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刺槐根化学成分的研究

2023-09-19缪丽兰陈孝礼江文婧吴继春

中成药 2023年9期
关键词:分子式刺槐二氯甲烷

缪丽兰,陈孝礼,江文婧,简 洁,吴继春,2*

(1.贵州中医药大学药学院,贵州 贵阳 550025;2.贵州省苗医药重点实验室,贵州 贵阳 550025)

刺槐又名洋槐,为豆科刺槐属多年生落叶乔木[1],是一种重要的蜜源植物,其根、树皮和花均可入药。刺槐根具有清热止血、舒筋活络等功效,可用于治疗便血、咯血、崩漏、风湿骨痛、跌打损伤等症[2-3]。目前对刺槐根的化学成分研究较少,仅见1 篇文献[4],从中分离得到山柰酚-3-葡萄糖-7-鼠李糖苷、β-谷甾醇。此外,刺槐还是蛇菰属寄生植物杯茎蛇菰(苗药称为草狗肾) 的寄主之一。为了明确刺槐根的药效物质基础,同时对比杯茎蛇菰与寄主的化学成分异同,本研究对刺槐根化学成分进行分离鉴定,以期为后续研究提供依据。

1 材料

AVANCE NEO 400 MHz 超导核磁共振谱仪(瑞士Bruker 公司);INOVA 600 MHz 超导核磁共振谱仪(美国Varian 公司);Xevo G2-S QTOF 质谱仪(美国Waters 公司);N-1100 旋转蒸发仪、A-1000S 循环水式真空泵(上海爱朗仪器有限公司);ZF-7A 暗箱紫外分析仪(上海勤科分析仪器有限公司)。

硅胶(青岛海洋化工厂);聚酰胺粉、薄层色谱聚酰胺薄膜(中国医药集团有限公司);葡聚糖凝胶(美国GE 公司);硅胶GF254 板(上海皓鸿生物医药科技有限公司)。β-谷甾醇对照品(中国食品药品检定研究院,批号110851-201909)。石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇为分析纯(天津市富宇精细化工有限公司)。

刺槐根采自贵州省贵阳市花溪区,与寄生植物杯茎蛇菰同时采集,由贵州中医药大学江洪副教授鉴定为豆科刺槐属植物刺槐RobiniapseudoacaciaL.的根。标本保存于贵州省苗医药重点实验室。

2 提取与分离

取新鲜刺槐根5 kg,切片粉碎,室温下95%乙醇提取3 次,过滤,浓缩得提取物590 g,加水2 500 mL,振摇得混悬液,依次用石油醚、乙酸乙酯萃取。

石油醚部位(140 g) 经硅胶柱分离,以石油醚-乙酸乙酯 (1 ∶0~0 ∶1) 梯度洗脱,得到Fr.A~Fr.D。Fr.A 经硅胶柱分离,以石油醚-乙酸乙酯(20 ∶1、10 ∶1) 洗脱,再经凝胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 纯化,得到化合物1 (50 mg)、2 (60 mg)。Fr.B 经硅胶柱分离,以石油醚-乙酸乙酯(20 ∶1、10 ∶1) 洗脱,再经凝胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 纯化,得到化合物3(42 mg)。Fr.C 经硅胶柱分离,以石油醚-乙酸乙酯(20 ∶1、10 ∶1) 洗脱,再经凝胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 纯化,得到化合物4 (34 mg)、5 (20 mg)。Fr.D 经硅胶柱分离,以石油醚-乙酸乙酯(20 ∶1、10 ∶1) 洗脱,再经凝胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 纯化,经乙酸乙酯重结晶,得到化合物6 (180 mg)。

乙酸乙酯部位(80 g) 经硅胶柱分离,以二氯甲烷-甲醇(100 ∶0~0 ∶100) 梯度洗脱,得到Fr.E~Fr.I。Fr.E 经硅胶柱分离,以二氯甲烷-甲醇(20 ∶1、10 ∶1) 洗脱,再经凝胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 纯化,得到化合物7 (35 mg);Fr.F 经硅胶柱分离,以二氯甲烷-甲醇(20 ∶1、10 ∶1) 洗脱,再经凝胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 纯化,得到化合物8 (17 mg)。Fr.G 经硅胶柱分离,以二氯甲烷-甲醇(20 ∶1、10 ∶1) 洗脱,再经凝胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 纯化,得到化合物9 (41 mg)。Fr.H 经硅胶柱分离,以二氯甲烷-甲醇(20 ∶1、10 ∶1) 洗脱,再经凝胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 纯化,得到化合物10 (76 mg)。Fr.I 经聚酰胺柱,以30%、50%乙醇分离,得到Fr.I.1~Fr.I.2。Fr.I.1 经硅胶柱,以二氯甲烷-甲醇(20 ∶1) 分离,甲醇重结晶,得到化合物11 (15 mg);Fr.I.2 经硅胶柱,以二氯甲烷-甲醇(50 ∶1) 分离,再经凝胶柱,以甲醇纯化,得到化合物12 (20 mg)。乙酸乙酯萃取后的水部分 (320 g) 经聚酰胺柱,以30%、50%、70%乙醇分离,得到Fr.J~Fr.L。Fr.J 水中重结晶,得到化合物13 (8 g)。Fr.K 经硅胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 分离,水中重结晶,得到化合物14 (3.9 g)。Fr.L 经硅胶柱,以二氯甲烷-甲醇(1 ∶1) 分离,再经凝胶柱,以甲醇纯化,得到化合物15 (12 mg)。

3 结构鉴定

化合物1:白色粉末,溶于石油醚,分子式C48H84O2,ESI-MSm/z:693.7 [M+H]+。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:5.11 (1H,t,J=3.7 Hz,H-12),4.43 (1H,m,H-3),2.22 (2H,t,J=7.5 Hz,H-2');13C-NMR (100 MHz,CDCl3)δ:173.2 (C-1'),144.7 (C-13),121.1 (C-12),80.0 (C-3),54.7 (C-5),47.0 (C-9),46.7(C-18),46.2 (C-19),41.2 (C-14),39.3 (C-8),37.7 (C-1),37.2 (C-4),36.6 (C-22),36.3 (C-10),34.4 (C-2'),34.2 (C-21),32.8(C-29),32.0 (C-7,17),31.4 (C-16'),30.6(C-20),29.2 (C-9'~14'),29.1 (C-7'~8'),29.0(C-15'),28.9 (C-6'),28.8 (C-5'),28.7 (C-4'),27.9 (C-28),27.6 (C-23),26.4 (C-16),25.6 (C-15),25.5 (C-27),24.7 (C-3'),23.2(C-2),23.1 (C-30),23.0 (C-11),22.2 (C-17'),17.8 (C-6),16.3 (C-24,26),15.0 (C-25),13.6 (C-18')。以上数据与文献[5] 报道基本一致,故鉴定为齐墩果烷-12-烯-3β-醇硬脂酸酯。

化合物2:白色粉末,溶于石油醚,分子式C48H84O2,ESI-MSm/z:693.7 [M+H]+。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:4.61 (1H,d,J=2.5 Hz,H-29a),4.50 (1H,dd,J=2.5,1.4 Hz,H-29b),4.40 (1H,dd,J=10.8,5.5 Hz,H-3),2.30 (1H,td,J=11.0,5.8 Hz,H-19),2.21(2H,t,J=7.5 Hz,H-2');13C-NMR (100 MHz,CDCl3)δ:173.2 (C-1'),150.5 (C-20),108.8(C-29),80.1 (C-3),54.9 (C-5),49.8 (C-9'),47.8 (C-18),47.5 (C-19),42.5 (C-17),42.3 (C-14),40.3 (C-8),39.5 (C-22),37.9(C-1),37.5 (C-13),37.3 (C-4),36.6 (C-10),35.1 (C-16),34.4 (C-2'),33.7 (C-7),31.4 (C-16'),29.3 (C-21),29.2 (C-8'~14'),29.1 (C-7',15'),29.0 (C-5'~6'),28.8 (C-4'),28.7 (C-23),27.5 (C-15),26.9 (C-3'),24.7 (C-12),24.6 (C-2),23.2 (C-17'),22.2(C-11),20.4 (C-30),18.8 (C-6),17.7 (C-28),17.5 (C-24),16.1 (C-25),15.7 (C-26),14.0 (C-27),13.6 (C-18')。以上数据与文献[5] 报道基本一致,故鉴定为羽扇豆烷-20 (29)-烯-3β-醇硬脂酸酯。

化合物3:白色粉末,溶于石油醚,分子式C32H52O2,ESI-MSm/z:469.4 [M+H]+。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:4.60 (1H,d,J=2.5 Hz,H-29a),4.48 (1H,dd,J=2.6,1.4 Hz,H-29b),4.38 (1H,dd,J=10.6,5.6 Hz,H-3),2.29 (1H,td,J=11.0,5.8 Hz,H-19);13C-NMR (100 MHz,CDCl3)δ:169.8 (C-31),149.7 (C-20),108.3 (C-29),79.9 (C-3),54.3 (C-5),49.3 (C-9),47.2 (C-18),46.9(C-19),41.9 (C-17),41.7 (C-14),39.8 (C-8),38.9 (C-22),37.3 (C-1),37.0 (C-13),36.7 (C-4),36.0 (C-10),34.5 (C-16),33.2(C-7),28.8 (C-21),28.6 (C-23),26.9 (C-15),26.4 (C-12),24.0 (C-2),22.6 (C-32),20.2 (C-11),19.9 (C-30),18.2 (C-6),16.9(C-28),15.4 (C-24),15.1 (C-25),14.9 (C-26),13.4 (C-27)。以上数据与文献[5] 报道基本一致,故鉴定为羽扇豆醇乙酸酯。

化合物4:无色油状物,溶于石油醚,分子式C30H48O,ESI-MSm/z:425.4 [M+H]+。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:5.21 (1H,t,J=3.6 Hz,H-12),1.14 (3H,s,H-27),1.11 (3H,s,H-23),1.08 (3H,s,H-25),0.96 (3H,s,H-24),0.93 (3H,s,H-26),0.87 (6H,s,H-29~30),0.84 (3H,s,H-28);13C-NMR (100 MHz,CDCl3)δ:217.7 (C-3),145.2 (C-13),121.5 (C-12),55.3 (C-5),47.4 (C-4),47.3(C-18),46.9 (C-9),46.8 (C-14),41.8 (C-22),39.8 (C-8),39.3 (C-20),37.1 (C-19),36.7 (C-1),34.7 (C-10),34.2 (C-2),33.4(C-17),32.5 (C-7),32.2 (C-21),31.1 (C-15),28.4 (C-28),26.9 (C-16),26.5 (C-23),26.1 (C-11),25.9 (C-27),23.7 (C-24),23.6(C-30),21.5 (C-6),19.7 (C-29),16.74 (C-26),15.2 (C-25)。以上数据与文献[6] 报道基本一致,故鉴定为β-香树脂酮。

化合物5:无色油状物,溶于乙酸乙酯,分子式C30H48O,ESI-MSm/z:425.4 [M+H]+。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:1.14 (3H,s,H-30),1.09 (3H,s,H-24),1.07 (3H,s,H-26),0.96 (3H,s,H-23),0.93 (3H,s,H-27),0.84 (3H,s,H-25),0.80 (3H,s,H-28);13C-NMR (100 MHz,CDCl3)δ:218.0 (C-3),150.8 (C-20),109.4 (C-29),54.9 (C-5),49.9 (C-9),48.2 (C-18),47.9 (C-19),47.3(C-4),43.0 (C-14),42.9 (C-17),40.8 (C-8),40.0 (C-22),39.6 (C-1),38.2 (C-13),36.9 (C-10),35.5 (C-16),34.1 (C-2),33.6(C-7),29.8 (C-21),27.4 (C-15),26.7 (C-23),25.1 (C-12),21.5 (C-11),21.0 (C-2),19.7 (C-6),19.3 (C-30),18.0 (C-28),16.0(C-25),15.8 (C-26),14.5 (C-27)。以上数据与文献[7] 报道基本一致,故鉴定为羽扇豆酮。

化合物6:白色针状晶体,溶于乙酸乙酯,以石油醚-乙酸乙酯(5 ∶1)、石油醚-丙酮(5 ∶1)、石油醚-二氯甲烷 (2 ∶ 1) 为展开剂,在硅胶GF254 板上展开,与对照品中Rf值一致,故鉴定为β-谷甾醇。

化合物7:无色颗粒状晶体,溶于乙酸乙酯,分子式C29H48O,ESI-MSm/z:411.4 [M-H]-。1HNMR (400 MHz,CDCl3)δ:5.35 (1H,s,H-6),5.15 (1H,dd,J=15.1,8.6 Hz,H-23),5.02 (1H,dd,J=15.1,8.6 Hz,H-22),3.51(1H,m,H-3),1.01 (6H,d,J=2.3 Hz,H-19,21),0.86 (3H,d,J=4.0 Hz,H-29),0.76 (3H,m,H-27),0.70 (3H,s,H-18);13C-NMR (100 MHz,CDCl3)δ:140.3 (C-5),137.9 (C-22),128.9 (C-23),121.3 (C-6),71.4 (C-3),56.5 (C-14),56.4 (C-17),50.8(C-24),49.8 (C-9),41.9 (C-4,13),39.4(C-20),39.3 (C-12),36.9 (C-1),36.1 (C-10),33.5 (C-8),31.5 (C-2,7,25),24.0(C-28),22.7 (C-15),20.8 (C-26),20.7 (C-11,21),18.7 (C-19),18.6 (C-27),11.7 (C-29),11.6 (C-18)。以上数据与文献[8] 报道基本一致,故鉴定为豆甾醇。

化合物8:白色片状固体,溶于甲醇,分子式C16H14O4,ESI-MSm/z:271.2 [M+H]+。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:7.36 (1H,d,J=8.4 Hz,H-1),7.14 (1H,d,J=8.1 Hz,H-7),6.63 (1H,dd,J=8.4,2.5 Hz,H-2),6.48(2H,m,H-8,10),6.45 (1H,d,J=2.5 Hz,H-4),5.43 (1H,d,J=6.9 Hz,H-11a),4.21(1H,dd,J=10.8,5.0 Hz,H-6α),3.74 (3H,s,9-OCH3),3.56 (1H,t,J=10.8 Hz,H-6β),3.45 (1H,m,H-6b);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ:162.1 (C-9),161.5 (C-10a),159.6 (C-3),157.6 (C-4a),133.0 (C-1),125.6 (C-7),120.4 (C-6b),112.6 (C-11b),110.4 (C-2),106.9 (C-10),103.9 (C-4),97.3 (C-8),79.7 (C-11a),67.1 (C-6),55.6(9-OCH3),40.4 (C-6a)。以上数据与文献[9]报道基本一致,故鉴定为3-羟基-9-甲氧基紫檀烷。

化合物9:黄色针状晶体,溶于甲醇,分子式C15H12O4,ESI-MSm/z:257.1 [M+H]+。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:8.13 (1H,m,H-6'),7.84 (2H,m,H-2,6),7.07 (2H,s,H-3,5),6.64 (1H,s,H-5'),6.51 (1H,s,H-3');13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:193.4 (C=O),166.3 (C-2'),161.4 (C-4),145.5 (C-β),131.7 (C-2,6),127.7 (C-1),118.2 (C-α),116.8 (C-3,5),114.6 (C-1'),103.7 (C-3'),167.4 (C-4'),109.0 (C-5'),133.2 (C-6')。以上数据与文献[10] 报道基本一致,故鉴定为异甘草素。

化合物10:黄色针状晶体,溶于甲醇,分子式C15H12O4,ESI-MSm/z:257.1 [M+H]+。1HNMR (400 MHz,CD3OD)δ:7.71 (1H,d,J=8.7 Hz,H-5),7.30 (2H,d,J=8.6 Hz,H-2',6'),6.81 (2H,d,J=8.6 Hz,H-3',5'),6.48(1H,dd,J=8.7,2.2 Hz,H-6),6.34 (1H,d,J=2.2 Hz,H-8),5.34 (1H,dd,J=13.1,2.9 Hz,H-2),3.02 (1H,dd,J=16.9,13.1 Hz,H-3a),2.66 (1H,dd,J=16.9,2.9 Hz,H-3b);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ:193.6(C-4),166.8 (C-7),165.5 (C-9),158.9 (C-4'),131.3 (C-1'),129.9 (C-5),129.0 (C-2',6'),111.7 (C-6),116.3 (C-3',5'),114.9(C-10),103.8 (C-8),81.0 (C-2),44.9 (C-3)。以上数据与文献[11] 报道基本一致,故鉴定为甘草素。

化合物11:白色片状固体,溶于甲醇,分子式C9H9NO,ESI-MSm/z:148.1 [M + H]+。1HNMR (400 MHz,CD3OD)δ:9.78 (1H,s,H-8),8.07 (1H,dd,J=7.2,1.6 Hz,H-4),7.99 (1H,s,H-2),7.37 (1H,dd,J=7.16,1.68 Hz,H-7),7.15 (2H,m,H-5~ 6);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ:186.2 (C-8),138.5 (C-2),137.7 (C-7a),124.5 (C-3a),123.8 (C-4),122.4 (C-6),121.2 (C-5),18.9(C-3),111.9 (C-7)。以上数据与文献[12] 报道基本一致,故鉴定为1H-吲哚-3-甲醛。

化合物12:白色粉末,溶于甲醇,分子式C7H6N2,ESI-MSm/z:119.1 [M+H]+。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:8.04 (1H,dd,J=6.95 Hz,H-5),7.98 (1H,s,H-3),7.37 (1H,dd,J=6.98,1.68 Hz,H-8),7.15 (1H,m,H-7),7.11 (1H,m,H-4);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ:138.2 (C-8),133.0 (C-3),127.8(C-6),123.5 (C-9),122.3 (C-4),122.0 (C-5),112.9 (C-7)。以上数据与文献[13] 报道基本一致,故鉴定为吲哚唑。

化合物13:无色颗粒状晶体,溶于水,分子式C4H7NO4,ESI-MSm/z:134.0 [M+H]+。1HNMR (400 MHz,CD3OD)δ:4.00 (1H,dd,J=8.0,4.1 Hz,H-2),2.97 (1H,dd,J=16.9,4.1 Hz,H-3a),2.85 (1H,dd,J=17.0,8.0 Hz,H-3b);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ:174.3 (C-4),172.9 (C-1),51.3 (C-2),34.4(C-3)。以上数据与文献[14] 报道基本一致,故鉴定为D-天冬氨酸。

化合物14:白色颗粒状晶体,溶于甲醇、水,分子式C12H22O11,ESI-MSm/z:343.1 [M+H]+。1HNMR (400 MHz,DMSO-d6)δ:5.17 (1H,d,J=3.7 Hz,H-1),3.55 (13H,m,H-2~6,1',3',6');13C-NMR (100 MHz,DMSO-d6)δ:104.4 (C-1'),92.1 (C-1),82.9 (C-3'),77.4(C-3),74.7 (C-2),73.3 (C-4'),73.2 (C-5),72.0 (C-2'),70.2 (C-4),62.5 (C-6'),62.4(C-6),60.9 (C-5')。以上数据与文献[15] 报道基本一致,故鉴定为蔗糖。

化合物15:棕色油状物,溶于甲醇,分子式C13H17N2,ESI-MSm/z:200.1 [M-H]-。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:7.79 (1H,m,H-4),7.53 (1H,s,H-2),7.37 (1H,m,H-7),7.27(1H,d,J=14.2 Hz,H-2'),7.10 (2H,m,H-5~6),6.88 (1H,d,J=14.2 Hz,H-1'),3.30[9H,s,-N (CH3)3];13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ:138.7 (C-7a),131.8 (C-1'),129.9(C-2),125.8 (C-3a),123.7 (C-6),122.3 (C-5),121.8 (C-2'),120.8 (C-4),113.1 (C-7),108.9 (C-3),56.2 [-N (CH3)3]。以上数据与文献[16] 报道基本一致,故鉴定为conicamin。

4 结论

从刺槐根分离得到15 个化合物,包括5 个三萜类、2 个甾体、3 个黄酮类、3 个吲哚类生物碱、1 个氨基酸、1 个双糖,化合物1~5、8~9、11~12、15 为首次从该植物中分离得到。

与文献[5] 对比发现,刺槐根与其寄生植物杯茎蛇菰相似的化学成分是石油醚部位均含有齐墩果烷型、羽扇豆烷型三萜类化合物。刺槐根和杯茎蛇菰的乙酸乙酯部位化学成分差异较大,目前没有分离得到相同的成分。杯茎蛇菰含有丰富的酚酸类成分,而刺槐根中没有。从刺槐根中分离得到3 个生物碱,而杯茎蛇菰中没有,碘化铋钾反应也表明杯茎蛇菰中不含生物碱。

从刺槐根的乙酸乙酯部位、水部位分离出3 个吲哚类生物碱。吲哚及其衍生物是杂环化合物及合成中间体,具有抗肿瘤、抗炎等药理活性[17]。本研究还从刺槐根中分离得到D-天冬氨酸,为重要的内源性氨基酸[18],具有调节动物神经、调控激素分泌等生理活性[19]。刺槐根可以考虑作为D-天冬氨酸的植物来源。此外,生物碱鉴别试验表明刺槐根中含有水溶性生物碱,但是常规生物碱提取方法难以提取,使用硅胶、反相硅胶、聚酰胺、凝胶柱都没能分离纯化,有待进一步研究。

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