麻布七化学成分的研究
2021-09-01王菲张娇李玉泽罗定强宋小妹陕西省食品药品监督检验研究院西安710065陕西中医药大学药学院陕西咸阳71046
王菲,张娇,李玉泽,罗定强,宋小妹*(1.陕西省食品药品监督检验研究院,西安 710065;.陕西中医药大学 药学院,陕西 咸阳 71046)
麻布七又名高乌头,为毛茛科乌头属(AconitumL.)植物高乌头Aconitum sinomontanumNakai的根。因其根大多分支,并且有的从主根头部直接分支,且下部须根较多,延长相互交织,结如网状,中空,形如麻袋,故名“麻布七”,又因其有治疗跌打损伤、骨折的功效,故又名“碎骨还阳”。其药性味苦、辛,性温;有毒。具有祛风除湿、理气止痛及活血消肿的功效。临床常用于治疗类风湿关节炎、跌打损伤、胃痛、胸腹胀满、急慢性菌痢、急慢性肠炎、瘰疬、疮疖等症[1]。目前从麻布七中分离了28 个化合物,其中生物碱27 个(二萜类生物碱26 个[2-4]),主要化学成分为二萜类生物碱,这类成分多具有抗炎、镇痛、抗肿瘤、抗癫痫、抗寄生虫和改善心血管等作用[5-7],麻布七中高乌甲素成分的抗炎镇痛作用也较明显[8-9]。为了进一步开发利用本植物,本实验对麻布七的化学成分进行了研究,从中分离得到5 个化合物(见图1),其中化合物1~4 为首次从该植物中分离得到。
图1 化合物1~5 的结构Fig 1 Structures of compounds 1~5
1 材料
核磁共振仪(型号:Burker AVANCE 400 型,瑞士Burker 公司);三用紫外线分析仪(型号:ZF-1,上海金鹏分析仪器有限公司);电子分析天平(型号:OB204,万分之一,瑞士METTLER TOLEDO 公司);Sephadex LH-20 葡聚糖凝胶(美国GE 公司);数控超声波清洗器(型号:KQ-500DE,昆山市超声仪器有限公司);半制备液相色谱仪(型号:岛津LC-6AD,检测器SPD-20A,日本Shimadzu 公司);柱色谱硅胶(100~200 目)、薄层色谱用硅胶G(青岛海浪硅胶干燥剂有限公司);半制备色谱柱(型号:YMC-Pack R&D ODS-A,5 μm,10 mm×250 mm);旋转蒸发仪(型号:EYELAN OSB-2100)、水浴锅(型号:HH-2)(常州国华电器有限公司);色谱甲醇(天津市科密欧公司);娃哈哈纯净水;分析甲醇、二乙胺、丙酮、三氯甲烷、石油醚(30~60℃)(天津科密欧公司);显色剂为碘化铋钾溶液(源叶生物)。
麻布七药材于2016年7月采自陕西省太白山,经陕西中医药大学王继涛教授鉴定为毛茛科乌头属植物高乌头Aconitum sinomontanumNakai的干燥根。存放于陕西中医药大学药学院中药标本室(标本号:20160727)。
2 提取与分离
称取麻布七药材5.0 kg,粉碎,10 倍量80%乙醇80℃回流提取3 次,每次1.5 h,滤过,合并滤液,减压浓缩得浸膏。将浸膏分散于盐酸水溶液,用稀盐酸调pH 至1,石油醚萃取酸水液,萃取后水相用氨水调pH 至10,用三氯甲烷萃取碱水相得到总生物碱(256 g)。
取总生物碱,经硅胶柱色谱,石油醚-丙酮-二乙胺(50∶1∶0.1~1∶1∶0.1)梯度洗脱,得到4 个部分(Fr.1~Fr.4)。Fr.1 经硅胶柱色谱,以石油醚-丙酮-二乙胺(50∶1∶0.1~1∶1∶0.1)洗脱,得到Fr.1-1 和Fr.1-2 组分,将Fr.1-2 组分采用丙酮进行重结晶得到化合物2(20 mg),Fr.1-1 组分经Sephadex LH-20 凝胶柱色谱分离得到化合物5(20 mg)。Fr.2 经硅胶柱色谱,以石油醚-丙酮-二乙胺(40∶1∶0.1~1∶1∶0.1)洗脱得到Fr.2-1 和Fr.2-2 组分,将Fr.2-1 组分纯化得到化合物3(15 mg),Fr.2-2 组分经半制备高效液相(75%甲醇-水)分离得到化合物4(10 mg)。Fr.3经硅胶柱色谱,以石油醚-丙酮-二乙胺(30∶1∶0.1~1∶1∶0.1)洗脱得到化合物1(15 mg)。
3 结构鉴定
化合物1:无定型白色粉末,碘化铋钾反应阳性(红棕色),表明该化合物可能为生物碱类。分子量为495 [M]+;1H-NMR(400 MHz,CDCl3)中δH1.07(3H,t,J=7.2 Hz),2.75(1H,m),2.98(1H,m)显示该化合物含有一个N-CH2CH3基团;δH2.00(3H,s)推测含有-OCOCH3;δH3.34(6H,s),3.33(3H,s)显示该化合物含有3个-OCH3;13C-NMR(100 MHz,CDCl3)谱图显示26 个碳信号,其中δC172.6,22.8 推测为乙酰基信号,δC90.2,88.1,82.2,78.3,77.5,75.9,72.9 为7 个连氧碳信号,通过与文献[10]中化合物delcosine 相比,发现多出两个碳信号,分别为δC172.6 和22.8,可归属为一个乙酰基信号。结合上述信息,化合物1 比delcosine 结构只多出一个乙酰基;13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC:72.9(C-1),27.7(C-2),29.6(C-3),37.8(C-4),45.4(C-5),90.2(C-6),88.1(C-7),78.3(C-8),45.5(C-9),39.6(C-10),49.0(C-11),29.5(C-12),44.2(C-13),75.9(C-14),34.7(C-15),82.2(C-16),66.5(C-17),77.5(C-18),57.3(C-19),13.9(N-CH2-CH3),50.6(N-CH2-CH3),57.6(6-OCH3),56.7(16-OCH3),59.3(18-OCH3),171.4(14-OCOCH3),22.8(14-OCOCH3)。以上数据与文献[11]报道一致,故化合物1 鉴定为acetyldelcosine。
化合物2:无色晶体(甲醇),碘化铋钾反应阳性(红棕色),表明该化合物可能为生物碱类。HR-EI-MS 显示m/z495.2328 [M]+;1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δH1.03(3H,t,J=7.1 Hz),2.90(1H,m),2.81(1H,m)推测该化合物含有一个-N-CH2CH3基团;δH3.25(3H,s),3.29(3H,s),3.35(3H,s),3.46(3H,s)推测该化合物含有4 个-OCH3,δH1.99(3H,s)可能归属为一个乙酰基质子信号;δH4.02(1H,s)和2.84(1H,s)推测可能为6 位和17 位的氢质子信号;13C-NMR(100 MHz,CD3OD)显示26 个碳共振信号,δC91.3,89.9,84.6,84.4,82.7 和78.9 为6 个连氧碳信号;δC172.0 和22.2 归属为一个乙酰基信号;δC51.8 和14.5 可归属为N-CH2CH3信号。结合上述信息推断该化合物为乌头碱型C19类二萜生物碱。13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δC:85.4(C-1),28.0(C-2),32.3(C-3),82.7(C-4),56.0(C-5),91.3(C-6),89.9(C-7),78.9(C-8),45.0(C-9),47.1(C-10),52.2(C-11),29.7(C-12),39.4(C-13),84.4(C-14),34.8(C-15),84.6(C-16),65.6(C-17),56.7(C-19),14.5(N-CH2-CH3),51.8(N-CH2-CH3),58.0(1-OCH3),59.1(6-OCH3),56.5(14-OCH3),56.6(16-OCH3),171.2(4-OCOCH3),22.2(4-OCOCH3)。以上数据与文献[12]报道一致,故化合物2 鉴定为kirinenine A。
化合物3:白色无定形粉末,碘化铋钾反应阳性(红棕色),表明该化合物可能为生物碱类,UV 254 nm 外有吸收。HR-EI-MS 显示m/z357.2274 [M]+;1H-NMR(CDCl3,400 MHz)谱中:δH1.00(3H,t,J=7.1 Hz),2.60(1H,m),2.69(1H,m)推测该化合物具有一个-NCH2CH3;δH0.82(3H,s)推测该化合物含有一个叔甲基;δH5.18(2H,brd,J=1.5 Hz)显示该化合物含有一个-C=CH2基团;δH1.14(1H,dd,J=4.3 Hz)和1.85(1H,dd,J=6 Hz)可分别归属为C-14上的两个H 质子信号;2.45(1H,d,J=6 Hz)可归属为C-13 上的H 质子信号。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)显示22 个碳共振信号,δC157.8和109.7 分别为-C=CH2信号,δC48.5 和14.4为-NCH2CH3信号,综上所述该化合物为napelline型C20二萜类生物碱;13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC:68.0(C-1),30.1(C-2),24.7(C-3),38.0(C-4),32.7(C-5),24.2(C-6),46.9(C-7),50.7(C-8),46.1(C-9),52.1(C-10),28.0(C-11),76.6(C-12),49.0(C-13),30.6(C-14),77.8(C-15),157.8(C-16),109.7(C-17),19.2(C-18),93.2(C-19),66.2(C-20),14.4(N-CH2-CH3),48.6(N-CH2-CH3)。以上数据与文献[13]报道基本一致,故化合物3 鉴定为dehydronapelline。
化合物4:白色无定形粉末,碘化铋钾反应阳性(红棕色),表明该化合物可能为生物碱类,UV 254 nm 外有吸收。分子量为359;1H-NMR(CDCl3,400 MHz):δH1.02(3H,t,J=7.1 Hz),δH2.30(1H,m)和2.68(1H,m)显示该化合物具有一个-NCH2CH3;δH0.67(3H,s)推测该化合物含有一个叔甲基;δH5.01(1H,s),δH5.21(1H,s)推测该化合物含有一个-C=CH2基团。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)显示22 个碳共振信号,δC71.1,73.4 和78.2 可归属为3 个连氧碳信号;δC154.8 和109.5 可归属为-C=CH2信号;δC50.9 和13.9 可归属为-NCH2CH3信号。综上所述推测该化合物为C20类二萜生物碱;13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC:71.1(C-1),31.5(C-2),38.9(C-3),33.9(C-4),51.2(C-5),23.3(C-6),47.0(C-7),43.9(C-8),54.4(C-9),52.6(C-10),73.4(C-11),42.5(C-12),24.8(C-13),27.7(C-14),78.2(C-15),154.8(C-16),109.5(C-17),26.2(C-18),57.3(C-19),67.9(C-20),13.9(N-CH2-CH3),50.9(N-CH2-CH3),以上数据与文献[14]报道一致,故化合物4 鉴定为11-α-hydorxy-lepenine。
化合物5:白色无定型粉末。1H-NMR(CD3OD,400 MHz)δH:0.71(3H,s,H-18),1.01(3H,s,H-19),0.94(3H,d,J=6.4 Hz,H-21),0.88(3H,d,J=7.7 Hz),0.85(3H,d,J=7.7 Hz);13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δC:38.7(C-1),33.2(C-2),72.6(C-3),43.6(C-4),142.4(C-5),122.6(C-6),33.4(C-7),32.5(C-8),51.9(C-9),37.8(C-10),22.3(C-11),41.3(C-12),43.2(C-13),58.3(C-14),25.5(C-15),30.6(C-16),57.6(C-17),12.5(C-18),20.0(C-19),37.6(C-20),19.5(C-21),35.3(C-22),27.4(C-23),47.5(C-24),30.9(C-25),19.6(C-26),20.3(C-27),24.3(C-28),12.4(C-29)。以上数据与文献[15]报道一致,故化合物5 鉴定为β-谷甾醇。
4 讨论
本实验从麻布七中共分离得到4 个生物碱。近年来,麻布七的药理活性主要围绕高乌甲素及N-去乙酰基高乌甲素进行研究;另有研究发现delcosine 和lepenine 为麻布七治疗类风湿关节炎的有效成分,为麻布七治疗类风湿关节炎等炎症提供科学依据[16]。而关于本研究中4 个生物碱的活性及其作用机制未见有报道,有待进一步研究。