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川产土瓜狼毒根部化学成分研究4

2024-03-25徐巾卜

关键词:大戟狼毒柱层析

*高 峰,卢 晶,2,徐巾卜

(1.西南交通大学生命科学与工程学院,四川,成都 610031;2.泰山职业护理学院,山东,泰安 271000)

大戟科(Euphorbiaceae)大戟属(Euphorbia)植物全球约有2000 余种,是被子植物中特大属之一,分布在世界各地,其中以非洲和中南美洲地区居多[1-2]。我国大戟属植物共有80 余种,大多分布在西南横断山区和西北地区。该属植物在国内外的药用历史悠久,如柏大戟作为药用植物可以追溯到两千年前[3]。土瓜狼毒(Euphorbia prolifera)为大戟属乳浆大戟亚属多年生草本植物,主要生长于我国西南贵州、云南、以及四川等地。《中国植物志》收录其块根可入药,具有消炎、止痛、杀菌和止血等作用功效[4]。对土瓜狼毒的植物化学成分探索最早始于上世纪90 年代。1994 年,昆明植物所吴大刚研究员首次对土瓜狼毒进行化学成分研究,并报道了5 个巴豆烷二萜成分[5]。截止目前,报道的土瓜狼毒化学成分主要以大戟二萜类和三萜类化合物为主,共计70 余种成分。植物的化学成分会受外界生长环境、采集时间等因素影响而存在一定的差异[6-7]。为阐明川产土瓜狼毒的药效物质基础,本研究对其开展化学成分研究,以期为后续川产药用植物资源的充分开发和合理利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Bruker AV 400 和600 HMz 超导核磁共振波谱仪(德国Bruker 公司);旋蒸蒸发仪RE-5210A型(上海亚荣生化仪器厂)、N-1300D-W 型(上海爱朗仪器有限公司);暗箱三用紫外分光仪ZF-20D 型;薄层色谱硅胶板、层析用硅胶板(青岛海洋化工厂);TLC 显色剂香草醛溶液、磷钼酸溶液、8%硫酸-乙醇溶液;石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇为分析纯试剂。

1.2 植物材料

土瓜狼毒于2019 年4 月购自四川省成都市荷花池中药材市场,产自四川省凉山州,经西南交通大学宋良科副教授鉴定为大戟科大戟属土瓜狼毒(Euphorbia prolifera)干燥根茎。凭证样品保存于西南交通大学生命科学与工程学院(标本号SWJTU-TGLD-0420A)。

1.3 提取与分离

取干燥土瓜狼毒根部药材5 kg,打磨粉碎后加30 L 95%乙醇浸泡5 次,每次7 d,合并乙醇提取液,经减压浓缩得总提取物约200 g。将所得粗提物加入3 ~4 L 水,摇匀,使其完全分散,随后依次用等体积的石油醚和乙酸乙酯先后分别依次萃取4 次,合并各萃取液,将乙酸乙酯萃取液进行减压浓缩,得到乙酸乙酯层浸膏约40 g。

乙酸乙酯部分经正相硅胶柱层析,以二氯甲烷:甲醇为流动相进行梯度洗脱(100:1 ~0:1),结合薄层层析进行分段合并,共分为Frs.A-F 六个部分。Fr.A 段通过正向硅胶柱层析(二氯甲烷:甲醇120:1 ~10:1)得到3 个部分(Frs.A1~A3)。Fr.A1部分经正向硅胶柱,以石油醚:丙酮(75:1 ~20:1)为洗脱剂,得到化合物1(1 g)。Fr.A2经正向硅胶柱,使用石油醚:乙酸乙酯:1‰甲酸(50:1 ~5:1)洗脱,得到化合物2(1 g)和3(1.2 g)。Fr.B 以二氯甲烷:甲醇(90:1 ~10:1)为洗脱剂,经正相硅胶柱层析分为Frs.B1-B3部分。Fr.B2以石油醚:丙酮:1‰甲酸(60:1 ~10:1)为洗脱剂,经正相硅胶柱分离得到化合物6(137 mg)。化合物6 在甲醇溶剂中重结晶,得到无色针状结晶。Fr.B3以反相硅胶柱层析,甲醇:水(60%~100%)洗脱得到化合物7(165 mg)和8(95 mg)。Fr.D经正相硅胶柱层析,二氯甲烷:甲醇(100:1 ~10:1)梯度洗脱,分为Frs.D1-D3部分。通过正相硅胶柱层析,以石油醚:二氯甲烷(90:1 ~10:1)对Fr.D2进行梯度洗脱,得化合物4(125 mg)。Fr.D3段经过反相硅胶柱层析(甲醇:水,60%-100%)分离获得化合物5(54 mg)。经由正相硅胶柱层析,以石油醚:乙酸乙酯:1‰甲酸(100:1 ~10:1)为洗脱剂,从Fr.E 段中得到化合物9(96 mg)、10(85 mg)和11(45 mg)。化合物结构如图1 所示。

图1 化合物1-11 结构式Fig.1 Structures of compounds 1-11

2 实验结果与分析

化合物1:白色无定型粉末。1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ4.71 (1H, s, H-31a), 4.66 (1H, s, H-31b), 3.29(1H, m, H-3), 1.03,1.02(各3H,d,J=2.4 Hz,H3-26/H3-27),0.96(6H,s,H3-18/H3-29),0.89(3H,d,J=6.2 Hz,H3-21),0.88(3H,s,H3-28),0.80(3H,s,H3-30),0.56(1H,d,J=4.0 Hz,H-19a),0.33(1H,d,J=4.4 Hz,H-19b);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ32.0(C-1).30.4 (C-2), 78.9 (C-3), 40.5 (C-4), 47.2 (C-5),21.2 (C-6), 28.2 (C-7), 48.2 (C-8), 20.0 (C-9), 26.0(C-10), 26.1 (C-11), 35.6 (C-12), 45.4 (C-13), 48.8(C-14), 33.0 (C-15), 26.5 (C-16), 52.3 (C-17), 18.1(C-18), 29.9 (C-19), 36.2 (C-20), 18.4 (C-21), 35.0(C-22), 31.4 (C-23), 156.9 (C-24), 33.8 (C-25), 21.9(C-26), 22.0 (C-27), 19.4 (C-28), 25.5 (C-29), 14.1(C-30),106.0(C-31)。以上波谱数据与文献[8]所报道基本一致,故确定化合物1 为24-亚甲基环阿尔廷醇。

化合物2:白色无定型粉末。1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ5.34 (1H, s, H-6), 3.50 (1H, m, H-3),0.99(3H, s, H3-19), 0.91 (3H, d,J= 8.4 Hz, H3-21),0.81(9H,m,H3-26/H3-27/H3-29),0.67(3H,s,H3-18);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ37.3(C-1),31.7(C-2),71.8 (C-3), 42.3 (C-4), 140.8 (C-5), 121.8 (C-6), 31.1(C-7),31.0(C-8),50.2(C-9),36.2(C-10),21.2(C-11),39.9 (C-12), 42.4 (C-13), 56.1 (C-14), 24.4 (C-15),28.3 (C-16), 56.9 (C-17), 12.1 (C-18), 19.5 (C-19),36.6 (C-20), 18.9 (C-21), 34.0(C-22), 26.1 (C-23),45.9 (C-24), 29.2 (C-25), 19.9 (C-26), 19.1 (C-27),23.1 (C-28), 11.9 (C-29)。以上波谱数据与文献[9]报道基本一致,故确定化合物2 为β-谷甾醇。

化合物3:白色无定形粉末。1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ5.15 (1H, s), 4.47 (1H, t,J= 7.8 Hz,H-3), 1.10 (3H, s, H3-27), 0.93 (6H, s, H3-25/H3-26),0.84 (6H, s, H3-29/H3-30), 0.83 (6H, s, H3-23/H3-24),0.80 (3H, s, H3-28);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ38.3 (C-1), 23.6 (C-2), 81.0 (C-3), 37.7 (C-4), 55.3(C-5), 18.4 (C-6), 32.6 (C-7), 39.8 (C-8), 47.6 (C-9),36.9 (C-10), 23.5 (C-11), 121.7 (C-12), 145.2 (C-13),41.7 (C-14), 26.9 (C-15), 26.2 (C-16), 32.5 (C-17),47.3 (C-18), 46.8 (C-19), 30.9 (C-20), 34.8 (C-21),37.2 (C-22), 28.1 (C-23), 16.8 (C-24), 15.6 (C-25),16.7 (C-26), 26.0 (C-27), 28.5 (C-28), 33.4 (C-29),23.7(C-30),21.3(C-31),171.2(C-32)。以上波谱数据与文献[10]报道基本一致,故确定化合物3 为β-香树脂醇。

化合物4:白色无定形粉末。1H NMR (400 MHz, CD3OD)δ13.20 (1H, s, 4-OH), 9.11 (1H, s, 6-OH),8.78(1H,s,6'-OH),6.01(1H,s,H-5),3.95(3H,s, 2-OCH3), 3.84 (3H, s, 4'-OCH3), 2.68 (3H, s, 3'-OCH3), 2.62 (3H, s, 3-OCH3), 2.05 (3H, s, 5'-OCH3);13C NMR (100 MHz, CD3OD)δ105.2 (C-1), 155.8(C-2), 105.2 (C-3), 162.6 (C-4), 93.6 (C-5), 163.1 (C-6), 110.8 (C-1'), 162.5 (C-2'), 107.7 (C-3'), 162.7 (C-4'), 110.8 (C-5'), 160.6 (C-6'), 18.1 (C-7'), 55.9 (2-OCH3),203.9(3-COCH3),32.8(3-COCH3),202.4(3'-COCH3), 30.8 (3'-COCH3), 64.9 (4'-COCH3), 8.2 (5'-CH3)。以上波谱数据与文献[11]报道基本一致,故确定化合物4 为月腺大戟素。

化合物5:白色无定形粉末。1H NMR (600 MHz,CDCl3)δ14.20(1H,s,4-OH),6.03(1H,s,H-5),3.77 (3H, s, 6-OCH3), 2.50 (3H, s, 1-COCH3), 1.86(3H, s, 3-CH3);13C NMR (150 MHz, CDCl3)δ102.6(C-1),160.8(C-2),104.1(C-3),42.3(C-4),90.4(C-5),162.7 (C-6), 202.2 (1-COCH3), 32.6 (1-COCH3), 55.5(6-OCH3), 7.3 (3-CH3),。以上波谱数据与文献[12]报道基本一致,故确定化合物5 为狼毒乙素。

化合物6:无色针状结晶(甲醇)。1H NMR(400 MHz, CDCl3)δ15.37(1H, s, 2-OH), 12.98 (1H,s,4-OH),10.18(1H,s,3-CHO),3.93(3H,s,6-OCH3),2.60 (3H, s, 1-COCH3);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ105.1 (C-1), 171.4 (C-2), 104.5 (C-3), 170.3 (C-4),90.8 (C-5), 168.6 (C-6), 192.7 (3-CHO), 56.3 (6-OCH3), 203.5 (1-COCH3), 32.9 (1-COCH3)。以上波谱数据与文献[13]报道基本一致,故确定化合物6为(2,4-二羟基-6-甲氧基-3-醛基)-苯乙酮。

化合物7:白色无定形粉末。1H NMR (400 MHz,CD3OD)δ7.43(1H,m,H-4),7.41(1H,s,H-2),6.71 (1H, m, H-5), 3.74 (3H, s, 3-OCH3);13C NMR(100 MHz, CD3OD)δ122.9(C-1),113.6(C-2), 152.5(C-3), 148.5 (C-4), 115.7 (C-5), 125.2 (C-6), 170.0(C-7), 58.3 (3-OCH3)。以上波谱数据与文献[14]报道基本一致,故确定化合物7为香草酸。

化合物8:白色无定形粉末。1H NMR (400 MHz, CD3OD)δ7.50 (1H, d,J= 8.4 Hz, H-6), 7.40(1H,s,H-2),6.95(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),3.83(3H,s,4-OCH3);13C NMR (100 MHz, CD3OD) 123.6 (C-1),117.3 (C-2), 147.2 (C-3), 153.1 (C-4), 111.7 (C-5),124.8 (C-6), 170.3 (C-7), 58.3 (3-OCH3)。以上波谱数据与文献[14]报道基本一致,故确定化合物8 为异香草酸。

化合物9:白色无定形粉末。1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ0.71 (3H, s, H3-18), 0.84 (3H, s, H3-19),0.93(3H,s,H3-20),2.04(3H,s,H3-17),3.71(1H,s, H-14), 5.44 (1H, d,J= 5.2 Hz, H-11);13C NMR(100 MHz, CDCl3)δ40.0 (C-1), 18.5 (C-2), 41.6 (C-3),33.6(C-4),53.6(C-5),20.9(C-6),34.2(C-7),61.3(C-8), 51.9 (C-9), 41.5 (C-10), 104.2 (C-11), 147.6(C-12),145.1(C-13),54.6(C-14),125.3(C-15),170.7(C-16), 8.7 (C-17), 33.6 (C-18), 22.0(C-19), 15.1 (C-20)。以上波谱数据与文献[15]报道基本一致,故确定化合物9为岩大戟内酯A(jolkinolide A)。

化合物10:无色油状物。1H NMR (400 MHz,CDCl3)δ5.37 (1H, m, H-23), 5.33 (3H, m, H-21/H-20/H-24),2.77(2H,t,J=8.0 Hz,H2-22),2.35(2H,m,H2-2), 0.89 (3H, t, J= 7.6 Hz, H3-34);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ179.2 (C-1), 130.4 (C-21), 130.2 (C-23),128.2(C-20),128.1(C-24),34.0(C-22),32.1(C-21), 31.7 (C-25), 30.3 (CH2), 30.2 (CH2), 29.8 (CH2),29.7 (CH2), 29.5 (CH2), 29.3 (CH2), 29.2 (9 × CH2),29.1 (4 × CH2), 27.4 (CH2), 27.3 (CH2), 25.8 (CH2),24.8 (CH2), 22.8 (CH2), 22.7 (CH2), 14.2 (C-34)。以上波谱数据与文献[16]报道基本一致,故确定化合物10为三十四碳-(20,23)-二烯酸。

化合物11:白色无定形粉末。1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ7.72 (1H, dd ,J= 8.0, 4.0 Hz), 7.53(1H, dd ,J= 8.0, 4.0 Hz), 7.71 (1H, dd,J= 8.0, 4.0 Hz), 7.52 (1H, dd,J= 8.0, 4.0 Hz), 0.88 (3H, d,J=7.0 Hz, CH3);13C NMR (100 MHz, CDCl3)δ126.4(C-1), 129.9 (C-2), 130.2 (C-3), 132.5 (C-4), 131.1(C-5), 129.0 (C-6), 177.4 (C-7), 167.9(C-8), 65.7 (C-1'), 32.1 (C-2'), 33.8 (C-3'), 27.4 (C-4'), 30.7 (C-5'),31.1(C-6'),22.8(C-7'),14.3(C-8'),19.3(C-9')。以上波谱数据与文献[17]报道基本一致,故确定化合物11 为4-(2'-甲基-辛氧羰基)苯甲酸(cotonoate A)。

3 小结

本研究通过对川产土瓜狼毒根部的化学成分进行研究,分离并鉴定11 个化合物。经结构鉴定,其分别为24-亚甲基环阿尔廷醇(1)、β-谷甾醇(2)、β-香树脂醇(3)、月腺大戟素(4)、狼毒乙素(5)、(2,4-二羟基-6-甲氧基-3-醛基)-苯乙酮(6)、香草酸(7)、异香草酸(8)、岩大戟内酯A(9)、三十四碳-(20,23)-二烯酸(10)、4-(2'-甲基-辛氧羰基)苯甲酸(11)。化合物1-11均系从土瓜狼毒中首次分离得到。其中,化合物月腺大戟素[18-19]和狼毒乙素[20]被报道具有良好的抗肿瘤细胞增殖作用,有望进一步开发成为抗肿瘤先导化合物。本研究丰富了土瓜狼毒化学成分的多样性,为该种药用植物价值开发提供参考依据。

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