栝樓雄株莖葉化學成分研究

劉飛，方磊，李佳，張永清*

(1.山東中醫藥大學，山東 濟南 250355；2.濟南大學，山東 濟南 250022)

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栝樓雄株莖葉化學成分研究

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.濟南大學，山東 濟南 250022)

摘要：為充分利用栝樓雄株莖葉這一生產中的廢棄資源，利用聚酰胺、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對其化學成分進行分離純化，根據各化合物的理化性質及譜學數據進行結構鑒定。結果表明，從栝樓雄株莖葉中分離得到的5個化合物，分別鑒定為黑麥草內酯(1)、4- [formy- 5- (methoxymethyl)- 1H - pyrrol - 1 - yl]butanoic acid (2)、4- (2- formy- 5- methoxymethylpyrrol- 1- yl) butyric acid methylester(3)、對羥基芐基甲基醚(4)和脫落酸(5)。研究認為除化合物2以外，其他化合物均為首次從該部位分離得到，化合物3、5為首次從該植物中分離得到。

關鍵詞：栝樓；雄株莖葉；化學成分；結構鑒定

栝樓(TrichosantheskirilowiiMaxim.)隸屬于葫蘆科(Cucurbitaceae)栝樓屬(TrichosanthesLinn.)，為多年生草質藤本植物，入藥首載于《神農本草經》。中醫主要用于治療痰濁黃稠、咳嗽肺熱、心痛胸痹、痞滿結胸、乳癰、肺癰、腸癰腫痛以及大便秘結等病癥[1]。栝樓中瓜蔞皮(果皮)、瓜蔞(果實)、瓜蔞子(種子)、天花粉(塊根)均作為藥材收錄于藥典，具有重要的藥用價值。栝樓化學成分種類繁多，主要包括揮發油類、有機酸類、甾醇類、黃酮及酚類、蛋白質類及其他類化合物[2-4]。近年來，關于栝樓各藥用部位的研究不斷深入，但對于栝樓莖葉的報道卻較為少見。栝樓雌雄異株，如果以果實為目標產品，實際生產中就要在栝樓花蕾出現、容易區分性別時將多余雄株拔除。而以栝樓種子繁育的后代，雄株的比例一般均超過90%[5]，這樣就會產生大量的雄株莖葉，造成了資源的極大浪費。因此，為充分利用這一廢棄資源，探究將其變廢為寶的必要性，我們選取栝樓雄株莖葉為實驗材料，對其化學成分進行分離、純化和結構鑒定。

1　儀器與材料

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)；EYEL4型旋轉蒸發儀(東京理化器械株式會社)；Waters e2695高效液相色譜儀(美國Waters公司)。

聚酰胺(浙江省臺州市路橋四甲生化塑料廠)；反相C18填料(日本YMC公司)；GF254硅膠板(青島海洋化工廠)；Sephadex LH-20填料(日本YMC公司)；YMC半制備柱(10 mm×250 mm，5μm)；高效液相用甲醇、乙腈(色譜純，美國Tedia公司)；水(娃哈哈純凈水)；其他試劑均為分析純。

栝樓雄株莖葉于2014年7月份采于山東省濟南市長清區馬山鎮雙泉村栝樓種植基地，經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。

2　提取與分離

取粉碎得到的栝樓雄株莖葉粗粉30 kg，以適量95%乙醇回流提取3次，合并濾液，旋轉蒸發至無醇味，得其乙醇提取物。在乙醇提取物中加入適量水，混懸，依次以石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取，分別回收溶劑，得栝樓雄株莖葉各極性部位。

乙酸乙酯萃取物(108 g)以聚酰胺樹脂柱分離，采用純水、10%、30%、50%、70%、90%的乙醇梯度洗脫，旋轉蒸發，同時以硅膠薄層色譜標識，合并具有相同斑點的餾分，將該極性部位初步分段，得A1～A11共11個組分。A3組分以C18中壓柱色譜分離，以甲醇-水梯度洗脫，得到A3-1～A3-13共13個組分。

A3-8組分采用YMC半制備柱進行制備型高效液相色譜進一步分離，分離條件為流動相乙腈-水(15∶85，V/V)等度洗脫，流速3 mL/min，波長230 nm，得到化合物1(12.7 mg)。A3-9采用凝膠柱色譜進一步分離純化，以甲醇洗脫，同時TLC監測，分離得到化合物2(6.7 mg)。A3-13采用凝膠柱色譜結合制備型高效液相純化，得到化合物3(7.8 mg)。A4組分(3.8 g)采用反相C18中壓柱色譜分離，以甲醇-水梯度洗脫，同時TLC監測，合并具有相同斑點的餾分，其30%甲醇洗脫組分采用制備型高效液相色譜純化，得到化合物4(5.4 mg)。A5組分同樣采用反相C18中壓柱色譜分離，以甲醇-水梯度洗脫，同時以TLC標識，合并具有相同斑點的餾分，得A5-1～A5-2121個組分。A5-17采用制備型高效液相進一步分離純化，分離條件為流動相乙腈-0.2%乙酸水(28∶72，V/V)，流速3 mL/min，檢測波長272 nm，得到化合物5(17.5 mg)。

3　結構鑒定

化合物1：白色粉末， ESI-MSm/z：197 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 5.78 (1H, s, H-7), 4.24 (1H, s, H-3), 2.45 (1H, d,J=13.6 Hz, H-4b), 2.02 (1H, d,J=14.4 Hz，H-2b), 1.79(3H, s,H-11),1.79(1H, s, H-4a), 1.56 (1H, d,J=14.4 Hz, H-2a), 1.49 (3H, s, H-9), 1.30 (3H, s, H-10)。13C-NMR(100 MHz, CD3OD)δ: 35.8 (C-1), 46.6(C-2), 65.8 (C-3), 45.0 (C-4), 87.6 (C-5), 173.0 (C-6), 111.9 (C-7), 184.3 (C-8), 25.6 (C-9), 29.6 (C-10), 26.0(C-11)。以上數據與文獻[6]報道基本一致，因此確定該化合物為黑麥草內酯(loliolide)。

化合物2：1H-NMR[400 MHz，CD3OD]δ：7.00(1H, d,J=2.8 Hz, H-3), 6.30(1H, d,J=2.4 Hz,H-4), 4.51(2H, s, H-6), 4.39(2H, d,J=6.8 Hz, H-1′), 3.38(3H, s, -OCH3), 2.35(2H, d,J=6.4 Hz, H-3′), 2.03(2H, d,J=6.4 Hz, H-2′)。13C-NMR[100 MHz, CD3OD]δ：179.7(-CHO), 175.2(-COOH), 132.4(C-2), 124.5(C-3), 111.5(C-4), 139.7(C-5), 64.9(C-6), 56.9(-OCH3), 44.5(C-1′), 26.2(C-2′), 30.4(C-3′)。以上數據與文獻[7]報道基本一致，因此確定該化合物為4- [formy- 5- (methoxymethyl)- 1H -pyrrol- 1- yl]butanoic acid。

化合物3：黃色油狀物，1H-NMR[400 MHz, CD3OD]δ; 6.99(1H, s, H-3), 6.29(1H, s, H-4), 4.49(2H, s, H-6), 4.36(2H,J=6.4 Hz, H-1′), 3.67(3H, s, -COOCH3), 3.36(3H, s, -OCH3), 2.36(2H, d,J=6.4 Hz, H-3′), 2.01(2H, d,J=6.4 Hz, H-2′)。13C-NMR[100 MHz, CD3OD]δ: 179.7(-CHO),173.6(-COOR), 132.5(C-2), 124.5(C-3), 111.5(C-4), 139.6(C-5), 65.0(C-6), 56.9(-OCH3), 44.4(C-1′), 26.1(C-2′), 30.3(C-3′),δ50.8為酯基中甲基碳信號，即在化合物2結構基礎上羧基甲酯化。以上數據與文獻[8]報道基本一致，因此確定該化合物為4- (2- formy- 5- methoxymethylpyrrol- 1- yl) butyric acid methylester。

化合物4：白色晶體，1H-NMR[400 MHz, CD3OD]δ: 7.18(2H, d,J=6.8 Hz, H-2, 6), 6.78(2H, d,J=6.8 Hz, H-3, 5), 4.37(2H, s, H-7), 3.35(3H, s, -OCH3)。13C-NMR[100 MHz, CD3OD]δ: 128.7(C-1), 129.4(C-2, 6), 157.0(C-4), 114.7(C-3, 5), 74.1(C-7), 56.4(-OCH3)。以上數據與文獻[9]報道基本一致，因此確定該化合物為對羥基芐基甲基醚(4-hydroxybenzyl methyl ether)。

化合物5：白色粉末，ESI-MSm/z：265[M+H]+，263[M-H]-。1H-NMR[400 MHz, DMSO-d6]δ:12.09(-COOH), 7.73(1H, d,J=16.0 Hz, H-4), 6.22(1H, d,J=16.0 Hz, H-5), 5.81(1H, s, H-8), 5.67(1H, s, H-2), 2.51(1H, s, H-10a), 2.13(1H, s, H-10b), 1.97(3H, s, 15-CH3), 1.82(3H, s, 14-CH3), 0.96(3H, s, 12-CH3), 0.92(3H, s, 13-CH3)。13C-NMR[100 MHz, DMSO-d6]δ: 167.5(C-1), 119.2(C-2), 163.6(C-3), 127.8(C-4), 137.8(C-5), 78.8(C-6), 149.3(C-7), 126.4(C-8), 197.7(C-9), 49.8(C-10), 41.7(C-11), 19.3(C-12), 23.7(C-13), 24.6(C-14), 21.3(C-15)。以上數據與文獻[10]報道基本一致，因此確定該化合物為脫落酸(abscisic acid)。

參考文獻：

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DOI:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.04.005

收稿日期：2016-03-19

作者簡介：劉飛(1989-)，女，碩士研究生，研究方向為中藥資源及其質量控制。 *通信作者，張永清(1962-)，男，理學博士，教授，博士生導師，研究方向為中藥資源及其質量控制。Email:zyq622003@126.com。

中圖分類號：R284.1

文獻標識碼：A

文章編號：1002-4026(2016)04-0021-03

Structure identification of chemical constituents in stems and leaves of male plants ofTrichosantheskirilowiiMaxim.

LIU Fei1,FANG Lei2,LI Jia1,ZHANG Yong-qing1*

(1.Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Jinan 250355,China;2. University of Jinan, Jinan 250022, China)

Abstract∶To fully utilize the stems and leaves of male plants in Trichosanthes kirilowii Maxim., waste resources in production, we employ polyamide resin, Sephadex LH-20, C18middle-pressure chromatography and high performance liquid chromatography to separate and purify their chemical constituents.We then identify their chemical structures based on their physicochemical properties and spectral analysis. Results show that the five isolated compounds from stems and leaves of male plants of Trichosanthes kirilowii Maxim. are identified as loliolide(1),4-[formy-5-(methoxymethyl)-1H-pyrrol-1-yl]butanoic acid(2), 4-(2-formy-5-methoxymethylpyrrol-1-yl)butyric acid methylester (3),4-hydroxybenzyl methyl ether (4) and abscisic acid(5). All compounds are originally isolated from this part except compound 2. Compounds 3 and 5 are originally isolated from this plant.

Key words∶Trichosanthes kirilowii Maxim.; stems and leaves of male plants; chemical constituents; structure identification

【中藥與天然活性產物】