粟米草中化学成分的研究
作者:刘可越,刘海军,高春华,刘建云,杨智斌,项遵重,王艳召
作者单位:九江学院·基础医学院,江西 九江 332000
《时珍国医国药》 2009年 第8期
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【摘要】
目的研究粟米草中的化学成分。 方法采用硅胶柱色谱层析, Sephadex LH-20,PHPLC等手段对有效部位进行分离纯化,通过理化和波谱分析方法鉴定化合物结构。 结果从粟米草中位分离得到9个化合物,分别鉴定为: α-菠甾醇(α-spinasterol, Ⅰ)、5,25-豆甾二烯醇(5,25-stigmastadienol, Ⅱ)、齐墩果酸(Oleanolic acid,Ⅲ)、α-菠甾醇-β-D-葡萄糖苷(α-spinasterol-β-D-glucoside,Ⅳ)、豆甾醇-β-D-葡萄糖苷(stigmasterol -β-D-glucoside,Ⅴ)、胡萝卜苷(daucosterol,Ⅵ)、山萘酚(kaemferol,Ⅶ)、牡荆素-7-O-β-D-葡萄糖苷(Vitexin-7-O-β-D-glucoside,Ⅷ)、芦丁(rutin,Ⅸ)。结论化合物Ⅰ,Ⅱ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅶ,Ⅸ为首次从粟米草中分得,为进一步的活性筛选奠定了基础。
【关键词】 粟米草 化学成分 分离鉴定 波谱分析
The Chemical Constituents Isolated from Mullugo pentaphylla L.
LIU Keyue, LIU Haijun,GAO Chunhua,LIU Jianyun,YANG Zhibin,XIANG Zunzhong,WANG Yanzhao
(Medical College of Jiujiang University, Jiujiang, 332000, China)
Abstract:ObjectiveTo study the chemical constituents in Mullugo pentaphylla L. MethodsThe compounds of active fractions were isolated by column chromatography with silica gel and Sephadex LH-20 column chromatography . Their structures were identified on the basis of spectroscopic evidences and physiochemical properties.ResultsNine compounds are isolated and identified as α-spinasterol(Ⅰ)、5,25-stigmastadienol(Ⅱ)、Oleanolic acid(Ⅲ)、α-spinasterol-β-D-glucoside(Ⅳ)、stigmasterol -β-D-glucoside(Ⅴ)、daucosterol(Ⅵ)、kaemferol(Ⅶ)、Vitexin-7-O-β-D-glucoside(Ⅷ)、rutin(Ⅸ).ConclusionCompound Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ were isolated from Mullugo pentaphylla L.for the first time.
Key words:Mullugo pentaphylla L.; Chemical constituents; Extraction and identification; Spectroscopic analysis
粟米草是番杏科粟米草属(Mullugo)植物Mullugo pentaphylla L.,主要分布在热带亚热带地区,在我国江西省及华南大部分地区均有分布。粟米草是东南亚国家的传统草药,具有清热解毒、抗菌利湿的功效,主治腹痛泄泻、疮疖肿毒、风疹等症[1]。现代医学研究表明,粟米草具有抗心律失常、降压等药理作用 [2~5]。但其抗心血管疾病的药效物质基础尚未确定。为了研究其有效成分,开发利用粟米草植物资源,我们对粟米草的乙醇提取物的化学成分进行了研究。本实验结合活性追踪的方法,对其有效部位的化学成分进行了系统研究。从中分离得到9个化合物,现报道如下。
1 材料与仪器
粟米草药材采挖自江西省九江市庐山周边,经九江学院基础医学院高春华教授鉴定为粟米草属(Mullugo)植物粟米草Mullugo pentaphylla L.。熔点用X-4显微熔点测定仪测定,温度计未校正; 质谱用VGZAB-HS质谱仪测定;IR光谱用岛津IR-480型红外光谱仪测定。NMR用Bruker DRX-400核磁共振仪测定,MS用HP5973N MSD型质谱仪。层析用硅胶为青岛海洋化工厂产品,Sephadex LH-20 柱层析填料购于美国Sigma公司。所用试剂均为分析纯。
2 方法
粟米草干燥全草3 kg,切成1~2 cm小段,用10倍量80%乙醇加热回流提取两次,2 h/次。合并提取液,减压回收溶剂,得乙醇提取物浸膏90.5 g。该醇提物悬浮于水中,以石油醚(60~90℃)、醋酸乙酯、水饱和正丁醇萃取, 回收有机溶剂,得各部位萃取物。
取石油醚部位萃取物15 g,硅胶柱层析,以石油醚-醋酸乙酯系统(20:1→1:1)梯度洗脱,得9个组分(Fr.1-9)。Fr.3组分经减压回收溶剂浓缩,有白色片状结晶析出,经重结晶纯化的化合物Ⅰ(25mg);Fr.5 组分浓缩后,再次以石油醚-醋酸乙酯系统(10:1→ 1:1)梯度洗脱,得化合物Ⅱ(12mg)。
取醋酸乙酯部位萃取物26 g,硅胶柱层析,以石油醚-醋酸乙酯系统(5:1 →0:1)梯度洗脱,得8个组分(Fr.1-8)。Fr.1 和Fr.6组分经减压回收溶剂浓缩分别出现颗粒状沉淀,经Sephadex LH-20 柱色谱,以甲醇洗脱,得化合物Ⅶ(25 mg)、Ⅲ(55 mg)。
取正丁醇萃取物30 g,硅胶柱层析,以氯仿-甲醇系统(100:1 →0:100)梯度洗脱,得6个组分。Fr.2,Fr.3分别经氯仿-甲醇系统(100:1 →0:100)再次洗脱,得白色沉淀,重结晶纯化得化合物Ⅳ(22 mg)、Ⅴ和Ⅵ混合物(38 mg);Fr.4,Fr.5分别经Sephadex LH-20 柱色谱和PHPLC柱层析,以甲醇洗脱,得化合物Ⅷ(25 mg),Ⅸ(22 mg)。
3 结果
化合物Ⅰ: 白色片状结晶(石油醚:醋酸乙酯 3:1), mp153~154℃,硫酸显色呈绿色,与α-菠甾醇对照品薄层色谱Rf值及显色行为一致。13C-NMR (100 MHz,CDCl3): 37.20 (C-1),38.06 (C-2),71.21 (C-3), 31.90 (C-4),40.51 (C-5),29.72 (C-6), 117.52 (C-7), 139.56 (C-8), 49.66 (C-9), 34.55 (C-10), 21.61 (C-11), 39.60 (C-12),43.51 (C-13), 55.22(C-14), 23.12 (C-15), 28.51 (C-16), 55.99 (C-17), 12.15 (C-18), 13.21 (C-19),40.87 (C-20), 21.25(C-21),138.36 (C-22), 129.50 (C-23), 51.36 (C-24), 31.90 (C-25), 21.41 (C-26),19.10 (C-27), 25.39 (C-28), 12.32 (C-29)。以上波谱资料与文献[6]报道一致,确认其为α-菠甾醇。
化合物Ⅱ: 无色针晶(醋酸乙酯),mp136~138℃,硫酸显色呈绿色,Molish反应阴性。13C-NMR (100 MHz,CDCl3): 36.6(C-1),31.3(C-2),71.2(C-3), 37.3(C-4),140.3(C-5),120.9(C-6), 33.7(C-7), 29.6(C-8), 49.8(C-9), 35.2(C-10), 29.7(C-11), 40.6(C-12),43.3(C-13), 55.5(C-14), 23.9(C-15), 28.4(C-16), 55.9(C-17), 12.0(C-18), 21.2(C-19),35.7(C-20), 19.7(C-21),33.8(C-22), 29.5(C-23), 49.8(C-24), 147.6(C-25), 19.2(C-26),111.0(C-27), 26.5(C-28), 13.2(C-29)。查阅波谱资料显示与文献[7]报道一致,确认为5,25-豆甾二烯醇。
化合物Ⅲ :白色粉末(甲醇), mp309~310℃,Liebermann反应阳性,Molish反应为阴性。ESI-MS m/z(%):457[M+1]+。1H-NMR(CD3OD)δ:0.86(3H,s,CH3), 0.87(3H,s,CH3),0.98(3H,s,CH3),0.96(3H,s,CH3),1.10(3H,s,CH3), 1.18(3H,s,CH3),0.90~2.10(24H,m),3.71 (1H,dd, J= 4.0,2.0 Hz,H-3),5.36(1H,brs, H-12)。 13C-NMR (CD3OD)δ:40.52(C-1),29.22(C-2), 84.66(C-3),40.26(C-4),69.36 (C-5), 19.12(C-6), 33.81(C-7),40.52(C-8),56.83 (C-9), 39.62(C-10), 24.82(C-11),123.62(C-12),145.70 (C-13),43.66(C-14),29.02(C-15), 24.36 (C-16), 49.32(C-17),42.51(C-18),48.10(C-19),31.22(C-20),34.13(C-21), 33.62 (C-22), 29.82(C-23),17.26(C-24),17.40(C-25), 17.56 (C-26),26.26(C-27), 181.70 (C-28), 33.32(C-29),23.32(C-30)。与对照品齐墩果酸薄层色谱Rf值及显色行为一致, 1H-NMR (CD3OD)δ与13C-NMR(CD3OD )δ数据与文献报道[8]一致,鉴定化合物为齐墩果酸(Oleanolic acid)。
化合物Ⅳ : 无色片状结晶(醋酸乙酯),化合物经酸水解得苷元与糖部分。与已知苷元α-菠甾醇及葡萄糖TLC对照Rf值一致,显色行为相同。1H-NMR (400 MHz, C5D5N)δ: 0.58 (3H,s), 0.71 (3H,s), 0.98 (3H, d, J =6.5 Hz ), 1.1 (3H, d, J=6.5 Hz), 4.0 (1H,m), 4.41 (1H, dd, J = 11.7 Hz, 5.3 Hz), 4.58 (1H, dd, J = 11.7, 1.6 Hz), 5.03 (1H, d, 7.9 Hz), 5.05 (1H, dd, J = 15.1, 8.8 Hz) 。以上波谱数据与文献[6]报道的一致,确认其为 α-菠甾醇-β-D-葡萄糖苷。
化合物Ⅴ和Ⅵ: 白色粉末(氯仿-甲醇) ,mp 269 ℃~ 274 ℃。从1H-NMR 谱上的烯氢比例可以分辨出该粉末为2 个化合物的混合物。将该混合物采用盐酸水解后,薄层色谱检出葡萄糖。其苷元的13CNMR 数据与文献[9,10]报道的β-谷甾醇和豆甾醇的混合物基本一致, 故该混合物鉴定为胡萝卜苷和豆甾醇-β-D-葡萄糖苷葡萄糖苷的混合物。
化合物 Ⅶ : 黄色针晶(石油醚-醋酸乙酯)。盐酸-镁粉反应呈阳性。紫外光谱显示具有黄酮类化合物的特征峰。与山奈酚对照品共薄层为同一斑点,三种展开系统Rf值一致。1H-NMR波谱数据与文献[11]报道一致,确认其为山萘酚。
化合物 Ⅷ :黄色无定形粉末, 1H NMR (400MHz, CD3OD) δ:7.83(2H, J=7.6Hz, H-2′, 6′) , 6.73(1H,d, J=7.6Hz, H-3′, 5′) , 6.65(1H, s,H-6 ) ,6.56(1H,br s,H-3) , 5.03(Glc H-1″) .13C NMR (100MHz, CD3OD) δ: 167.9 (C-2) , 100.8 (C-3) , 183.2(C-4 ) , 161.9( C-5) , 99.2(C-6) , 162.2(C-7) ,106.9(C-8) , 156.6(C-9) ,106.8(C-10) , 129.1(C-1′),130.2(C-2′,6′),119.8(C-3′,5′),161.7(C-4′), Glc(C:1-6) :75.3,73.2,80.3,72.3,83.0,63.2,Glc(C:1″-6″) : 102.3, 75.6, 77.8,71.3, 78.6, 62.5。以上波谱数据与文献[12]报道的一致,确认其为牡荆素-7-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物Ⅸ: 黄色粉末,mp195℃, ESI-MS m/z(%):611[M+1]+。13C-NMR (DMSO-d6)δ: 156.55(C-2), 133.86(C-3), 177.58(C-4),161.24(C-5), 98.88(C-6), 164.23(C-7), 93.89(C-8),156.83(C-9), 103.98(C-10),121.58(C-1′), 115.62(C-2′), 144.78(C-3′), 148.92(C-4′), 116.23(C-5′),121.03(C-6′);葡萄糖信号: 104.21(C-1″), 74.56(C-2″),76.88(C-3″),69.89(C-4″),76.32(C-5″),67.82(C-6″),鼠李糖信号:101.21(C-1″), 70.56(C-2″),70.96(C-3″),71.23(C-4″),68.92(C-5″),17.96(C-6″)。 以上数据与文献报道[11]一致,鉴定为芦丁(rutin)。
4 讨论
从粟米草石油醚醋酸乙酯及正丁醇萃取部位分离得到9个化合物,经理化与波谱分析,分别鉴定为: α-菠甾醇(α-spinasterol,Ⅰ)、5,25-豆甾二烯醇(5,25-stigmastadienol, Ⅱ)、齐墩果酸(Oleanolic acid,Ⅲ)、α-菠甾醇-β-D-葡萄糖苷(α-spinasterol-β-D-glucoside,Ⅳ)、豆甾醇-β-D-葡萄糖苷(stigmasterol -β-D-glucoside,Ⅴ)、胡萝卜苷(daucosterol,Ⅵ)、山萘酚(kaemferol,Ⅶ)、牡荆素-7-O-β-D-葡萄糖苷(Vitexin-7-O-β-D-glucoside,Ⅷ)、芦丁(rutin,Ⅸ)。化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ为首次从粟米草中分得。通过以上的研究,发现粟米草含有较丰富的黄酮类和甾体类化学成分, 这可能作为粟米草抗心血管疾病的药效物质基础,下一步工作将对分得的成分进行药理活性筛选。
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