中药香附的化学成分研究

王 蔷，段文兰，段云凤，易春蝶，曾广智，尹俊林

(云南民族大学 民族医药学院 民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室，云南 昆明 650500)

中药香附是莎草科(Cyperaceae)莎草属植物莎草(CyperusrotundusL.)的干燥根茎，别名香附子、雀头香、香附米、香头草等，主要生长于山坡草地或水边湿地上，我国广大地区均有分布[1].香附作为药材使用，始载于《名医别录》[2]，具有调经止痛，理气解郁，消食下气的功效[3]，常用于治疗痛经闭经、月经不调、胃肠紊乱、乳房胀痛等症[4].香附的化学成分复杂，其主要成分为挥发油类，包括单萜、倍半萜及其氧化物[5-6]，此外还含有酚类、黄酮类、三萜、甾醇和生物碱等多种化学成分[7].现代药理学研究表明香附药理作用广泛，具有解热镇痛、抗炎、抑菌、抗氧化、神经保护、抗癌、止泻、抗痛经等活性[8-14].为进一步研究香附的化学成分，探究其药效物质基础，本文利用溶剂提取法及多种分离手段，对香附甲醇提取物的石油醚萃取部分开展系统研究，得到15个化合物，其中包括10个倍半萜类(1～10)化合物和5个甾醇类(11～15)化合物(图1).

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

DRX-600型核磁共振仪(Bruker，瑞士)；AutoSpec Premier P776高分辨磁质谱仪(Waters，美国)；1260 Infinity半制备高效液相色谱仪(Agilent，美国)；6420 Triple Quad LC/MS(Agilent，美国)；NP7000泵-NU3000制备液相(江苏汉邦，中国)；IKA HB10自动旋转蒸发仪(上海圣科，中国)；BS124S型电子分析天平(Sartorius，德国).

Sephadex LH-20(GE Healthcare，美国)；柱色谱用硅胶(100～200、200～300、300～400目；青岛海洋，中国)；薄层色谱硅胶板GF254(青岛海洋，中国)；TLC高效薄层板(青岛海洋，中国)；制备、半制备高效液相色谱仪及LC/MS流动相所用有机溶剂为色谱级甲醇和乙腈(霍尼韦尔，美国)，纯净水(娃哈哈，中国)；其它化学试剂均为分析纯(上海科技，中国).

1.2 植物材料

香附样品于2018年01月购于昆明药材市场-云南盛如生物科技有限公司，药材经云南中医药大学中药学院刘晓莉副教授鉴定为莎草(C.rotundusL.)的干燥根茎.，标本保存于云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室.

1.3 提取与分离

香附(20 kg)干燥粉碎后室温下用95%甲醇提取5次(5×25 L，每次 24 h)，合并提取液，减压浓缩得浸膏 2 kg.浸膏悬浮于适量水中，经石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次分别萃取3次，合并浓缩得到石油醚部分浸膏 412 g，乙酸乙酯部分浸膏 200 g，正丁醇部分浸膏 98.3 g.石油醚部分用60 ～ 100目硅胶 500 g 拌样进行柱色谱分离，洗脱梯度系统为石油醚∶乙酸乙酯=100∶1、50∶1、25∶1、10∶1、5∶1、1∶1、0∶1(V/V)，经TLC检测合并相同组分后得到8个组分，分别记为Fr.1 ～ Fr.8.Fr.3(27.2 g)用Sephadex LH-20(甲醇)分离，得到5个组分Fr.3-1～ Fr.3-5.Fr.3-4(6.7 g)经正相硅胶柱色谱分离，石油醚∶乙酸乙酯=50∶1～5∶1(V/V)梯度洗脱，得到5个组分Fr.3-4-1～ Fr.3-4-5.Fr.3-4-3(0.8 g)用半制备高效液相在流动相乙腈∶水=78∶22(V/V)，流速 1.0 mL/min 的条件下纯化，得到化合物1(3.7 mg，tR=21.6 min).Fr.3-4-5(1.1 g)用半制备高效液相在流动相乙腈∶水=76∶24(V/V)，流速 1.0 mL/min的条件下纯化，得到化合物4(3.8 mg，tR= 5.3 min).组分Fr.4( 67.3 g)进行硅胶柱色谱粗分离，依次用流动相为石油醚∶乙酸乙酯=100∶1、50∶1、25∶1、10∶1、2∶1(V/V)和甲醇进行梯度洗脱，得到4个组分( Fr.4-1 ～ Fr.4-4).组分 Fr 4-2(22.5 g)进行硅胶柱色谱，洗脱体系为石油醚∶二氯甲烷=50∶1～1∶1(V/V)，再用二氯甲烷∶乙酸乙酯=10∶1～1∶1(V/V)层析，TLC检测合并得到7个组分( Fr.4-2-1 ～ Fr.4-2-7).Fr. 4-2-1(896.9 mg)经Sephadex LH-20(甲醇)分离纯化，洗脱液合并后再用半制备高效液相在流动相甲醇∶水=80∶20(V/V)，流速 2.0 mL/min 条件下反复分离纯化制备，得到化合物2(6.8 mg，tR= 30.8 min)和3(5.1 mg，tR= 35.8 min).Fr. 4-2-3(12.9 g)经硅胶柱色谱分离，石油醚∶乙酸乙酯=30∶1～1∶1(V/V)梯度洗脱，TLC检测合并得到5个组分Fr.4-2-3-1～ Fr.4-2-3-5.组分Fr.4-2-3-2(2.1 g)经反相中压制备液相色谱分离，TLC检测洗脱液并合并相同组分，浓缩后经反复半制备高效液相色谱纯化制备，得到化合物7(8.8 mg，流动相乙腈∶水=75∶25(V/V)，流速 2.0 mL/min，tR= 12.3 min)，化合物8(6.7 mg，流动相乙腈∶水=75∶25(V/V)，流速 2.0 mL/min，tR= 28.0 min).Fr.5(70.3 g )经硅胶柱色谱粗分离，流动相为石油醚∶乙酸乙酯= 50∶1、25∶1、10∶1、5∶1、2∶1、1∶1(V/V)进行梯度洗脱，得到5个组分( Fr.5-1 ～ Fr.5-5).组分Fr.5-4(24.2 g)用硅胶柱色谱洗脱，洗脱体系为二氯甲烷∶甲醇=100∶1、50∶1、25∶1、10∶1、5∶1、1∶1(V/V)分离，TLC检测合并相同组分，得到3个组分( Fr.5-4-1 ～ Fr.5-4-3).组分Fr.5-4-1(5.1 g)经反复硅胶柱层析得到化合物11(102.3 mg)，化合物15(59.8 mg).组分Fr.5-4-3(3.3 g)经反复硅胶柱层析后重结晶(丙酮)得到化合物13(32.1 mg)，重结晶(甲醇)得到化合物14(17.9 mg).Fr. 6(23.3 g)用 Sephadex LH-20(甲醇)分离，得到5个组分Fr.6-1 ～ Fr.6-5.组分Fr.6-1经硅胶柱层析，洗脱体系为 二氯甲烷∶甲醇=30∶1、15∶1、5∶1、2∶1、1∶1(V/V)分离，TLC检测合并相同组分，得到5个组分 Fr.6-1-1 ～ Fr.6-1-5.组分 Fr.6-1-1(5.7 g)经反复硅胶柱系统层析得到化合物5(3.9 mg)和化合物6(6.6 mg).组分 Fr.6-1-2(8.1 g)经MCI系统甲醇∶水=80∶20～100∶0(V/V)粗分离后，再经HPLC纯化，得到化合物9(4.1 mg)，化合物10(3.4 mg)和化合物12(10.9 mg).化合物1～15的结构式见图1.

2 结构鉴定

化合物1黄色油状物，分子式C15H22O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ:198.9(C-3)，159.7(C-1)，148.3(C-11)，128.4(C-2)，109.4(CH2-12)，74.2(C-10)，47.9(CH2-4)，42.5(CH-7)，39.7(C-5)，35.9(CH2-9)，35.4(CH2-6)，26.3(CH2-8)，21.2(CH3-14)，20.8(CH3-13)，19.4(CH3-15).以上核磁数据与文献[15]报道的isonardoeudesmol C基本一致，因此鉴定化合物1为isonardoeudesmol C.

化合物2无色油状物，分子式C15H22O.13C NMR(150 MHz，CD4O)δ：201.1(C-2)，173.1(C-10)，149.1(C-11)，123.6(C-1)，108.3(CH2-12)，44.0(CH2-9)，41.4(CH2-3)，40.4(CH-7)，40.1(CH-4)，39.4(C-5)，32.7(CH2-6)，31.6(CH2-8)，19.6(CH3-13)，15.8(CH3-15)，13.8(CH3-14).以上数据与文献[16]报道的(+)-nootkatone基本一致，因此鉴定化合物2为(+)-诺卡酮.

化合物3无色油状物，分子式C12H18O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ:201.2(C-7)，169.9(C-5)，123.2(CH-6)，71.5(CH2-4)，41.2(CH2-1)，40.2(C-3)，40.1(CH2-8)，35.8(C-10)，34.1(CH2-9)，29.0(CH3-12)，24.5(CH3-11)，17.3(CH2-2).以上数据与文献[17]报道的teutenone A基本一致，因此鉴定化合物3为teutenone A.

图1 化合物1～15的结构

化合物4无色油状物，易溶于甲醇，分子式C15H28O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：74.0(CH-3)，44.4(CH-4)，44.2(C-10)，38.0(C-12)，37.0(C-5)，35.6(CH2-9)，35.3(CH2-6)，32.2(CH2-2)，30.7(CH2-1)，24.0(CH2-11)，22.8(CH-8)，21.5(CH3-13)，19.8(CH-7)，19.5(CH3-14)，14.1(CH3-15).以上数据与文献[18]报道的ishwarol B基本一致，因此鉴定化合物4为ishwarol B.

化合物5无色油状物，易溶于甲醇、氯仿，分子式C15H26O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：152.0(C-11)，150.7(C-4)，109.0(CH2-12)，108.2(CH2-15)，73.6(CH-1)，45.8(CH-5)，43.7(CH-7)，40.8(C-10)，35.9(CH2-9)，35.7(CH2-3)，29.7(CH2-2)，29.1(CH2-8)，26.8(CH2-6)，21.06(CH3-13)，15.56(CH3-14).以上数据与文献[19]报道的β-dictyopterol基本一致，因此鉴定化合物5为β-dictyopterol.

化合物6无色油状物，分子式C15H26O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：134.6(C-7)，129.2(C-6)，71.8(C-1)，68.4(CH-8)，42.6(CH-10)，39.7(CH-4)，37.0(CH-5)，34.8(CH2-2)，28.2(CH3-15)，28.1(CH2-9)，26.8(CH-11)，21.6(CH3-13)，21.4(CH2-3)，21.1(CH3-12)，15.36(CH3-14).以上数据与文献[20]报道的1R,3R,6S,7R,10S-7-Isopropyl-4,10-dimethylbicyclo[4.4.0]dec-4-en-3,10-diol基本一致，因此鉴定化合物6为1R,3R,6S,7R,10S-7-Isopropyl-4,10-dimethylbicyclo[4.4.0]dec-4-en-3,10-diol.

化合物7淡黄色油状物，分子式C15H22O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：198.9(C-3)，159.7(C-1)，148.3(C-11)，128.5(CH-2)，109.4(CH2-12)，74.2(C-10)，47.9(CH2-4)，42.3(CH-7)，39.7(C-5)，35.9(CH2-9)，35. 5(CH2-6)，26.3(CH2-8)，21.2(CH3-14)，20.8(CH3-13)，19.4(CH3-15).以上数据与文献[15]报道的isonardoeudesmol B基本一致，因此鉴定化合物7为isonardoeudesmol B.

化合物8无色油状物，易溶于氯仿，分子式C15H22O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：197.3(C-3)，161.6(C-5)，148.9(C-11)，129.6(C-4)，109.4(CH2-12)，74.5(CH-1)，45.1(CH-7)，42.4(CH2-2)，41.2(CH2-10)，37.7(CH2-9)，32.8(CH2-6)，26.5(CH2-8)，20.6(CH3-13)，16.2(CH3-14)，11.0(CH3-15).以上数据与文献[21]报道的lβ-hydroxy-α-cyperone基本一致，因此鉴定化合物8为lβ-hydroxy-α-cyperone.

化合物9无色油状物，分子式C15H26O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：150.5(C-11)，108.6(CH2-12)，79.7(CH-1)，71.4(C-4)，50.4(CH-5)，46.1(CH-7)，39.4(CH2-9)，39.3(CH2-3)，38.9(C-10)，30.0(CH3-15)，26.8(CH2-8)，26.4(CH2-6)，25.6(CH2-2)，20.7(CH3-13)，12.6(CH3-14).以上数据与文献[22]报道的1β,4β-dihydroxyeudesman-11-ene基本一致，因此鉴定化合物9为1β,4β-dihydroxyeudesman-11-ene.

化合物10无色油状物，分子式C15H24O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：152.1(C-11)，150.8(C-4)，109.1(CH2-15)，108.4(CH2-12)，73.7(CH-1)，72.4(CH-3)，45.9(CH-7)，43.8(CH-5)，40.9(C-10)，36.0(CH2-2)，35.9(CH2-9)，29.8(CH2-8)，26.9(CH2-6)，21.2(CH3-13)，15.7(CH3-14).以上数据与文献[23]报道的chrysanthemumin C基本一致，因此鉴定化合物10为chrysanthemumin C.

化合物11白色晶状物，分子式C29H50O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：141.0(C-9)，121.8(CH-11)，71.9(CH-3)，56.9(CH-14)，56.2(CH-17)，50.3(CH-24)，46.0(CH-8)，42.5(C-13)，39.9(CH-5)，37.4(CH2-1)，36.7(CH-20)，36.3(C-10)，34.1(CH2-22)，32.1(CH2-4、CH2-12)，31.8(CH2-2)，29.8(CH2-7)，29.0(CH2-23)，28.4(CH2-16)，26.2(CH-25)，24.4(CH2-15)，23.2(CH2-28)，21.2(CH2-6)，19.9(CH3-19)，19.5(CH3-21)，19.2(CH3-26)，18.9(CH3-27)，12.1(CH3-29)，12.0(CH3-18).以上数据与文献[24]报道的5α-stigmast-9(11)-en-3β-ol基本一致，因此鉴定化合物11为5α-stigmast-9(11)-en-3β-ol.

化合物12白色絮状物，易溶于氯仿，分子式C29H50O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：140.9(C-5)，121.7(CH-6)，71.8(CH-3)，56.8(CH-14)，56.1(CH-17)，50.2(CH-9)，45.9(CH2-4)，42.4(C-13)，39.8(CH2-12)，37.3(CH-24)，36.5(CH2-1)，36.2(C-10)，34.0(CH2-22)，31.9(CH-8、CH-20)，31.7(CH2-7)，29.7(CH2-2)，29.2(CH2-16)，28.3(CH2-11)，26.1(CH2-15)，24.3(CH2-23)，23.1(CH2-28)，21.1(CH3-27)，19.8(CH3-19)，19.4(CH3-21)，19.0(CH3-25)，18.8(CH3-29)，12.0(CH3-26)，11.9(CH3-18).以上数据与文献[25]报道的β-sitosterol基本一致，因此鉴定化合物12为β-谷甾醇.

化合物13白色粉末，分子式C35H60O6.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：140.9(C-5)，121.7(CH-6)，101.2(CH2-1′)，79.7(CH-3)，77.4(CH-5′)，77.2(CH-4′)，73.9(CH-2′)，70.5(CH-3′)，61.5(CH-6′)，56.6(CH-14)，55.9(CH-17)，50.1(CH-9)，45.6(CH-24)，42.3(C-13)，38.8(CH2-12)，37.3(CH2-4)，36.7(C-10)，36.5(CH2-1)，36.0(CH-20)，33.8(CH2-22)，31.9(CH-8)，31.8(CH2-2)，29.7(CH-25)，29.1(CH2-16)，25.8(CH2-23)，24.3(CH2-15)，23.0(CH2-28)，21.1(CH2-11)，20.2(CH3-26)，19.6(CH3-27)，19.4(CH3-19)，19.1(CH3-21)，12.3(CH3-29)，12.1(CH3-18).以上数据与文献[26]报道的β-sitosteryl-D-glucoside基本一致，因此鉴定化合物13为β-谷甾醇糖苷.

化合物14白色絮状物，易溶于氯仿，分子式C29H48O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：140.8(C-5)，138.3(CH-1)，129.2(CH-2)，121.7(CH-6)，71. 8(CH-3)，56.7(CH-14)，56.0(CH-17)，50.1(CH-9)，45.8(CH2-24)，42.3(CH2-4)，39.7(C-13)，37.2(CH2-12)，36.5(C-10)，33.9(CH-20)，31.9(CH-8)，31.6(CH2-22)，29.1(CH2-7)，28.9(CH-25)，28.2(CH2-16)，26.0(CH2-23)，24.3(CH2-15)，23.0(CH2-28)，21.1(CH2-11)，19.8(CH3-27)，19.4(CH3-26)，19.0(CH3-21)，18.8(CH3-19)，12.0(CH3-18)，11.8(CH3-29).以上数据与文献[27]报道的desmosterol基本一致，因此鉴定化合物14为链甾醇.

化合物15白色针状物，分子式C29H48O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：140.8(C-5)，138.4(CH-22)，129.3(CH-23)，121.8(CH-6)，71.8(CH-3)，56.8(CH-17)，56.0(CH-14)，50.1(CH-9)，45.8(CH-24)，42.3(C-13)，39.8(CH2-12)，37.3(CH2-4)，36.5(CH2-1)，36.1(CH-20)，33.9(C-10)，31.9(CH2-7)，31.6(CH-8)，29.1(CH-25)，28.3(CH2-2)，26.0(CH2-16)，24.3(CH2-15)，23.1(CH2-27)，21.1(CH2-11)，19.9(CH2-28)，19.4(CH3-29)，19.0(CH3-26)，18.8(CH3-21)，12.0(CH3-19)，11.9(CH3-18).以上数据与文献[28]报道的stigmasterol基本一致，因此鉴定化合物15为豆甾醇.

3 结语

本研究从莎草属植物香附的石油醚部位中分离鉴定了15个单体化合物，根据理化性质、波谱数据及查阅相关文献，分别鉴定为isonardoeudesmol C(1)、 (+)-诺卡酮(2)、teutenoneA(3)、ishwarol B(4)、β-dictyopterol(5)、1R,3R,6S,7R,10S-7-Isopropyl-4,10-dimethylbicyclo[4.4.0]dec-4-en-3,10-diol(6)、isonardoeudesmol B(7)、lβ-hydroxy-α-cyperone(8)、1β,4β-dihydroxyeudesman-11-ene(9)、chrysanthemumin C(10)、5α-stigmast-9(11)-en-3β-ol(11)、β-谷甾醇(12)、β-谷甾醇糖苷(13)、链甾醇(14)、豆甾醇(15)，其中化合物4和10为首次从莎草属植物中分离得到，在一定程度上丰富了香附的化学成分研究.