苗药喔嘎良小极性部位化学成分研究
2022-05-23辛来香吴铵洋孙航宇葛薇薇
辛来香,吴铵洋,孙航宇,葛薇薇,唐 毅
(黔南民族医学高等专科学校第二附属医院,贵州都匀558000))
本课题组在黔东南雷公山地区进行民族医药调研时发现,当地苗族村民们常用把淡黄香茶菜称为(喔嘎良);并用其嫩叶来治疗脚气病,具有良好的治疗效果,淡黄香茶菜Isodonflavidus(Hand.-Mazz.)Hara为唇形科(Labiatae)香茶菜属(Isodon)多年生草本植物[1-2]。并且本课题组从该植物的干燥枝叶中分离得到Fladin A和线纹香茶菜酸,两种化学成分都具有很好的抗口腔病菌作用和抑制脚气真菌红色毛癣菌的作用[3]。包括多种化学成分如二萜Flavidusin A.三萜类2α-羟基乌苏酸、甾醇类β-谷甾醇、苷类胡萝卜苷、倍半萜类脱氢木香内酯等[4-5]。而对于苗药喔嘎良挥发性成分研究就比较少,因此本实验采用水蒸气蒸馏法提取喔嘎良中挥发性成分,对其挥发性成分进行GC-MS分析。
1 HP材料、仪器与试剂
1.1 HP材料 HP苗药喔嘎良采自贵州雷山,由黔南民族医专王传明副教授鉴定为唇形科香茶菜属植物淡黄香茶菜Isodonflavidus(Hand.-Mazz.)Hara.植物地上部分。
1.2 HP仪器与试剂 HP挥发油提取器;气相色谱质谱联用仪联Agilent7890A/5975C;正己烷(批号:20190510);娃哈哈纯净水;KQ5200E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);棕色容量瓶;锥形瓶;无水硫酸钠。
2 HP方法
2.1 HP样品制备 HP淡黄香茶菜中主要含甾醇类,二萜,苷类,三萜,木脂素类等化合物。针对这些化合物用了硅胶柱层析、MCI、半制备型HPLC、C18反相柱色谱、凝胶柱色谱、重结晶等方法对淡黄香茶菜植物进行了进一步的分离纯化。
溶解石油醚和二氯甲烷部分,适量硅胶拌样,采用湿法装柱;石油醚/二氯甲烷系统(100/1,8/2,6/4,1/1)进行梯度洗脱,并回收浓缩的洗脱液,经薄层检测,合并相同流分。从A部分共得到5个部分(A-1,A-2,A-3,A-4,A-5)。将A-1部分再次进行柱层析,系统为石油醚/二氯甲烷(100/1,10/1,9/1,8/2)进行梯度洗脱,经凝胶柱色谱纯化,根据TLC检测得到化合物ID-8(5.3 g)。A-2和A-3部分的样品采用同A-1相同的分离纯化方法,得到化合物ID-9(12.5 g)。A-4和A-5部分的样品采用同A-1相同的分离纯化方法,然后经甲醇反复重结晶,得到化合物ID-7(15.7 g),ID-10(7.3 g)。相似方法得到其他化合物,流程见图1。
图1 分离流程图
3 结果
通过对淡黄香茶菜化学成分的分离纯化,共得到了25个化合物;借助IR、UV、MS、13C-NMR、1h-NMR、2D-NMR等现代波谱数据以及X-ray技术,对其中(ID-1)小极性化合物进行了详细的分析。
化合物ID-1:无色块状晶体(氯仿);从HREIMS中可看出其分子量为302.451 0,得出该化合物的分子式为C20H30O2,不饱和度为6。红外光谱(IR)显示该化合物中含有羰基信号,信号峰为1 714 cm-1。从13C-NMR和DEPt谱(见表1)中可看出:该化合物中含有4个甲基,7个亚甲基,4个次甲基和5个季碳。根据13C-NMR、1h-NMR及2D-NMR知其中4个甲基的信号分别为δC:21.21/0.89(C-17), 24.95/0.94(C-18),18.98/0.96(C-19), 19.02/1.01 (C-20);羰基的信号为δC:170.82;环外双键信号为δC:149.20, 110.15;环内双键信号为δC:127.56, 132.79;一个连有一个氧的碳的信号为δC:87.44. 通过对其结构进行推导发现,两个双键和一个羧基用去了3个不饱和度,而化合物总的不饱和度为6,且没有光谱信号证明该化合物还含有其他不饱和基团,因此推测该化合物具有三个环。
表1 化合物ID-1的13C-NMR数据(100 Mz,CDCl3)
在A环上,从HMBC上可看出,两个甲基的氢谱信号δH:0.96(H3-18)和0.98(H3-19)跟C-4,C-5均相关,表明角甲基C-18和C-19是连接在C-4位上的,季碳C-3与δH:1.93(H-1α)和2.49(H-2)相关,C-2与1.93(H-1α)相关,且从中没有找到C-2与4,5位上氢相关的任何信号,从中可看出A环为3,4为断裂的结构,再从δH:1.93(H-1α)与C-20、C-5相关,结合δH:1.01(H-20)与C-5、C-9、C-10相关,再通过δH:2.00 (H-1β)与羰基信号δC:172.6相关,得出内酯环是出现在C-3与C-9位间;由以上推导我们可以得出A环是由C-1,C-2,C-3,C-9,C-10,组成的6元内酯环,且C-20是连在C-10位上的。
在B环上,通过δH:1.01(H-20)与C-5、C-9、C-10相关,δH:1.93(H-4)与C-5、C-6、C-10相关,δH:5.66(H-7)与C-5、C-6、C-9相关,由以上推导我们可以得出B环是由C-5,C-6,C-7,C-8,C-9,C-10组成的6元环,且双键出现在C-7与C-8之间,A环与B环通过C-9与C-10相连。在C-5上连接了一个异丙基。
在C环上,δH:4.90(H-16)与C-13、C-15相关,δH:5.81(H-15)与C-12、C-13、C-14、C-17相关,δH:0.89(H-17)与C-11、C-12、C-13、C-14、C-17相关,δH:1.93(H-11)、2.55(H-14)兼与C-8(132.79)相关,δH:0.89(H-12)与C-9、C-11、C-13、C-14、C-17相关,由此可以推断C环是由C-8,C-9,C-11,C-12,C-13,C-14组成的6元环,且在C-13上连了甲基C-17和双键C-15、C-16。
再结合1h-1h COSY谱自旋系统H2-1/H2-2可知C-1,C-2相连,自旋系统H-4/H-5可知C-4,C-5相连,自旋系统H-4/H3-18/H3-19可知C-4,C-18,C-19相连,自旋系统H-5/H2-6/H-7可知C-5,C-6,C-7相连,自旋系统H2-11/H2-12可知C-11,C-12相连,自旋系统H-15/H2-16可知C-15,C-16相连。1h-1h COSY进一步证实了上面的推导,由此,整个化合物的平面结构已经推导出来。HMBC和1h-1h COSY的相关信息如图2所示。
图2 化合物ID-1的1 h-1 h COSY(蓝色—)和HMBC(红色→)关键相关信息
通过X-ray最终证实其相对构型,再通过SciFinder Scholar数据库检测化合物ID-1为一新化合物,命名为3,4-seco isOPimara-7,15-dien-3,9-olide,其结构式和晶体结构如图3。
续表1
图3 化合物ID-1的结构式及晶体结构图
4 讨论
4.1 对喔嘎良干品的实验研究 本实验主要取雷山产喔嘎良干品进行实验研究,并用峰面积归一化法测定了各化学成分的相对质量分数,见表2。其中十六酸(27.99%)、亚油酸(18.86%)、亚麻酸甲酯(17.37%)、新植二烯(7.48%)、六氢合金欢丙酮(6.45%)、十四烷酸(3.43%)等6种成分含量最高,占鉴定化合物成分的81.58%。
表2 两个产地化合物对比
4.2 对淡黄香茶菜HPLC图的研究 通过对道真和雷山产淡黄香茶菜HPLC图(图4)的分析研究,我们从中发现由于地区的不同,他们区别如下:(1)雷山产该植物在16 min前有一个明显的宽峰,在16 min左右有一个明显的单峰,在24 min前出现了最强吸收峰,最强吸收波长为254 nm。(2)道真产该植物在16 min前无明显的吸收峰,在16 min才出现一个单峰一个宽峰,在24 min后出现了最强吸收峰,最强吸收波长为254 nm和365 nm。(3)雷山产该植物在大极性部分可用365 nm的波长进行检测。故最强吸收波长不同,最强吸收峰出现的时间不同,所含化学成分不同。
图4 贵州雷山产和道真产该植物中所含化学成分表