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汉麻花叶化学成分研究

2021-12-11梁欣蕊刘志华孙立秋王丹时志春李军王金兰赵明张树军

关键词:汉麻正己烷薄层

梁欣蕊,刘志华,孙立秋,2,王丹,2,时志春,2,李军,2,王金兰,赵明,2,张树军

(1.齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院,黑龙江 齐齐哈尔 161006;

2.齐齐哈尔大学 黑龙江省工业大麻及制品质量监督检验中心,黑龙江 齐齐哈尔 161006)

汉麻(Cannabis sativa L.)是我国对工业大麻的一种别称,特指精神活性成分四氢大麻酚的含量低于0.3%的大麻,又常被叫做火麻、黄麻等,是一种高大的桑科(Moraceae)大麻属一年生雌雄异株植物,具有特殊气味[1],其果实入药,在润燥、滑肠、通淋、活血等方面有显著功效[2]。汉麻的花、叶中富含多种大麻素类成分,而大麻二酚(CBD)作为其中的主要成分也被证实在镇痛、神经系统保护、抗菌抗炎等方面的具有极高的药理研究价值和相当广阔的应用前景[3]。为进一步开发汉麻的资源利用,将在阴凉处通风干燥的汉麻花叶用甲醇浸泡后提取,提取液浓缩后用正己烷萃取,从而得到正己烷萃取物,并从中分离鉴定了7 个化合物的结构。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

X-6 型显微熔点测定仪(北京Tech Instrument 有限公司);Bruker AV-600 型核磁共振波谱仪(布鲁克(德国)公司制造,以TMS 作为内标);半制备高效液相色谱仪(日本日立公司,LC-6AD 泵,Shodex RI SE-61视差折光检测器);Prep-SIL(250 mm×10 mm,5 μm)正相色谱柱;SHIMADZU 高效液相色谱仪(日本岛津公司);SunFireTMPrep C18 OBDTM(100 mm×19 mm,5 μm)不锈钢色谱柱;柱层析硅胶(200~300 目,青岛海洋化工厂);薄层色谱硅胶板(烟台化工厂)。其他试剂均为分析纯。

植物汉麻于2018 年7 月10 日采自黑龙江省大兴安岭岭南农业开发区金亿顺农场,经大兴安岭金亿顺汉麻种植专业合作社经理刘祥忠鉴定为汉麻,标本(CS-20180710)收藏于齐齐哈尔大学天然产物研究室。

1.2 提取与分离

阴干后粉碎的汉麻花叶5.5 kg,在室温条件下用28 L 甲醇浸泡提取3 d,共提取3 次,将所得浸提液合并后浓缩,加少量蒸馏水混悬,用正己烷萃取5 次并将萃取液合并,浓缩至恒重后用分析天平进行定量,最终得到汉麻花叶正己烷萃取物269.3 g。

取43.3 g 汉麻花叶正己烷萃取物,利用硅胶柱色谱进行分离,依次用正己烷-醋酸乙酯95/5(14 L),9/1(4 L),5/5(7 L),0/1(4 L)洗脱,经薄层色谱法检测合并相同馏分得到9 个组分(F1~F9)。F4(7.4 g)再次采用硅胶柱色谱,用正己烷-醋酸乙酯95/5(5 L),92/8(1 L),9/1(1 L),8/2(2 L),6/4(4 L),0/1(1.5 L)作为流动相依次洗脱,经薄层色谱法检测与CBD 标准品对照后合并相同的馏分,F4-5 浓缩后得到化合物1(639.5 mg)及其它11 个组分(F4-1~F4-11)。F4-7(3.2 g)经硅胶柱色谱分离,依次用正己烷-醋酸乙酯95/5(3.5 L),9/1(0.5 L)洗脱,经薄层色谱法检测与CBDV 标准品对照后合并相同的馏分,浓缩得到8 个组分(F4-7-1~F4-7-8)。F4-7-5(843.3 mg)用正相HPLC(流动相:正己烷-醋酸乙酯95/5,流速:4 mL/min)分离后再经反相HPLC(流动相:水-甲醇-乙腈15/80/5,流速:4 mL/min)纯化得化合物2(5.8 mg,tR=39.8 min),化合物6(10.0 mg,tR=6.8 min)和7(5.5 mg,tR=12.5 min)。

F5(2.0 g)经硅胶柱色谱分离,依次用正己烷-醋酸乙酯9/1(2.2 L),8/2(2 L),7/3(2 L),6/4(2 L)洗脱,通过薄层色谱法检测合并相同馏分,浓缩得到7 个组分(F5-1~F5-7)。F5-4(58.9 mg)经正相HPLC(流动相:正己烷-醋酸乙酯95/5,流速:4 mL/min)分离得到化合物4(2.5 mg,tR=17.0 min)。F5-5(1.3 g)经硅胶柱色谱分离,依次用正己烷-醋酸乙酯9/1(4 L),8/2(2 L)洗脱,经薄层色谱法检测合并相同组分,浓缩得到5 个组分(F5-5-1~F5-5-5)。F5-5-4(316.9 mg)用正相HPLC(流动相:正己烷-醋酸乙酯9/1,流速:4 mL/min)分离得到化合物3(77.3 mg,tR=6.2 min)和5(27.5 mg,tR=12.5 min)。

2 结构鉴定

化合物1,淡黄色脂状。1H-NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 6.28(1H, br s, H-3′), 6.16(1H, br s, H-5′), 5.97(1H, br s, 2′-OH), 5.57(1H, s, H-2), 4.67(1H, s, H-9a), 4.60(1H, br s, 6′-OH), 4.56(1H, s, H-9b), 3.83(1H, br d, J=8.4 Hz, H-1), 2.43(2H, t, J=7.7 Hz, H-1′′), 2.40(1H, m, H-6), 2.22(1H, m, H-4a), 2.11(1H, m, H-4b), 1.81(2H, m, H-5), 1.79(3H, s, H-7), 1.65(3H, s, H-10), 1.56(2H, m, H-2′′), 1.30(2H, m, H-3′′), 1.31(2H, m, H-4′′), 0.88(3H, t, J=6.0 Hz, H-5′′);13C-NMR(150 MHz, CDCl3)δ: 156.1(C-2′), 153.9(C-6′), 149.4(C-8), 143.0(C-4′), 140.0(C-3), 124.1(C-2), 113.7(C-1′), 110.8(C-9), 109.8(C-5′), 108.0(C-3′), 46.1(C-6), 37.3(C-1), 35.5(C-1′′), 31.5(C-4), 30.6(C-3′′), 30.4(C-2′′), 28.4(C-5), 23.7(C-7), 22.5(C-4′′), 20.6(C-10), 14.0(C-5′′)。经鉴定为CBD(数据与文献[4]对比,基本一致)。

化合物2,淡黄色脂状。1H-NMR(600 MHz, CDCl3)δ: 6.30(1H, s, 2′-OH), 6.27(1H, d, J=1.6 Hz, H-5′), 6.14(1H, d, J=1.6 Hz, H-3′), 4.71(1H, br s, H-2), 3.20(1H, br d, J=10.9 Hz, H-1), 2.43(2H, m, H-1′′), 2.16(2H, m, H-4), 1.91(1H, m, H-8), 1.68(3H, s, 3-Me), 1.55(2H, m, H-2′′), 1.41(3H, s, H-9), 1.40(1H, m, H-5), 1.29(4H, m, H-3′′, 4′′), 1.09(3H, s, H-10), 0.89(3H, t, J=6.78 Hz, H-5′′);13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 154.8(C-2′), 154.1(C-6′), 142.8(C-4′), 134.5(C-3), 123.7(C-2), 110.1(C-5′), 109.0(C-1′), 107.5(C-3′), 76.8(C-8), 45.8(C-6), 35.5(C-1′′), 33.6(C-1), 31.5(C-3′′), 31.2(C-4), 30.6(C-2′′), 27.6(C-7), 25.0(C-5), 23.4(C-10), 22.5(C-4′′), 19.3(C-9), 14.0(C-5′′)。经鉴定为THC(数据与参考文献[5]对比,基本一致)。

化合物3,淡绿色脂状。1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 11.8(1H, s, -COOH), 6.65(1H, br s, 6′-OH), 6.26(1H, s, H-5′), 5.56(1H, s, H-2), 4.54(1H, s, H-9a), 4.40(1H, s, H-9b), 4.09(1H, m, H-1), 2.92(1H, m, H-1′′), 2.82(1H, m, H-1′′), 2.38(1H, m, H-6), 2.20(1H, m, H-4), 2.10(1H, m, H-4), 1.86(2H, m, H-5), 1.72(3H, s, H-10), 1.57(2H, m, H-2′′), 1.33(4H, m, H-3′′, 4′′), 0.89(3H, t, J=6.9 Hz, H-5′′);13C-NMR(150 MHz, CDCl3)δ: 175.5(-COOH), 164.2 (C-2′), 161.0(C-6′), 147.5(C-4′), 147.1(C-8), 140.5(C-3), 123.9(C-2), 114.5(C-1′), 112.0(C-5′), 111.3(C-9), 102.4 (C-3′), 46.6(C-6), 36.6(C-1), 35.4(C-1′′), 32.0(C-4), 30.2(C-3′′), 29.7(C-2′′), 27.7(C-5), 23.7(C-7), 22.5 (C-4′′), 18.9(C-10), 14.0(C-5′′)。经鉴定为CBDA(数据与文献[4,5]对比,基本一致)。

化合物4,淡绿色脂状。1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 5.37(1H, m, H-2), 5.13(1H, t, J=7.2 Hz, H-10), 2.05-1.97(2H, m, H-9), 1.98(1H, m, H-1b), 1.93(2H, m, H-4), 1.80(1H, m, H-1a), 1.67(3H, s, H-12), 1.65(3H, s, H-15), 1.62(3H, s, H-13), 1.11(3H, s, H-14);13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 134.2(C-3), 131.8(C-11), 124.6(C-10), 120.6(C-2), 74.4(C-7), 43.0(C-6), 40.1(C-8), 31.0(C-4), 27.0(C-1), 25.7(C-12), 23.4(C-15), 23.3(C-5), 23.2(C-14), 22.1(C-9), 17.7(C-13)。经鉴定为(-)-α-bisabolol(数据与文献[6]报道的数据基本一致)。

化合物5,淡绿色脂状。1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 5.41(1H, m, H-14), 4.15(2H, d, J=7.2 Hz, H-15), 2.00 (2H, m, H-12), 1.67(3H, br s, H-20), 0.87(3H, s, H-16), 0.86(3H, s, H-17), 0.85(3H, d, J=6.2 Hz, H-18), 0.84(3H, d, J=6.6 Hz, H-19);13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 141.0(C-13), 122.4(C-14), 58.7(C-15), 39.2(C-12), 38.7(C-2), 36.7 (C-10), 36.6(C-4), 36.6(C-8), 36.0(C-1), 32.1(C-6), 32.0(C-9), 27.3(C-5), 24.4(C-11), 24.2(C-3), 23.8(C-7), 22.0 (C-16), 21.9(C-17), 19.0(C-18), 19.0(C-19), 15.5(C-20)。经鉴定为cassipourol(数据与文献[7]报道的数据基本一致)。

化合物6,白色针状结晶(甲醇),mp. 52~54 ℃。1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 6.28(1H, br s, H-3′), 6.16(1H, br s, H-5′), 5.98(1H, br s, 2′-OH), 5.55(1H, s, H-2), 4.61(1H, s, H-9a), 4.56(1H, s, H-9b), 3.85(1H, d, J=9.0 Hz, H-1), 2.43(2H, t, J=7.7 Hz, H-1′′), 2.40(1H, m, H-6), 2.22(1H, m, H-4a), 2.11(1H, m, H-4b), 1.81(2H, m, H-5), 1.79(3H, s, H-7), 1.65(3H, s, H-10), 1.60(2H, m, H-2′′), 0.88(3H, t, J=6.0 Hz, H-3′′);13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 156.1(C-2′), 153.8(C-6′), 149.4(C-8), 142.8(C-4′), 140.1(C-3), 124.1(C-2), 113.8(C-1′), 110.8(C-9), 109.9(C-5′), 108.1(C-3′), 46.2(C-6), 37.6(C-1), 37.3(C-1′′), 30.4(C-4), 28.4(C-2′′), 24.0(C-5), 23.7(C-7), 20.5(C-10), 13.8 (C-3′′)。该化合物的NMR 数据与CBD 对照,除在高场缺少2 个亚甲基外,其余数据与CBD 基本一致,因此结合文献[8]鉴定该化合物为CBDV。

化合物7,浅黄色脂状。1H-NMR(600 MHz, CDCl3) δ: 8.16(1H, s, H-2), 7.14(1H, d, J=7.8 Hz, H-5), 7.07(1H, d, J=7.8 Hz, H-4), 6.43(1H, s, H-5′), 6.29(1H, s, H-3′), 5.2(1H, s, 2′-OH), 2.5(2H, t, J=7.2 Hz, H-1″), 2.38(3H, s, H-7), 1.62(2H, m, H-2″), 1.60(6H, s, H-9, 10), 1.32(4H, m, H-3″, 4″), 0.89(3H, t, J=6.6 Hz, H-5″);13C-NMR(150 MHz, CDCl3) δ: 154.7(C-2′), 153.0(C-6′), 144.6(C-4′), 136.9(C-3), 136.9(C-6), 127.6(C-4), 126.4(C-2), 122.6 (C-5), 110.8(C-1′), 109.8(C-3′), 108.7(C-1), 77.5(C-8), 35.6(C-1″), 31.5(C-3″), 30.5(C-2″), 27.1(C-10), 27.1(C-9), 22.6(C-4″), 21.5(C-7), 14.0(C-5″)。经鉴定为CBN(数据与文献[5]报道的数据基本一致)。

3 结论

作为构成大麻素类的主要成分的大麻二酚(CBD),四氢大麻酚(THC),大麻二酚酸(CBDA),次大麻二酚(CBDV),大麻酚(CBN)等,具有止咳、止痛、镇静、安眠等多种活性,特别是由于CBD、CBN等生物活性高、功能多样,且不产生成瘾性,近年来备受人们关注。本文从7 月中旬采集的汉麻中分离鉴定了7 个化合物的结构分别为:CBD(1),THC(2),CBDA(3),(-)-α-bisabolol(4),cassipourol(5),CBD(6),CBN(7)。其中,化合物4 和5 为首次从该植物中分离得到。

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