川西小黄菊茎化学成分的研究
2020-04-18陈玉卢青秀年贺凤滕海达杜艳陈曦
陈玉,卢青秀,年贺凤,滕海达,杜艳,陈曦
(中南民族大学 化学与材料科学学院,武汉 430074)
藏医药为我国传统医药的重要组成部分,有着悠久的历史和长期的应用基础.川西小黄菊Pyrethrumtatsienense(Bur. et Franch.) Ling又名鞑新菊或打箭菊,为菊科匹菊属植物[1].生长于海拔3500~5200 m的灌丛、高山、草甸、山坡砾石地或杜鹃灌丛,在我国主要分布于甘肃、西藏、四川、云南及青海等地,为一种民间常用藏药,其性寒,味苦,具有治疗伤口流黄水、黄水疮、肝炎、疮疡、湿热、跌打损伤、头伤、头痛等功效[2],在临床上主要用于脑震荡、黄水病、瘟疫病、太阳穴头痛、跌打损伤和湿热疮疡等病症[3].现代药理研究表明:川西小黄菊化合物具有抗心肌缺血、保肝、抗缺氧和镇痛抗炎等作用[4],但是其物质基础和作用机制都还尚不明确.为了进一步阐明川西小黄菊的药效物质基础,本文对川西小黄菊的化学成分进行了系统的研究.
1 材料与仪器
川西小黄菊购于西藏自治区,由中南民族大学药学院刘新桥副教授鉴定为川西小黄菊Pyrethrumtatsienense(Bur. et Franch.) Ling. 50 μm反相硅胶(日本YMC);200~300目硅胶(青岛海洋化工);80~100目聚酰胺粉(国药集团化学试剂);硫酸香草醛显色剂(硫酸、香草醛、乙醇、水分别为8 mL、0.5 g、10 mL、20 mL);色谱甲醇(昌泰兴业);色谱乙腈(科建化玻教学设备);氘代试剂(DMSO-d6、C5D5N、CDCl3,安诺伦生物科技);其余试剂均为分析纯,由国药集团化学试剂有限公司和上海泰坦化学有限公司生产.
Bruker 600 MHz核磁共振波谱仪(ADVANCE IIITM 600 MHz型,德国布鲁克);半制备型高效液相色谱仪(Untimate3000型,美国戴安);VWD、DAD检测器(Untimate3000型,美国戴安);半制备型色谱柱(5C18-MS-Ⅱ,ID 10 mm250 mm,日本COSMOSIL);旋转蒸发仪(RE2000A型,上海亚荣生化);氮吹浓缩装置(MTN-2800D型,天津奥特赛恩斯仪器).
2 提取和分离
取川西小黄菊茎4.8 kg,用70%乙醇室温浸泡提取3次(每次24 h),合并3次提取液,减压浓缩后得到浸膏约1 kg.将浸膏用80~100目聚酰胺(1.1 kg)拌样,自然晾干,研细.80~100目聚酰胺(4 kg)采用湿法上柱,依次用H2O和30%、50%、70%、100%乙醇进行梯度洗脱,分别得到30%组分32.76 g,50%组分61.38 g,70%组分91.94 g.
50%组分经正相硅胶柱层析分离,用二氯甲烷∶甲醇(体积比99∶1→0∶1)进行梯度洗脱,薄层色谱监测,相同部分合并得到10个组分(Fr.A~J),其中Fr.F经过反复的正、反相硅胶柱色谱和半制备HPLC得到化合物1[2.99 mg,tR=14.12 min,V(甲醇)∶V(水)=30∶70]、4[3.68 mg,tR=23.08 min,V(甲醇)∶V(水)=50∶50]、5[12.68 mg,tR=29.20 min,V(甲醇)∶V(水)=30∶70]、6[11.37 mg,tR=24.56 min,V(甲醇)∶V(水)=40∶60]、7[21.53 mg,tR=25.09 min,V(甲醇)∶V(水)=24∶76]、8[12.13 mg,tR=32.69 min,V(甲醇)∶V(水)=30∶70]、9[30.3 mg,tR=18.78 min,V(甲醇)∶V(水)=50∶50]、11[4.80 mg,tR=25.56 min,V(甲醇)∶V(水)=30∶70]、12[4.55 mg,tR=20.90 min,V(甲醇)∶V(水)=24∶76]、13[7.60 mg,tR=33.79 min,V(乙腈)∶V(水)= 60∶40]. Fr.G经过反相硅胶柱和HPLC分离得到化合物2[0.88 mg,tR=11.80 min,V(甲醇)∶V(水)=24∶76]、3[3.65 mg,tR=11.20 min,V(甲醇)∶V(水)=25∶75]、15[5.74 mg,tR=12.72 min,V(乙腈)∶V(水)=19∶81]. 30%组分经正相硅胶柱层析分离,用二氯甲烷:甲醇(体积比99∶1→0∶1)进行梯度洗脱,TLC检测合并相同部分,共收集到12个组分(Fr.A~L),Fr.C经过HPLC制备得到化合物10[3.27 mg,tR=5.92 min,V(甲醇)∶V(水)=73∶27],Fr.I析出晶体14(8.02 mg)且经过正相硅胶柱和HPLC得到化合物16[152 mg,tR=18.50 min,V(甲醇)∶V(水)=33∶67]、17[5.00 mg,tR=16.55 min,V(甲醇)∶V(水)=41∶59]、18[3.27 mg,tR=12.66 min,V(甲醇)∶V(水)=44∶56].
3 结构鉴定
化合物1:白色粉末,分子式为C7H6O3.1H NMR(600 MHz,C5D5N)δ: 8.47(2H,d,J=7.8 Hz,H-2,H-6),7.26(2H,d,J=7.8 Hz,H-3,H-5);13C NMR(150 MHz,C5D5N)δ: 169.9(-COOH),163.2(C-4),132.9(C-2),132.9(C-6),123.4(C-1),116.2(C-3),116.2(C-5).以上数据与文献[5]报道的基本一致,故鉴定化合物1为对羟基苯甲酸.
化合物2:白色粉末,分子式为C6H6O3.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ: 7.32(1H,s,H-2),7.27(1H,d,J=7.2 Hz,H-6),6.75(1H,d,J=7.2 Hz,H-5);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ: 149.9(C-1),144.9(C-3),144.9(C-4),121.8(C-5),116.7(C-6),115.1(C-2).以上数据与文献[6]报道的基本一致,故鉴定化合物2为1,2,4-苯三酚.
图1 化合物1~18的结构式Fig.1 Chemical structures of compound 1-18
化合物3:白色粉末,分子式为C7H6O4.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ: 7.32(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),7.27(1H,dd,J=8.4,1.8 Hz,H-6),6.77(1H,d,J=8.4 Hz,H-5);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ: 167.5(-COOH),150.0(C-4),144.9(C-3),121.9(C-1),121.8(C-6),116.6(C-2),115.2(C-5).以上数据与文献[7]报道的基本一致,故鉴定化合物3为原儿茶酸.
化合物4:白色粉末,分子式为C9H8O2.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δ: 7.64(1H,d,J=16.2 Hz,H-7),7.59(2H,dd,J=7.8,1.8 Hz,H-2,H-6),7.39(3H,m,H-3,H-4,H-5),6.49(1H,d,J=16.2 Hz,H-8);13C NMR(150 MHz,CD3OD)δ: 171.1(C-9),146.0(C-7),136.1(C-1),131.4(C-4),130.1(C-2),130.1(C-6),129.3(C-3),129.3(C-5),120.2(C-8).以上数据与文献[8]报道的基本一致,故鉴定化合物4为反式肉桂酸.
化合物5:白色粉末,分子式为C9H8O3.1H NMR(600 MHz,C5D5N)δ: 8.13(1H,d,J=16.2 Hz,H-7),7.64(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,H-6),7.18(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,H-5),6.86(1H,d,J=15.6 Hz,H-8);13C NMR(150 MHz,C5D5N)δ: 170.2(C-9),161.5(C-4),144.9(C-7),130.9(C-2),130.9(C-6),126.8(C-1),117.5(C-8),117.2(C-3),117.2(C-5).以上数据与文献[9]报道的基本一致,故鉴定化合物5为反式对羟基肉桂酸.
化合物6:白色粉末,分子式为C9H8O3.1H NMR(600 MHz,C5D5N)δ: 8.82(1H,d,J=16.2 Hz,H-7),7.77(1H,d,J=7.8 Hz,H-6),7.29(1H,m,H-4),7.27(1H,d,J=16.2 Hz,H-8),7.17(1H,d,J=8.4 Hz,H-3),6.95(1H,t,J=7.8 Hz,H-5);13C NMR(150 MHz,C5D5N)δ: 170.4(C-9),158.6(C-2),140.9(C-7),132.0(C-4),129.7(C-6),123.2(C-1),120.5(C-5),120.2(C-8),117.3(C-3).以上数据与文献[10]报道的基本一致,故鉴定化合物6为反式邻羟基肉桂酸.
化合物7:淡黄色粉末,分子式为C9H8O4.1H NMR(600 MHz,C5D5N)δ: 8.15(1H,d,J=15.6 Hz,H-7),7.68(1H,s,H-2),7.25(1H,d,J=7.8 Hz,H-6),7.23(1H,d,J=7.8 Hz,H-5),6.85(1H,d,J=16.2 Hz,H-8);13C NMR(150 MHz,C5D5N)δ: 170.1(C-9),150.4(C-4),147.9(C-3),145.5(C-7),127.4(C-1),122.1(C-6),117.0(C-5),117.0(C-8),115.9(C-2).以上数据与文献[11]报道的基本一致,故鉴定化合物7为反式咖啡酸.
化合物8:白色粉末,分子式为C10H10O4.1H NMR(600 MHz,C5D5N)δ: 8.14(1H,d,J=15.6 Hz,H-7),7.36(1H,br s,H-2),7.29(1H,dd,J=8.4,1.8 Hz,H-6),7.23(1H,overlap,H-2),6.90(1H,d,J=16.2 Hz,H-8),3.78(3H,s,3-OMe);13C NMR(150 MHz,C5D5N)δ: 170.2(C-9),151.1(C-3),149.3(C-4),145.3(C-7),127.2(C-1),124.2(C-6),117.6(C-2),117.1(C-5),111.7(C-8),56.1(3-OMe).以上数据与文献[12]报道的基本一致,故鉴定化合物8为反式阿魏酸.
化合物9:淡黄色粉末,分子式为C11H12O4.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δ: 7.53(1H,d,J=16.2 Hz,H-7),7.03(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.94(1H,dd,J=7.8,1.8 Hz,H-6),6.77(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.25(1H,d,J=16.2 Hz,H-8),4.21(2H,q,J=7.2 Hz,H-1′),1.31(3H,t,J=7.2 Hz,H-2′);13C NMR(150 MHz,CD3OD)δ: 169.5(C-9),149.7(C-4),147.0(C-3),146.9(C-7),127.8(C-1),123.1(C-6),116.6(C-5),115.2(C-2),115.2(C-8),61.6(C-1′),14.8(C-2′).以上数据与文献[13]报道的基本一致,故鉴定化合物9为反式咖啡酸乙酯.
化合物10:白色粉末,分子式为C9H6O2.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ: 8.07(1H,d,J=9.6 Hz,H-4),7.73(1H,d,J=7.8 Hz,H-5),7.62(1H,t,J=7.8 Hz,H-7),7.40(1H,d,J=7.8 Hz,H-8),7.36(1H,t,J=7.8 Hz,H-6),6.50(1H,d,J=9.6 Hz,H-3).以上H谱数据与文献[14]报道的基本一致,故鉴定化合物10为香豆素.
化合物11:白色粉末,分子式为C9H6O3.1H NMR(600 MHz,C5D5N)δ: 7.66(1H,d,J=9.6 Hz,H-4),7.40(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),7.04(1H,m,H-6),7.02(1H,br s,H-8),6.26(1H,d,J=9.6 Hz,H-3);13C NMR(150 MHz,C5D5N)δ: 162.8(C-2),161.0(C-7),156.5(C-9),144.0(C-4),129.7(C-5),113.7(C-3),111.8(C-6),111.7(C-10),103.1(C-8).以上数据与文献[15]报道的基本一致,故鉴定化合物11为7-羟基香豆素.
化合物12:白色粉末,分子式为C9H6O4.1H NMR(600 MHz,C5D5N)δ: 7.65(1H,d,J=9.6 Hz,H-4),7.30(1H,s,H-8),7.17(1H,s,H-5),6.28(1H,d,J=9.6 Hz,H-3);13C NMR(150 MHz,C5D5N)δ: 162.1(C-2),152.8(C-7),145.1(C-6),144.5(C-4),113.3(C-5),112.3(C-3),111.8(C-10),103.9(C-8),其中C-9被溶剂峰覆盖.以上数据与文献[16]报道的基本一致,故鉴定化合物12为6,7-二羟基香豆素.
化合物13:黄色油状物,分子式为C18H30O3.1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ: 7.50(1H,dd,J=15.0,12.0 Hz,H-11),6.18(1H,d,J=15.6 Hz,H-12),6.12(1H,t,J=11.4 Hz,H-10),5.91(1H,m,H-9),2.55(2H,t,J=7.2 Hz,H-14),2.35(2H,t,J=7.2 Hz,H-2),2.31(2H,m,H-8),1.64(2H,m,H-15),1.26~1.44(3-7,16,17-H2),0.90(3H,t,J=6.6 Hz,H-18);13C NMR(150 MHz,CDCl3)δ: 201.6(C-13),179.3(C-1),142.8(C-9),137.3(C-11),129.5(C-12),127.1(C-10),41.4(C-14),34.1(C-2),31.7(C-16),29.3(C-5),29.1(C-4),29.1(C-6),29.0(C-7),28.4(C-8),24.8(C-3),24.3(C-15),22.7(C-17),14.1(C-18).以上数据与文献[17,18]报道的基本一致,故鉴定化合物13为(9Z,11E)-13-氧代-9,11-十八碳二烯酸.
化合物14:白色结晶,分子式为C16H18O9.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δ: 7.56(1H,d,J=16.2 Hz,H-7),7.05(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.95(1H,dd,J=7.8,1.8 Hz,H-6),6.78(1H,d,J=7.8 Hz,H-5),6.26(1H,d,J=15.6 Hz,H-8),5.34(1H,m,H-3′),4.17(1H,m,H-5′),3.74(1H,dd,J=8.4,3.0 Hz,H-4′),2.05~2.23(4H,m,2′-H2,6′-H2);13C NMR(150 MHz,CD3OD)δ: 177.1(C-7′),168.8(C-9),149.7(C-4),147.2(C-7),146.9(C-3),127.9(C-1),123.1(C-6),116.6(C-5),115.3(C-2),115.3(C-8),76.2(C-1′),73.5(C-3′),72.1(C-4′),71.4(C-5′),38.8(C-2′),38.3(C-6′).以上数据与文献[19]报道的基本一致,故鉴定化合物14为绿原酸.
化合物15:白色粉末,分子式为C17H20O9.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ: 7.37(1H,d,J=15.6 Hz,H-7),7.02(1H,br s,H-2),6.97(1H,dd,J=8.4,1.8 Hz,H-6),6.76(1H,d,J=7.8 Hz,H-5),6.10(1H,d,J=15.6 Hz,H-8),4.99(1H,dd,J=9.0,5.4 Hz,H-3′),3.87(1H,m,H-5′),3.57(1H,m,H-4′),3.55(3H,s,-OCH3),2.08~2.13(2H,m,H-2′a,H-6′a),1.91(1H,dd,J=13.2,3.0 Hz,H-2′b),1.75(1H,m,H-6′b);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ: 173.7(C-7′),165.5(C-9),148.6(C-4),145.7(C-3),145.3(C-7),125.4(C-1),121.5(C-6),115.9(C-5),114.6(C-2),113.9(C-8),73.0(C-1′),71.1(C-4′),69.3(C-3′),66.8(C-5′),51.9(-OCH3),37.3(C-2′),35.1(C-6′).以上数据与文献[20]报道的基本一致,故鉴定化合物15为绿原酸甲酯.
化合物16:白色粉末,分子式为C26H32O11.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ: 7.05(1H,d,J=8.4 Hz,H-5′),6.96(1H,d,J=1.2 Hz,H-2′),6.89(1H,d,J=1.2 Hz,H-2),6.86(1H,dd,J=8.4,1.2 Hz,H-6′),6.76(1H,dd,J=7.8,1.2 Hz,H-6),6.73(1H,d,J=7.8 Hz,H-5),4.89(1H,d,J=7.2 Hz,H-1″),4.67(1H,d,J=4.2 Hz,H-7′),4.61(1H,d,J=4.2 Hz,H-7),4.13(2H,m,H-9a,H-9′a),3.77(3H,s,3-OMe),3.76(3H,s,3′-OMe),3.75(1H,overlap,H-9b),3.74(1H,overlap,H-9′b),3.67(1H,br d,J=11.4 Hz,H-6″a),3.46(1H,dd,J=11.4,5.4 Hz,H-6″b),3.04(2H,m,H-8,H-8′),3.17~3.28(4H,m,H-2″~5″);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ: 149.1(C-3),147.7(C-3′),146.1(C-4′),146.0(C-4),135.4(C-1),132.4(C-1′),118.9(C-6′),118.3(C-6),115.3(C-5),115.3(C-5′),110.6(C-2),110.5(C-2′),100.2(C-1″),85.4(C-7′),85.1(C-7),77.2(C-5″),77.0(C-3″),73.4(C-2″),71.2(C-9),71.1(C-9′),69.8(C-4″),60.8(C-6″),55.8(3′-OMe),55.7(3-OMe),53.9(C-8),53.7(C-8′).以上数据与文献[21]报道的基本一致,故鉴定化合物16为松脂素-β-D-吡喃葡萄糖苷.
化合物17:白色粉末,分子式为C26H32O11.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ: 7.03(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.95(1H,br s,H-2),6.88(1H,s,H-2′),6.86(1H,br d,J =8.4 Hz,H-6),6.73(2H,br s,H-5′,H-6′),4.87(1H,d,J=7.2 Hz,H-1″),4.75(1H,d,J=6.0 Hz,H-7′),4.36(1H,d,J=6.6 Hz,H-7),4.07(1H,d,J=9.6 Hz,H-9a),3.75(6H,s,3-OMe,3′-OMe),3.74(1H,m,H-9b),3.72(1H,m,H-9′a),3.65(1H,br d,J=11.4 Hz,H-6″a),3.34(1H,m,H-8′),3.14(1H,m,H-9′b),3.10~3.34(5H,m,H-2″~6″),2.82(1H,m,H-8);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ: 148.9(C-3),147.4(C-3′),145.9(C-4),145.3(C-4′),135.3(C-1),129.6(C-1′),118.2(C-6),117.9(C-6′),115.2(C-5),115.1(C-5′),110.4(C-2),110.0(C-2′),100.1(C-1″),86.8(C-7),81.4(C-7′),77.1(C-5″),76.9(C-3″),73.3(C-2″),70.3(C-9),69.7(C-4″),69.1(C-9′),60.7(C-6″),55.7(3′-OMe),55.6(3-OMe),54.1(C-8),49.4(C-8′).以上数据与文献[22,23]报道的基本一致,故鉴定化合物17为表松脂素4-O-吡喃葡萄糖苷.
化合物18:白色粉末,分子式为C26H32O11.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δ: 7.04(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.95(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.89(1H,d,J=1.8 Hz,H-2′),6.83(1H,dd,J=8.4,1.2 Hz,H-6),6.76(1H,dd,J=8.4,1.8 Hz,H-6′),6.72(1H,d,J=8.4 Hz,H-5′),4.88(1H,d,J=7.2 Hz,H-1″),4.79(1H,d,J=5.4 Hz,H-7′),4.30(1H,d,J=6.6 Hz,H-7),4.05(1H,d,J=9.0 Hz,H-9a),3.76(3H,s,3-OMe),3.75(3H,s,3′-OMe),3.74(1H,m,H-9b),3.72(1H,m,H-9′a),3.36(1H,overlap,H-8′),3.16(1H,m,H-9′b),3.06~3.31(6H,m,H-2″~6″),2.82(1H,m,H-8);13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δ: 148.6(C-3′),147.6(C-3),146.0(C-4),145.4(C-4′),132.4(C-1′),132.3(C-1),118.7(C-6),117.6(C-6′),115.2(C-5′),114.8(C-5),110.3(C-2),109.9(C-2′),100.1(C-1″),87.1(C-7),81.2(C-7′),77.1(C-5″),76.9(C-3″),73.3(C-2″),70.4(C-9),69.7(C-4″),68.9(C-9′),60.7(C-6″),55.7(3′-OMe),55.6(3-OMe),54.0(C-8),49.4(C-8′).以上数据与文献[22,23]报道的基本一致,故鉴定化合物18为表松脂素4′-O-吡喃葡萄糖苷.
4 结语
本文从川西小黄菊中分离鉴定的18个化合物,其中1~3为小分子芳香类化合物,4~9为苯丙酸类成分,10、12为简单香豆素类化合物,13为长链脂肪酸,14、15为奎宁酸的衍生物,16~18为双四氢呋喃木脂素,展现了川西小黄菊化学成分结构类型多样性,为进一步开发该藏药提供了科学依据.