泡核桃青皮乙酸乙酯部位的化学成分研究

尹灿灿,李冬梅

大理大学药学院,大理 671000

泡核桃(JuglanssigillataDode) 系胡桃科胡桃属植物,又名茶核桃(云南)、铁核桃,产于云南、贵州、四川西部、西藏雅鲁藏布江中下游。核桃青皮又名青龙衣,为胡桃科植物的青果皮[1-2]。据文献报道,青龙衣中含有黄酮类、萘醌类、二芳基庚烷类、甾体、萜类、酚酸等多种化学成分[3-6]。现代药理研究表明核桃青皮具有抗肿瘤[7-8]、抗氧化[9-10]、抗菌[11]等作用。泡核桃在大理州种植面积广,年产泡核桃3万余吨,泡核桃青皮产量较高、资源丰富。目前对于泡核桃青皮的研究及开发利用较少,每年都有大量泡核桃青皮被废弃掉,不仅污染环境,而且还造成自然资源的浪费。因此,本文对泡核桃青皮的化学成分进行研究,从泡核桃青皮乙酸乙酯部位分离得到11个化合物,为泡核桃青皮的进一步开发利用奠定物质基础。

1 仪器与试药

1.1 仪器

旋转蒸发仪(BUCHI Rotavapor R210);低温冷却循环泵(巩义市予华仪器有限公司);400 MHz全数字化超导核磁共振谱仪(AvanceIII400MHZ,瑞士Bruker公司),UV-2101紫外分光光度计(日本岛津公司);梅特勒万分之一电子分析天平;柱层析用硅胶、GF254薄层层析硅胶板(青岛海洋化工厂);Sephadex LH-20(25～100 μm, Pharmacia公司)。

1.2 试药

石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇均为工业纯,经重蒸后使用。

实验用泡核桃青皮于2019年9月采自云南省大理州漾濞县,经大理大学药学院生药教研室张德全教授鉴定为胡桃科胡桃属植物泡核桃(JuglanssigillataDode.)的青果皮,样品标本保存于课题组实验室(标本编号:泡核桃青皮20190920)。

2 方法与结果

2.1 提取与分离

取干燥的泡核桃青皮3.8 kg,粉碎,用体积分数为70%的甲醇浸泡提取3次,每次24 h,提取液经减压浓缩后得到浸膏约101 g。浸膏经硅胶柱层析(80～100目),依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和甲醇洗脱并分别回收溶剂,得到乙酸乙酯部位浸膏27.0 g。乙酸乙酯洗脱部位浸膏经甲醇溶解后,用3倍量硅胶拌样,10倍量硅胶(80～100 目)装柱,石油醚-丙酮(15∶0～0∶1)梯度洗脱,洗脱液经硅胶TLC检测后合并相似部分,得A～F共6个组分。其中A组分(1.6 g),经过反复硅胶柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=10∶1),分离得到化合物1(400 mg)和化合物2(35.6 mg)。B组分(2.0 g),经反复硅胶柱层析(石油醚∶乙酸乙酯=12∶1、10∶1)、Sephadex LH-20凝胶柱层析(氯仿∶甲醇=1∶1),分离得到化合物3(23.0 mg)和化合物4(23.8 mg)。C组分(2.1 g),经反复硅胶柱层析(氯仿∶甲醇=50∶1、40∶1、30∶1)、Sephadex LH-20凝胶柱层析(氯仿∶甲醇=1∶1),分离得到化合物6(59.3 mg)、化合物7(22.5 mg)和化合物8(32.1 mg)。D组分(1.7 g),经反复硅胶柱层析(氯仿∶甲醇=20∶1),分离得到化合物5(259.3 mg)。E组分(3.6 g),经MCI柱层析(体积分数50%～90%甲醇-水,梯度洗脱),再经反复硅胶柱层析(氯仿-甲醇=30∶1、20∶1、10∶1)、Sephadex LH-20凝胶柱层析(甲醇),分离得到化合物9(31.2 mg)、化合物10(21.3 mg)和化合物11(27.8 mg)。化合物的结构见图1。

图1 化合物1～11的结构式

2.2 结构鉴定

化合物1白色针状结晶(石油醚-乙酸乙酯)。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH:5.29(1H,d,J=4.2 Hz,H-6),3.55(H,m,H-3),0.92(3H,s,H-19),0.91(3H,d,J=6.4 Hz,H-21),0.86(3H,s,H-29),0.84(3H,s,H-27),0.82(3H,s,H-26),0.77(3H,s,H-20)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC:29.8(C-1),31.6(C-2),71.8(C-3),40.3(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),29.4(C-7),31.9(C-8),50.1(C-9),36.2(C-10),22.7(C-11),37.2(C-12),42.3(C-13),56.7(C-14),24.3(C-15),28.5(C-16),56.0(C-17),11.9(C-18),19.1(C-19),36.2(C-20),19.8(C-21),33.9(C-22),26.0(C-23),45.8(C-24),29.1(C-25),19.4(C-26),21.2(C-27),23.1(C-28),11.9(C-29)。以上数据与文献[12]报道基本一致,故鉴定化合物1为β-谷甾醇。

化合物2白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 12.0(1H,s,28-COOH),5.24(1H,brs,H-12),3.20(1H,dd,J=7.6,3.2Hz,H-3),2.80(1H,dd,J=8.8,2.4 Hz,H-18),1.26(3H,s,H-27),1.13(3H,s,H-25),1.00(3H,s,H-29),0.93(3H,s,H-30),0.92(3H,s,H-24),0.78(3H,s,H-23),0.76(3H,s,H-26)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC: 182.9(C-28),143.5(C-13),122.3(C-12),79.1(C-3),55.3(C-5),47.6(C-9),46.5(C-17),45.9(C-19),41.6(C-14),41.0(C-18),39.2(C-8),38.8(C-4),38.5(C-1),37.2(C-10),33.9(C-29),33.1(C-7),32.5(C-21),32.5(C-22),30.6(C-20),28.0(C-23),27.6(C-15),27.2(C-2),26.0(C-27),23.6(C-16),23.3(C-30),22.8(C-11),18.2(C-6),17.2(C-26),15.5(C-24),15.2(C-25)。以上数据与文献报道基本一致[13],故鉴定化合物2为齐墩果酸。

化合物3黄色油状物。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 7.58(1H,d,J=5.4 Hz,H-6),7.54(1H,s,H-2),6.85(1H,d,J=5.4 Hz,H-5),4.32(2H,q,J=4.8 Hz,H-8),3.90(3H,s,-OCH3),1.32(3H,t,J=5.4 Hz,H-9)。13C-NMR(100MHz,CDCl3)δC: 168.0(C-7),151.2(C-4),147.2(C-3),123.8(C-1),121.7(C-6),114.4(C-5),112.2(C-2),58.9(C-8),54.9(-OCH3),15.9(C-9)。以上数据与文献报道基本一致[14],故鉴定化合物3为4-羟基-3-甲氧基苯甲酸乙酯。

化合物4无色透明片状结晶(氯仿-甲醇)。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 7.89(2H,d,J=6.1 Hz,H-3,5),6.89(2H,d,J=6.1 Hz,H-2,6),4.34(2H,q,J=4.8 Hz,H-8),1.38(3H,t,J=4.4 Hz,H-9)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC: 168.7(C-7,羰基碳),161.9(C-4),132.0(C-2,C-6),121.4(C-1),114.6(C-3,C-5),59.9(C-8,-OCH2-),15.9(C-9,-CH3)。以上数据与文献[15]报道基本一致,故鉴定化合物4为对羟基苯甲酸乙酯。

化合物5白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 0.65( 3H,s,H-18),0.89(3H,d,J=4.2 Hz,H-21),0.91(3H,s,H-19),1.01(3H,d,J=5.2 Hz,H-27),2.52～2.44(1H,m,H-17),3.98(1H,m,H-3),3.98(1H,m,H-3′),4.06(1H,t,J=6.6 Hz,H-2′),4.30(2H,m,H-4′),4.41(1H,d,J=4.8 Hz,H-6′β),4.57(1H,d,J=9.6 Hz,H-6′α),5.00(1H,d,J=6.2 Hz,H-1′),5.33(1H,dt,J=4.4,1.8 Hz,H-6)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC: 140.9(C-5),121.7(C-6),102.8(C-1′),79.1(C-3),79.0(C-3′),78.6(C-5′),75.6(C-2′),72.0(C-4′),63.1(C-6′),57.1(C-14),56.6(C-17),50.3(C-9),46.2(C-24),42.9(C-13),40.5(C-4),39.7(C-12),37.8(C-1),37.3(C-10),36.7(C-20),34.6(C-22),32.5(C-7),32.3(C-8),30.6(C-2),29.8(C-25),26.7(C-23),24.8(C-15),23.6(C-28),21.7(C-11),20.2(C-27),19.6(C-26),19.4(C-19),19.3(C-21),12.4(C-29),12.2(C-18)。以上数据与文献[12]报道基本一致,故鉴定化合物5为胡萝卜苷。

化合物6白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CD3COCD3)δH: 8.84(1H,s,5-OH),7.31(1H,d,J=9.6 Hz,H-8),7.12(1H,t,J=9.2 Hz,H-7),6.96(1H,d,J=9.3 Hz,H-6),4.77(1H,dd,J=8.5,3.5 Hz,H-4),2.96(1H,dd,J=8.7,2.7 Hz,H-2),2.32(1H,dd,J=8.7,2.7 Hz,H-2),2.23(1H,m,H-3),2.00(1H,m,H-3)。13C-NMR(100 MHz,CD3COCD3)δC: 197.2(C-1),156.3(C-5),134.2(C-8a),129.8(C-7),129.6(C-5a),121.0(C-6),118.4(C-8),70.3(C-4),56.8(4-OCH3),33.9(C-2),27.6(C-3)。以上数据与文献报道基本一致[16],故鉴定化合物6为5-羟基-4-甲氧基-α-四氢萘醌。

化合物7白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 7.44(1H,dd,J=7.6,1.2 Hz,H-8),7.26(1H,t,J=7.6 Hz,H-7),7.04(1H,dd,J=7.6,1.2 Hz,H-6),5.31(1H,dd,J=12.0,4.4 Hz,H-4),2.77(1H,m,H-2),2.52(1H,m,H-2),2.39(1H,m,H-3),2.24(1H,m,H-3)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC: 196.8(C-1),156.9(C-5),133.1(C-8a),130.9(C-5a),129.2(C-7),121.1(C-6),118.4(C-8),65.5(C-4),35.2(C-2),31.8(C-9)。以上数据与文献报道基本一致[16],故鉴定化合物7为4,5-二羟基-α-四氢萘醌。

化合物8白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CD3COCD3)δH: 6.92(1H,d,J=8.8 Hz,H-7),6.53(2H,d,J=8.8 Hz,H-8),5.14(1H,dd,J=6.8,4.2 Hz,H-4),2.77(1H,m,H-2),2.49(1H,m,H-2),2.16(1H,m,H-3),2.08(1H,m,H-3)。13C-NMR(100 MHz,CD3COCD3)δC: 205.8(C-1),156.9(C-8),148.6(C-5),129.3(C-5a),126.9(C-6),118.4(C-7),116.1(C-8a),65.7(C-4),35.4(C-2),31.9(C-3)。以上数据与文献报道基本一致[17],故鉴定化合物8为4,5,8-三羟基-α-四氢萘醌。

化合物9白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δH: 3.05(1H,m,H-2),2.61(1H,m,H-2),2.43(1H,m,H-3),2.35(1H,m,H-3),5.11(1H,dd,J=5.0,2.6 Hz,H-4),7.72(1H,dd,J=6.2,1.1 Hz,H-5),7.64(1H,m,H-6),7.46(1H,m,H-7),7.98(1H,dd,J=6.3,1.1 Hz,H-8),4.37(1H,d,J=6.2 Hz,H-1′),3.22(1H,m,H-2′),3.30(1H,H-3′),3.31(1H,H-4′) ,3.31(1H,H-5′),3.72(1H,dd,J=9.4,4.2 Hz,H-6′),3.95(1H,d,J=9.4 Hz,H-6′)。13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δC: 200.2(C-1),143.7(C-10),134.8(C-6),132.9(C-9),130.2(C-5),129.8(C-7),127.9(C-8),103.1(C-1′),78.1(C-3′),78.0(C-5′),75.2(C-2′),74.8(C-4),71.7(C-4′),62.9(C-6′),35.3(C-2),31.4(C-3)。以上数据与文献报道基本一致[18],故鉴定化合物9为(4S)-4-羟基-α-四氢萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,即juglanoside A。

化合物10白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δH: 3.05(1H,m,H-2),2.58(1H,m,H-2),2.34(2H,m,H-3),5.18(1H,m,H-4),7.51(1H,d,J=5.9 Hz,H-5),7.43(1H,t,J=6.4 Hz,H-6),6.92(1H,d,J=6.2 Hz,H-7),5.01(1H,d,J=6.2 Hz,H-1′),4.05(1H,m,H-2′) ,4.29(1H,m,H-3′),4.29(1H,m,H-4′),3.95(1H,H-5′),4.40(1H,m H-6′),4.67(1H,m,H-6′)。13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δC: 206.0(C-1),164.1(C-8),143.8(C-4),137.0(C-6),121.1(C-5),119.0(C-7),117.0(C-8α),129.8(C-7),102.3(C-1′),78.2(C-3′),78.2(C-5′),75.3(C-2′),71.9(C-4′),63.0(C-6′),35.0(C-2),30.9(C-3)。以上数据与文献报道基本一致[19],故鉴定化合物10为(4R)-4,8-二羟基-α-四氢萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,即berchemiaside A。

化合物111H-NMR(400 MHz,CD3OD)δH: 3.08(1H,m,H-2),2.54(1H,m,H-2),2.21(1H,m,H-3),2.23(1H,m,H-3),5.36(1H,t,J=2.8 Hz,H-4),7.52(1H,d,J=7.2 Hz,H-6),6.88(1H,d,J=7.2 Hz,H-7),4.76(1H,d,J=6.2 Hz,H-1′),3.51(1H,m,H-2′),3.48(1H,H-3′),3.39(1H,H-4′),3.38(1H,m,H-5′),3.73(1H,dd,J=9.6,3.8 Hz,H-6′),3.91(1H,d,J=9.6 Hz,H-6′)。13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δC: 206.5(C-1),159.1(C-8),148.9(C-5),134.7(C-10),128.5(C-6),119.0(C-7),116.1(C-9),104.5(C-1′),78.3(C-5′),78.0(C-3′),75.4(C-2′),71.2(C-4′),62.5(C-6′),61.3(C-4),33.6(C-2),30.2(C-3)。以上数据与文献报道基本一致[18],故鉴定化合物11为(4S)-4,5,8-三羟基-α-四氢萘酮-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,即juglanoside E。

3 讨论

本研究从泡核桃青皮乙酸乙酯部位共分离得到11个化合物,其中化合物2～5和11为首次从该植物中分离得到。据文献报到,青龙衣中含有的化学成分具有抗肿瘤、抗氧化、抗菌等多种生物活性[7-11]。萘醌类化合物是青龙衣中一类典型的化学成分,且含量较高,具有抗炎、抑菌及较为显著的抗癌活性,被认为是青龙衣的主要活性成分[20],本次研究得到的化合物也以萘醌类化合物居多。青龙衣的抗肿瘤活性已成为了研究的热点领域,其中胡桃楸青皮为胡桃属植物中研究最多的,而有关泡核桃青皮的化学成分及其药理作用研究较少,本文对泡核桃青皮的化学成分进行研究,为该植物资源的进一步开发利用奠定基础。