丽江黄芩根化学成分的研究
2021-03-29林玉萍付胜男王蒙蒙李欣坪
林玉萍, 付胜男, 王蒙蒙, 李欣坪, 乔 雪, 华 燕
(1.西南林业大学,西南山地森林资源保育与利用教育部重点实验室,云南 昆明 650224;2.云南中医药大学中药学院,云南 昆明 650500)
丽江黄芩ScutellarialikiangensisDiels为唇形科黄芩属植物,生于海拔2 500~3 100 m的山地干燥灌丛或草坡上,主产于云南西北部,在当地常以黄芩地方品种进行使用,具有清热、消炎、解毒等功效[1-3],可用于热病发热、咳嗽、痢疾、吐血等症,其用药历史悠久,但关于化学成分和药理活性的研究不够深入。刘美兰等[4]从丽江黄芩中分离得到6个黄酮类化合物;刁红梅等[5]发现丽江黄芩与正品黄芩的化学成分具有一定差异,并且抗菌活性优于后者。本实验对丽江黄芩根部95%乙醇提取物的化学成分进行研究,利用多种色谱学手段进行分离,波谱学方法进行结构鉴定,从中分离鉴定了13个化合物,其中3、5~6、8、10~13为首次从该植物中分离得到。
1 材料
AV-400MHz型超导核磁共振谱仪(瑞士Bruker公司); Mat-95质谱仪(美国Finnigan公司);显微熔点仪(温度未校正)(日本Yanaco公司);柱层析硅胶(200~300、300~400目)、薄层层析硅胶H(青岛海洋化工厂);Sephadex LH-20柱(瑞典Pharmacia公司);氘代试剂(美国CIL公司)。所用试剂为分析纯(中国天津市化学试剂一厂)或工业纯(云南汕滇药业)。
丽江黄芩于2018年采自云南省丽江市,经云南中医药大学张洁副教授鉴定为唇形科植物丽江黄芩ScutellarialikiangensisDiels的根。
2 提取与分离
取丽江黄芩根的粗粉0.75 kg,以8倍量90%乙醇加热回流提取4次,回收溶剂得醇提浸膏(178.9 g),加入适量水混悬至悬浮液,用乙酸乙酯萃取3次,合并3次萃取液,回收溶剂,得浸膏43.5 g,记为Fr.A;剩余水溶液继续用正丁醇萃取3次,合并3次萃取液,回收溶剂,得浸膏66.8 g,记为Fr.B。
Fr.A组分经硅胶柱,以石油醚、石油醚-乙酸乙酯(100∶1~5∶1)、三氯甲烷-甲醇(100∶1~1∶1)梯度洗脱,经TLC检查合并划分为9个流分A-1~A-9。A-5流分经硅胶柱,石油醚-乙酸乙酯(40∶1~5∶1)梯度洗脱得8个流分,流分3经硅胶柱,石油醚-乙酸乙酯(40∶1)洗脱纯化,重结晶分离得化合物1(18.7 mg);流分6经硅胶柱,石油醚-乙酸乙酯(30∶1)洗脱纯化,再经Sephadex LH-20柱纯化,丙酮洗脱分离得化合物7(21.3 mg);流分8经硅胶柱,环己烷-乙酸乙酯(20∶1)洗脱纯化,再经Sephadex LH-20柱纯化,丙酮洗脱分离得化合物2(18.5 mg)。A-8流分经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(60∶1~5∶1)梯度洗脱得6个流分,流分2经硅胶柱,石油醚-乙酸乙酯(40∶1)洗脱纯化,再经Sephadex LH-20柱纯化,三氯甲烷-甲醇(3∶2)洗脱分离得化合物12(12.6 mg);流分4经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(10∶1)洗脱纯化和重结晶,分离得化合物3(22.6 mg);流分6经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(10∶1)洗脱,再经Sephadex LH-20柱纯化,三氯甲烷-甲醇(3∶2)洗脱分离得化合物8(14.6 mg)。
Fr.B组分经硅胶柱,以三氯甲烷、三氯甲烷-甲醇(100∶1~1∶1)梯度洗脱,经TLC检查合并划分为9个流分B-1~B-9。B-2流分经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(100∶1~20∶1)梯度洗脱得7个流分,流分3经硅胶柱三氯甲烷-甲醇(15∶1)洗脱,再经Sephadex LH-20柱纯化,丙酮洗脱分离得化合物13(9.8 mg);流分5经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(10∶1)洗脱纯化,重结晶分离得化合物4(16.1 mg)。B-6流分经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(40∶1~1∶1)梯度洗脱得5个流分,流分1经硅胶柱三氯甲烷-甲醇(15∶1)洗脱纯化,再经Sephadex LH-20柱纯化,三氯甲烷-甲醇(3∶2)洗脱分离得化合物5(13.8 mg);流分2经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(15∶1)洗脱纯化,再经Sephadex LH-20柱纯化,丙酮洗脱分离得化合物9(15.2 mg);流分3经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(10∶1)洗脱纯化,重结晶分离得化合物10(19.4 mg)。B-8流分经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(50∶1~10∶1)梯度洗脱得9个流分,流分4经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(20∶1)洗脱纯化,重结晶分离得化合物11(10.3 mg);流分6经Sephadex LH-20柱纯化三氯甲烷-甲醇(3∶2)洗脱,再经硅胶柱,三氯甲烷-甲醇(5∶1)洗脱纯化和重结晶,分离得化合物6(8.9 mg)。
3 结构鉴定
化合物1:黄色针状结晶(甲醇),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:284.3[M]+,分子式C16H12O5。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.51(1H, s,5-OH),10.80(1H,s,7-OH),8.08(2H,d,J=6.5 Hz, H-2′,6′),7.62(3H,m,H-3′~5′),6.99(1H,s,H-3),6.32(1H,s,H-6),3.87(3H,s,8-OCH3);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:163.0(C-2),105.0(C-3),182.0(C-4),156.2(C-5),99.1(C-6),157.3(C-7),127.7(C-8),150.0(C-9),103.7(C-10),130.8(C-1′),126.2(C-2′,6′),129.2(C-3′,5′),132.0(C-4′),61.0(8-OCH3)。以上数据与文献[6]基本一致,故鉴定为汉黄芩素。
化合物2:黄色结晶(丙酮),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:270.2[M]+,分子式C15H10O5。1H-NMR(400 MHz,C5D5N)δ:7.92(2H,m,H-2′,6′),7.28(3H,m,H-3′~5′),7.20(1H,s,H-3),6.57(1H,s,H-8);13C-NMR(100 MHz,C5D5N)δ:164.5(C-2),104.9(C-3),183.1(C-4),147.0(C-5),130.8(C-6),155.2(C-7),95.3(C-8),151.2(C-9),105.2(C-10),133.5(C-1′),127.3(C-2′,6′),129.6(C-3′,5′),133.0(C-4′)。以上数据与文献[7]基本一致,故鉴定为黄芩素。
化合物3:黄色粉末(甲醇),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:446.4[M]+,分子式C21H18O11。1H-NMR(400 MHz,C5D5N)δ:8.07(2H,m,H-2′,6′),7.57(3H,m,H-3′~5′),7.04(1H,s,H-3),6.84(1H,s,H-8),5.23(1H,d,J=7.2 Hz,H-1″),4.04~3.18(6H,m,H-2″~6″);13C-NMR(100 MHz,C5D5N)δ:163.5(C-2),108.2(C-3),183.8(C-4),152.3(C-5),130.8(C-6),155.5(C-7),95.0(C-8),153.0(C-9),103.7(C-10),132.6(C-1′),127.5(C-2′,6′),131.0(C-3′,5′),133.2(C-4′),100.8(C-1″),75.1(C-2″),77.3(C-3″),72.8(C-4″),77.6(C-5″),170.8(C-6″)。以上数据与文献[8]基本一致,故鉴定为黄芩苷。
化合物4:黄色粉末(甲醇),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:254.2[M]+,分子式C15H10O4。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.85(1H, s,5-OH),10.93(1H,s,7-OH),8.05(2H,d,J=8.0 Hz,H-2′,6′),7.62(3H,m,H-3′~5′),6.95(1H,s,H-3),6.56(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),6.77(1H,d,J=2.1 Hz,H-6);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:163.6(C-2),105.7(C-3),182.2(C-4),161.7(C-5),99.4(C-6),164.8(C-7),94.6(C-8),158.0(C-9),104.4(C-10),131.2(C-1′),126.9(C-2′,6′),129.6(C-3′,5′),132.4(C-4′)。以上数据与文献[9]基本一致,故鉴定为白杨素。
化合物5:白色针状结晶(甲醇),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:430.4[M]+,分子式C21H18O10。1H-NMR(400 MHz,C5D5N)δ:7.92(2H,m,H-2′,6′),7.48(3H,m,H-3′~5′),7.05(1H,s,H-3),6.94(1H,d,J=1.6 Hz,H-8),6.11(1H,d,J=1.6 Hz,H-6),5.35(1H,d,J=7.2 Hz,H-1″),4.73~4.47(4H,m,H-2″~5″);13C-NMR(100 MHz,C5D5N)δ:164.3(C-2),110.1(C-3),183.4(C-4),163.0(C-5),100.2(C-6),163.6(C-7),94.7(C-8),156.1(C-9),106.5(C-10),133.2(C-1′),126.7(C-2′,6′),129.3(C-3′,5′)133.8(C-4′),101.8(C-1″),74.6(C-2″),77.9(C-3″),73.4(C-4″),78.1(C-5″),170.2(C-6″)。以上数据与文献[8]基本一致,故鉴定为白杨素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷。
化合物6:白色针状结晶(甲醇),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:430.4[M]+,分子式C21H18O10。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:13.52(1H, s,5-OH),8.19(2H,m,H-2′,6′),7.62(1H,d,J=7.9 Hz,H-4′),7.57(2H,d,J=7.9 Hz,H-3′,5′),7.01(1H,s,H-3),4.78(1H,d,J=9.9 Hz,H-1‴),4.73(1H,d,J=9.6 Hz,H-1″),3.90(1H,m,H-2‴),3.86(1H,m,H-2″,4″),3.78(1H,m,H-6‴),3.67(1H,m,H-5″),3.56(1H,m,H-6‴),3.45(1H,m,H-4‴),3.31(1H,m,H-3‴),3.27(1H,m,H-5‴),3.12(1H,m,H-3″);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:163.5(C-2),104.8(C-3),182.4(C-4),157.1(C-5),108.3(C-6),161.2(C-7),105.3(C-8),155.2(C-9),104.0(C-10),131.0(C-1′),129.2(C-2′,6′),126.9(C-3′,5′)132.0(C-4′),74.1(C-1″),69.6(C-2″),72.8(C-3″),68.4(C-4″),70.1(C-5″),73.2(C-1‴),70.9(C-2‴),78.9(C-3‴),60.4(C-4‴),81.9(C-5‴),61.2(C-6‴)。以上数据与文献[10]基本一致,故鉴定为白杨素-6-C-α-L-阿拉伯吡喃糖基-8-C-β-D-葡萄吡喃糖苷。
化合物7:黄色粉末(氯仿),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:284.3[M]+,分子式C16H12O5。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.98(1H, s,5-OH),7.87(2H,dd,J=8.0,1.7 Hz H-2′,6′),7.52(3H,m,H-3′~5′),6.67(1H, s,H-3),6.62(1H, s,H-8),4.03(3H,s,6-OCH3);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:164.4(C-2),106.2(C-3),183.3(C-4),153.5(C-5),132.1(C-6),155.4(C-7),93.7(C-8),152.3(C-9),105.5(C-10),130.6(C-1′),126.5(C-2′,6′),129.3(C-3′,5′),131.6(C-4′),61.1(6-OCH3)。以上数据与文献[11]基本一致,故鉴定为千层纸素A。
化合物8:白色针状结晶(甲醇),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:460.4[M]+,分子式C22H20O11。1H-NMR(400 MHz,C5D5N)δ:7.83(2H,d,J=7.5 Hz,H-2′,6′),7.60(3H,m,H-3′~5′),6.59(1H,s,H-3),6.12(1H,s,H-8),4.65(1H,d,J=7.4 Hz,H-1″),4.51-4.12(4H,m,H-2″~5″),3.78(3H,s,6-OCH3);13C-NMR(100 MHz,C5D5N)δ:161.6(C-2),100.9(C-3),183.0(C-4),153.6(C-5),134.1(C-6),156.2(C-7),94.9(C-8),157.2(C-9),104.9(C-10),132.2(C-1′),123.0(C-2′,6′),130.2(C-3′,5′),133.7(C-4′),101.0(C-1″),74.1(C-2″),77.6(C-3″),70.4(C-4″),77.9(C-5″),169.2(C-6″),60.7(6-OCH3)。以上数据与文献[8]基本一致,故鉴定为千层纸素A-7-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷。
化合物9:黄色粉末(甲醇),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:256.3[M]+,分子式C12H16O6。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.99(1H,s,5-OH),10.83(1H,s,2′-OH),7.86(1H,dd,J=8.5,1.8 Hz,H-6′),7.39(1H,t,J=9.8 Hz,H-4′),7.05(1H,d,J=8.5 Hz,H-3′),7.04(1H,s,H-3),6.99(1H,d,J=8.5 Hz,H-5′),6.57(1H,s,H-8),3.76(3H, s,6-OCH3);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:161.3(C-2),108.5(C-3),182.3(C-4),152.6(C-5),131.3(C-6),157.4(C-7),94.2(C-8),152.6(C-9),104.1(C-10),117.3(C-1′),156.7(C-2′),117.0(C-3′),132.7(C-4′),119.4(C-5′),128.5(C-6′),59.9(6-OCH3)。以上数据与文献[12]基本一致,故鉴定为韧黄芩素Ⅱ。
化合物10:黄色粉末(甲醇),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:476.4[M]+,分子式C22H20O12。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.89(1H,s,5-OH),10.85(1H,s,2′-OH),7.89(1H,dd,J=8.0,1.7 Hz,H-6′),7.42(1H,ddd,J=8.0,7.4,1.7 Hz,H-4′),7.11(1H,s,H-3),7.08(1H,d,J=7.4 Hz,H-3′),7.06(1H,s,H-8),7.02(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),5.59(1H,d,J=4.4 Hz,2″-OH),5.48(1H,d,J=7.4 Hz,H-1″),5.34(2H,dd,J=7.2,2.2 Hz,3″,4″-OH),4.20~3.38(4H,m,H-2″~5″),3.77(3H, s,6-OCH3);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:162.0(C-2),108.8(C-3),182.5(C-4),152.5(C-5),132.4(C-6),156.0(C-7),93.9(C-8),152.3(C-9),105.9(C-10),117.1(C-1′),156.9(C-2′),117.1(C-3′),132.9(C-4′),119.3(C-5′),128.5(C-6′),99.3(C-1″),72.8(C-2″),75.6(C-3″),71.2(C-4″),75.2(C-5″),170.1(C-6″),60.3(6-OCH3)。以上数据与文献[12]基本一致,故鉴定为韧黄芩素Ⅱ-7-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷。
化合物11:淡黄色粉末(氯仿),HCl-Mg反应呈阳性,EI-MSm/z:548.6[M]+,分子式C26H28O13。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:13.52(1H,s,5-OH),8.09(2H,m,H-2′,6′),7.05(2H,d,J=8.5 Hz,H-3′,5′),7.01(1H,s,H-3),5.03(1H,m,H-1‴),4.11~3.05(4H,m,H-2″~5″),3.84~3.05(4H,m,H-2″~5″);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:164.2(C-2),104.0(C-3),182.5(C-4),157.1(C-5),108.3(C-6),163.5(C-7),105.3(C-8),152.4(C-9),104.8(C-10),120.5(C-1′),129.1(C-2′),116.5(C-3′),161.2(C-4′),116.5(C-5′),129.1(C-6′),104.1(C-1″),73.8(C-2″),69.1(C-3″),81.9(C-4″),69.6(C-5″),70.1(C-6″),76.7(C-1‴),69.6(C-2‴),74.1(C-3‴),68.4(C-4″),79.3(C-5‴),61.2(C-6‴)。以上数据与文献[13]基本一致,故鉴定为芹菜素-6-C-β-D-吡喃木糖基-8-C-β-D-吡喃半乳糖苷。
化合物12:黄色粉末(氯仿),EI-MSm/z:236.3[M]+,分子式C10H20O6。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:3.91(1H,d,J=9.6 Hz,H-3′),3.80(1H,m,H-5′),3.74(1H,dd,J=11.8,3.2 Hz,H-4′),3.74(1H,dd,J=11.2,1.0 Hz,H-6′),3.69(1H,d,J=12.0 Hz,H-2′),3.66(1H,d,J=12.1 Hz,H-1′),3.65(1H,dd,J=12.0,2.0 Hz,H-6),3.57(2H,m,H-1),1.54(2H,m,H-2),1.47(2H, m,H-3),0.98(3H,t,J=7.2 Hz,H-4);13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δ:61.8(C-1),33.5(C-2),20.7(C-3),14.5(C-4),63.7(C-1′),101.7(C-2′),70.8(C-3′),71.7(C-4′),71.2(C-5′),65.3(C-6′)。以上数据与文献[14]基本一致,故鉴定为正丁基-O-β-D-吡喃果糖苷。
化合物13:无色油状液体,EI-MSm/z:334.6[M]+,分子式C20H30O4。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:7.70(2H,dd,J=3.3,5.7 Hz,H-3,6),7.51(2H,dd,J=3.3,5.7 Hz,H-4,5),4.29(4H,t,J=6.7 Hz,H-2′,2″),1.74~1.66(4H,m,H-3′,3″),1.46~1.38(4H,m,H-4′,4″),1.23(4H,s,H-5′,5″),0.94(6H,t,J=7.4 Hz,H-6′,6″);13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:132.6(C-1,2),129.1(C-3,6),131.3(C-4,5),167.9(C-1′,1″),65.8(C-2′,2″),30.8(C-3′,3″),29.9(C-4′,4″),19.4(C-5′,5″),13.9(C-6′,6″)。以上数据与文献[15]基本一致,故鉴定为邻苯二甲酸二正戊酯。
4 讨论
丽江黄芩与滇黄芩同为云南民族药的药用资源,主要含有黄酮苷元(化合物3、5~6、8、11)和黄酮苷(化合物1~2、4、7、9~10),化学成分较为相似,但丽江黄芩还含有非黄酮(化合物12~13),其中3、5~6、8、10~13为首次从该植物中分离得到。近年来研究表明,黄酮类具有抗氧化、抗炎、抗菌、调节脂代谢、抗肿瘤等作用,且毒性较小,已成为研究热点[16-20];本实验发现,化合物1具有较好的抗炎、抗肿瘤活性[21],2具有抗肿瘤、抗菌、抗炎、保肝、抗糖尿病等多种药理活性[22],3具有抗炎、抗凋亡、抗氧化、保护神经元等药理活性[23],4具有抗炎、抗氧化、抗病毒、抗癌等药理活性[24],7具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、保护血管等药理活性[25]。本研究探寻丽江黄芩的化学成分,明确其药理活性研究基础,阐明其用药依据,可为其他民族药的考察奠定理论基础。