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柳叶蒿地上部分中酚酸类成分的分离与结构鉴定

2023-06-07高茜杨丁山阮静雅张雅琦王涛张祎天津中医药大学天津市中药化学与分析重点实验室天津301617

中南药学 2023年5期
关键词:吡喃分子式甲氧基

高茜,杨丁山,阮静雅,张雅琦,王涛,张祎(天津中医药大学 天津市中药化学与分析重点实验室,天津 301617)

柳叶蒿(Artemisia integrifoliaL.)为菊科(Compositae)蒿属(Artemisia)多年生草本植物,别名柳蒿,主要分布于我国吉林省长白山、内蒙古呼伦贝尔及黑龙江大兴安岭东部等地区,多生于低海拔或中海拔湿润或半湿润地区。其性寒、味苦,以全草入药,具有清热解毒之功效[1]。作为药食两用植物,其嫩枝叶(柳蒿芽)既可炒食、做汤菜,也可做成即食调味酱、香醋、发酵酒等;成熟的地上部分还可腌制成咸菜,或者晾晒成干菜食用,具有丰富的营养价值;临床常用于治疗肝炎、糖尿病、高血压、高血脂等多种疾病[2]。民间用药以及现代药理学研究表明,柳叶蒿全草和地上部分均具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、抗菌、降血脂、调节免疫等多种作用[2-3],其化学成分主要为黄酮、奎宁酸酯、萜类及挥发油等[4]。目前对于柳叶蒿的研究多集中于黄酮类化合物,而对于其酚酸类化合物鲜有报道。为了进一步明确其物质基础,本文对柳叶蒿地上部分的70%乙醇提取物进行了化学成分研究,共从中分离鉴定了14个酚酸类化合物,分别为苯甲醇-7-O-α-L-吡喃阿拉伯糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷(1)、金盏菊苷A(2)、对羟基苯甲酸(3)、原儿茶醛(4)、原儿茶酸(5)、3-甲氧基-4-羟基苯甲酸(6)、丁香酸(7)、丁香酸葡萄糖苷(8)、云杉苷(9)、scolochinenoside B(10)、2,6-羟基-4-甲氧基苯乙酮-2'-O-β-葡萄糖苷(11)、2-甲氧基-4-(2-烯丙基)苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(12)、4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯基葡萄糖苷(13)和二氢丁香苷(14)。所有化合物均为首次从柳叶蒿中分离得到,其中化合物1、2、10、13和14为首次从蒿属植物中分离得到。

1 仪器与试药

液质联用仪(UHPLC:Ultimate 3000、MS:Q-Orbitrap,美国Thermo Fisher Scientific公司);超导核磁共振波谱仪(Burker 500、600 NMR,德国Bruker公司)。大孔吸附树脂(净品级,天津海光化工有限公司);正相柱色谱用硅胶(48~75 μm,青岛海洋化工厂);反相ODS(YMC*Gel ODS-A-HG,S-50µm,日本YMC株式会社)、高效液相色谱法(HPLC)用分析柱及制备柱[Cosmosil 5C18-MS-Ⅱ柱(250 mm×4.6 mm,250 mm×20 mm,5 μm,日本Nacalai Tesque公司];氘代甲醇(CD3OD)等氘代试剂(北京崇熙科技孵化器公司);分析及色谱纯二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇、乙腈、冰醋酸等试剂(天津康科德科技有限公司);薄层色谱高效硅胶GF254(天津思利达科技有限公司)。

柳叶蒿于2020年9月采自吉林省伊通满族自治县县黄岭子村,经天津中医药大学中药学院马琳教授鉴定为菊科(Compositae)蒿属(Artemisia)植物柳叶蒿(Artemisia integrifoliaL.)的干燥地上部分。

2 提取分离

干燥的柳叶蒿地上部分(5.0 kg)经70%乙醇加热回流提取3次,依次为3、2、2 h,减压回收溶剂,得到70%乙醇提取物(1.0 kg)。该提取物(920.0 g)经乙酸乙酯-水(体积比1∶1)萃取3次,得到乙酸乙酯萃取物(AIE,187.3 g)和水萃取物(703.1 g)。水萃取物经D101大孔吸附树脂分离,依次用水和95%乙醇溶液洗脱,得到水洗脱物(391.6 g)和95%乙醇洗脱物(AIH,123.0 g)。AIE(150.0 g)经硅胶柱色谱分离,以二氯甲烷-甲醇梯度洗脱,得到15个组分(AIE 1~AIE 15),再经ODS以及制备型HPLC等现代分离技术分离纯化,得到化合物1(12.5 mg)、3(15.0 mg)、4(7.9 mg)、5(12.0 mg)、6(15.0 mg)、7(7.5 mg)、8(3.0 mg)、9(11.5 mg)、10(3.3 mg)、12(19.1 mg)和13(35.3 mg)。AIH(90.0 g)经硅胶柱色谱分离,以二氯甲烷-甲醇梯度洗脱,得到AIH 1~AIH 13,再经ODS以及制备型HPLC等现代分离技术分离纯化,得到化合物2(25.2 mg)、11(12.6 mg)和14(51.7 mg)。化合物1~14的结构如图1所示。

图1 化合物1~14的结构Fig 1 Structures of compound 1~14

3 结构鉴定

化合物1:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C18H26O10(m/z447.149 29 [M+COOH]-;calcd for C19H27O12,Mr=447.149 70)。1H NMR(CD3OD,600 MHz)δ:7.42(2H,brd,J=7.2 Hz,H-2,6),7.32(2H,类三重峰,J=7.2 Hz,H-3,5),7.26(1H,类三重峰,J=7.2 Hz,H-4),[4.66(1H,d,J=12.0 Hz),4.91(1H,d,J=12.0 Hz),H2-7],4.36(1H,d,J=7.8 Hz,H-1'),3.25~4.15(11H,m,H-2'~H-6'和H-2''~H-5''),4.34(1H,d,J=6.6 Hz,H-1'')。13C NMR(CD3OD,150 MHz)δ:139.2(C-1),129.3(C-2,6),129.2(C-3,5),128.7(C-4),72.0(C-7),103.4(C-1'),75.1(C-2'),78.0(C-3'),71.7(C-4'),77.0(C-5'),69.5(C-6'),105.3(C-1''),72.4(C-2''),74.2(C-3''),69.6(C-4''),66.8(C-5'')。以上与文献[5]报道数据基本一致,鉴定该化合物为苯甲醇-7-O-α-L-吡喃阿拉伯糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷。

化合物2:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C22H22O11(m/z461.108 73 [M -H]-;calcd for C22H21O11,Mr=461.107 84)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:7.32(1H,brd,J=8.5 Hz,H-3),7.40(1H,类三重峰,J=8.0、8.5 Hz,H-4),7.08(1H,类三重峰,J=8.0 Hz,H-5),7.81(1H,brd,J=8.5 Hz,H-6),4.91(1H,d,J=8.0 Hz,H-1'),3.43~4.59(6H,m,H-2'~H-6'),7.06(1H,brs,H-2''),6.80(1H,d,J=7.5 Hz,H-5''),6.96(1H,brd,J=8.0 Hz,H-6''),7.58(1H,d,J=16.0 Hz,H-7''),6.30(1H,d,J=16.0 Hz,H-8'')。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:134.9(C-1),158.6(C-2),119.2(C-3),134.9(C-4),124.0(C-5),132.5(C-6),169.9(C-7),104.3(C-1'),74.9(C-2'),77.5(C-3'),71.7(C-4'),75.9(C-5'),64.6(C-6'),127.8(C-1''),115.2(C-2''),146.9(C-3''),149.7(C-4''),116.6(C-5''),123.1(C-6''),147.3(C-7''),115.0(C-8''),169.0(C-9'')。以上与文献[6]报道数据基本一致,鉴定该化合物为金盏菊苷A。

化合物3:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C7H6O3(m/z137.023 09 [M -H]-;calcd for C7H5O3,Mr=137.023 32)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:7.87(2H,d,J=8.5 Hz,H-2,6),6.81(2H,d,J=8.5 Hz,H-3,5)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:122.9(C-1),133.0(C-2,6),116.1(C-3,5),163.4(C-6),170.2(C-7)。以上与文献[7]报道数据基本一致,鉴定该化合物为对羟基苯甲酸。

化合物4:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C7H6O3(m/z137.023 41 [M -H]-;calcd for C7H5O3,Mr=137.023 32)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:7.32(1H,brs,H-2),6.93(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),7.33(1H,brd,J=8.5 Hz,H-6),9.72(1H,s,7-CHO)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:130.8(C-1),115.4(C-2),147.3(C-3),153.9(C-4),116.3(C-5),126.5(C-6),193.1(C-7)。以上与文献[8]报道数据基本一致,鉴定该化合物为原儿茶醛。

化合物5:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C7H6O4(m/z153.018 60 [M-H]-;calcd for C7H5O4,Mr=153.018 24)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:7.46(1H,d,J=2.0 Hz,H-2),6.81(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),7.44(1H,dd,J=2.0、8.0 Hz,H-6)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:123.4(C-1),117.8(C-2),146.1(C-3),151.5(C-4),115.8(C-5),123.9(C-6),170.5(C-7)。以上与文献[9]报道数据基本一致,鉴定该化合物为原儿茶酸。

化合物6:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C8H8O4(m/z167.033 89 [M -H]-;calcd for C8H7O4,Mr=167.033 89)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:7.55(1H,brs,H-2),6.83(1H,d,J=8.5 Hz,H-5),7.56(1H,brd,J=8.5 Hz,H-6),3.89(3H,s,3-OCH3)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:123.1(C-1),113.8(C-2),148.7(C-3),152.7(C-4),115.9(C-5),125.3(C-6),170.1(C-7),56.4(3-OCH3)。以上与文献[7]报道数据基本一致,鉴定该化合物为3-甲氧基-4-羟基苯甲酸。

化合物7:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C9H10O5(m/z197.044 56 [M -H]-;calcd for C9H9O5,Mr=197.044 45)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:7.33(2H,s,H-2,6),3.88(6H,s,3,5-OCH3)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:122.2(C-1),108.4(C-2,6),148.9(C-3,5),141.7(C-4),170.2(C-7),56.8(3,5-OCH3)。以上与文献[10]报道数据基本一致,鉴定该化合物为丁香酸。

化合物8:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C15H20O10(m/z359.098 57 [M -H]-;calcd for C15H19O10,Mr=359.097 27)。1H NMR(CD3OD,600 MHz)δ:7.35(2H,s,H-2,6),5.07(1H,d,J=7.2 Hz,H-1'),3.18~3.80(6H,m,H-2'~H-6'),3.88(6H,s,3,5-OCH3)。13C NMR(CD3OD,150 MHz)δ:128.1(C-1),108.5(C-2,6),154.1(C-3,5),139.9(C-4),169.7(C-7),104.5(C-1'),75.7(C-2'),77.9(C-3'),71.3(C-4'),78.5(C-5'),62.5(C-6'),57.0(3,5-OCH3)。以上与文献[11]报道数据基本一致,鉴定该化合物为丁香酸葡萄糖苷。

化合物9:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C14H18O7(m/z333.075 44 [M +Cl]-;calcd for C14H18O7Cl,Mr=333.073 56)。1H NMR(CD3OD,600 MHz)δ:7.97(2H,d,J=9.0 Hz,H-2,6),7.16(2H,d,J=9.0 Hz,H-3,5),2.56(3H,s,H3-8),5.03(1H,d,J=7.2 Hz,H-1'),3.37~3.93(6H,m,H-2'~H-6')。13C NMR(CD3OD,150 MHz)δ:132.7(C-1),131.7(C-2,6),117.3(C-3,5),163.1(C-4),199.5(C-7),26.5(C-8),101.6(C-1'),74.8(C-2'),78.0(C-3'),71.3(C-4'),78.3(C-5'),62.5(C-6')。以上与文献[12]报道数据基本一致,鉴定该化合物为云杉苷。结合HSQC谱中给出的碳氢相关信号以及1H NMR谱中H-3'和H-5'的裂分情况(H-5'裂分为ddd峰,H-3'裂分为dd峰),对文献中C-3'与C-5'的化学位移值进行了调换。

化合物10:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C21H22O9(m/z417.119 78 [M-H]-;calcd for C21H21O9,Mr=417.118 01)。1H NMR(CD3OD,600 MHz)δ:7.78(2H,d,J=9.0 Hz,H-2,6),7.09(2H,d,J=9.0 Hz,H-3,5),2.50(3H,s,H3-8),5.03(1H,d,J=7.8 Hz,H-1'),3.39~4.67(6H,m,H-2'~H-6'),7.90(2H,d,J=9.0 Hz,H-2'',6''),6.84(2H,d,J=9.0 Hz,H-3'',5'')。13C NMR(CD3OD,150 MHz)δ:132.5(C-1),131.5(C-2,6),117.2(C-3,5),162.7(C-4),199.3(C-7),26.5(C-8),101.2(C-1'),74.8(C-2'),77.9(C-3'),72.1(C-4'),75.7(C-5'),64.9(C-6'),121.9(C-1''),133.1(C-2'',6''),116.3(C-3'',5''),164.1(C-4''),167.8(C-7'')。以上与文献[13]报道数据基本一致,鉴定该化合物为scolochinenoside B。

化合物11:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C15H20O9(m/z343.102 91 [M-H]-;calcd for C15H19O9,Mr=343.102 36)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:6.30(1H,d,J=1.5 Hz,H-3),6.10(1H,d,J=1.5 Hz,H-5),2.71(3H,s,H3-8),5.06(1H,d,J=7.5 Hz,H-1'),3.35~3.93(6H,m,H-2'~H-6'),3.81(3H,s,4-OCH3)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:107.6(C-1),162.3(C-2),94.8(C-3),167.6(C-4),96.5(C-5),167.7(C-6),205.2(C-7),33.6(C-8),102.2(C-1'),74.8(C-2'),78.5(C-3'),71.3(C-4'),78.6(C-5'),62.5(C-6'),56.2(4-OCH3)。以上与文献[14]报道数据基本一致,鉴定该化合物为2,6-羟基-4-甲氧基苯乙酮-2'-O-β-葡萄糖苷。

化合物12:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C16H22O7(m/z371.135 22 [M+COOH]-;calcd for C17H23O9,Mr=371.133 66)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:6.82(1H,d,J=2.0 Hz,H-3),6.72(1H,dd,J=2.0、8.5 Hz,H-5),7.08(1H,d,J=8.5 Hz,H-6),3.33(1H,m,H-7),5.95(1H,m,H-8),[5.02(1H,dd,J=1.5、10.5 Hz),5.06(1H,dd,J=1.5、17.0 Hz),H2-9],4.84(1H,d,J=7.0 Hz,H-1'),3.35~3.90(6H,m,H-2'~H-6'),3.83(3H,s,2-OCH3)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:146.4(C-1),150.8(C-2),114.2(C-3),136.5(C-4),122.1(C-5),118.3(C-6),40.8(C-7),139.0(C-8),115.9(C-9),103.1(C-1'),75.0(C-2'),77.9(C-3'),71.4(C-4'),78.2(C-5'),62.5(C-6'),56.7(2-OCH3)。以上与文献[15]报道数据基本一致,鉴定该化合物为2-甲氧基-4-(2-烯丙基)苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷。

化合物13:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C17H24O8(m/z401.145 78 [M+COOH]-;calcd for C18H25O10,Mr=401.144 22)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:6.52(2H,s,H-3,5),3.33(1H,m,H-7),5.94(1H,m,H-8),[5.05(1H,dd,J=1.0、10.0 Hz),5.09(1H,dd,J=1.0、17.5 Hz),H2-9],4.81(1H,d,J=7.5 Hz,H-1'),3.38~3.80(6H,m,H-2'~H-6'),3.82(6H,s,2,6-OCH3)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:134.7(C-1),154.2(C-2,6),107.5(C-3,5),138.4(C-4),41.4(C-7),138.7(C-8),116.2(C-9),105.6(C-1'),75.7(C-2'),77.8(C-3'),71.3(C-4'),78.3(C-5'),62.6(C-6'),57.0(2,6-OCH3)。以上与文献[16]报道数据基本一致,鉴定该化合物为4-烯丙基-2,6-二甲氧基苯基葡萄糖苷。结合1H NMR谱中H-3'和H-5'的裂分情况(H-5'裂分为m峰,H-3'裂分为dd峰)以及HSQC谱中给出的碳氢相关信号,对文献中C-3'与C-5'的化学位移值进行了调换。

化合物14:白色粉末。HR-ESI-MS测定其分子式为C17H26O9(m/z419.155 24 [M+COOH]-;calcd for C18H27O11,Mr=419.154 79)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)δ:6.55(2H,s,H-2,6),2.63(2H,t,J=7.5 Hz,H2-7),1.82(2H,类五重峰,J=7.0 Hz,H2-8),3.57(2H,t,J=6.5 Hz,H2-9),4.80(1H,d,J=7.5 Hz,H-1'),3.18~3.80(6H,m,H-2'~H-6'),3.83(6H,s,3,5-OCH3)。13C NMR(CD3OD,125 MHz)δ:140.5(C-1),107.5(C-2,6),154.1(C-3,5),134.5(C-4),33.4(C-7),35.4(C-8),62.2(C-9),105.7(C-1'),75.7(C-2'),77.8(C-3'),71.3(C-4'),78.3(C-5'),62.6(C-6'),57.1(3,5-OCH3)。以上与文献[17]报道数据基本一致,鉴定该化合物为二氢丁香苷。

4 结果与讨论

本文采用多种色谱和波谱技术相结合的方法,从柳叶蒿地上部分分离鉴定出了14个酚酸类成分。通过SciFinder检索,确定所有化合物均为首次从柳叶蒿中分离得到,其中化合物1、2、10、13和14为首次从蒿属植物中分离得到,进一步丰富了柳叶蒿的物质基础。

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