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苦苣菜中木脂素类化学成分研究

2021-03-26赵榛榛赵志勇施宪宝

锦州医科大学学报 2021年5期
关键词:苦苣脂素乙醇

赵榛榛,赵志勇,施宪宝

(1.锦州医科大学附属第一医院,辽宁 锦州 121000;2.葫芦岛市检验检测中心,辽宁 葫芦岛 125000)

苦苣属为菊科植物多年生草本植物,约有50余种,我国境内有8种(苦苣菜、裂叶苦苣菜、短裂苦苣菜、长裂苦苣菜、全叶苦苣菜、花叶滇苦菜、沼生苦苣菜和南苦苣菜)[1]。苦苣菜为传统中药,始载于《神农本草经》,苦苣菜资源分布广泛[2],在我国各地均有分布。苦苣菜性味苦、寒,具有祛瘀止血、清热解毒、消肿排脓、清肺止咳、益肝利尿的功效[2-3],主要用于治疗咽喉肿痛,痈疮肿毒,肠炎,痢疾,黄疸,以及虫蛇咬伤等疾病。苦苣菜含有多种化学成分,其中黄酮类、萜类、甘油酸酯类、香豆素类、木脂素类以及无机元素等成分[4-7]。近年来,苦苣中有效成分的制备工艺取得了较为显著进展:苦苣菜内生菌代谢产物研究可以明确的发酵产生黄酮类化学成分[8],应用超高压、大孔吸附树脂等多种提取纯化工艺可获得纯度较高的苦苣总黄酮[9-11],应用超声技术制备苦苣多酚类成分[12]。现代研究表明苦苣菜具有多种明确的药理活性:苦苣菜总黄酮具有肝损伤保护作用以及心血管保护作用[13-14],苦苣菜水提取物具有镇咳、祛痰功效[15],其醇提取物则具有降低血糖、血脂的作用[16]。此外,苦苣菜还具有抗氧化、抑菌、抗肿瘤等活性[17]。毒理研究表明,苦苣菜对于小鼠、大鼠以及Beagle犬的心血管系统和中枢神经系统均无明显的毒性[18]。

本课题组在前期对苦苣菜的化学成分进行系统分离得到一系列单体成分[2]1423-1426,为了明确苦苣菜的药效物质基础,本实验进一步完成其化学成分富集工作,对苦苣菜乙醇(70%,v/v)提取物进行系统分离,采用开放柱色谱,半制备液相色谱技术进行分离纯化,从中分离得到8个单体化合物,进一步应用核磁共振技术对各化合物进行结构鉴定,分别为(7S,8R)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether 9′-O-β-D-glucopyranoside、(7R,8R)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether 9′-O-β-D-glucopyranoside、(7R,8S)-3,3′,5-trimethoxy-4′,7-epoxy-8,5′-neolignan-4,9,9′-triol-9-O-β-D-glucopyranoside、(7S,8R)-dihydroxydehydrodiconiferyl alcohol-4-O-β-D-glucopyranoside、(7R,8S)-dihydroxydehydrodiconiferyl alcohol-4-O-β-D glucopyranoside、(7R,8S)-guaiacyl glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether、(7S,8R)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether、(7R,8R)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether 。此8种化合物为首次从苦苣菜属植物中分离得到。

1 仪器与材料

Bruck Avance 600 FT-NMR核磁共振波谱仪购于布鲁克公司,核磁共振波谱分析采用四甲基硅烷(TMS)作为内标,Waters 2535制备型高效液相色谱仪购于沃特世科技(上海)有限公司,Welch C18 色谱柱(10 mm×150 mm,5 μm)购于月旭科技(上海)股份有限公司,柱色谱硅胶(100-200目、200-300目)购于青岛海洋化工厂,D101型大孔吸附树脂购于天津波鸿树脂科技有限公司,葡聚糖凝胶柱色谱LH-20(Sephadex LH-20)购于上海源叶生物科技有限公司,UltimateODS柱色谱填料(40~70 μm)购于月旭科技(上海)股份有限公司,甲醇、乙腈等分析用试剂购于天津科密欧化学有限公司,提取用乙醇购于莱博生物科技有限公司。苦苣菜药材购于河北新祁中药饮品公司,经鉴定为菊科苦苣菜属植物苦苣菜。的干燥全草。

2 提取与分离

苦苣菜的全草药材25 kg,以70%乙醇回流提取3次,每次2 h,过滤后合并提取液,提取液减压浓缩得到浸膏约1.6 kg。以适量水溶解后用大孔吸附树脂柱色谱分离,依次用纯水和体积分数10%、30%、50%、95%的乙醇-水溶液梯度洗脱。其中体积分数30%乙醇-水部分(约350 g)经硅胶柱色谱分离,流动相系统为CH2Cl2~MeOH,体积分数从100∶1~1∶1进行梯度洗脱,得到12个流分(Fr.1 ~ Fr.12)。其中Fr.5~ Fr.7经过反复葡聚糖凝胶柱色谱Sephadex LH-20及ODS柱色谱进行分离,最后采用半制备型高效液相色谱仪纯化得到化合物8个化合物,按照上述顺序其重量分别为12.2、13.5、8.4、22.0、15.2、16.4、23.2、16.8 mg。

3 结构鉴定

化合物1:(7S,8R)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether 9′-O-β-D-glucopyranoside.1H-NMR(600 MHz in DMSO-d6):6.88(1H,d,J=1.5 Hz,H-2′),6.86(1H,d,J=8.3 Hz,H-5),6.77(1H,d,J=8.3 Hz,H-5′),6.75(1H,d,J=1.5Hz,H-2),6.73(1H,d,J=8.3 Hz,H-6′),6.65(1H,d,J=8.3,1.5Hz,H-6),5.13(1H,d,J=4.4 Hz,H-7),4.81(1H,m,H-8),4.21(2H,m,H-9),4.00(1H,d,J=7.8 Hz,H-1″),3.87(2H,m,H-9′),3.82(3H,s,H-3-OMe),3.70(3H,s,H-3′-OMe),3.54(1H,m,H-6″a),3.40(1H,m,H-6b″),3.26(1H,m,H-5″),3.22(1H,m,H-3″),3.18(1H,m,H-4″),3.05(1H,m,H-2″),2.54(2H,m,H-7′),1.86(2H,m,H-8′);13C-NMR(150 MHz in DMSO-d6):δC 149.9(C-3′),147.7(C-3),146.6(C-4′),145.8(C-4),135.7(C-1′),133.8(C-1),121.2(C-6′),119.2(C-6),116.7(C-5′),115.4(C-5),113.7(C-2′),112.4(C-2),103.9(C-1″),84.9(C-8),76.8(C-3″),75.7(C-5″),73.7(C-2″),72.6(C-7),70.9(C-4″),61.8(C-6″),61.2(C-9′),60.6(C-9),56.6(3′-OCH3),55.8(3-OCH3),31.7(C-8′),31.1(C-7′)。

化合物2:(7R,8R)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether 9′-O-β-D-glucopyranoside.1H-NMR(600 MHz in DMSO-d6):6.99(1H,d,J=1.6 Hz,H-2′),6.85(1H,d,J =8.3 Hz,H-5),6.80(1H,d,J=8.3 Hz,H-5′),6.78(1H,d,J=1.6Hz,H-2),6.68(1H,d,J=8.3,1.8Hz,H-6),6.68(1H,d,J=8.3 Hz,H-6′),4.93(1H,d,J=7.6Hz,H-7),4.78(1H,m,H-8),4.26(2H,m,H-9),4.13(1H,d,J=7.8 Hz,H-1″),3.87(2H,m,H-9′),3.73(3H,s,H-3-OMe),3.72(3H,s,H-3′-OMe),3.66(1H,m,H-6″a),3.49(1H,m,H-6″b),3.30(1H,m,H-5″),3.17(1H,m,H-3″),3.15(1H,m,H-4″),3.09(1H,m,H-2″),2.51(2H,m,H-7′),1.77(2H,m,H-8′);13C-NMR(150 MHz in DMSO-d6):δC149.8(C-3′),148.0(C-3),146.8(C-4′),145.5(C-4),134.4(C-1′),133.4(C-1),121.2(C-6′),119.3(C-6),116.5(C-5′),114.1(C-5),112.4(C-2′),111.5(C-2),104.0(C-1″),84.8(C-8),76.4(C-3″),76.1(C-5″),73.8(C-2″),70.4(C-7),70.1(C-4″),67.4(C-9′),62.1(C-6″),60.5(C-9),55.8(3′-OCH3),55.6(3-OCH3),32.2(C-8′),32.1(C-7′)。

化合物3:(7R,8S)-3,3′,5-trimethoxy-4′,7-epoxy-8,5′-neolignan-4,9,9′-triol-9-O-β-D-glucopyranoside.1H-NMR(600 MHz in DMSO-d6):δH 6.87(1H,brs,H-2′),6.80(1H,brs,H-6′),6.65(2H,brs,H-2,6),5.55(1H,d,J=7.6 Hz,H-7),4.35(1H,d,J=7.8 Hz,H-1″),3.94(1H,m,H-9),3.73(3H,s,3′-OCH3),3.70(6H,s,3,5-OCH3),3.68(1H,m,H-9),3.55(1H,m,H-6″),3.52(1H,m,H-8),3.47(2H,m,H-9′),3.36(1H,m,H-6″),3.27( 1H,m,H-5″),3.22(1H,m,H-4″),3.09(1H,m,H-2″),3.06(1H,m,H-3″),2.64(2H,m,H-7′),1.74(2H,m,H-8′);13C-NMR(150 MHz inDMSO-d6):δC147.7(C-3,5),146.5(C-4′),142.4(C-3′),134.4(C-1′),134.3(C-4),132.1(C-1),128.4(C-5′),116.1(C-6′),113.7(C-2′),103.4(C-1″),102.3(C-2),102.1(C-6),86.2(C-7),77.5(C-3″),76.2(C-5″),74.5(C-2″),71.1(C-9),70.8(C-4″),61.2(C-6″),60.7(C-8′),56.6(3′-OCH3),55.1(3,5-OCH3),50.9(C-8),34.5(C-8′),31.7(C-7′)。

化合物4:(7S,8R)-dihydroxydehydrodiconiferyl alcohol-4-O-β-D-glucopyranoside.1H-NMR(600 MHz in DMSO-d6):δH7.09(1H,d,J=7.5 Hz,H-5),6.97(1H,brs,H-2),6.86(1H,brd,J=7.5 Hz,H-6),6.86(1H,dd,J=7.5,1. 5 Hz,H-7),6.62(2H,s,H-2′,6′),4.82(1H,d,J=6.0 Hz,H-1″),3.79(3H,s,3-OCH3),3.75(3H,s,3′-OCH3),3.71(2H,m,H-9),3.66(1H,m,H-6″),3.43(1H,m,H-8),3.42(1H,m,H-6″),3.36(2H,m,H-9′),3.25(1H,m,H-5″),3.25(1H,m,H-3″),3.22(1H,m,H-2″),3.15(1H,m,H-4″),2.57(2H,m,H-7′),1.62(2H,m,H-8′);13C-NMR(150 MHz in DMSO-d6):δC149.6(C-3),146.6(C-4),145.3(C-4′),143.7(C-3′),136.5(C-1′),136.2(C-1),128.4(C-5′),118.6(C-6),116.2(C-6′),115.8(C-5),112.2(C-2′),111.4(C-2),101.1(C-1″),86.6(C-7),76.3(C-5″),77.7(C-3″),73.4(C-2″),68.7(C-4″),63.4(C-9),61.6(C-6″),60.6(C-9′),55.2(3,3′-OCH3),54.3(C-8),34.1(C-8′),31.7(C-7′)。

化合物5:(7R,8S)-dihydroxydehydrodiconiferyl alcohol-4-O-β-D glucopyranoside.1H-NMR(600 MHz inDMSO-d6):δH 7.08(1H,d,J=7. 5 Hz,H-5),6.93(1H,d,J=1.5 Hz,H-2),6.86(1H,dd,J=7.5,1.5Hz,H-6),6.86(1H,dd,J=6.5 Hz,H-7),6.63(2H,s,H-2′,6′),4.89(1H,d,J=6.0 Hz,H-1″),3.87(3H,s,3-OCH3),3.84(3H,s,3′-OCH3),3.80(2H,m,H-9),3.69(1H,m,H-6″),3.44( 1H,m,H-8),3.44(1H,m,H-6″),3.32(2H,m,H-9′),3.26(1H,m,H-3″),3.26(1H,m,H-5″),3.23(1H,m,H-2″),3.20(1H,m,H-4″),2.58(2H,m,H-7′),1.63(2H,m,H-8′);13C-NMR(150 MHz in DMSO-d6):δC149.6(C-3),147.2(C-4),145.7(C-4′),143.9(C-3′),135.6(C-1′),135.0(C-1),128.3(C-5′),118(C-6),116.9(C-6′),115.2(C-5),111.5(C-2′),110.1(C-2),100.2(C-1″),85.6(C-7),77.6(C-3″),76.2(C-5″),73.9(C-2″),70.2(C-4″),63.5(C-9),60.8(C-6″),60.8(C-6″),60.3(C-9′),56.7(3,3′-OCH3),54.5(C-8),34.2(C-8′),31.1(C-7′)。

化合物6:(7R,8S)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether.1H-NMR(400 MHz in DMSO-d6):6.93(1H,d,J=1.6 Hz,H-2),6.81(1H,d,J=8.2 Hz,H-5′),6.79(1H,d,J=8.1,1.6Hz,H-6),6.76(1H,d,J =1.9 Hz,H-2′),6.62(1H,d,J=8.1 Hz,H-5),6.60(1H,d,J=8.2,1.8 Hz,H-6′),4.61(1H,d,J =5.1 Hz,H-7),4.28(1H,m,H-8),3.78(3H,s,H-3-OMe),3.65(3H,s,H-3′-OMe),3.62(1H,m,H-9′a),3.56(1H,m,H-9′b),3.56(2H,m,H-9),2.70(2H,m,H-7′),1.63(2H,m,H-8′);13C-NMR(150 MHz in DMSO-d6):δC149.1(C-3′),147.4(C-3),146.2(C-4′),145.9(C-4),134.4(C-1′),133.2(C-1),120.9(C-6′),119.2(C-6),116.4(C-5′),114.2(C-5),113.2(C-2′),111.9(C-2),84.1(C-8),71.3(C-7),60.5(C-9′),60.2(C-9),56.7(3′-OCH3),56.5(3-OCH3),34.9(C-8′),31.5(C-7′)。

化合物7:(7S,8R)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ethH-NMR(600 MHz in DMSO-d6):6.92(1H,d,J=1.4 Hz,H-2),6.88(1H,d,J=8.2 Hz,H-5),6.82(1H,s,H-2′),6.72(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.64(1H,d,J=8.0 Hz,H-6′),6.60(1H,d,J=8.2,1.4Hz,H-6),5.29(1H,d,J=4.6 Hz,H-7),4.73(1H,m,H-8),4.53(1H,m,H-9′a),4.42(1H,m,H-9′b),4.31(2H,m,H-9),3.77(3H,s,H-3-OMe),3.62(3H,s,H-3′-OMe),2.70(2H,m,H-7′),1.61(2H,m,H-8′);13C-NMR(150 MHz in DMSO-d6):δC149.2(C-3′),147.6(C-3),146.2(C-4′),145.7(C-4),133.8(C-1),133.8(C-1′),120.3(C-6′),119.6(C-6),116.3(C-5′),114.9(C-5),113.9(C-2′),111.8(C-2),84.3(C-8),72.6(C-7),60.7(C-9′),60.1(C-9),56.6(3′-OCH3),55.6(3-OCH3),34.4(C-8′),31.5(C-7′)。

化合物8:(7R,8R)-guaiacyl-glycerol-β-O-4′-dihydroconiferyl ether.1H-NMR(600 MHz in DMSO-d6):6.91(1H,d,J=1.7 Hz,H-2),6.83(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.76(1H,d,J=1.9 Hz,H-2′),6.71(1H,dd,J =8.3,1.8 Hz,H-6),6.65(1H,d,J=8.1 Hz,H-5′),6.62(1H,dd,J=8.1,1.9 Hz,H-6′),5.30(1H,s,H-7),4.60(2H,m,H-9),4.25(1H,m,H-8),3.75(3H,s,H-3-OMe),3.72(3H,s,H-3′-OMe),3.59(1H,m,H-9′a),3.12(1H,m,H-9′b),2.54(2H,m,H-7′),1.61(2H,m,H-8′);13C-NMR(150 MHz in DMSO-d6):δC149.1(C-3′),147.9(C-3),147.3(C-4),145.8(C-4′),134.2(C-1),133.5(C-1′),121.2(C-6′),119.6(C-6),115.1(C-5′),114.2(C-5),113.8(C-2′),111.8(C-2),85.6(C-8),72.1(C-7),60.9(C-9),61.1(C-9′),55.1(3′-OCH3),54.4(3-OCH3),34.1(C-8′),32.3(C-7′)。

4 讨 论

木脂素类化合物广泛存在于天然药物及中药材中,该类化合物是由苯丙素单位(C6 - C3)聚合而成,其原始结构骨架是由两个苯丙素单元氧化聚合,同时也存在三聚和四聚。木脂素类结构类型多样,可分为简单木脂素类、单环氧木脂素类、双环氧木脂素类、联苯型木脂素、联苯环辛烯类木脂素、木脂素内酯类、环木脂素类以及具有8-O-4′ 型新木脂素,部分以木脂素类成分还以糖苷形式存在[19]。木脂素化合物具有多种非常重要的生物活性,在多种疾病的治疗中已经得到广泛应用,如联苯双酯用于肝脏系统疾病的治疗、鬼臼毒素对于肿瘤治疗的应用。以木脂素类为主要活性成分的中药,往往具有非常明确的药效,如五味子、厚朴、细辛以及连翘等。

在本实验中,我们完成对苦苣菜的系统分离并进行化学结构鉴定,得到8个木脂素类成分,经过文献调研,所有成分均为从苦苣菜植物中首次分离得到,由于木脂素类成分具有明确的抗氧化、保肝以及抗肿瘤等生物活性,这与苦苣菜的临床应用具有高度的一致性。因此,这些木脂素类化学成分的发现,为苦苣菜的药效物质研究提供非常重要的研究价值,也为苦苣菜的质量控制标准的建立以及后续产品的开发奠定了坚实的基础。

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