劉飛,方磊,李佳,張永清*
(1.山東中醫藥大學,山東 濟南 250355;2.山東省分析測試中心,山東 濟南 250014)
·基礎研究·
栝樓雄株莖葉酚酸類化學成分研究△
劉飛1,方磊2,李佳1,張永清1*
(1.山東中醫藥大學,山東 濟南 250355;2.山東省分析測試中心,山東 濟南 250014)
目的:研究栝樓雄株莖葉中的酚酸類成分,充分利用生產中的廢棄資源。方法:乙醇提取,提取物以適量水混懸,依次采用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,利用聚酰胺和Sephadex LH-20柱色譜、C18中壓柱色譜及制備型高效液相色譜等手段進行分離純化,根據各化合物的理化性質及譜學數據進行結構鑒定。結果:共分離得到8個酚酸類化合物,分別鑒定為反式桂皮酸(1)、香草酸(2)、反式阿魏酸(3)、3-羥基乙酰基吲哚(4)、對羥基苯甲酸(5)、對羥基桂皮酸(6)、原兒茶酸(7)、對羥基苯甲醛(8)。結論:除化合物5以外,其他化合物均為首次從該部位分離得到,化合物1、3、4、6、7均為首次從該植物中分離得到,為生產中廢棄資源的綜合利用提供了參考。
栝樓;雄株莖葉;酚酸類;提取分離;結構鑒定
栝樓TrichosantheskirilowiiMaxim.隸屬于葫蘆科栝樓屬,是多年生草質藤本植物。其果實(瓜蔞)、果皮(瓜蔞皮)、種子(瓜蔞子)、塊根(天花粉)均可藥用[1]。栝樓化學成分多種多樣,主要包括揮發油、甾醇、萜、黃酮及酚、蛋白質等類及其他類化合物[2-4]。近年來,關于栝樓各藥用部位化學成分的研究報道逐漸增多,但少見對栝樓莖葉化學成分的研究。栝樓莖葉在治療胃癌、高血壓等的中藥配方中起著重要作用[5-6],證明了栝樓莖葉同樣具有藥用價值,因此筆者認為有必要對栝樓莖葉化學成分進行研究。栝樓為雌雄異株植物,在用種子進行繁殖的時候,往往雄株多于雌株,如果以果實為目標產品時,就需要在花蕾出現、容易區分性別時將雄株拔除,這樣就會產生大量的雄株莖葉,為充分利用該資源,筆者以雄株栝樓植株莖葉為實驗材料,系統研究了其化學成分組成,本研究報道栝樓雄株莖葉中的酚酸類成分。
1.1 儀器
Bruker-400核磁共振波譜儀(瑞士布魯克公司);普源L-3000高效液相色譜儀(北京普源精電科技有限公司);innoval C18高效液相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);電子分析天平(日本Shimadzu公司)。
1.2 材料
硅膠填料(100~200目、200~300目,青島海洋化工廠);GF254硅膠板(青島海洋化工廠);聚酰胺(浙江省臺州市路橋四甲生化塑料廠);Sephadex LH-20填料(日本YMC公司);高效液相用甲醇、乙腈(色譜純,美國Tedia公司);水(娃哈哈純凈水);乙醇、石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、冰乙酸等均為分析純。
栝樓雄株莖葉于2014年7月采于山東省濟南市長清區馬山鎮雙泉村栝樓種植基地,經山東中醫藥大學張永清教授鑒定為葫蘆科栝樓屬植物栝樓TrichosantheskirilowiiMaxim.的雄株莖葉。曬干,粉碎成粗粉,備用。
取干燥的栝樓雄株莖葉粗粉30 kg,加入適量95%乙醇水溶液回流提取2 h,過濾,濾渣重復提取2次,提取時間分別為2、1 h,將濾液合并,旋轉蒸發至無醇味。將乙醇提取物以適量水混懸,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分別旋轉蒸發得到各極性部位。其中乙酸乙酯部位(108 g)經聚酰胺柱,以乙醇-水梯度洗脫,初步分離為11個組分(A1~A11)。A6(30%乙醇洗脫物)通過硅膠柱色譜分離,以二氯甲烷-甲醇梯度洗脫,通過硅膠TLC指導合并具有相同斑點的流分,得組分A6-1~A6-17。其中A6-4、A6-9通過制備型高效液相色譜分離,分別得到化合物1(9.8 g)、7(18.5 mg);A6-5、A6-6經Sephadex LH-20柱色譜及制備型高效液相色譜,分別得到化合物2(11.0 mg)、3(13.2 mg)、4(9.7 mg)、5(11.6 mg)和6(10.6 mg)。A5經C18硅膠中壓柱色譜,以甲醇-水(10%~100%)梯度洗脫,其中12.5%甲醇洗脫組分經制備型高效液相色譜分離純化,得到化合物8(8.6 mg)。
化合物1:ESI-MSm/z:147[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.43(1H,-COOH),7.69(2H,s,H-2,H-6),7.59(1H,d,J=16.0 Hz,H-7),7.42(3H,s,H-3,H-4,H-5),6.53(1H,d,J=16.0 Hz,H-8),7.21(2H,m,H-5,H-6)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:134.7(C-1),128.7(C-2),129.4(C-3),130.7(C-4),129.4(C-5),128.7(C-6),144.3(C-7),119.8(C-8),168.0(C-9)。以上數據與文獻[7]報道基本一致,因此確定該化合物為反式桂皮酸(trans-cinnamic acid),為首次從該植物中分離得到。
化合物2:白色片狀結晶;ESI-MSm/z:214[M+2Na]+,167[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.44(2H,s,H-2,H-6),6.84(1H,d,J=8.8 Hz,H-5),3.81(3H,s,3-OCH3)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:167.7(-COOH),151.5(C-4),147.7(C-3),123.9(C-6),122.2(C-1),115.5(C-2),113.2(C-5),56.0(-OCH3)。以上數據與文獻[8]報道基本一致,因此確定該化合物為香草酸(vanillic acid)。
化合物3:白色針晶;ESI-MS m/z:195[M+H]+,193[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.49(1H,d,J=16.0 Hz,H-7)和δ6.37(1H,d,J=16.0 Hz,H-8),提示該化合物結構中存在1個反式雙鍵,δ7.08(1H,d,J=8.0 Hz,H-6),6.79(1H,d,J=8.0Hz,H-5),7.28(1H,s,H-2),3.82(3H,s,3-OCH3)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:126.3(C-1),111.6(C-2),149.5(C-3),148.4(C-4),116.2(C-5),123.3(C-6),144.9(C-7),116.0(C-8),168.5(C-9)。以上數據與文獻[9]報道基本一致,因此確定該化合物為反式阿魏酸(trans-ferulic acid),為首次從該植物中分離得到。
化合物4:ESI-MSm/z:176[M+H]+,174[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:11.97(1H,br s,-NH),8.35(1H,s,H-2),8.18(1H,d,J=8.0 Hz,H-4),7.48(1H,d,J=8.0 Hz,H-7),7.21(2H,s,H-5,H-6),4.93(1H,brs,-OH),4.58(2H,s,H-9)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:133.8(C-2),113.7(C-3),112.6(C-4),122.2(C-5),123.3(C-6),121.6(C-7),194.9(C-8),65.8(C-9),125.9(C-3a),136.8(C-7a)。以上數據與文獻[10]報道基本一致,因此確定該化合物為3-羥基乙酰基吲哚[3-(hydroxyacetyl)indole],為首次從該植物中分離得到。
化合物5:白色棱柱形結晶體;ESI-MSm/z:139[M+H]+,137[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.80(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.83(2H,d,J=8.4Hz,H-3,5)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:121.9(C-1),132.0(C-2),115.6(C-3),162.1(C-4),115.6(C-5),132.0(C-6),167.7(C-7)。以上數據與文獻[11]報道基本一致,因此確定該化合物為對羥基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)。
化合物6:ESI-MSm/z:165[M+H]+,163[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.52(2H,d,J=8.0 Hz,H-2,6),6.79(2H,d,J=8.0 Hz,H-3,5),為苯環上氫信號,提示苯環上取代基為對稱取代。7.49(1H,d,J=14.0 Hz,H-7),6.29(1H,d,J=16.0 Hz,H-8),提示該化合物結構中存在雙鍵。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:115.9(C-1),116.2(C-2,6),130.5(C-3,5),160.0(C-4),125.8(C-7),144.5(C-8),168.4(C-9)。以上數據與文獻[12]報道基本一致,因此確定該化合物為對羥基桂皮酸(p-hydroxycinnamic acid),為首次從該植物中分離得到。
化合物7:淺褐色粉末;ESI-MSm/z:193[M+K]+,153[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.34(1H,brs,H-2),7.29(1H,d,J=8.0 Hz,H-6),6.78(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),以上1H-NMR數據與文獻[13]中原兒茶酸數據一致,因此確定該化合物為原兒茶酸(protocatechuic acid),為首次從該植物中分離得到。
化合物8:白色結晶;ESI-MSm/z:123[M+H]+,121[M-H]-。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.76(2H,d,J=8.0 Hz,H-2,6),6.93(2H,d,J=8.0Hz,H-3,5)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:128.9(C-1),132.6(C-2),116.3(C-3),163.9(C-4),116.3(C-5),132.6(C-6),191.4(C-7)。以上數據與文獻[14]報道基本一致,因此確定該化合物為對羥基苯甲醛(p-hydroxybenzalde-hyde)。
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PhenolicAcidinStemsandLeavesofMalePlantsinTrichosantheskirilowiiMaxim.
LIUFei1,FANGLei2,LIJia1,ZHANGYongqing1*
(1.SchoolofMedicine,ShandongUniversityofTraditionalChineseMedicine,Jinan250355,China;2.ShandongAnalysisandTestCenter,Jinan250014,China)
Objective:To study the phenolic acid in stems and leaves of male plants inTrichosantheskirilowiiMaxim.and make full use of waste resources in production.Methods:The plant material was extracted with ethanol.The ethanol extract was suspended in a moderate amount of water,extracted successively with petroleum ether,ethyl acetate and n-butanol,and compounds were separated and purified by polyamide resin,Sephadex LH-20,C18 middle-pressure chromatography and semi-preparative high performance liquid chromatography.The chemical structures of the compounds were determined on the basis of the chemical properties and spectral analysis.Results:Eight phenolic acids were isolated from stems and leaves of maleT.Kirilowii,which were identified astrans-cinnamic acid(1),vanillic acid(2),trans-ferulic acid(3),3-(hydroxyacetyl)indole(4),p-hydroxybenzoic acid(5),p-Hydroxycinnamic acid(6),protocatechuic acid(7),andp-hydroxybenzaldehyde(8).Conclusion:All compounds except compound5were isolated from this part for the first time,and compounds1,3,4,6,and7were isolated from this plant for the first time.It provides a reference for the comprehensive utilization of waste resources in production.
TrichosantheskirilowiiMaxim.;stems and leaves of male plants;phenolic acid;extraction and separation;structure identification
10.13313/j.issn.1673-4890.2016.4.003
2015-09-09)
國家科技支撐計劃(2011BAI06B06);山東省科技發展計劃項目(2011GSF11904);公益性行業科研專項(201407002)
*
張永清,博士,教授,博士生導師,研究方向:中藥資源及其質量控制;E-mail:zyq622003@126.com