栝樓雄株莖葉化學(xué)成分研究

劉飛，方磊，李佳，張永清*

(1.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355；2.濟(jì)南大學(xué)，山東 濟(jì)南 250022)

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栝樓雄株莖葉化學(xué)成分研究

劉飛1，方磊2，李佳1，張永清1*

(1.山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355；2.濟(jì)南大學(xué)，山東 濟(jì)南 250022)

摘要：為充分利用栝樓雄株莖葉這一生產(chǎn)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(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分離純化，根據(jù)各化合物的理化性質(zhì)及譜學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定。結(jié)果表明，從栝樓雄株莖葉中分離得到的5個(gè)化合物，分別鑒定為黑麥草內(nèi)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(duì)羥基芐基甲基醚(4)和脫落酸(5)。研究認(rèn)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(guān)鍵詞：栝樓；雄株莖葉；化學(xué)成分；結(jié)構(gòu)鑒定

栝樓(TrichosantheskirilowiiMaxim.)隸屬于葫蘆科(Cucurbitaceae)栝樓屬(TrichosanthesLinn.)，為多年生草質(zhì)藤本植物，入藥首載于《神農(nóng)本草經(jīng)》。中醫(yī)主要用于治療痰濁黃稠、咳嗽肺熱、心痛胸痹、痞滿結(jié)胸、乳癰、肺癰、腸癰腫痛以及大便秘結(jié)等病癥[1]。栝樓中瓜蔞皮(果皮)、瓜蔞(果實(shí))、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(jià)值。栝樓化學(xué)成分種類繁多，主要包括揮發(fā)油類、有機(jī)酸類、甾醇類、黃酮及酚類、蛋白質(zhì)類及其他類化合物[2-4]。近年來(lái)，關(guān)于栝樓各藥用部位的研究不斷深入，但對(duì)于栝樓莖葉的報(bào)道卻較為少見(jiàn)。栝樓雌雄異株，如果以果實(shí)為目標(biāo)產(chǎn)品，實(shí)際生產(chǎn)中就要在栝樓花蕾出現(xiàn)、容易區(qū)分性別時(shí)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(guò)90%[5]，這樣就會(huì)產(chǎn)生大量的雄株莖葉，造成了資源的極大浪費(fèi)。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(shí)驗(yàn)材料，對(duì)其化學(xué)成分進(jìn)行分離、純化和結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)蒸發(fā)儀(東京理化器械株式會(huì)社)；Waters e2695高效液相色譜儀(美國(guó)Waters公司)。

聚酰胺(浙江省臺(tái)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(guó)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(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)馬山鎮(zhèn)雙泉村栝樓種植基地，經(jīng)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(zhuǎn)蒸發(fā)至無(wú)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(shù)脂柱分離，采用純水、10%、30%、50%、70%、90%的乙醇梯度洗脫，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，同時(shí)以硅膠薄層色譜標(biāo)識(shí)，合并具有相同斑點(diǎn)的餾分，將該極性部位初步分段，得A1～A11共11個(gè)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(gè)組分。

A3-8組分采用YMC半制備柱進(jìn)行制備型高效液相色譜進(jìn)一步分離，分離條件為流動(dòng)相乙腈-水(15∶85，V/V)等度洗脫，流速3 mL/min，波長(zhǎng)230 nm，得到化合物1(12.7 mg)。A3-9采用凝膠柱色譜進(jìn)一步分離純化，以甲醇洗脫，同時(shí)TLC監(jiān)測(cè)，分離得到化合物2(6.7 mg)。A3-13采用凝膠柱色譜結(jié)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(shí)TLC監(jiān)測(cè)，合并具有相同斑點(diǎn)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(shí)以TLC標(biāo)識(shí)，合并具有相同斑點(diǎn)的餾分，得A5-1～A5-2121個(gè)組分。A5-17采用制備型高效液相進(jìn)一步分離純化，分離條件為流動(dòng)相乙腈-0.2%乙酸水(28∶72，V/V)，流速3 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)272 nm，得到化合物5(17.5 mg)。

3　結(jié)構(gòu)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(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[6]報(bào)道基本一致，因此確定該化合物為黑麥草內(nèi)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(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[7]報(bào)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(hào)，即在化合物2結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上羧基甲酯化。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[8]報(bào)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(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]報(bào)道基本一致，因此確定該化合物為對(duì)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(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10]報(bào)道基本一致，因此確定該化合物為脫落酸(abscisic acid)。

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DOI:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.04.005

收稿日期：2016-03-19

作者簡(jiǎn)介：劉飛(1989-)，女，碩士研究生，研究方向?yàn)橹兴庂Y源及其質(zhì)量控制。 *通信作者，張永清(1962-)，男，理學(xué)博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)橹兴庂Y源及其質(zhì)量控制。Email:zyq622003@126.com。

中圖分類號(hào)：R284.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：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(chǎn)物】