打箭菊化学成分研究

陈玉，杜艳，滕海达，年贺凤，卢青秀，杨光忠

(1 中南民族大学 化学与材料科学学院，武汉 430074；2 中南民族大学 药学院，武汉 430074)

打箭菊是菊科匹菊属植物川西小黄菊Pyrethrumtatsienense的干燥头状花序，为一种传统藏药.该植物主要分布于西藏、青海、甘肃、四川、及云南等地.打箭菊具有消炎止痛、祛风除湿、清热解毒的功效.在临床上多用于治疗头痛、疮疡、伤口化脓、黄水疮、跌打损伤、湿热、肝炎等[1,2].现代药理研究表明打箭菊的提取物具有抗炎镇痛、抗心肌缺血、保肝、抗缺氧等作用.国内外学者对打箭菊化学成分进行了研究，其化学成分主要包括黄酮、三萜及挥发油[3].为进一步从该植物中寻找结构新颖和具有一定药理活性的化合物，本文对打箭菊化学成分进行了研究，从中分离鉴定出了17个化合物：苜蓿素(1)、芹菜素(2)、木犀草素(3)、7-羟基香豆素(4)、异莨菪亭(5)、二氢松柏醇(6)、反式阿魏酸(7)、2-羟基苯丙醇(8)、对羟基苯甲醛(9)、对羟基苯乙酮(10)、对羟基苯甲酸(11)、3-甲氧基-4-羟基苯甲酸(12)、(rel-1R,2S,5R,6S)-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-6-(3,4-methylenedioxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane(13)、(rel-1R,5R,6S)-6-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octan-2-one(14)、3-吲哚甲醛(15)、(rel-3S,5R,6S,7E)-3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one(16)、黑麦草内酯(17).

1 仪器与试剂

柱色谱硅胶(200～300目，青岛海洋化工)；甲酸、石油醚、乙酸乙酯、甲醇、正丁醇、乙醇(分析纯，国药集团)；95%工业乙醇；甲醇(色谱级，Sigma公司)；乙腈(色谱级，昌泰兴业)；UItimate 3000半制备型高效液相色谱仪(美国戴安公司，VWD，DAD检测器)；YMC-Pack ODS-A半制备型色谱柱(250 mm×10 mm，5 μm)；AM-600/500型核磁共振波谱仪(德国Bruker公司)；AX224ZH/E型电子天平(奥豪斯仪器)；ZF-I型三用紫外分析仪(上海顾村电光)；RE2000A型旋转蒸发仪(上海亚荣生化)；SHB-111A型循环水式多用真空泵(上海贝茵科技)；反相硅胶(50 μm，YMC·GEL ODS-A-HG，AAG12S50)；GF 254型硅胶板(青岛海洋化工)；酸水(1‰甲酸).

2 提取与分离

打箭菊12 kg粉碎后用70%的乙醇室温浸提3次，每次24 h.将3次提取液过滤，合并滤液，减压浓缩得浸膏2.92 kg.浸膏加水混悬，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取，回收溶剂后得石油醚萃取部分130 g，乙酸乙酯萃取部分283 g，正丁醇萃取部分530 g.取乙酸乙酯萃取部分250 g，上硅胶柱(200～300目，4 kg)，依次用石油醚-乙酸乙酯(9∶1、8∶2、7∶3、1∶1、3∶7、0∶1)、甲醇进行梯度洗脱，等体积收集，薄层检测，合并相同部分得到10个组分(Fr.A～J).Fr.H经反复硅胶柱层析、半制备高效液相色谱得到化合物1(130 mg)、2(40 mg)、3(500 mg)、5(10 mg，乙腈-酸水16∶84，tR=27.87 min)、6(32 mg，乙腈-水 20∶80，tR=14.20 min)、14(5.88 mg，乙腈-酸水 25∶75，tR= 12.33 min)、15(0.51 mg，甲醇-酸水 33∶67，tR= 27.32 min)、16(4.6 mg，甲醇-酸水 33∶67，tR=30.08 min).Fr.G经正相硅胶柱，以二氯甲烷-甲醇为流动相梯度洗脱(1∶0→97∶3)得到5个部分(Fr.G-A-G-E).Fr.G-B经HPLC反复制备得到化合物13(3.51 mg，甲醇-酸水53∶47，tR= 35.71 min)，Fr.G-C经反相硅胶柱，以水-甲醇为流动相梯度洗脱(7∶3、5∶5、3∶7、1∶9)得到7个部分(Fr.G-C-1-G-C-7).Fr.G-C-1经HPLC反复制备得到化合物4(10 mg，乙腈-酸水 20∶80，tR=18.10 min)、7(5 mg，乙腈-酸水 20∶80，tR=18.47 min)、8(4.15 mg，甲醇-酸水 45∶44，tR=13.47 min)、11(1.56 mg，甲醇-酸水 21∶79，tR=23.27 min)、12(8 mg，甲醇-酸水 21∶79，tR=29.69 min)和17(4.07 mg，甲醇-酸水 45∶55，tR=11.44 min).合并Fr.E和Fr.F经反相硅胶柱，以水-甲醇为流动相梯度洗脱(7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、2∶8、1∶9)得4个部分(Fr.EF-1～EF-4).Fr.EF-1经半制备HPLC(甲醇-酸水 28∶72)得到化合物9(3.53 mg，tR=19.41 min)和10(8 mg，tR=24.68 min).化合物1～17的结构式见图1.

图1 化合物1～17的结构式

3 结构鉴定

化合物1：黄色粉末，分子式为C17H14O7.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH:12.96(1H,s,5-OH),7.31(2H,s,H-2′,6′),6.97(1H,s,H-3),6.19(1H,d,J=1.8 Hz,H-6),6.54(1H,d,J=1.8 Hz,H-8),3.88(6H,s,3′,5′-OCH3).以上波谱数据与文献[4]对照基本一致，故鉴定化合物为苜蓿素.

化合物2：黄色粉末，分子式为C15H10O5.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH: 7.92(2H,d,J=8.7 Hz,H-2′,6′),6.92(2H,d,J=8.7 Hz,H-3′,5′),6.78(1H,s,H-3),6.19(1H,d,J=2.1 Hz,H-6),6.47(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),12.97(1H,s,5-OH).以上波谱数据与文献[5]对照基本一致，故鉴定化合物为芹菜素.

化合物3：黄色粉末，分子式为C15H10O6.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH: 7.39(1H,d,J=2.1 Hz,H-2′),7.41(1H,dd,J=2.1,7.8 Hz,H-6′),6.88(1H,d,J=7.8 Hz,H-5′),6.67(1H,s,H-3),6.18(1H,d,J=1.8 Hz,H-6),6.44(1H,d,J=1.8 Hz,H-8)12.98(1H,s,5-OH).以上波谱数据与文献[6]对照基本一致，故鉴定化合物为木犀草素.

化合物4：无色针状结晶，分子式为C9H6O3.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 6.18(1H,d,J=9.6 Hz,H-3),7.84(1H,d,J=9.6 Hz,H-4),7.45(1H,d,J=8.7 Hz,H-5),6.79(1H,dd,J=8.7,2.1 Hz,H-6),6.71(1H,d,J=2.1 Hz,H-8).以上波谱数据与文献[7]对照基本一致，故鉴定化合物为7-羟基香豆素.

化合物5：黄色针状晶体，分子式为C10H8O4.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 7.85(1H,d,J=9.0 Hz,H-4),7.10(1H,s,H-8),6.76(1H,s,H-5),6.20(1H,d,J=9.0 Hz,H-3),3.91(3H,s,7-OCH3).以上波谱数据与文献[8]对照基本一致，故鉴定化合物为异莨菪亭.

化合物6：无色结晶，分子式为：C10H14O3.1H NMR(600 MHz,DMSO-d6)δH: 6.74(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.67(1H,d,J=7.8 Hz,H-5),6.57(1H,dd,J=1.8,7.8 Hz,H-6),2.50(2H,t,J=7.2 Hz,H-7),1.68(2H,m,H-8),3.41(2H,t,J=6.0 Hz,H-9),3.75(3H,s,3-OCH3).13C NMR(150 MHz,DMSO-d6)δC: 133.0(C-1),112.5(C-2),147.4(C-3),144.4(C-4),115.3(C-5),120.3(C-6),31.3(C-7),34.7(C-8),60.2(C-9),55.5(3-OCH3).以上波谱数据与文献[9]对照基本一致，故鉴定化合物为二氢松柏醇.

化合物7：无色针状晶体，分子式为C10H10O4.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 7.58(1H,d,J=15.6 Hz,H-7),7.17(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),7.06(1H,dd,J=1.8,8.4 Hz,H-6),6.81(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.32(1H,d,J=15.6 Hz,H-8),3.89(3H,s,3-OCH3).以上波谱数据与文献[10]对照基本一致，故鉴定化合物为反式阿魏酸.

化合物8：浅黄色油状，分子式为C9H12O2.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 7.00(2H,m,H-2,6),6.73(2H,m,H-1,5),3.56(2H,t,J=6.6 Hz,H-9),2.64(2H,t,J=7.2 Hz,H-7),1.81(2H,m,H-8).13C NMR(150 MHz,CD3OD)δC: 127.9(C-6),131.1(C-2),115.9(C-5),120.4(C-1),129.4(C-3),156.3(C-4),62.6(C-9),33.8(C-8),27.5(C-7).以上波谱数据与文献[11]对照基本一致，故鉴定化合物为2-羟基苯丙醇.

化合物9：黄色针晶，分子式为C7H6O2.1H NMR(600 MHz，CD3OD)δH: 7.78(2H,m,H-2,6),6.92(2H,m,H-3,5),9.77(1H,s,-CHO).以上波谱数据与文献[12]对照基本一致，故鉴定化合物为对羟基苯甲醛.

化合物10：无色针晶，分子式为C8H8O2.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 7.88(2H,d,J=8.7 Hz,H-2,6),6.84(2H,d,J=8.7 Hz,H-3,5),2.52(3H,s,-COCH3).以上波谱数据与文献[13]对照基本一致，故鉴定化合物为对羟基苯乙酮.

化合物11：白色粉末，分子式为C7H6O3.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 6.77(2H,d,J=7.8 Hz,H-3,5),7.87(2H,d,J=7.8 Hz,H-2,6).以上波谱数据与文献[14]对照基本一致，故鉴定化合物为对羟基苯甲酸.

化合物12：白色粉末，分子式为C8H8O4.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 7.56(1H,d,J=1.2 Hz,H-2),6.83(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),7.54(1H,dd,J=1.2,8.4 Hz,H-6)3.89(3H,s,-OCH3).以上波谱数据与文献[15]对照基本一致，故鉴定化合物为3-甲氧基-4-羟基苯甲酸.

化合物13：无色油状，分子式为C20H20O6.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 6.94(1H,d,J=1.8 Hz,H-2′),6.88(1H,d,J=1.8 Hz,H-2″),6.78(1H,d,J=8.1 Hz,H-5′),6.76(1H,d,J=8.1 Hz,H-5″),6.85(1H,dd,J=1.8,8.1 Hz,H-6′),6.81(1H,dd,J=1.8,8.1 Hz,H-6″),3.12(2H,m,H-1,5),4.69(1H,d,J= 6.0 Hz,H-2),4.71(1H,d,J= 5.4 Hz,H-6),4.22(2H,m,H-4α,8α),3.84(2H,m,H-4β,8β),5.93(2H,s,-OCH2O-),3.85(3H,s,-OCH3).13C NMR(150 MHz,CD3OD)δC: 116.0(C-2′),110.9(C-2″),109.0(C-5′),107.5(C-5″),120.6(C-6′),120.0(C-6″),136.5(C-1′),133.7(C-1″),149.4(C-3′),149.1(C-3″),148.6(C-4′),147.3(C-4″),55.6(C-1),55.3(C-5),87.5(C-2),87.3(C-6),72.6(C-4),72.7(C-8),102.4(-OCH2O-),56.4(-OCH3).以上波谱数据与文献[16]对照基本一致，故鉴定化合物为(rel-1R,2S,5R,6S)-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-6-(3,4-methylenedioxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octane.

化合物14：无色油状，分子式为C13H14O5.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 6.96(1H,d,J= 1.8 Hz,H-2′),6.82(1H,dd,J= 1.8,8.1 Hz,H-6′),6.78(1H,d,J= 8.1 Hz,H-5′),3.55(1H,m,H-5),4.08(1H,dd,J= 3.6,9.0 Hz,H-4),4.36(1H,dd,J= 9.6,2.4 Hz,H-4),3.20(1H,m,H-1),4.66(1H,d,J= 6.6 Hz,H-2),4.29(1H,dd,J= 9.0,9.0 Hz,H-8),4.53(1H,dd,J= 9.6,6.6 Hz,H-8),3.86(3H,s,-OCH3).13C NMR(150 MHz,CD3OD)δC: 132.2(C-1′),110.9(C-2′),120.2(C-6′),147.7(C-4′),116.1(C-5′),149.2(C-3′),49.3(C-5),181.1(C-6),71.8(C-8),47.6(C-1),87.8(C-2),70.9(C-4),56.4(-OCH3).以上波谱数据与文献[17]对照基本一致，故鉴定化合物为(rel-1R,5R,6S)-6-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octan-2-one.

化合物15：白色晶体，分子式为C7H9NO.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 8.16(1H,d,J= 7.8 Hz,H-4),7.28(1H,td,J= 1.2,7.2 Hz,H-5),7.24(1H,td,J= 0.6,7.8 Hz,H-6),7.48(1H,d,J= 7.8 Hz,H-7),8.11(1H,s,-NH),9.89(1H,s,-CHO).13C NMR(150 MHz,CD3OD)δC: 139.8(C-2),120.1(C-3),125.0(C-4),123.6(C-5),122.4(C-6),113.1(C-7),125.7(C-4a),138.9(C-7a),187.4(-CHO).以上波谱数据与文献[18,19]对照基本一致，故鉴定化合物为3-吲哚甲醛.

化合物16：无色油状，分子式为：C13H22O4.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 1.56(1H,dd,J=13.2,5.4 Hz,H-2eq),1.24(1H,dd,J=12.6,10.8 Hz,H-2ax),3.74(1H,m,H-3),2.29(1H,dd,J=14.4,4.8 Hz,H-4eq),1.63(1H,dd,J=14.4,9.6 Hz,H-4ax),7.15(1H,d,J=15.6 Hz,H-7),6.16(1H,d,J=15.6 Hz,H-8),2.27(3H,s,H-10),0.94(3H,s,H-11),1.17(3H,s,H-12),1.16(3H,s,H-13).13C NMR(150 MHz,CD3OD)δC: 36.1(C-1),47.6(C-2),64.4(C-3),41.3(C-4),68.8(C-5),70.8(C-6),145.4(C-7),133.8(C-8),200.2(C-9),27.4(C-10),25.1(C-11),29.8(C-12),20.0(C-13).以上波谱数据与文献[20]对照基本一致，故鉴定化合物为(rel-3S,5R,6S,7E)-3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one.

化合物17：白色晶体，分子式为C11H16O3.1H NMR(600 MHz,CD3OD)δH: 5.73(1H,s,H-3),1.97(1H,td,J=2.4,14.4 Hz,H-5α),1.52(1H,d,J=3.6 Hz,H-5β),4.20(1H,m,H-6),2.40(1H,td,J=2.4,13.8 Hz,H-7α),1.72(1H,d,J=4.2 Hz,H-7β),1.45(3H,s,H-8),1.26(3H,s,H-9),1.74(3H,s,H-10).13C NMR(150 MHz,CD3OD)δC: 185.7(C-7b),113.3(C-3),37.2(C-4),48.0(C-5),67.3(C-6),46.4(C-7),89.0(C-7a),174.4(C-2),27.0(C-8),31.0(C-9),27.4(C-10).以上波谱数据与文献[21]对照基本一致，故鉴定化合物为黑麦草内酯.

4 结语

对打箭菊化学成分进行系统分离，除了得到3个黄酮外(1～3)，还得到2个简单香豆素(4、5)，3个苯丙素衍生物(6～8)，4个芳香类化合物(9～12)，2个双四氢呋喃木脂素(13、14)，1个生物碱(15)，2个倍半萜类化合物(16、17)，化合物4～17均为首次从该植物中分离得到.结果表明打箭菊化学成分呈现结构多样性，本研究为打箭菊的进一步开发和利用提供了理论依据.