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藏药舟叶橐吾根部的化学成分研究

2020-04-30郑国伟郝小江

关键词:倍半萜淡黄色分子式

陈 佳,郑国伟,郝小江

(1.云南中医药大学 云南省傣医药与彝医药重点实验室,云南 昆明 650500;2.云南中医药大学 中药学院,云南 昆明 650500;3.中国科学院 昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室,云南 昆明 650201)

舟叶橐吾(Ligulariacymbulifera)为菊科橐吾属植物,别名舷叶橐吾、船苞橐吾或船苍橐吾,广泛分布于云南西北部、四川西南部至西北部的横断山脉.藏医用其幼苗和嫩叶治疗胆热证、疮疡等症,具有解痰化咳、清热解毒、舒缓疼痛的功效[1-2].舟叶橐吾的主要化学成分是艾里莫芬倍半萜,降碳倍半萜[3-5],Bisabolane倍半萜[6-7]和Pyrrolizidinge生物碱[8].本课题组前期以植物毒活性筛选结果为导向,从舟叶橐吾根部分离得到多个具有潜在化感作用的艾里莫芬倍半萜类化合物[9].为继续深入研究舟叶橐吾的潜在化感作用,本文利用多种色谱分离手段对其根部95%甲醇提取物的化学成分进行了研究,分离得到9个已知化合物,包括1个香豆素,2个黄酮,2个木脂素和4个桂皮酸衍生物(图1).

1 实验部分

1.1 仪器试剂与植物材料

Bruker AVANCE Ⅲ 500/800MHz型核磁共振仪(TMS为内标,德国Bruker公司);Agilent 1200高效液相色谱仪(Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA);MCI GEL树脂(CHP-20P,70~150 μm,日本三菱化工);Sephadex LH-20羟丙基葡聚糖凝胶(40~70 μm,瑞典Amersham Pharmacia Bioteh AB公司);薄层色谱硅胶板GF254、柱层析硅胶(100~200目,200~300目,青岛海洋化工厂);色谱柱(XSELECT CSH Prep C18,5 μm, 19 mm×150 mm, 爱尔兰Waters公司);显色剂为10 % H2SO4的乙醇溶液;所用化学试剂为分析纯(天津化学试剂公司).

实验用植物于2015年8月采集自云南香格里拉地区,由中国科学院昆明植物研究所牛洋副研究员鉴定鉴定为舟叶橐吾(Ligulariacymbulifera),凭证标本(KIB H20150913) 存放在中国科学院昆明植物研究所植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室.

1.2 提取与分离

舟叶橐吾的干燥根15.0 kg粉碎,经体积分数为95% 甲醇(MeOH)回流提取3次(3 × 15 L,每次6 h),减压浓缩得浸膏1.3 kg.浸膏用水悬浮后用乙酸乙酯(EtOAc)萃取得EtOAc部分800 g.用100~200目硅胶拌样进行常压硅胶柱层析,分别用石油醚(PE)、二氯甲烷∶丙酮(CH2Cl2∶Me2CO)(1∶0;9∶1;1∶1;0∶1,V/V) 和MeOH进行洗脱,采用薄层层析硅胶(TLC)对各馏分进行检测,合并相同部分得到5个馏分(Fr. A~E).Fr. C (CH2Cl2∶Me2CO=9∶1,160 g) 经MPLC-MCI柱层析(MeOH∶H2O,20∶80~100∶0,V/V) 梯度洗脱,采用TLC检测合并得到6个馏分(Fr. C-1-C-6).Fr. C-2 (25 g) 分别经常压硅胶柱层析(PE∶Me2CO,80∶1~40∶1,V/V)和凝胶(MeOH)柱层析,HPLC纯化(EtOAc∶H2O,35∶65~20∶80,V/V)后得化合物1(3.2 mg),2(3.9 mg),3(6.3 mg),4(13 mg),5(4.9 mg)和6(5.0 mg).Fr. C-3(18 g)依次经常压硅胶柱层析(CH2Cl2∶Me2CO,200∶1~20∶1,V/V)和凝胶(MeOH)柱层析,再经HPLC纯化(EtOAc∶H2O,50∶50~20∶80,V/V)得到化合物7(5.2 mg),8(2.2 mg)和9(3.7 mg).

图1 化合物1~9的结构

2 结构鉴定

umbelliferone (1) 淡黄色粉末,ESI-MS (m/z):163 [M+H]+, 分子式C9H6O3;1H NMR (500 MHz, CD3OD)δH: 7.67 (1H, d,J= 9.5 Hz, H-4), 7.40 (1H, d,J= 10.0 Hz, H-5), 6.93 (1H, d,J= 2.0 Hz, H-8), 6.82 (1H, d,J= 10.0 Hz, H-6), 6.20 (1H, d,J= 10.0 Hz, H-3);13C NMR (500 MHz, CD3OD)δC: 165.5 (s, C-7), 164.2 (s, C-2), 156.0 (s, C-9), 145.2 (d, C-4), 131.1 (d, C-5), 115.3 (d, C-6), 113.8 (d, C-3), 111.6 (s, C-10), 102.8 (d, C-8).以上数据与文献[10]对照基本一致,故鉴定化合物为umbelliferone.

caffeic acid (2) 淡黄色晶体,ESI-MS (m/z):203 [M+Na]+, 分子式C9H8O4;1H NMR (500 MHz, CD3OD)δH:7.45 (1H, d,J= 1.5 Hz, H-7), 7.06 (1H, s, H-2), 6.82 (1H, d,J= 8.5 Hz, H-5), 6.67 (1H, dd,J= 8.5, 3.0 Hz, H-6), 6.27 (1H, d,J= 1.5 Hz, H-8);13C NMR (500 MHz,CD3OD)δC: 176.0 (s, C-9), 145.9 (s, C-4), 144.1 (s, C-3), 141.0 (d, C-7), 127.8 (s, C-1), 121.4 (d, C-6), 121.2 (d, C-8), 116.6 (d, C-5), 114.5 (d, C-2).以上数据与文献[11]对照基本一致,故鉴定化合物为caffeic acid.

4-acetophenol (3) 白色结晶,ESI-MS (m/z):159 [M+Na]+, 分子式C8H8O2;1H NMR (500 MHz, CD3OD)δH: 7.85 (2H, d,J= 8.7 Hz, H-2, 6), 6.82 (2H, d,J= 8.7 Hz, H-3, 5), 2.50 (3H, s, 8-Me);13C NMR (500 MHz, CD3OD)δC: 199.5 (s, C-7), 164.1 (s, C-1), 132.2 (d, C-2, 6), 130.1 (s, C-4), 116.3 (d, C-3, 5), 26.3 (q, C-8).以上数据与文献[12]对照基本一致,故鉴定化合物为4-acetophenol.

4-(3′,4′-dihydroxycinnamoyl)-oxy-methyl cinnamate (4) 淡黄色固体,ESI-MS (m/z): 341 [M+H]+, 分子式C19H16O6;1H NMR (500 MHz, CD3OD)δH: 8.85 (1H, s, OH), 8.43 (1H, s, OH), 7.60 (1H, d,J= 16.0 Hz, H-7), 7.54 (2H, d,J= 8.0 Hz, H-2, 6), 7.53 (1H, d,J= 16.0 Hz, H-7′), 7.16 (1H, d,J= 2.0 Hz, H-2′), 7.02 (1H, dd,J= 16.0, 2.0 Hz, H-6′), 6.92 (2H, d,J= 8.0 Hz, H-3, 5), 6.85 (1H, d,J= 8.0 Hz, H-5′), 6.33 (1H, d,J= 16.0 Hz, H-8), 6.26 (1H, d,J= 16.0 Hz, H-8′), 3.69 (3H, s, 9-OMe);13C NMR (500 MHz, CD3OD)δC: 167.2 (s, C-9), 166.8 (s, C-9′), 159.4 (s, C-4), 147.6 (s, C-4′), 145.2 (s, C-3′), 144.6 (d, C-7′), 144.5 (d, C-7), 129.8 (d, C-2, 6), 126.5 (s, C-1′), 125.9 (s, C-1), 121.4 (d, C-6′), 115.6 (d, C-3, 5), 115.2 (d, C-5′), 114.6 (d, C-8), 114.2 (d, C-8′), 114.1 (d, C-2′), 50.4 (q, 9-OMe).以上数据与文献[13]对照基本一致,故鉴定化合物为4-(3′,4′-dihydroxycinnamoyl)-oxy-methyl cinnamate.

5′,3-dihydroxy-4′-methoxyflavanone (5) 淡黄色固体,ESI-MS (m/z): 285 [M+H]+, 分子式C16H12O5;1H NMR (500 MHz, CD3OD)δH: 7.92 (1H, d,J= 9.0 Hz, H-8), 7.49 (1H, t,J= 9.0, 6.8 Hz, H-7), 7.40 (1H, d,J= 2.2 Hz, H-2′), 7.08 (1H, d,J= 9.0 Hz, H-6), 6.90 (1H, s, H-6′), 6.87 (1H, d,J= 2.2 Hz, H-3′), 6.64 (1H, s, H-3), 3.92 (3H, s, 4′-OMe);13C NMR (500 MHz, CD3OD)δC: 180.2 (s, C-4), 165.4 (s, C-2), 164.3 (s, C-9), 160.0 (s, C-5), 152.4 (s, C-5′), 149.4 (s, C-4′), 127.5 (d, C-7), 125.5 (s, C-1′), 119.8 (d, C-2′), 117.4 (d, C-6′),116.3 (s, C-10), 113.9 (d, C-6), 112.7 (d, C-3′), 105.5 (d, C-8), 103.7 (d, C-3), 56.5 (q, 4′-OMe).以上数据与文献[14]对照基本一致,故鉴定化合物为5′,3-dihydroxy-4′-methoxyflavanone.

3′,5-dihydroxy-4′-methoxyflacanone (6) 淡黄色固体,ESI-MS (m/z): 287 [M+H]+, 分子式C16H14O5;1H NMR (500 MHz, CD3OD)δH: 7.67 (1H, d,J= 5.5 Hz, H-7), 6.95 (3H, overlap, H-8, 2′, 3′), 6.43 (1H, dd,J= 4.5, 1.0 Hz, H-6), 6.28 (1H, d,J= 1.0 Hz, H-6′), 5.53 (1H, d,J= 1.5 Hz, H-2),3.86 (3H, s, 4′-OMe), 2.97 (1H, dd,J= 1.5, 8.5 Hz, H-3a), 2.67 (1H, dd,J= 1.5, 8.5 Hz, H-3b);13C NMR (500 MHz, CD3OD)δC: 193.1 (s, C-4), 165.7 (s, C-5), 162.4 (s, C-9), 149.3 (s, C-4′), 147.8 (s, C-5′), 133.6 (s, C-1′), 129.7 (d, C-7), 118.9 (d, C-2′), 114.5 (d, C-3′), 113.5 (d, C-6′), 113.1 (s, C-10), 112.5 (d, C-6), 104.2 (d, C-8), 80.7 (d, C-2),56.4 (q, 4′-OMe), 45.0 (t, C-3).以上数据与文献[15]对照基本一致,故鉴定化合物为3′,5-dihydroxy-4′-methoxyflacanone.

picropodophyllin (7) 无定型白色粉末,ESI-MS (m/z): 415 [M+H]+, 分子式C22H22O8;1H NMR (500 MHz, CDCl3)δH: 7.04 (1H, br s, H-8), 6.45 (2H, br s, H-2′, 6′), 6.37 (1H, br s, H-5), 5.93 (2H, d,J= 20.0 Hz, O-CH2-O), 4.51 (2H, m, H-11), 4.43 (1H, dd,J= 6.3, 9.4 Hz, H-1), 4.10 (1H, d,J= 5.0 Hz, H-4), 3.85 (3H, s, 4′-OMe), 3.82 (6H, s, 3′, 5′-OMe), 3.23 (1H, dd,J= 9.3, 5.0 Hz, H-3), 2.73 (1H, d,J= 5.0 Hz, H-2);13C NMR (500 MHz, CDCl3)δC: 177.9 (s, C-12), 153.6 (s, C-5′), 153.6 (s, C-3′), 147.3 (s, C-7), 147.0 (s, C-6), 139.3 (s, C-1′), 137.0 (s, C-4′), 132.1 (s, C-9), 130.6 (s, C-10), 109.2 (d, C-5), 105.5 (d, C-2′), 105.5 (d, C-6′), 105.3 (d, C-8), 101.2 (t, O-CH2-O), 69.8 (t, C-11), 69.4 (d, C-1), 60.9 (q, 4′-OMe), 56.2 (q, 3′-OMe), 56.2 (q, 5′-OMe), 45.4(d, C-3), 44.0 (d, C-4), 42.6 (d, C-2).以上数据与文献[16]对照基本一致,故鉴定化合物为picropodophyllin.

isopicropodophyllone (8) 无定型白色粉末,ESI-MS (m/z): 413 [M+H]+, 分子式C22H20O8;1H NMR (800 MHz, C6D5N)δH: 7.72 (1H, br s, H-8), 6.93 (2H, br s, H-2′, 6′), 6.58 (1H, br s, H-5), 5.98 (2H, d,J= 9.0 Hz, O-CH2-O), 4.96 (2H, m, H-11), 4.92 (1H, m, H-1),4.52 (1H, dd,J=4.0, 7.2 Hz, H-4), 4.31 (1H, d,J= 4.0 Hz, H-3), 3.92 (3H, s, 4′-OMe), 3.72 (6H, s, 3′, 5′-OMe), 2.91 (1H, m, H-2);13C NMR (800 MHz, C6D5N)δC: 195.9 (s, C-1), 178.7 (s, C-12), 154.3 (s, C-3′), 154.3 (s, C-5′), 147.1 (s, C-6), 147.1 (s, C-7), 139.8 (s, C-1′), 137.8 (s, C-4′), 137.8 (s, C-9), 132.2 (s, C-10), 108.6 (d, C-5), 107.1 (d, C-2′), 107.1 (d, C-6′), 105.5 (d, C-8), 101.5 (t, O-CH2-O), 68.4 (t, C-11), 60.6 (q, 4′-OMe), 56.1 (q, 3′-OMe), 56.1 (q, 5′-OMe), 45.6 (d, C-3), 44.9 (d, C-4), 44.1 (d,C-2).以上数据与文献[16]对照基本一致,故鉴定化合物为isopicropodophyllone.

hydrocinnamic acid (9) 淡黄色固体,ESI-MS (m/z): 209 [M+H]+, 分子式C11H12O4;1H NMR (500 MHz, CDCl3)δH:7.89 (2H, d,J= 13.5 Hz, H-2, 6), 7.83 (2H, d,J= 13.5 Hz, H-3, 5), 4.72 (2H, s, H-1′), 4.51 (2H, d,J= 4.2 Hz, H-1″), 3.80 (2H, d,J= 4.2 Hz, H-2″);13C NMR (500 MHz, CDCl3)δC: 165.5 (s, C-2′), 165.4 (s, C-3″), 134.1 (s, C-4), 133.4 (s, C-1), 129.9 (d, C-2, 6), 129.4 (d, C-3, 5), 68.9 (t, C-1′), 63.8 (t, C-2″), 61.4 (t, C-1″).以上数据与文献[17]对照基本一致,故鉴定化合物为hydrocinnamic acid.

3 结语

对舟叶橐吾(Ligulariacymbulifera)根部95% 甲醇提取物的化学成分进行研究,分离得到9个化合物.根据其理化性质及波谱数据,对照文献分别鉴定为umbelliferone (1),caffeic acid (2),4-acetophenol (3),4-(3′, 4′-dihydroxycinnamoyl)-oxy-methyl cinnamate (4),5′, 3-dihydroxy-4′-methoxyflavanone (5),3′, 5-dihydroxy-4′-methoxyflacanone (6),picropodophyllin (7),isopicropodophyllone (8),hydrocinnamic acid (9),均为非萜类已知化合物,其中化合物4~8为首次从该种植物中分离得到.这些化合物将为后续研究舟叶橐吾的潜在化感作用提供物质基础.

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