何首乌中1个新的二苯乙烯苷类化合物△
2022-09-07杨建波汪祺程显隆王莹高慧宇王雪婷宋云飞魏锋马双成
杨建波,汪祺,程显隆,王莹,高慧宇,王雪婷,宋云飞,魏锋,马双成
中国食品药品检定研究院,北京 100050
何首乌为蓼科植物何首乌属多年生草本植物何首乌Polygonum multiflorumThunb.的干燥块根,具有解毒、消痈、截疟、润肠通便等功效,可用于疮痈、风疹瘙痒和润肠通便等[1]。文献报道,目前已经从何首乌中分离得到200 余个单体化合物,主要包括蒽醌(单核蒽醌和双核蒽醌)、二苯乙烯、黄酮、磷脂和其他等类成分[2-9]。现代药理学研究发现,何首乌具有抗氧化、抗衰老、神经保护和调血脂等作用[10-12],但同时也出现了一些肝毒性等不良反应[3-4,10-13]。因此,为了进一步阐明何首乌中的药效和肝毒性成分,本课题组对何首乌进行了系统的化学成分研究,从何首乌70%乙醇提取物中分离得到2个二苯乙烯苷类、2 个二蒽酮类和2 个多酚类化合物,分别鉴定为(E)-2,3,5,4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷-6′-棕榈酸酯(1)、顺式-大黄素-大黄素甲醚二蒽酮(2)、反式-大黄素-大黄素甲醚二蒽酮(3)、儿茶素(4)、表儿茶素(5)和(E)-2,3,5,4′-四羟基二苯乙烯苷-2-O-α-L-鼠李糖苷(6)。
1 材料
Avance-500、Avance-600 型核磁共振波谱仪(德国布鲁克公司);LC-6AD 型半制备高效液相色谱仪(日本岛津公司);Q Exactive Plus型液相色谱-质谱联用仪(美国赛默飞世尔科技公司);HP1200型高效液相色谱仪(美国安捷伦公司);DM-8 型大孔吸收树脂(津达正源化工有限公司);Sephadex LH-20(瑞典GE公司);C18反相填料(日本YMC公司);QUINTIX313-1CN型万分之一电子天平(德国Sartorius公司);其他试剂均为分析纯。
何首乌样品于2013年10月采集于广东省肇庆市德庆县,经中国食品药品检定研究院张继副研究员鉴定为何首乌Polygonum multiflorumThunb.的干燥块根,样品标本(060104)保存于中国食品药品检定研究院。
2 提取与分离
取何首乌干燥块根28 kg,粉碎后用70%乙醇加热回流提取3 次,每次2 h,合并提取液,减压回收溶剂得浸膏4.0 kg。将浸膏混悬于水1.5 L中,用二氯甲烷萃取3 次。剩余水部分再加水稀释至10 L,过DM-8 型大孔吸附树脂,依次用不同体积分数的乙醇洗脱,得到5个不同组分,分别为水洗脱组分A(2.0 kg)、25%乙醇洗脱组分B(62.0 g)、40%乙醇洗脱组分C(200.0 g)、55%乙醇洗脱组分D(38.0 g)和95%乙醇洗脱组分E(55.0 g)。组分B(60.0 g)经十八烷基硅烷键合硅胶(ODS)中压柱色谱分离,依次用10%、30%、50%、70%、100%甲醇洗脱,再经过反相硅胶薄层色谱检测,合并相同或相似部分,获得6 个亚组分,分别为A1~A6。A1(1.5 g)经半制备液相色谱分离纯化,乙腈-水(25∶75)洗脱,检测波长为230 nm,流速 为5.0 mL·min-1,得到化合物4(tR=29 min,50.0 mg)和5(tR=36 min,12 mg)。A4(2.0 g)经ODS 中压柱色谱分离,依次用40%、60%、100%甲醇梯度洗脱,经高效液相色谱法(HPLC)分析,合并相同或相似部分,得到5 个亚组分,依次为B1~B5。其中B3(0.5 g)经半制备液相色谱分离纯化,甲醇-水(40∶60)洗脱,检测波长为230 nm,流速为5.0 mL·min-1,得到化合物6(tR=35 min,4.0 mg)。
组分E(50.0 g)经ODS 中压柱色谱分离,依次用35%、55%、75%、100%甲醇梯度洗脱,再经反相硅胶薄层色谱检测,合并相同或相似部分,共获得16 个亚组分,分别为C1~C16。C7(5 g)经ODS 中压柱色谱分离,依次用40%、60%、80%、100%甲醇梯度洗脱,经HPLC 分析,合并相同或相似部分,得到11 个组分,依次为D1~D11。D6经Sephadex LH-20 柱色谱分离,用甲醇洗脱、纯化,得到化合物2(5.0 mg);D7 经过Sephadex LH-20 柱色谱分离,用甲醇洗脱、纯化,得到化合物3(6.0 mg)。亚组分D9(1.0 g)经半制备液相分离纯化,甲醇-水(55∶45)洗脱,检测波长为230 nm,流速为5.0 mL·min-1,得到化合物1(tR=38 min,5.0 mg)。
3 结构鉴定
化合物1:淡黄色无定型粉末。电喷雾离子源-质谱(ESI-MS)显示准分子离子m/z667.2[M+Na]+、683.1 [M+K]+和643.2 [M-H]-;(-)-高分辨率(HR)-ESI-MS显示准分子离子m/z643.347 9[M-H]-(计算值为643.348 8),提示该化合物分子式为C36H52O10,不饱和度为11。
1H-NMR(表1)和1H-1H COSY 谱(图1)中显示,该化合物含有1 组反式烯键的氢信号[δH7.66(1H,d,J=16.2 Hz,H-7),6.90 (1H,d,J=16.2 Hz,H-8)];1 组A2B2系统耦合的芳香氢信号[δH7.37 (2H,d,J=8.4 Hz,H-10,14),6.73 (2H,d,J=8.4 Hz,H-11,13)];1 组AX 系统耦合的芳香氢信号[δH6.24 (1H,d,J=2.4 Hz,H-4),6.60(1H,d,J=2.4 Hz,H-6)];1个糖基的端基氢信号[δH4.48(1H,d,J=7.8 Hz,H-1ʹ)],根据糖基的端基氢的耦合常数,可判断该糖基构型为β构型;1 个甲基氢信号δH0.89 (3H,t,J=7.2 Hz,Me-16″);14 个亚甲基氢信号[δH2.11(2H,m,H-2″),1.39 (2H,m,H-3″),1.18 (2H,m,H-4″),1.20~1.30(18H,m,H-5″~13″),1.18 (2H,m,H-14″),1.31 (2H,m,H-15″)]。
表1 化合物1的氢谱和碳谱数据(600/150 MHz,CD3OD)
结合化合物1 的13C-NMR、HSQC、DEPT 及质谱数据分析,发现共有36个碳信号,其中7个季碳,包括1 个羰基碳信号[δC174.1 (C-1″)];糖基的6 个碳信号[δC106.8(C-1′)、74.1(C-2′)、76.5(C-3′)、70.2(C-4′)、74.5(C-5′)和63.5(C-6′)];8 个次甲基信号,包括1 组A2B2系统耦合的芳香环上的碳信号[δC127.7(C-10/14),115.1(C-11/13)]和1 组AX 氢耦合系统的芳香环上的碳信号[δC102.1 (C-4),101.1(C-6)]及1组反式双键的碳信号[δC120.5(C-7)和128.4 (C-8)];1个甲基的碳信号[δC13.0 (C-16″)]。进一步结合1H-、13C-NMR 及质谱数据分析,发现化合物1 含有1 个棕榈酰基的信号,分别包括1 个羰基碳信号[δC174.1(C-1″)]和14 个长链脂肪族亚甲基的氢信号[δH2.11(2H,m,H-2″),1.39(2H,m,H-3″),1.18(2H,m,H-4″),1.20~1.30(18H,m,H-5″~13″),1.18(2H,m,H-14″),1.31(2H,m,H-15″),0.89(3H,t,J=7.2 Hz,Me-16″)]。
在HMBC谱中(图1),δH7.66(H-7)与δC101.1(C-6)、136.7(C-2)、129.4(C-9)相关;δH6.60(H-6)与δC136.7(C-2)、102.1(C-4)相关,说明化合物1的C-7 连接在A苯环上的C-1 位;δH6.90 (H-8) 与δC132.4 (C-1)、127.4 (C-10,14) 相关;δH7.37 (H-10,14)与δC157.0(C-12)、128.4(C-8)相关,说明化合物1 的C-8 连接在B 苯环上的C-1 位。另外,在HMBC 谱中,糖基的端基氢信号δH4.48 (H-1′) 与136.7(C-2)相关,说明糖基是连接在A 苯环上的C-2 位。糖基的6′位氢信号δH4.43(H-6a′)和4.19(H-6b′) 均与174.1 (C-1″)相关;长链脂肪族上的δH2.11 (H-2″) 和1.39 (H-3″) 与174.1 (C-1″) 相关,说明棕榈酰基的羰基δC174.1 (C-1″) 连接在糖基的6′位。
综合上述信息,确定化合物1为1个新的二苯乙烯苷的衍生物,结构为(E)-2,3,5,4′-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷-6′-棕榈酸酯,为1个新的化合物,命名为何首乌辛素(polygonimitin H)。
化合物2:淡黄色固体。(-)-HR-ESI-MSm/z523.138 5 [M-H]-;1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:6.35 (1H,s,H-2),6.66 (1H,s,H-4),6.26 (1H,s,H-5),6.16 (1H,s,H-7),6.28 (1H,s,H-2′),6.69 (1H,s,H-4′),6.35 (1H,s,H-5′),6.18 (1H,s,H-7′),4.56(2H,s,H-10,10′),2.28 (3H,s,CH3-3),2.29 (3H,s,CH3-3′)。以上数据与参考文献[14]一致,因此化合物2鉴定为顺式-大黄素-大黄素甲醚二蒽酮。
化合物3:淡黄色固体。(-)-HR-ESI-MSm/z523.138 5 [M-H]-;1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:6.39 (1H,s,H-2),6.62 (1H,s,H-4),6.32 (1H,s,H-5),6.10 (1H,s,H-7),6.31 (1H,s,H-2′),6.62 (1H,s,H-4′),6.41 (1H,s,H-5′),6.14 (1H,s,H-7′),4.56(2H,s,H-10,10′),2.23 (3H,s,CH3-3),2.24 (3H,s,CH3-3′)。以上数据与参考文献[14]一致,因此化合物3鉴定为反式-大黄素-大黄素甲醚二蒽酮。
化合物4:白色针状晶体(甲醇)。(-)-ESI-MSm/z289.4 [M-H]-;1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:6.81 (1H,d,J=1.8 Hz,H-2′),6.73 (2H,d,J=8.4 Hz,H-3′),6.69 (1H,dd,J=1.8,8.4 Hz,H-6′),5.90 (1H,d,J=2.4 Hz,H-8),5.83 (1H,d,J=2.4 Hz,H-6),2.83(1H,dd,J=5.4,16.2 Hz,H-4a),2.48 (1H,dd,J=2.4,16.2 Hz,H-4b),4.54 (1H,d,J=7.2 Hz,H-2),3.95(1H,m,H-3)。以上数据与参考文献[15]一致,因此化合物4鉴定为儿茶素。
化合物5:白色针状晶体(甲醇)。(-)-ESI-MSm/z289.2 [M-H]-;1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:6.88 (1H,d,J=1.8 Hz,H-2′),6.77 (2H,d,J=8.4 Hz,H-3′),6.75 (1H,dd,J=1.8,8.4 Hz,H-6′),6.00 (1H,d,J=1.8 Hz,H-8),5.89 (1H,d,J=1.8 Hz,H-6),2.88(1H,dd,J=5.4,16.2 Hz,H-4a),2.51 (1H,m,H-4b),4.53(1H,d,J=7.8 Hz,H-2),3.98(1H,m,H-3)。以上数据与参考文献[15]一致,因此化合物5鉴定为表儿茶素。
化合物6:棕色固体粉末。(-)-HR-ESI-MSm/z389 [M-H]-;1H-NMR (600 MHz,DMSO-d6)δ:7.37 (2H,d,J=8.4 Hz,H-10,14),6.75 (2H,d,J=8.4 Hz,H-11,13),6.89(1H,d,J=16.8 Hz,H-8),7.59(2H,d,J=16.8 Hz,H-7),6.55 (1H,d,J=1.8 Hz,H-6),6.18 (1H,d,J=1.8 Hz,H-4),4.38 (1H,d,J=7.8 Hz,H-1ʹ),3.36 (1H,m,H-2ʹ),3.23 (1H,m,H-3ʹ),2.95(1H,m,H-4ʹ),3.28 (1H,m,H-5ʹ),1.20 (3H,d,J=6.0 Hz,H-6ʹ);13C-NMR (150 MHz,DMSO-d6)δ:131.9 (C-1),136.8 (C-2),151.0 (C-3),103.0 (C-4),155.1 (C-5),101.3 (C-6),121.0 (C-7),128.6 (C-8),129.0 (C-9),128.3 (C-10,14),115.9 (C-11,13),157.7 (C-12),107.0 (C-1ʹ),74.7 (C-2ʹ),76.3 (C-3ʹ),75.3 (C-4ʹ),72.6 (C-5ʹ),18.2 (C-6ʹ)。以上数据与参考文献[16]一致,因此化合物6 鉴定为(E)-2,3,5,4′-四羟基二苯乙烯-2-O-α-L-鼠李糖苷。