吴茱萸的生物碱类成分研究*
2021-11-08郎天琼杨武德
龙 毅,郎天琼,杨武德
(贵州中医药大学,贵州 贵阳 550025)
吴茱萸Euodiarutaecarpa(Juss.)Benth.为芸香科吴茱萸属小乔木或灌木,分布较广,产于秦岭以南各地[1]。其干燥近成熟果实,是中药吴萸的三大来源之一,具有散寒止痛、降逆止呕、助阳止泻的功效,用于寒疝腹痛、脘腹胀痛、五更泄泻等症的治疗[2]。现代研究表明,以吴茱萸碱和吴茱萸卡品碱为代表的生物碱类成分是吴茱萸的特征组分和主要活性物质,具有抗肿瘤、心血管系统保护、神经保护、抗炎、抗菌等多样的药理作用[3]。其中,吴茱萸碱和吴茱萸次碱更是作为吴茱萸药材质量控制的主要指标性成分[4]。然而,现代药理研究表明吴茱萸次碱、吴茱萸卡品碱和吴茱萸酰胺I等成分可导致肝损伤[3,5],意味着生物碱类组分可能也是吴茱萸药材具有小毒的原因之一。因此,为进一步明确吴茱萸生物碱类成分的组成,作者对吴茱萸果实提取物的石油醚部位开展了化学成分研究,从中分离鉴定生物碱类化合物10个,结构如图1所示。
图1 吴茱萸中分离鉴定的生物碱结构图Fig.1 Structures of Alkaloids isolated from Euodia rutaecarpa
1 仪器与材料
1.1 仪器与材料
Bruker Ascend 400 核磁共振仪(TMS为内标,德国布鲁克公司);Bruker Compact质谱仪(德国布鲁克公司);SHZ-DIII循环水式真空泵(巩义市科华仪器设备有限公司);ZF-7暗箱三用紫外分光仪(上海嘉鹏科技有限公司);N-1300D旋转蒸发仪(东京理化器械株式会社);柱层析硅胶和 GF 254 薄层层析硅胶(青岛海洋化工有限公司);Sephadex LH 20 凝胶( GE Healthcare Bio Sciences AB 公司);安捷伦1100系列半制备型HPLC液相色谱仪(美国安捷伦公司);安捷伦Eclipse XDB-C18高效液相色谱柱( 9.4×250 mm,5 μm,美国安捷伦公司);改良碘化铋钾显色剂;所有试剂均为分析纯,并经蒸馏处理后使用。
1.2 样品来源
2017年8月自贵阳市花果园太升中药批发市场购得实验材料吴茱萸,由贵州中医药大学赵俊华教授鉴定为吴茱萸(Euodiarutaecarpa(Juss.)Benth)的干燥成熟果实。样品直接粉碎后备用。
2 提取分离
取吴茱萸粗粉10 kg,以甲醇常温浸泡提取(30 L×3次,每次7 d)。合并提取液后减压回收溶剂至适量(约3 L)后,以石油醚萃取(2 L×5)。合并萃取液后回收溶剂得到石油醚萃取部分(298 g)。石油醚萃取部分经硅胶柱层析,以石油醚/乙酸乙酯(0∶1→1∶0)梯度洗脱,得到6个组分P1~P6。P2组分经反复硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯 15∶1)和Sephadex凝胶柱层析(二氯甲烷/甲醇 1∶1)后得化合物2(265 mg)和5(5 mg)。P3组分经硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯 8∶1)后,洗脱液中析出类白色粉末,即为化合物1(40 mg)。P4组分经反复硅胶柱层析,并结合半制备HPLC分离得化合物7(20 mg)、8(16 mg)、9(5 mg)、10(8 mg)。P5组分经反复Sephadex凝胶柱层析(二氯甲烷/甲醇 1∶1)后得化合物4(5 mg)。P6组分经硅胶柱层析,以石油醚/乙酸乙酯(4∶1)洗脱得化合物3(11 mg)和6(7 mg)。
3 结构鉴定
化合物1类白色粉末。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.40(1H,s,N-H),8.11(1H,dd,J=7.8,1.6 Hz,H-19),7.59(1H,d,J=7.8 Hz,H-17),7.49(1H,td,J=7.7,1.6 Hz,H-10),7.42(1H,d,J=8.1 Hz,H-12),7.28~7.20(2H,overlap,H-11/H-16),7.18(1H,d,J=8.4 Hz,H-9),7.14(1H,d,J=8.5 Hz,H-18),5.92(1H,s,H-3),4.87(1H,ddd,J=13.0,4.9,2.6 Hz,H-5b),3.29(1H,ddd,J=13.1,10.4,5.4 Hz,H-5a),3.00~2.91(2H,m,H-6),2.49(3H,s,N-CH3)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ164.9(C-21),150.8(C-15),136.9(C-13),133.2(C-17),129.1(C-2),128.3(C-19),126.4(C-8),124.3(C-11),123.9(C-18),123.2(C-20),122.6(C-10),120.2(C-9),119.1(C-16),113.8(C-12),111.5(C-7),69.0(C-3),39.7(C-5),37.3(N-CH3),20.3(C-6)。以上数据与文献数据基本一致[6],故鉴定化合物1为吴茱萸碱。
化合物2淡黄色粉末。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ9.65(1H,s,N-H),8.33(1H,d,J=8.0 Hz,H-19),7.69(1H,ddd,J=8.3,6.9,1.5 Hz,H-17),7.65(1H,d,J=7.5 Hz,H-9),7.62(1H,d,J=7.7 Hz,H-16),7.42(1H,td,J=7.5,6.9,1.4 Hz,H-18),7.34(1H,d,J=8.2 Hz,H-12),7.30(1H,t,J=7.4 Hz,H-11),7.17(1H,ddd,J=8.0,6.7,1.3 Hz,H-10),4.59(2H,t,J=6.9 Hz,H-5),3.23(2H,t,J=6.9 Hz,H-6)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ161.8(C-21),147.6(C-15),145.2(C-3),138.5(C-13),134.5(C-17),127.4(C-2),127.3(C-16),126.7(C-19),126.4(C-18),125.8(C-8),125.7(C-11),121.3(C-20),120.8(C-9),120.2(C-10),118.6(C-7),112.3(C-12),41.3(C-5),19.8(C-6).以上数据与文献数据基本一致[6],故鉴定化合物2为吴茱萸次碱。
化合物3淡黄色粉末。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ11.86(1H,s,N-H),7.76(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),7.47(1H,t,J=7.6 Hz,H-7),7.39(1H,d,J=8.2 Hz,H-8),7.21(1H,t,J=7.5 Hz,H-6),5.32(1H,t,J=6.3 Hz,H-2′),3.95(3H,s,4-OCH3),3.45(2H,d,J=6.9 Hz,H-1′),1.86(3H,s,H-4′),1.71(3H,s,H-5′)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ 166.0(C-2),162.2(C-4),137.7(C-8a),132.6(C-3′),130.1(C-7),122.9(C-5),122.7(C-4a),122.3(C-6),121.7(C-2′),117.4(C-3),116.2(C-8),61.9(4-OCH3),25.9(C-5′),23.7(C-1′),18.2(C-4′)。以上数据与文献数据基本一致[7],故鉴定化合物3为atanin。
化合物4淡黄色粉末。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ9.14(1H,s,N-H),7.33(1H,d,J=8.2 Hz,H-7),7.12(1H,t,J=8.1 Hz,H-6),6.93(1H,d,J=7.9 Hz,H-7),5.27(1H,t,J=6.2 Hz,H-2′),3.95(3H,s,4-OCH3),3.91(3H,s,8-OCH3),3.38(2H,d,J=6.7 Hz,H-1′),1.79(3H,s,H-4′),1.68(3H,s,H-5′)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ163.7(C-2),161.9(C-4),145.8(C-8),132.6(C-3′),127.6(C-8a),123.7(C-4a),121.9(C-6),121.5(C-2′),117.8(C-3),114.9(C-5),109.7(C-7),61.9(4-OCH3),56.1(8-OCH3),25.8(C-5′),23.7(C-1′),18.1(C-4′)。以上数据与文献数据基本一致[8],故鉴定化合物4为glycolone。
化合物5黄色粉末。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.01(1H,d,J=9.4 Hz,H-5),7.58(1H,d,J=2.8 Hz,H-2′),7.23(1H,d,J=9.4 Hz,H-6),7.03(1H,d,J=2.8 Hz,H-3′),4.43(3H,s,4-OCH3),4.11(3H,s,8-OCH3),4.03(3H,s,7-OCH3)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ164.5(C-2),157.3(C-4),152.3(C-8),143.2(C-2′),142.2(C-8a),141.6(C-7),118.3(C-5),115.0(C-4a),112.2(C-6),104.8(C-3′),102.2(C-3),61.8(8-OCH3),59.1(4-OCH3),56.9(7-OCH3)。以上数据与文献数据基本一致[6],故鉴定化合物5为茵芋碱。
化合物6黄色粉末。1H NMR(400 MHz,Pyridine-d5)δ11.64(1H,s,N-H),8.30(1H,dd,J=7.9,1.7 Hz,H-19),7.81(1H,dd,J=7.4,1.2 Hz,H-9),7.58~7.54(1H,overlap,H-17),7.26~7.20(1H,overlap,H-11),7.16(1H,t,J=7.5 Hz,H-18),7.09(1H,d,J=8.1 Hz,H-16),7.07(1H,br t,J=7.3 Hz,H-10),6.96(1H,d,J=7.7 Hz,H-12),4.89(1H,m,H-5a),4.78(1H,m,H-5b),3.41(3H,s,N-CH3),2.96(1H,ddd,J=13.0,10.4,5.5 Hz,H-6a),2.85(1H,ddd,J=12.9,10.1,5.0 Hz,H-6b)。13C NMR(100 MHz,Pyridine-d5)δ181.3(C-2),162.2(C-21),151.3(C-3),143.4(C-13),141.4(C-15),135.5(C-17),133.8(C-8),129.9(C-11),129.0(C-19),125.3(C-9),123.1(C-18),122.7(C-10),116.5(C-20),114.6(C-16),110.7(C-12),76.2(C-7),38.1(C-5),36.8(C-6),30.9(N-CH3)。以上数据与文献数据基本一致[9],故鉴定化合物6为吴茱萸酰胺I。
化合物7淡黄色油状物。ESI-MSm/z340.2 [M+H]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.36(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),7.59(1H,t,J=7.8 Hz,H-7),7.44(1H,d,J=8.7 Hz,H-8),7.30(1H,t,J=7.3 Hz,H-6),6.14(1H,s,H-3),5.39~5.22(2H,m,H-8′/9′),3.65(3H,s,N-CH3),2.62(2H,t,J=7.7 Hz,H-1′),2.00(4H,m,H-7′/10′),1.61(1H,dt,J=15.3,7.5 Hz,H-2′),1.48~1.21(12H,m,H-3′/4′/5′/6′/11′/12′),0.87(3H,t,J=6.5 Hz,H-13′)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ177.7(C-4),154.8(C-2),141.9(C-8a),132.0(C-7),130.0(C-9′),129.6(C-8′),126.4(C-4a),123.2(C-6),115.4(C-8),110.9(C-3),34.7(N-CH3),34.1(C-1′),31.9(C-11′),29.7(C-5′),29.2(C-3′/4′),29.1(C-6′),28.5(C-2′),27.1(C-7′),26.9(C-10′),22.3(C-12′),14.0(C-13′)。以上数据与文献数据基本一致[10],故鉴定化合物7为吴茱萸卡品碱(吴茱萸新碱)。
化合物8淡黄色粉末。ESI-MSm/z342.3 [M+H]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.44(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),7.66(1H,t,J=7.8 Hz,H-7),7.50(1H,d,J=8.6 Hz,H-8),7.37(1H,t,J=7.5 Hz,H-6),6.24(1H,s,H-3),3.74(3H,s,N-CH3),2.71(2H,t,J=7.6 Hz,H-1′),1.73~1.61(2H,m,H-2′),1.49~1.21(20H,m,H-3′~H-12′),0.87(3H,t,J=6.6 Hz,H-13′)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ178.0(C-4),154.9(C-2),142.1(C-8a),132.2(C-7),126.8(C-5),126.7(C-4a),123.5(C-6),115.4(C-8),111.3(C-3),34.9(C-1′),34.3(N-CH3),32.1(C-11′),29.8(C-8′/9′/10′),29.7(C-7′),29.6(C-6′),29.5(C-4′/5′),29.4(C-3′),28.7(C-2′),22.8(C-12′),14.3(C-13′)。以上数据与文献数据基本一致[10],故鉴定化合物8为二氢吴茱萸卡品碱(二氢吴茱萸新碱)。
化合物9淡黄色油状物。ESI-MSm/z314.1 [M+H]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.43(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),7.63(1H,br t,J=8.1 Hz,H-7),7.49(1H,d,J=8.7 Hz,H-8),7.35(1H,t,J=7.5 Hz,H-6),6.21(1H,s,H-3),3.72(3H,s,N-CH3),2.69(2H,J=7.8 Hz,H-1′),1.66(2H,p,J=7.5 Hz,H-2′),1.48~1.18(16H,m,H-3′~H-10′),0.87(3H,t,J=6.7 Hz,H-11′)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ177.9(C-4),154.8(C-2),142.1(C-8a),132.1(C-7),126.8(C-5),126.7(C-4a),123.4(C-6),115.4(C-8),111.3(C-3),34.9(C-1′),34.2(N-CH3),32.0(C-9′),29.7(C-7′/8′),29.6(C-6′),29.4(C-3′/4′/5′),28.7(C-2′),22.8(C-10′),14.2(C-11′)。以上数据与文献数据基本一致[10],故鉴定化合物9为1-甲基-2-正十一烷基-4-(1H)-喹诺酮。
化合物10淡黄色油状物。ESI-MSm/z286.2 [M+H]+。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ8.42(1H,dd,J=8.0,1.1 Hz,H-5),7.62(1H,br t,J=7.9 Hz,H-7),7.47(1H,d,J=8.6 Hz,H-8),7.34(1H,t,J=7.2 Hz,H-6),6.19(1H,s,H-3),3.70(3H,s,N-CH3),2.67(2H,t,J=7.7 Hz,H-1′),1.75~1.56(2H,m,H-2′),1.47~1.17(12H,m,H-3′~H-8′),0.87(3H,t,J=6.7 Hz,H-9′)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ177.9(C-4),154.8(C-2),142.1(C-8a),132.1(C-7),126.7(C-5/4a),123.3(C-6),115.4(C-8),111.2(C-3),34.9(C-1′),34.2(N-CH3),31.9(C-7′),29.5(C-6′),29.4(C-4′/5′),29.3(C-3′),28.7(C-2′),22.7(C-8′),14.2(C-9′)。以上数据与文献数据基本一致[2],故鉴定化合物10为1-甲基-2-正壬基-4-(1H)-喹诺酮。
4 讨论
从吴茱萸果实中共分离鉴定生物碱类化合物10个,包括吲哚色胺类2个、4-(1H)-喹诺酮类4个、2-(1H)-喹诺酮类3个、吴茱萸酰胺类1个。其中,glycolone(4)为首次从吴茱萸中分离得到的2-(1H)-喹诺酮类生物碱,进一步拓展了该类成分的结构多样性。尽管已有研究表明喹诺酮类生物碱与吴茱萸的肝损毒性密切相关,仅涉及吴茱萸卡品碱(7)和二氢吴茱萸卡品碱(8)等4-(1H)-喹诺酮类生物碱[5,11]。2-(1H)-喹诺酮类生物碱是否具有肝损毒性尚需进一步研究。