江南卷柏化学成分研究

孙中宣，范氏英,2，王 蓉，胡晓龙，汪 豪*

(1. 中国药科大学 中药学院，江苏 南京 210009；2. 海防医药大学 中药学院，越南 海防 180000)

江南卷柏Selaginella moellendorffii为卷柏科卷柏属土生或石生的草本植物，药用部位为全草。江南卷柏始载于《本草图经》，具有清热利尿、活血消肿的功效，适用于治疗急性传染性肝炎、胸胁腰部挫伤、全身浮肿等症，主要分布于我国长江流域、长江以南各省及陕西南部、甘肃、台湾等地[1]。江南卷柏主要化学成分为黄酮、苯丙素、生物碱等[2-5]，具有抗病毒、抗痛风及抗肿瘤等生理活性[6-8]。本课题组前期对江南卷柏正丁醇萃取部位发现含量较大的双黄酮类化合物[2]，近期研究发现本植物醇提液浓缩后产生大量水溶性沉淀物，可能含有黄酮糖苷类化合物，结构未知。本研究继续采用色谱及波谱技术对江南卷柏水溶性化学成分进行研究，分离鉴定了8个化合物。其中，芹菜素-7-O-β-D-呋喃芹菜糖基-6,8-C-β-D-二吡喃葡萄糖苷（2）；4',5,7-三羟基-3',6-二甲氧基黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷（3）；5,5'',7,7'',4', 4'''-六羟基-(2',8'')-双黄酮（6）；unciflavone D（7）；4-羟基-3-甲氧基苯甲酸（8）为首次从江南卷柏中分离得到。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Avance II 600MHz型核磁共振仪（德国布鲁克公司）；Shimadzu LC-20型高效液相色谱仪（日本岛津公司）；Shimadzu LC-20AP型制备HPLC（日本岛津公司）；Shimadzu LC-MS 2020型质谱仪（日本岛津公司）；HPD-100型大孔吸附树脂（0.3 ～ 1.2 mm，河北沧州宝恩化工有限责任公司）；Sephadex LH-20色谱填料（瑞典法玛西亚公司）；ODS色谱填料（50 μm，日本YMC公司）。液相色谱用试剂均为色谱纯，其它试剂均为分析纯。

1.2 材料

药材于2019年11月采自广西玉林，经中国药科大学汪豪教授鉴定为江南卷柏Selaginella moellendorffii全草，标本存放于中国药科大学天然药物化学研究室。

2 提取分离

取江南卷柏全草2 kg，干燥后适当粉碎，80%乙醇回流提取2次（2 h × 2），合并醇提液，减压回收至浸膏状。加入3倍量95%乙醇搅拌溶解，过滤，取滤渣，加水溶解，抽滤，取滤液，上样于已处理好的HPD-100大孔吸附树脂柱，乙醇-水系统（0∶100，20∶80，40∶60，95∶5）梯度洗脱。洗脱液经TLC检识，合并相同的流分，分别得到水、20%乙醇、60%乙醇、95%乙醇洗脱部位。取水洗脱部位约50 g，经ODS中压柱色谱及制备型HPLC分离，得到化合物1（13.2 mg）、2（10.3 mg）、3（4.0 mg）。取20%乙醇洗脱部位经Sephadex LH-20、ODS中压色谱及制备型HPLC分离，得到化合物4（20.6 mg）、5 （5.1 mg）。取60%乙醇洗脱部位经ODS中压色谱及制备型HPLC分离，得到化合物6（10.7 mg）、7（7.2 mg）、8（4.8 mg）。

3 结构鉴定

化合物1 淡黄色粉末，三氯化铝喷雾显色，紫外显黄色荧光斑点。ESI-MS m/z：313 [M-H]-，综合1H-NMR、13C-NMR信息，推断其分子式为C17H14O6。1H-NMR（300 MHz，DMSO-d6）δ：5.33（1H，dd，J = 13.0，2.4 Hz，H-2），3.05（1H，dd，J = 16.5，13.0 Hz，H-3a），2.59（1H，dd，J =16.5，2.4 Hz，H-3b），6.27（1H，d，J = 2.0 Hz，H-6），6.32（1H，d，J = 2.0 Hz，H-8），7.33（2H，d，J = 8.0 Hz，H-2′，6′），6.78（2H，d，J = 8.0 Hz，H-3′，5′），3.83（2H，s，H-11）。13C-NMR（75 MHz，DMSO-d6）δ：78.2（C-2），44.3（C-3），191.1（C-4），139.5（C-5），114.3（C-6），162.9（C-7），101.8（C-8），164.1（C-9），112.0（C-10），40.5（C-11），171.9（C-12），129.3（C-1′），128.2（C-2′，6′），115.1（C-3′，5′），157.6（C-4′）。经文献检索对比，以上波谱数据与文献[9]基本一致，故鉴定该化合物为（2S）-5-羧甲基-4',7-二羟基二氢黄酮[（2S）-5-carboxymethyl-4',7-dihydroxyflavonone]。

化合物2 黄色粉末，三氯化铝喷雾显色，紫外显黄色荧光斑点。ESI-MS m/z：727 [M+H]+，综合1H-NMR、13C-NMR信息，推断其分子式为C32H38O19。1H-NMR（600 MHz，DMSO-d6）δ：6.79（1H，s，H-3），8.02 （2H，d，J = 8.0 Hz，H-2′，6′），6.90（2H，d，J = 8.0 Hz，H-3′，5′），5.20（1H，d，J =4.0 Hz，H-1′′），4.60（1H，d，J =9.5 Hz，H-1′′′），4.0（1H，d，J =9.0 Hz，H-1′′′′），13.7（1H，s，5-OH）。13C-NMR（150 MHz，DMSO-d6）δ：164.0（C-2），102.5（C-3），182.3（C-4），159.1（C-5），108.5（C-6），161.8（C-7），105.1（C-8），155.2（C-9），103.6（C-10），121.3（C-1′），129.0（C-2′，6′），115.8（C-3′，5′），161.2（C-4′），109.3（C-1′′），77.8（C-2′′），79.2（C-3′′），72.3（C-4′′），68（C-5′′），74.9（C-1′′′），72.3（C-2′′′），78.6（C-3′′′），70.3（C-4′′′），81.8（C-5′′′），61.2（C-6′′′），74.0（C-1′′′′），71.0（C-2′′′′），78.9（C-3′′′′），69.9（C-4′′′′），81.1（C-5′′′′），59.7（C-6′′′′）。经文献检索对比，以上波谱数据与文献[10]基本一致，故鉴定该化合物为芹菜素-7-O-β-D-呋喃芹菜糖基-6,8-C-β-D-二吡喃葡萄糖苷（apigenin-7-O-β-D-apiofuranosyl-6,8-di-C-β-D-glucopyranoside）。

化合物3 黄色粉末，三氯化铝喷雾显色，紫外显黄色荧光斑点。ESI-MS m/z：493 [M+H]+，综合1H-NMR、13C-NMR信息，推断其分子式为C23H24O12。1H-NMR（600 MHz，DMSO-d6）δ：6.98（1H，s，H-3），7.05（1H，s，H-8），7.60（1H，s，H-2′），6.97（1H，d，J = 6.0 Hz，H-5′），7.58（1H，d，J = 5.3 Hz，H-6′），3.89（3H，s，3′-OCH3），3.77（3H，s，6-OCH3），5.11（1H，d，J = 7.30 Hz，H-1′′），12.96（1H，s，5-OH）。13C-NMR（150 MHz，DMSO-d6）δ：164.2（C-2），103.0（C-3），182.4（C-4），152.4（C-5），132.5（C-6），156.5（C-7），94.5（C-8），152.2（C-9），105.7（C-10），121.3（C-1′），110.3（C-2′），148.1（C-3′），151.0（C-4′），115.8（C-5′），120.5（C-6′），100.3（C-1′′），73.2（C-2′′），76.8（C-3′′），69.6（C-4′′），77.4（C-5′′），60.6（C-6′′），55.9（3′-OCH3）,60.3（6-OCH3）。经文献检索对比，以上波谱数据与文献[11]基本一致，故鉴定该化合物为4',5,7-三羟基-3',6-二甲氧基黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷（4',5,7-trihydroxy-3',6-di-methoxyflavone-7-O-β-D-glucoside）。

化合物4 黄色粉末，三氯化铝喷雾显色，紫外显黄色荧光斑点。ESI-MS m/z：595 [M+H]+，综合1H-NMR、13C-NMR信息，推断其分子式为C27H30O15。1H-NMR（600 MHz，DMSO-d6）δ：6.82（1H，s，H-3），8.0（2H，d，J = 8.0 Hz，H-2′，6′），6.93（2H，d，J = 8.0 Hz，H-3′，5′），13.71（1H，s，5-OH）。13C-NMR（150 MHz，DMSO-d6）δ：164.1（C-2），102.6（C-3），182.3（C-4），158.6（C-5），107.5（C-6），161.2（C-7），105.3（C-8），155.1（C-9），103.8（C-10），121.5（C-1′），129.0（C-2′），116.0（C-3′），161.0（C-4′），115.8（C-5′），128.7（C-6′），74.1（C-1′′），71.9（C-2′′），78.9（C-3′′），70.6（C-4′′），81.9（C-5′′），61.3（C-6′′），73.4（C-1′′′），71.0（C-2′′′），77.8（C-3′′′），69.0（C-4′′′），80.9（C-5′′′），59.8（C-6′′′）。经文献检索对比，以上波谱数据与文献[12]基本一致，故鉴定该化合物为vicenin-2。

化合物5 黄色粉末，三氯化铝喷雾显色，紫外显黄色荧光斑点。ESI-MS m/z：475 [M+H]+，综合1H-NMR、13C-NMR信息，推断其为C23H22O11。1H-NMR（600 MHz，DMSO-d6）δ：6.66（1H，s，H-3），6.91（1H，br s，H-6），7.30（1H，br s，H-8），7.92（2H，d，J = 8.0 Hz，H-2′，6′），6.92（2H，d，J = 8.0 Hz，H-3′，5′），5.44（1H，d，J = 7.5 Hz，H-1′′），4.08（2H，s，H-11）。13C-NMR（150 MHz，DMSO-d6）δ：158.2（C-2），105.7（C-3），178.1（C-4），137.8（C-5），118.5（C-6），161.4（C-7），102.6（C-8），160.0（C-9），115.9（C-10），121.4（C-1′），128.1（C-2′,6′），116.0（C-3′,5′），161.7（C-4′），99.7（C-1′′），73.1（C-2′′），76.6（ C-3′′），69.5（ C-4′′），77.2（C-5′′），60.5（C-6′′），40.1（C-11），172.5（C-12）。经文献检索对比，以上波谱数据与文献[9]基本一致，故鉴定该化合物为5-甲氧基-4′-羟基黄酮-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（5-carboxymethyl-4′-hydroxyflavone-7-O-β-D-glucopyranoside）。

化合物6 黄色粉末，三氯化铝喷雾显色，紫外显黄色荧光斑点。ESI-MS m/z：537 [M-H]-，综合1H-NMR、13C-NMR信息，推断其分子式为C30H18O10。1H-NMR（500 MHz，DMSO-d6）δ: 6.65（1H，s，H-3），6.14（1H，d，J = 1.5 Hz，H-6），6.41（1H，d，J = 1.5 Hz，H-8），8.12（1H，d，J = 2.0 Hz，H-3′），7.68（1H，dd，J =8.5，2.0 Hz，H-5′），6.78（1H，d，J = 8.5 Hz，H-6′），6.68（1H，s，H-3′′），6.30（1H，s，H-8′′），7.92（2H，d，J = 8.5 Hz，H-2′′′，6′′′），6.90（2H，d，J = 8.5 Hz，H-3′′′，5′′′），13.25（1H，s，5-OH），12.93（1H，s，5′′-OH）。13C-NMR（125 MHz，DMSO-d6）δ：164.1（C-2），102.8（C-3），181.6（C-4），163.9（C-5），98.8（C-6），163.6（C-7），94.0（C-8），157.3（C-9），104.2（C-10），121.0（C-1′），127.6（C-2′），121.4（C-3′），159.9（C-4′），116.4（ C-5′），131.4（C-6′），164.1（C-2′′），102.5（C-3′′），182.0（C-4′′），161.0（C-5′′），98.8（C-6′′），162.6（C-7′′），103.7（C-8′′），154.5（C-9′′），103.4（C-10′′），120.6（C-1′′′），128.1（C-2′′′，6′′′），115.7（C-3′′′，5′′′），161.5（C-4′′′）。经文献 检索对比，以上波谱数据与文献[13]基本一致，故鉴定该化合物为5,5'',7,7'',4',4'''-六羟基-（2',8''）-双黄酮[5,5'',7,7'',4',4'''-hexahydroxy-(2',8'')-biflavone]。

化合物7 黄色粉末，综合1H-NMR、13C-NMR信息，推断其分子式为C22H14O8。1H-NMR（500 MHz，DMSO-d6） δ：6.79（1H，s，H-3），6.30（1H，s，H-6），7.62（2H，d，J = 8.5 Hz，H-2′，6′），6.77（2H，d，J = 8.5 Hz，H-3′，5′），7.02（1H，d，J = 8.5 Hz，H-3′′），7.86（1H，d，J = 8.5，2.2 Hz，H-4′′），7.90（1H，d，J =2.2 Hz，H-6′′），13.11（1H，s，5-OH）。13C-NMR（125 MHz，DMSO-d6）δ：163.2（C-2），102.4（C-3），181.7（C-4），160.8（C-5），99.5（C-6），162.9（C-7），105.0（C-8），154.4（C-9），103.0（C-10），121.1（C-1′），128.1（C-2′,6′），116.1（C-3′,5′），161.1（C-4′），119.9（C-1′′），160.3（C-2′′），115.7（C-3′′），130.2（C-4′′），120.2（C-5′′），134.5（C-6′′），167.3（C-7′′）。经文献检索对比，以上波谱数据与文献[14]基本一致，故鉴定该化合物为unciflavone D。

化合物8 白色粉末，ESI-MS m/z：167 [MH]-，综合1H-NMR、13C-NMR信息，推断其分子式为C8H8O4。1H-NMR（600 MHz，DMSO-d6）δ：7.45（1H，br s，H-2），6.64（1H，d，J = 6.0 Hz，H-5），7.43（1H，d，J = 6.0 Hz，H-6），3.80（3H，s，3-OCH3）。13C-NMR（150 MHz，DMSO-d6）δ：123.5（C-1），112.7（C-2），147.2（C-3），151.0（C-4），115.0（C-5），121.6（C-6），167.2（C-7），55.5（C-8）。经文献检索对比，以上波谱数据与文献[15]基本一致，故鉴定该化合物为4-羟基-3-甲氧基苯甲酸（3-methoxy-4-hydroxy benzoic acid）。

4 讨论

本研究共分离鉴定出8个化合物，结构类型主要为黄酮碳苷类、氧苷类及具有羧基等极性基团连接的黄酮类化合物。化合物2-5、7都是以芹菜素为母核，取代基的糖类以葡萄糖为主，其中，化合物3为芹菜素三糖苷，结构中同时含有碳苷键及氧苷键，类似结构自然界报道较少。化合物1和化合物5结构相似，化合物1母核为二氢黄酮；化合物5母核为黄酮，5位取代基相同，主要区别在于化合物5在7位形成了葡萄糖氧苷。化合物6为C2′-C8′′连接的双黄酮类化合物，其连接方式在双黄酮类化合物中较为少见。分离过程中使用的HPD-100型大孔吸附树脂、Sephadex LH-20、中压C18对于水部位化学成分具有良好的分离效果，各色谱技术有序结合可以高效快捷的分离得到黄酮类及黄酮苷类成分，为江南卷柏进一步研究开发提供参考依据。

5 结论

对江南卷柏醇提浓缩沉淀物进行化学成分研究，运用HPD-100型大孔吸附树脂、Sephadex LH-20、中压C18以及制备HPLC等色谱技术进行化合物的分离和纯化，通过NMR、ESI-MS等波谱技术并结合文献进行化合物结构对比鉴定。共分离鉴定出8个化合物，分别为：（2S）-5-羧甲基-4',7-二羟基二氢黄酮（1）、芹菜素-7-O-β-D-呋喃芹菜糖基-6,8-C-β-D-二吡喃葡萄糖苷（2）、4',5,7-三羟基-3',6-二甲氧基黄酮-7-O-β-D-葡萄糖苷（3）、vicenin-2（4）、5-甲氧基-4'-羟基-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷（5）、5,5'',7,7'',4', 4'''-六羟基-（2',8''）-双黄酮（6）、unciflavone D（7）、4-羟基-3-甲氧基苯甲酸（8）。化合物母核以芹菜素为主，其中，有2个单糖苷，1个双糖苷和1个三糖苷。化合物1和化合物6的二级结构为二氢黄酮及双黄酮类化合物。后期将会对江南卷柏的小极性部位进行进一步研究，以期从中分离得到更多的黄酮类化合物。化合物2、3、6-8为首次从江南卷柏中分离得到，进一步丰富了江南卷柏的化合物种类，为江南卷柏的进一步研究提供参考依据。