“对叶大戟”正丁醇萃取物的化学成分研究

张玉才，王翠琳

(喀什大学 化学与环境科学学院，新疆 喀什 844006)

0 引言

大戟科植物属于典型的被子类植物，在我国记载有77余属，370余种，大戟科植物的天然化学成分种类繁多，主要有萜类、黄酮类、生物碱类、脂肪油、甾醇类、酯类等多种活性成分[1-4]，大部分都具有极高的药用价值[5].“对叶大戟”隶属大戟科类植物，是一年生长的双子叶草本植物(图1).它的根是单一的、细长且呈现弯曲的形状；茎有很多分枝且光滑无毛；叶子呈现出一对一对的线形或线状椭圆形，叶子的前端部位钝或狭圆形成钝形的叶尖，叶的基部狭窄且边缘较为平整.“对叶大戟”的果实为三棱状卵球形，果实的表面光滑无毛；其种子呈圆柱状，颜色为黑色或灰褐色，种子表面具有不规则的疣点状突起，种阜为白色，与盾形状略为相似，种子基部的柄常贴伏在种皮表面或与种皮表面接近，“对叶大戟”的花果期常在6～7月[6].

1和5:植株;2和6:展开的花序;3:蒴果;4和7:种子.

“对叶大戟”类植物的环境适应能力较强，该类植物耐干旱，大多生长在野外.“对叶大戟”作为一种维吾尔医学中的常用药材，其维吾尔名为“苏孜阿甫”，“苏孜阿甫复方”作为一种维吾尔医药，主要治疗功能为利水消肿、降压清脑、泻下杂虫等[7-8]；“对叶大戟”还具有活血化瘀、理气、开窍、增加皮肤色素等，用于动脉硬化、冠心病、肝脏疾病、白癜风、水肿、胃病、大便秘结、尿频、高血压及疥疮肿痛等疾病的治疗[9-10].通过调研发现“对叶大戟”中的黄酮类化合物(图2)是一类天然的抗氧化剂，它具有清除人体中的超氧离子自由基的生理活性，因此对“对叶大戟”中黄酮类成分的提取与分离对开发利用“对叶大戟”类植物具有极其重要的意义[11-13].目前新疆的“对叶大戟”资源十分丰富，但目前人类对“对叶大戟”的研究和开发还不够充分，因此对“对叶大戟”中黄酮类化合物的研究依旧具有重要的应用价值[14-15].笔者主要通过大孔树脂色谱法、葡萄糖凝胶色谱法对“对叶大戟”的正丁醇萃取物化学成分进行分析并进行结构的推断.

图2 黄酮类化合物的几种常见骨架

1 实验部分

1.1 实验仪器与材料

实验仪器：R-200BUCHI 旋转蒸发仪(乌鲁木齐祥生仪器有限公司)、电热鼓风干燥箱(领科牌C型)、KQ5200B型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)、WS210S型电子天平(北京赛多利天平有限公司)、循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)、玻璃大孔树脂柱子(d=7 cm，L=90 cm)、玻璃硅胶柱子(d=5 cm，L=80 cm和d=10 cm，L=120 cm)、葡萄糖凝胶柱子(d=3 cm，L=80 cm)；SB-2A 型紫外检测仪(天津市分析仪器厂)、INOVA-400核磁共振谱仪(美国Varian有限公司)、EQUINOX55红外光谱仪(德国Bruker光谱仪器有限公司).

实验材料：新疆和田地区“对叶大戟”类原植物的地上部分；“对叶大戟”种子；氯仿；正丁醇；乙醇；甲醇；大孔树脂(AB-8)；硅胶(100-200)；葡萄糖凝胶(Sephadex LH-20)；自制蒸馏水.

1.2 实验内容

1.2.1 “对叶大戟”浸膏的提取

称取干燥的2 kg“对叶大戟”的地上部分及果实充分地粉碎，将粉碎后的“对叶大戟”原料用95%的乙醇溶液完全浸泡后在超声波辅助的条件下分别提取2次，提取温度为30 ℃，每次提取2 h，对提取的混合溶液进行抽滤后，回收乙醇后得到95%的乙醇浸膏.将抽滤后的残渣用70%的乙醇溶液浸泡并再次超声波辅助提取2次，每次2 h，经抽滤浓缩后得到70%的乙醇浸膏，将95%的乙醇浸膏与70%的乙醇浸膏进行混合并用蒸馏水进行溶解，最后使用正丁醇进行梯度萃取，对各个萃取液进行减压浓缩，即得到“对叶大戟”正丁醇萃取的浸膏.流程如图3所示.

图3 “对叶大戟”的提取流程图

1.2.2 大孔树脂的预处理

用0.5树脂床体积的乙醇溶液浸泡AB-8型树脂24 h，至充分溶胀后再用2树脂床体积的乙醇溶液以2树脂床体积每小时的流速进行洗涤，接着浸泡4～5 h后用乙醇洗涤树脂直至洗出液与水混合至无白色浑浊现象出现，然后用蒸馏水以同样流速洗至无乙醇味，用2树脂床体积的5%HCl溶液以4树脂床体积每小时的流速洗涤树脂后浸泡2～4 h，用蒸馏水以相同流速洗至出水的pH值为7；最后用2%的NaOH溶液以相同步骤同等流速对树脂进行再次处理.将处理好的树脂置于分离柱内，用0.5倍树脂床体积的乙醇浸泡后以乙醇和水交替洗脱至乙醇洗脱液与水的混合液无浑浊现象出现.

1.2.3 提取物成分的分离

采用色谱方法(如大孔树脂色谱法、凝胶色谱法)对药材提取物和萃取物进行分离与纯化，最后得到单体化合物.首先将处理好的AB-8型大孔树脂填入层析柱中，将正丁醇萃取的浸膏固体加水溶解、过滤，一次性倾入层析柱内，用体积分数为50的乙醇进行洗脱，控制其提取液的流速为1滴/秒，每100 mL收集一次馏分并进行旋干，浓缩物用甲醇溶液溶解并收集，通过做薄层色谱分析，初步判断提取出的物质为黄酮类化合物.见图4.

图4 采用大孔树脂色谱法对药材进行提取

将干燥的葡萄糖凝胶(Sephadex LH-20)浸湿后在沸水浴中充分溶胀，固定好层析柱，先加入约柱高1/4的流动相以排除柱内气泡，把处理完成的葡萄糖凝胶缓慢、均匀且连续地装入层析柱内，检验柱内填充物的均匀性，把上述浓缩物(流动相为20%正丁醇)直接加入到层析柱内，用体积分数为20的乙醇进行梯度洗脱，控制流速在1滴/秒，每30～40 mL收集一次馏分并进行旋干.馏分经重结晶后得到产物—化合物1.见图5.

图5 葡萄糖凝胶色谱法提取浓缩物示意图

1.2.4 “对叶大戟”提取物的结构表征

在样品管中加入化合物试样，盖上样品管帽，把装有试样的样品放在样品贮槽中预热5 min，调节仪器的分辨率.取出样品管用纱布擦净后装入待测物，定好高度放入样品槽中进行1H NMR、13C NMR的测定.

2 结果与分析

经分离提纯后得到的产物为黄色晶体，质谱(ESI-MS)数据：m/z:461([M-H]-)，表明化合物的相对分子质量为462(如图6).化合物可溶于甲醇、水.经测定，紫外光(254 nm)下显示为暗黑色、5% AlCl3溶液下显示为黄色，初步确定该化合物含有黄酮类结构.

图6 提取化合物的质谱图

经测定化合物为黄色晶体，其核磁数据为：1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)δ：12.53(1H，s，H-6)，10.92(1H，s，H-5)，10.2(1H，s，H-7，4′)，8.056(2H，d，H-2′，6′)，6.85(2H，d，H-3，5′)，6.34(1H，s，H-8)，6.15(1H，s，H-6)，5.46(1H，d，H-1″)，见图7;13C NMR(100 MHz，DMSO-d6)δ156.2(C-2)，133.2(C-3)，177.3(C-4)，161.0(C-5)，98.7(C-6)，164.5(C-7)，93.7(C-8)，156.3(C-9)，103.7(C-10)，120.7(C-1′)，130.9(C-2′，6′)，115.0(C-3′，5′)，159.9(C-4′)，101.1(C-1″)，74.9(C-2″)，76.2(C-3″)，71.8(C-4″)，73.9(C-5″)，172.2(C-6″),见图8.

图8 提取化合物的13C NMR谱图

3 结论

通过上述波谱数据的分析，结合相关的文献资料，初步确定该化合物为含有黄酮类结构的糖醛酸苷，新疆和田所产的“对叶大戟”黄酮含量很高，有较大的应用价值，因此可确定为药材资源.经过柱层析法，结果表明从大孔树脂层析柱馏分中得到黄酮类化学成分，此化合物经葡萄糖凝胶再次纯化得纯度较高的一种黄酮类化合物—山奈酚-3-O-β-D葡萄糖醛酸苷.化合物的结构式如图9所示.

图9 化合物的结构式