八角莲木脂素和黄酮类化学成分研究
2022-11-15张欣曹瑞冯改利张化为姜祎王薇邓翀陕西中医药大学药学院陕西咸阳712046
张欣,曹瑞,冯改利,张化为,姜祎,王薇,邓翀(陕西中医药大学药学院,陕西 咸阳 712046)
八角莲(Dysosma versipellis) 为小檗科(Berberidaceae)鬼臼属植物八角莲的干燥根及根茎[1],又称旱八角、八角盘、独叶一枝花等,文献报道其主要化学成分为木脂素类、黄酮类和有机酸等[2-5],具有抗肿瘤、抗菌和抗病毒等药理作用[6-8]。其中鬼臼毒素类木脂素是八角莲抗肿瘤的主要活性成分,受到国内外学者的重点关注。目前关于八角莲的化学成分研究并不系统,为进一步明确其化学成分,本文对八角莲醇提取物进行了系统研究,从中共鉴定了8 个化合物(结构见图1),包括木脂素类5 个,黄酮类3 个,分别为爵床脂素A(1)、山荷叶素葡萄糖苷(2)、arabelline(3)、鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷(4)、落叶松树脂醇-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(5)、槲皮素(6)、山柰酚3-O-β-D-葡萄糖苷(7)、槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷(8),其中,化合物1、3、5 和8首次从八角莲中分离鉴定,具体结构见图1。
图1 化合物1 ~8 的结构图Fig 1 Structures of compounds 1 ~8
1 材料
Bruker-AVANCE400 型核磁共振仪(布鲁克公司);HH-2 恒温水浴锅(青岛聚创环保集团有限公司);岛津LC-6AD 型半制备液相色谱仪(检测器SPD-20A);CAPCELL PAK C18MGⅡ半制备色谱柱(10 mm×250 mm,5 µm);6550Q-TOF质谱仪(美国Agilent Technologies);Sephadex LH-20(GE 公司);薄层色谱硅胶GF254、柱色谱用硅胶(青岛海洋化工厂);色谱甲醇和乙腈(阿德马斯试剂公司);甲醇、二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯等均为分析纯(天力化学试剂有限公司),水为娃哈哈纯净水。
八角莲药材于2019年10月购于陕西省安康市,经陕西中医药大学药学院王薇教授鉴定为小檗科Berberidaceae 鬼臼属Dysosma植物八角莲Dysosma versipellis(Hance)M.Cheng ex Ying 的根及根茎,标本(DV2019-1)保存于陕西中医药大学药学院中药标本馆。
2 提取分离
取干燥的八角莲根及根茎7.2 kg,粉碎后以90%乙醇回流提取3 次,各2 h、1.5 h 和1 h。减压回收乙醇,干燥至浸膏,分散于水中,分别用石油醚、乙酸乙酯和水饱和正丁醇萃取3 次,得到石油醚部位42.1 g,乙酸乙酯部位206.3 g 和正丁醇部位70.7 g。取乙酸乙酯部位200 g,经硅胶柱色谱分离,以二氯甲烷-甲醇梯度洗脱(100∶0、70∶1、40∶1、20∶1、15∶1、8∶1、4∶1 和2∶1)TLC 检测合并后,得到F1 ~F9 共9 个组分。F2(8.3 g),经葡聚糖凝胶柱色谱分离,甲醇洗脱,得到化合物1(10.2 mg);F4(15.3 g)经葡聚糖凝胶柱色谱,甲醇洗脱,得到化合物6(122.4 mg)。F5(19.6 g)经葡聚糖凝胶柱色谱分离,甲醇洗脱,TLC 检测合并后,得到F5-1 ~F5-5 共5个组分。F5-2(1.7 g)经半制备HPLC 分离,甲醇-水(35∶65)洗脱,流速1 mL·min-1,得到化合物2(47.5 mg,tR=50.3 min);F5-3(0.7 g)经半制备HPLC 分离,甲醇-水(39∶61)洗脱,流速1 mL·min-1,得到化合物4(13.4 mg,tR=31.6 min);F6(18.0 g)经葡聚糖凝胶柱色谱分离,甲醇洗脱,TLC 检测合并后,得到F6-1 ~F6-7 共7个组分。F6-3(0.4 g)经半制备液相色谱分离,甲醇-水(28∶72)洗脱,流速1.5 mL·min-1,得到化合物5(16.9 mg,tR=41.7 min),F6-5(0.2 g)经半制备HPLC 分离,甲醇-水(25∶75)洗脱,流速1.0 mL·min-1,得到化合物7(8.0 mg,tR=18.4 min)和化合物8(5.6 mg,tR=25.6 min);F7(9.5 g)经葡聚糖凝胶柱色谱分离,甲醇洗脱,TLC 检测合并后,得到F7-1 ~F7-4 共4 个组分。F7-1 经半制备HPLC 分离,甲醇-水(16∶84)洗脱,流速2 mL·min-1,得到化合物3(7.2 mg,tR=14.7 min)。
3 结构鉴定
化合物1:白色粉末,ESI-MSm/z395.1 [M +H]+。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:7.52(1H,s,H-5),7.04(1H,s,H-8),5.52(2H,s,H-11),6.80(1H,d,J=1.7 Hz,H-2'),6.93(1H,d,J=8.0 Hz,H-5'),6.76(1H,dd,J=8.0,1.7 Hz,H-6'),6.03(2H,s,-OCH2O-),3.79(3H,s,4-OCH3),4.05(3H,s,6-OCH3),4.11(3H,s,7-OCH3)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:134.7(C-1),119.5(C-2),124.7(C-3),147.7(C-4),100.8(C-5),151.8(C-6),150.6(C-7),106.4(C-8),126.0(C-9),130.7(C-10),66.8(C-11),169.8(C-12),128.8(C-1'),111.0(C-2'),147.7(C-3',4'),108.4(C-5'),123.9(C-6'),101.4(-OCH2O-),59.9(4-OCH3),56.3(6-OCH3),56.0(7-OCH3)。以上数据与文献报道[9]基本一致,故鉴定化合物1 为爵床脂素A。
化合物2:白色粉末,ESI-MSm/z543.1 [M +H]+。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:8.18(1H,s,H-5),7.00(1H,s,H-8),5.75(1H,d,J=15.2 Hz,H-11α),5.44(1H,d,J=15.2 Hz,H-11β),6.91(1H,d,J=1.6 Hz,H-2'),7.03(1H,d,J=8.4 Hz,H-5'),6.81(1H,dd,J=8.4,1.6 Hz,H-6'),6.13(2H,s,-OCH2O-),3.67(3H,s,6-OCH3),3.95(3H,s,7-OCH3),4.74(1H,d,J=7.1 Hz,H-1''),3.20 ~4.02(4H,m,H-2'' ~H5''),3.78(1H,dd,J=10.5,2.0 Hz,H-6''),3.45(1H,dd,J=10.5,4.2 Hz,H-6'')。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:118.8(C-1),123.6(C-2),129.5(C-3),126.5(C-4),101.1(C-5),150.0(C-6),151.5(C-7),111.8(C-8),129.7(C-9),134.7(C-10),67.4(C-11),169.2(C-12),144.9(C-1'),105.5(C-2'),146.9(C-3'),146.9(C-4'),108.0(C-5'),123.6(C-6'),101.7(-OCH2O-),55.2(6-OCH3),55.9(7-OCH3),101.1(C-1''),73.8(C-2''),76.4(C-3''),70.0(C-4''),77.3(C-5''),61.3(C-6'')。以上数据与文献报道[10]基本一致,故鉴定化合物2为山荷叶素葡萄糖苷。
化合物3:白色粉末,ESI-MSm/z675.2 [M +H]+。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:8.20(1H,s,H-5),6.98(1H,s,H-8),5.67(1H,d,J=15.2 Hz,H-11α),5.42(1H,d,J=15.2 Hz,H-11β),6.91(1H,d,J=1.5 Hz,H-2'),7.02(1H,d,J=7.8 Hz,H-5'),6.80(1H,dd,J=1.5,7.8 Hz,H-6'),6.13(2H,s,-OCH2O-),3.95(3H,s,6-OCH3),3.67(3H,s,7-OCH3),4.74(1H,d,J=7.6 Hz,H-1''),3.18 ~4.04(6H,m,H-2'' ~H-6''),4.16(1H,d,J=6.4 Hz,H-1'''),3.27 ~3.62(5H,m,H-2''' ~H-6''')。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:134.8(C-1),119.1(C-2),126.5(C-3),145.0(C-4),101.8(C-5),151.4(C-6),149.9(C-7),105.0(C-8),129.9(C-9),119.1(C-10),67.2(C-11),169.2(C-12),128.3(C-1'),110.0(C-2'),146.8(C-3'),146.7(C-4'),107.9(C-5'),123.5(C-6'),101.1(-OCH2O-),55.9(6-OCH3),55.2(7-OCH3),105.0(C-1''),73.5(C-2''),75.1(C-3''),70.0(C-4''),76.0(C-5''),67.4(C-6''),103.2(C-1'''),70.3(C-2'''),72.5(C-3'''),67.2(C-4'''),64.8(C-5''')。以上数据与文献报道[11]基本一致,故鉴定化合物3 为arabelline。
化合物4:白色粉末,ESI-MSm/z523.3 [M +H]+,[α]20D-8.6(c0.14,MeOH)。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:4.50(1H,d,J=4.0 Hz,H-1),3.34(1H,m,H-2),2.87(1H,m,H-3),5.07(1H,d,J=9.0 Hz,H-4),7.35(1H,s,H-5),6.51(1H,s,H-8),4.64(1H,dd,J=8.3,6.4 Hz,H-11α),4.17(1H,dd,J=8.3,6.4 Hz,H-11β),6.32(2H,s,H-2',5'),5.99(2H,s,-OCH2O-),3.68(9H,s,3',4',5'-OCH3),4.30(1H,d,J=7.1 Hz,H-1''),3.26 ~4.02(4H,m,H-2'',3'',4'',5''),3.89(1H,dd,J=11.1,2.1 Hz,H-6''),3.75(1H,dd,J=11.1,4.3 Hz,H-6'')。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:43.1(C-1),44.3(C-2),38.6(C-3),77.1(C-4),109.0(C-5),146.9(C-6),146.6(C-7),108.1(C-8),131.8(C-9),131.3(C-10),70.0(C-11),174.5(C-12),136.4(C-1'),108.3(C-2',6'),152.0(C-3',5'),136.4(C-4'),101.1(-OCH2O-),55.8(3',5'-OCH3),60.0(4'-OCH3),101.8(C-1''),73.4(C-2''),77.1(C-3''),70.0(C-4''),76.6(C-5''),61.1(C-6'')。以上数据与文献报道[12]基本一致,故鉴定化合物4 为鬼臼毒素-4-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物5:无色胶状物,ESI-MSm/z523.3 [M +H]+,[α]20D-30.6(c0.23,MeOH)。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:6.80(1H,overlapped,H-2),6.96(1H,d,J=7.9 Hz,H-5),6.65(1H,overlapped,H-6),4.85(1H,m,H-7),2.44(1H,m,H-8),3.68(2H,m,H-9),6.80(1H,overlapped,H-2'),6.68(1H,d,J=7.7 Hz,H-5'),6.66(1H,overlapped,H-6'),3.15(1H,dd,J=4.9,13.4 Hz,H-7'a),2.57(1H,m,H-7'b),2.84(1H,m,H-8'),3.86(1H,d,J=6.9 Hz,H-9'a),3.56(1H,m,H-9'b),4.67(1H,d,J=7.4 Hz,H-1''),3.20(1H,m,H-2''),3.17(1H,m,H-3''),3.16(1H,m,H-4''),3.04(1H,m,H-5''),3.55(1H,m,H-6''a),3.37(1H,m,H-6''b);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:134.8(C-1),110.2(C-2),148.8(C-3),145.9(C-4),115.5(C-5),118.1(C-6),81.7(C-7),52.4(C-8),58.7(C-9),134.7(C-1'),112.9(C-2'),147.4(C-3'),144.7(C-4'),115.1(C-5'),120.5(C-6'),32.0(C-7'),41.9(C-8'),71.8(C-9'),100.1(C-1''),73.2(C-2''),77.0(C-3''),69.7(C-4''),76.9(C-5''),60.7(C-6''),55.6(3-OCH3),55.5(3'-OCH3)。以上数据与文献报道[13]基本一致,故鉴定化合物5 为落叶松树脂醇-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物6:黄色粉末,ESI-MSm/z303.1 [M +H]+。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:12.51(1H,br s,5-OH),6.20(1H,d,J=1.7 Hz,H-6),6.42(1H,d,J=1.7 Hz,H-8),7.69(1H,d,J=1.9 Hz,H-2'),6.89(1H,d,J=8.3 Hz,H-5'),7.54(1H,dd,J=1.9,8.4 Hz,H-6');13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:147.2(C-2),136.2(C-3),176.3(C-4),161.2(C-5),98.6(C-6),164.3(C-7),93.8(C-8),156.6(C-9),103.5(C-10),122.4(C-1'),115.5(C-2'),147.2(C-3'),145.5(C-4'),115.5(C-5'),120.4(C-6')。以上数据与文献报道[14]基本一致,故鉴定化合物6 鉴定为槲皮素。
化合物7:黄色粉末,ESI-MS:m/z449.1 [M +H]+。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:6.09(1H,d,J=1.6 Hz,H-6),6.25(1H,d,J=1.6 Hz,H-8),8.02(2H,d,J=8.4 Hz,H-2',6'),6.88(2H,d,J=8.4 Hz,H-3',5'),5.11(1H,d,J=7.4 Hz,H-1''),3.20 ~3.80(6H,H-2''~H-6'')。13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δ:158.5(C-2),135.5(C-3),178.9(C-4),161.9(C-5),102.0(C-6),162.9(C-7),96.3(C-8),158.5(C-9),104.9(C-10),123.0(C-1'),132.3(C-2',C-6'),116.3(C-3',C-5'),159.1(C-4'),104.2(C-1''),75.9(C-2''),78.3(C-3''),71.5(C-4''),78.5(C-5''),62.8(C-6'')。以上数据与文献报道[15]基本一致,故鉴定化合物7 为山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物8:黄色粉末,ESI-MS:m/z449.1 [M +H]+。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.54(1H,br s,5-OH),6.39(1H,d,J=1.8 Hz,H-6),6.68(1H,d,J=1.8 Hz,H-8),7.34(1H,d,J=2.0 Hz,H-2'),7.28(1H,d,J=8.4 Hz,H-5'),7.30(1H,dd,J=8.4,2.0 Hz,H-6'),5.29(1H,br s,Rha-H1),3.13 ~3.99(4H,m,Rha-H2 ~H5),0.83(3H,d,J=6.1 Hz,Rha-H6)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:156.9(C-2),134.9(C-3),178.4(C-4),161.5(C-5),98.4(C-6),161.5(C-7),92.7(C-8),156.6(C-9),105.5(C-10),121.1(C-1'),116.2(C-2'),149.0(C-3'),145.7(C-4'),115.9(C-5'),121.1(C-6'),102.3(C-1''),71.7(C-2''),70.5(C-3''),70.8(C-4''),71.1(C-5''),18.0(C-6'')。以上数据与文献报道[16]基本一致,故鉴定化合物8 为槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷。
4 讨论
本研究从八角莲中共分离鉴定了8 个化合物,其中,5 个木脂素类化合物和3 个黄酮类化合物,化合物1、3、5 和8 为首次从八角莲中分离鉴定。查阅文献后发现关于八角莲的系统化学成分研究较少,本研究进一步明确了八角莲的化学成分,为其后续药理活性研究奠定了物质基础。八角莲中报道的主要成分为鬼臼毒素类木脂素,该类物质具有抗肿瘤、抗病毒等多种生理活性,八角莲可作为该类化合物的重要来源,值得后续继续深入研究。