1(C-6")。将化合物NMR数据与文献[13]报道的槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷进行比对基本一致，故鉴定化合物8为槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷。

化合物9：黄色无定型粉末，三氯化铁反应呈黄绿色。ESI-MSm/z: 447 [M-H]-。结合1H NMR和13C NMR得分子式为C21H20O11，不饱和度Ω=12，提示该化合物可能为黄酮类化合物。在1H NMR低场区显示A环上两个氢信号 [δH6.18(1H, d,J=1.9 Hz, H-8)、6.36 (1H, d,J=1.9 Hz, H-6)]；δH6.86(1H, d,J=8.1 Hz, H-5′)、7.25(1H, dd,J=8.1, 2.0 Hz, H-6′)和7.30(1H, d,J=2.0 Hz，H-2′)为一组芳香环的ABX耦合系统氢信号，提示B环为1,3,4-三取代；δH5.25(1H,d,J=1.6 Hz)为糖基碳上氢信号。13C NMR(75 MHz,DMSO-d6)δC: 177.6(C-4), 164.0(C-7), 161.5(C-5),157.8(C-2), 157.5(C-9), 149.0(C-4'), 145.3(C-3'),134.7(C-3), 121.6(C-6'), 121.0(C-1'), 116.4(C-5'),116.1(C-2'), 104.8(C-10), 103.8(C-1″), 99.3(C-6),94.8(C-8), 71.2(C-3″), 71.6(C-4″), 70.6(C-2″),70.4(C-5″), 17.5(C-6″)。将化合物NMR数据与文献[13]报道的槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷比对基本一致，故鉴定化合物9为槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷。