人參根和根莖中新的聚乙炔類化學成分

楊秀偉，王洪平，張友波，徐 嵬，王英平，張連學

? 化學成分 ?

人參根和根莖中新的聚乙炔類化學成分

楊秀偉1，王洪平1，張友波1，徐 嵬1，王英平2，張連學2

1. 北京大學藥學院 天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室，天然藥物學系，北京 100191 2. 吉林農業大學中藥材學院，吉林 長春 130118

研究人參根和根莖的聚乙炔類化學成分。采用硅膠、反相HPLC等柱色譜方法進行分離純化，通過紅外、紫外、質譜、核磁共振等譜學數據鑒定化合物的結構。從人參根和根莖的95%乙醇水提取物中分離得到17個聚乙炔類化合物，分別鑒定為人參炔K（1）、人參炔醇（2）、(9)-1-甲氧基-9-十七碳烯-4,6-二炔-3-酮（3）、竹節參炔A（4）、(3,9,10)-人參炔三醇（5）、10-甲氧基十七碳-1,16-二烯-4,6-二炔-3,9-二醇（6）、人參炔A（7）、10-甲氧基十七碳-1-烯-4,6-二炔-3,9-二醇（8）、西洋參炔醇7（9）、9,10-環氧-16-十七碳烯-4,6-二炔-3-醇（10）、人參環氧炔醇（11）、人參炔D（12）、西洋參炔醇4（13）、1-甲氧基-(9,10)-環氧十七碳-4,6-二炔-3-酮（14）、人參炔E（15）、人參炔二醇（16）和人參炔（17）。化合物6和10為新化合物，分別命名為人參炔三醇甲醚（panaxytriol methyl ether）和人參環氧烯炔醇（panaxenydol）；化合物4、9和13為首次從人參根和根莖中分離得到。

人參；聚乙炔；10-甲氧基十七碳-1,16-二烯-4,6-二炔-3,9-二醇；人參炔三醇甲醚；9,10-環氧-16-十七碳烯-4,6-二炔- 3-醇；人參環氧烯炔醇

傳統中藥人參系五加科人參屬植物人參C. A. Meyer的干燥根和根莖[1]，系馳名中外的大補中藥之一，始載于我國歷史上第一部記載藥物的著作《神農本草經》，列為上品。隨著現代分離和分析技術的進步，發現人參的化學成分除了人參皂苷（ginsenosides）外[2-5]，還有低極性的聚乙炔類（polyacetylenes）成分[6]。由于聚乙炔類化合物在化學上對光和熱具有不穩定性，研究起步較晚，從20世紀60年代中期開始逐步受到重視，中國、日本、韓國等亞洲國家對人參中的聚乙炔醇研究較多。已有生物活性研究證明，人參中的聚乙炔類化合物有抗腫瘤活性[7-9]、神經保護和神經營養[10-12]、抗菌[13]、抗炎[14]、抑制前列腺素降解[15]、預防動脈粥樣硬化[16-17]和抗凝[18]等作用。為了繼續尋找人參根和根莖中具有生物活性的天然產物，本研究對其聚乙炔類化學成分進行了進一步的研究。從人參根和根莖的95%乙醇水提取物中分離得到17個聚乙炔類化合物，通過IR、UV、MS、1D和2D NMR等譜學手段鑒定了其結構，分別為人參炔K（ginsenoyne K，1）、人參炔醇（panaxynol，2）、(9)-1-甲氧基-9-十七碳烯-4,6-二炔-3-酮 [(9)-1-methoxy- 9-heptadecaen-4,6-diyne-3-one，3]、竹節參炔A（panaxjapyne A，4）、(3,9,10)-人參炔三醇 [(3,9,10)-panaxytriol，5]、10-甲氧基十七碳-1,16-二烯-4,6-二炔-3,9-二醇（10-methoxyheptadeca-1,16- diene-4,6-diyne-3,9-diol，6）、人參炔A（ginsenoyne A，7）、10-甲氧基十七碳-1-烯-4,6-二炔-3,9-二醇（10-methoxyheptadeca-1-ene-4,6-diyne-3,9-diol，8）、西洋參炔醇7（panaquinquecol 7，9）、9,10-環氧-16-十七碳烯-4,6-二炔-3-醇（9,10-epoxy-16- heptadecaene-4,6-diyn-3-ol，10）、人參環氧炔醇（panaxydol，11）、人參炔D（ginsenoyne D，12）、西洋參炔醇4（panaquinquecol 4，13）、1-甲氧基- (9,10)-環氧十七碳-4,6-二炔-3-酮 [1-methoxy- (9,10)-epoxyheptadecan-4,6-diyn-3-one，14]、人參炔E（ginsenoyne E，15）、人參炔二醇（panaxydiol，16）和人參炔（panaxyne，17），化學結構見圖1。其中，化合物6和10為新化合物，分別命名為人參炔三醇甲醚（panaxytriol methyl ether）和人參環氧烯炔醇（panaxenydol）；化合物4、9和13為首次從人參根和根莖中分離得到。

1 儀器與材料

Autopol III旋光儀（Rudolph Research Analytical，Flanders，NJ，美國）；Thermo Nicolet Nexues-470 FT-IR紅外光譜儀（Thermo Nicolet，Inc.，Madison，WI，美國），KBr壓片；Varian Cary 300型紫外光譜儀（Varian Inc.，Palo Alto，CA，美國）；Bruker AV III 400型核磁共振波譜儀（Bruker BioSpin AG Facilities，F?llanden，瑞士），TMS為內標，氘代三氯甲烷為溶劑；Finnigan TRACE 2000 GC-MS（EI-MS；Thermo Finnigan，San Jose，CA，美國）；MDS SCIEX API QSTAR型質譜儀（ESI-TOF-MS；Applied Biosystems/MDS Sciex.，Foster，CA，美國）；創新通恒LC 3000型半制備高效液相色譜儀，配置P3050型二元泵，UV3000型UV檢測器，CXTH-3000工作站；Phenomenex Prodigy ODS柱（250 mm×21.2 mm，10 μm；Phenomenex，Torrance，CA，美國）。

圖1 人參根和根莖中聚乙炔類化合物的結構

柱色譜硅膠（200～300目）和GF254薄層色譜（TLC）硅膠為青島海洋化工廠產品；分析純環己烷、醋酸乙酯（EtOAc）、乙醇（EtOH）均為北京化工廠產品；色譜純乙腈為天津西華特種試劑廠產品，水為娃哈哈純凈水，用時經Milli-Q Advantage A10制水機（Millipore，Billerica，美國）處理。

人參藥材于2012年9月采自吉林省長白縣“人參規范化種植基地”，經北京大學藥學院楊秀偉教授鑒定為人參C. A. Meyer的干燥根和根莖，憑證標本（No.201209JLRS）存放在北京大學藥學院天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室。

2 提取與分離

人參根和根莖粗粉（3 kg），用8倍量的95%乙醇水溶液回流提取6次，第1次2 h，以后每次1 h；合并提取液、濃縮，得干膏450 g（收率為15.0%）。將此干膏混懸于H2O（1.5 L），用環己烷萃取6次，每次環己烷用量為1.5 L；合并環己烷萃取液，減壓濃縮，得環己烷萃取物32.0 g（收率為1.07%）和水溶性部分412 g（收率為13.73%）。將上述環己烷萃取物用適量環己烷溶解，經硅膠柱色譜，分別以環己烷、環己烷-醋酸乙酯（20∶1→10∶1→5∶1→2∶1→1∶1）梯度洗脫，TLC檢測合并相同組份，共得到12個流分Fr. 1（1.0 g）、Fr. 2（0.8 g）、Fr. 3（13.0 g）、Fr. 4（1.6 g）、Fr. 5（0.9 g）、Fr. 6（1.6 g）、Fr. 7（5.8 g）、Fr. 8（0.5 g）、Fr. 9（1.4 g）、Fr. 10（1.8 g）、Fr. 11（1.6 g）和Fr. 12（0.6 g）。

Fr. 4（1.6 g）經制備型高效液相色譜，乙腈-水（80∶20）洗脫，體積流量為6 mL/min，得到化合物1（R＝23.457 min，15.9 mg）、2（R＝50.499 min，500.0 mg）、3（R＝57.422 min，10.3 mg）和4（R＝61.202 min，9.5 mg）。

Fr. 7（5.8 g）經制備型高效液相色譜，乙腈-水（65∶35）洗脫，體積流量為6 mL/min，得到流分Fr. 7-1（1.5 g）、Fr. 7-2（0.9 g）以及化合物5（R＝25.327 min，2.2 mg）、6（R=32.021 min，7.8 mg）、11（R＝68.040 min，980 mg）、12（R＝87.375 min，96.5 mg）、13（R＝97.091 min，12.6 mg）、14（R＝113.763 min，40.9 mg）、15（R＝142.418 min，51.1 mg）。Fr. 7-1（1.5 g）經制備型高效液相色譜，乙腈-水（55∶45）洗脫，體積流量為6 mL/min，得到化合物7（R＝26.210 min，24.4 mg）和8（R＝28.332 min，43.1 mg）。Fr. 7-2（0.9 g）經制備型高效液相色譜，乙腈-水（55∶45）洗脫，體積流量為6 mL/min，得到化合物9（R＝85.583 min，2.3 mg）和10（R＝100.068 min，14.4 mg）。

Fr. 8（0.5 g）經制備型高效液相色譜，乙腈-水（80∶20）洗脫，體積流量為6 mL/min，得到化合物16（R＝22.848 min，14.0 mg）。

Fr. 12（0.6 g）經制備型高效液相色譜，乙腈-水（80∶20）洗脫，體積流量為6 mL/min，得到化合物17（R＝18.962 min，17.9 mg）。

3 結構鑒定

3.1 新化合物的結構鑒定

圖2 化合物6和10的主要1H-1H COSY和HMBC相關性

表1 化合物6和10的氫/碳核磁共振波譜數據(400/100 MHz, CDCl3)

3.2 已知化合物的結構鑒定

4 討論

人參中主要生物活性成分為三萜類化合物[4-5]，包括原人參二醇型達瑪烷皂苷、原人參三醇型達瑪烷皂苷和齊墩果烷型皂苷。本研究從人參根和根莖中得到17個聚乙炔類化合物，包括2個新的化合物6和10，以及3個首次從人參中分離得到的聚乙炔類化合物4、9和13，豐富了人參化學成分的多樣性，對于人參的合理開發與應用具有一定的指導意義。本研究得到的聚乙炔類化合物絕大多數主鏈為17個碳，但化合物17為14個碳，比較特殊。最近，從人參中分離得到對乙酰膽堿酯酶具有抑制活性的高人參炔醇（homopanaxynol）和高人參環氧炔醇（homopanaxydol）[31]；從野山參中又分離得到1個新的聚炔類化合物，命名為人參炔氧苷A（panaxyneoside A）[32]；研究了人參中某些聚炔類化合物結構與過氧化物酶體增殖劑激活受體γ（PPARγ）活化的構效關系[33]。前期本課題組從傳統中藥白術中得到結構多樣性的聚乙炔類化合物，對脂多糖誘導的巨噬細胞炎癥反應具有良好的抑制作用[32]，人參中這些聚乙炔類化合物的生物活性和構效關系尚需深入研究。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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New polyacetylenes from roots and rhizomes of

YANG Xiu-wei1, WANG Hong-ping1, ZHANG You-bo1, XU Wei1, WANG Ying-ping2, ZHANG Lian-xue2

1. State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, Department of Natural Medicines, School of Pharmaceutical Sciences, Peking University, Beijing 100191, China 2. College of Chinese Medicinal Materials, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China

To study polyacetylenes in the roots and rhizomes of.Polyacetylenes were separated and purified by repeated column chromatographies on normal and reversed phase silica gels, respectively. Their chemical structures were determined by spectral data analyses of IR, UV, MS and NMR.Seventeen compounds were isolated from 95% ethanolic alcohol aqueous extract of the roots and rhizomes ofand identified as ginsenoyne K (1), panaxynol (2), (9)-1-methoxy-9-heptadecaen-4,6-diyne-3-one (3), panaxjapyne A (4), (3,9,10)-panaxytriol (5), 10-methoxyheptadeca- 1,16-diene-4,6-diyne-3,9-diol (6), ginsenoyne A (7), 10-methoxyheptadeca-1-ene-4,6-diyne-3,9-diol (8), panaquinquecol 7 (9), 9,10-epoxy-16-heptadecaene-4,6-diyn-3-ol (10), panaxydol (11), ginsenoyne D (12), panaquinquecol 4 (13), 1-methoxy-(9,10)- epoxyheptadecan-4,6-diyn-3-one (14), ginsenoyne E (15), panaxydiol (16) and panaxyne (17), respectively.Compounds 6 and 10 are the new ones, which were given the trivial name as panaxytriol methyl ether and panaxenydol, respectively. Compounds 4, 9 and 13 are isolated from the roots and rhizomes offor the first time.

C. A. Meyer; polyacetylenes; 10-methoxyheptadeca-1,16-diene-4,6-diyne-3,9-diol; panaxytriol methyl ether; 9,10-epoxy-16-heptadecaene-4,6-diyn-3-ol; panaxenydol

R284.1

A

0253 - 2670(2021)01 - 0014 - 09

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.01.003

2020-11-10

國家自然科學基金資助項目（81973446）；國家自然科學基金資助項目（81891011）

楊秀偉（1958—），男，博士，教授，博士生導師，主要從事天然藥物化學和藥物的ADMET/Act.研究平臺建設。Tel: (010)82801569 E-mail: xwyang@bjmu.edu.cn

[責任編輯 王文倩]