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头花蓼酚酸类化学成分研究
作者:张丽娟,廖尚高,詹哲浩,陈晓君,兰燕宇    
作者单位:(贵阳医学院·药学院,贵州 贵阳 550004)

《时珍国医国药》 2010年 第8期

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       【摘要】 
       目的研究头花蓼Polygonum capitatum的酚酸类化学成分。方法通过各种柱色谱技术对头花蓼进行分离纯化,根据理化性质、色谱性质和波谱数据进行结构鉴定。结果从头花蓼地上部分中分离得到了13个化合物,分别鉴定为:丁香酸(4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzoic acid;1);儿茶酚(catechol;2);5, 7-二羟基色原酮(5,7-dihydroxy-4H-chromen-4-one;3);3, 5-二羟基-4-甲氧基苯甲酸(3,5-dihydroxy-4-methoxybenzoic acid;4);原儿茶酸乙酯(ethyl protocatechuate;5);没食子酸乙酯(ethyl gallate;6);没食子酸(gallic acid;7);原儿茶酸(protocatechuic acid;8);槲皮素(quercetin;9);槲皮苷(quercitrin;10);陆地棉苷(hirsutine, quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside;11);槲皮素-3-O-(2""-没食子酰基)-鼠李糖苷(quercetin-3-O-α-L-rhamnoside-2"-gallate;12);芦丁(rutin;13)。结论化合物1~4为首次从该植物中分离得到。
       【关键词】  头花蓼; 酚酸类; 化学成分
       头花蓼Polygonum capitatum又名石莽草、四季红、红酸杆、省丁草等,属于蓼科(Polygonaceae)蓼属(Polygonum)多年生草本植物[1],是贵州省民间常用草药,主要用于泌尿系统感染、泌尿系结石等症的治疗[2,3]。目前,头花蓼已成为贵州省“六大苗药”和重点培育发展的的品种之一,以头花蓼为主要原料并被国家标准收载的已有多种药物制剂[4]。在对头花蓼治疗泌尿系统感染的物质基础研究中发现,头花蓼的药理活性与其酚酸类化学成分密切相关[2,3],而目前国内对头花蓼酚酸类化学成分研究主要集中在其黄酮类成分[2,3],对其他酚酸类成分未见系统研究报道,因而头花蓼相关药物的质量控制也缺乏充分依据。因此,我们对其酚酸类成分进行了研究,从中分离鉴定了13个化合物,其中丁香酸、儿茶酚、5, 7-二羟基色原酮、3, 5-二羟基-4-甲氧基苯甲酸为首次从该植物中分离得到。
       1 仪器与材料
       X-5显微熔点测定仪(温度未校正),Waters AcQuity超高效液相色谱-质谱联用仪(UPLC-TQD),JEOL ECX 400MHz核磁共振波谱仪,色谱用硅胶(200-300目)及硅胶GF254板为青岛海洋化工厂生产,C18反相硅胶为德国Merck公司生产,Sephadex LH-20为瑞士Pharmacia Biotech公司生产。实验样品采自贵州省贵定县,由贵阳医学院药学院生药学教研室龙庆德副教授鉴定为蓼科蓼属植物头花蓼。
       2 方法与结果
       2.1 提取和分离取头花蓼干燥粉末8.5 kg,加三倍量70%乙醇冷浸3次,滤液合并浓缩,回收乙醇,上D101大孔树脂柱,用80%乙醇洗脱,回收乙醇。浸膏经过RP-18柱分离得到5个组分。组分1经过氯仿/甲醇/甲酸20∶1∶0.1~25∶1∶0.1梯度洗脱得到化合物7(1.14 g),8(20 mg);组分2经过反复Sephadex LH-20(甲醇),石油醚∶醋酸乙酯∶甲酸8.5∶1.5∶0.1~6∶4∶0.1梯度洗脱得到化合物1(10.2 mg),2(50 mg),4(8 .4 mg);组分3经过RP-18柱40%甲醇洗脱,石油醚∶醋酸乙酯8.5∶1.5~7∶3梯度洗脱分离得到化合物5(7 mg),6(200 mg),10(300 mg);组分4经过氯仿∶甲醇∶甲酸9∶1∶0.1分离得到化合物11(80 mg),氯仿/甲醇/甲酸5∶1∶0.1分离得到化合物13(8.6 mg);组分5经过石油醚∶丙酮∶甲酸8∶2∶0.1~7∶3∶0.1梯度洗脱分离得到化合物3(9.5 mg),9(200 mg)和12(20 mg)。
       2.2 结构鉴定
       2.2.1 化合物1白色无定形粉末。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基;溴甲酚绿反应呈阳性,提示有羧基存在。ESI-MS m/z: 199 [M+H]+, 197 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 12.48 (1H, br s, COOH) , 9.21 (1H, s, OH-4), 7.20 (2H, s, H-2, H-6), 3.80 (6H, s, CH3O-3, CH3O-5)。13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 168.1 (COOH), 147.8 (C-3, C-5), 140.3 (C-4), 121.7 (C-1), 107.3 (C-2, C-6), 56.4 (CH3O-3, CH3O-5)。以上数据与文献[5]报道的4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲酸的数据基本一致,故鉴定该化合物为4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲酸(4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzoic acid),即丁香酸。
       2.2.2 化合物 2无色针晶(甲醇), mp 105℃。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基。ESI-MS m/z: 109 [M-H]-, 1H-NMR (400 MHz, D2O): AA"BB"自旋体系, δ: 6.81-6.76 (2H, m, AA", H-4, H-5), 6.74-6.69 (2H, m, BB’, H-3, H-6)。13C- NMR (CD3OD, 100MHz) δ: 146.4 (C-1, C-2), 116.5 (C-3, C-6), 120.4 (C- 4, C-5)。以上数据与文献[6]报道的儿茶酚的数据比较,鉴定该化合物为儿茶酚(catechol)。
       2.2.3 化合物 3黄色扇状结晶(丙酮), mp 266~268℃。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基。ESI-MS m/z: 179 [M+H]+, 177 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz, acetone-d6) δ: 12.76 (1H, s, OH-5), 9.74 (1H, br s, OH-7), 8.05 (H, d, J = 6.0 Hz, H-2), 6.38 (H, d, J = 2.2 Hz, H-8), 6.25 (H, d, J = 2.2 Hz, H-6), 6.21 (H, d, J = 6.0 Hz, H-3)。13C-NMR (100 MHz, acetone-d6) δ: 157.1 (C-2) , 110.4 (C-3) , 181.8 (C-4) , 161.5 (C-5) , 99.5 (C-6) , 164.1 (C-7) , 94.2 (C-8) , 157.6 (C-9) , 105.1 (C-10)。以上数据与文献[7]报道的5,7-二羟基色原酮的数据基本一致,故鉴定该化合物为5,7-二羟基色原酮(5,7-dihydroxy-4H-chromen-4-one)。
       2.2.4 化合物 4白色晶体(甲醇),mp 207~208℃。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基;溴甲酚绿反应呈阳性,提示有羧基存在。ESI/MS m/z: 185 [M+H]+ ,183 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 9.31(2H, br s, OH-3, OH-5), 6.94 (2H, s, H-2,H-6)δ, 3.75 (3H, s, CH3O-4)。13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 167.4 (COOH), 146.5 (C-3, C-5), 140.1 (C-4), 120.2 (C-1), 109.3 (C-2, C-6), 52.7 (CH3O-3, CH3O-5)。以上数据与文献[8]中3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲酸的数据一致,故确定该化合物为3,5-二羟基-4-甲氧基苯甲酸(3,5-dihydroxy-4-methoxybenzoic acid)。
       2.2.5 化合物 5白色粉末。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基。ESI-MS m/z: 185 [M+H]+ , 183 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz, acetone-d6) δ: 8.63, 8.30 (各1H, s, OH-3, OH-4),7.50 (1H, br s, H-2), 7.45 (1H, br s, J = 8.1 Hz, H-6), 6.90 (1H, d, J = 8.1 Hz, H-5), 4.28 (2H, q, J = 7.1 Hz, CH3CH2O), 1.31 (3H, t, J = 7.1 Hz, CH3CH2O)。13C-NMR (100 MHz, acetone-d6) δ: 170.3 (COOH), 123.4 (C-1), 146.3 (C-3), 151.7 (C-4), 115.5 (C-5), 123.7 (C-6), 14.9 (CH3CH2O), 61.3 (CH3CH2O)。以上数据与文献[9]报道的原儿茶酸乙酯的数据比较基本一致,故鉴定该化合物为原儿茶酸乙酯(ethyl protocatechuate)。
       2.2.6 化合物 6无色针晶(甲醇),mp 151~154℃。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基。ESI-MS m/z: 199 [M+H]+ ,197 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz, acetone-d6) δ: 8.17 (3H,br s, OH-3, OH-4, OH-5), 7.13 (2H, s, H-2, H-6), 4.25 (2H, q, J = 7.2 Hz, CH3CH2O-), 1.30 (3H, t, J = 7.2 Hz, CH3CH2O-)。13C-NMR (100 MHz, acetone-d6) δ: 170.3 (COOH), 146.5 (C-3,C-5), 139.3 (C-4), 119.6 (C-1), 110.5 (C-2, C-6), 62.5 (CH2CH3), 30.9 (CH2CH3)。以上数据与文献[10]报道的没食子酸乙酯的数据比较基本一致,故确定该化合物为没食子酸乙酯(ethyl gallate)。
       2.2.7 化合物 7白色针晶(氯仿/甲醇),mp 232~234 ℃。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基;溴甲酚绿反应呈阳性,提示有羧基存在。与没食子酸对照品共薄层二者Rf值一致,混熔点不下降。ESI-MS m/z: 171 [M+H]+, 169 [M-H]-。UPLC-DAD-MS分析表明,化合物7与没食子酸对照品的保留时间、紫外吸收峰及分子量基本一致,故鉴定该化合物为没食子酸(gallic acid)。
       2.2.8 化合物 8白色针晶(氯仿/甲醇),mp 207~209 ℃。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基;溴甲酚绿反应呈阳性,提示有羧基存在;SrCl2 反应呈阳性,提示有邻二酚羟基存在。与原儿茶酸对照品共薄层二者Rf 值一致,混熔点不下降。ESI-MS m/z: 155 [M+H]+, 153 [M-H]-。UPLC-DAD-MS分析表明,化合物8与原儿茶酸对照品的保留时间、紫外吸收峰及分子量基本一致,故鉴定该化合物为原儿茶酸(protocatechuic acid)。
       2.2.9 化合物 9黄色粉末。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基;盐酸镁粉反应阳性。与槲皮素对照品共薄层二者Rf 值一致。ESI-MS m/z: 303 [M+H]+,301 [M-H]-。UPLC-DAD-MS分析表明,化合物9与槲皮素对照品的保留时间、紫外吸收峰和分子量基本一致,故鉴定该化合物为槲皮素(quercetin)。
       2.2.10 化合物 10黄色簇晶(甲醇),mp 181~183℃。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性,提示含有酚羟基。在365 nm紫外光下显黄色荧光,盐酸-镁粉反应呈阳性。与槲皮苷对照品共薄层二者Rf 值一致,混熔点不下降。ESI-MS m/z:449 [M+H]+, 447 [M-H]-。UPLC-DAD-MS分析表明,化合物10与槲皮苷对照品的保留时间、紫外吸收峰和分子量基本一致,故鉴定该化合物为槲皮苷(quercitrin)。
       2.2.11 化合物 11黄色颗粒结晶(乙醇-水),mp 213~216 ℃,盐酸镁粉反应阳性。与陆地棉苷对照品共薄层二者Rf 值一致,混熔点不下降。ESI-MS m/z: 465 [M+H] +,463 [M-H]-。UPLC-DAD-MS分析表明,化合物11与陆地棉苷对照品的保留时间、紫外吸收峰和分子量基本一致,故确定该化合物为陆地棉苷(hirsutine, quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside)。
       2.2.12 化合物 12黄色结晶(甲醇),mp 205~206℃,盐酸镁粉反应阳性。 ESI-MS m/z: 601 [M+H] +,599 [M-H]-。UPLC-DAD-MS分析表明,化合物12与槲皮素-3-O-(2″-没食子酰基)-鼠李糖苷对照品的保留时间、紫外吸收峰和分子量基本一致,故鉴定该化合物为槲皮素-3-O-(2″-没食子酰基)-鼠李糖苷(quercetin-3-O-α-L-rhamnoside-2"-gallate)。
       2.2.13 化合物 13黄色粉末,盐酸镁粉反应阳性,三氯化铝试液反应黄色荧光加强,Molish反应阳性。ESI-MS m/z: 611 [M+H] +, 609 [M-H]-。UPLC-DAD-MS分析表明,化合物13与芦丁对照品的保留时间、紫外吸收峰和分子量基本一致,故鉴定该化合物为芦丁(rutin)。
       3 讨论
       本文利用溶剂提取和多种柱色谱等方法,对头花蓼酚酸类成分进行了系统研究,从中分离得到13个化合物,其中4个为首次从该种植物中分离得到,本研究将为现有头花蓼相关药物提供质量控制依据,促进头花蓼相关制剂的深层次开发。
       【参考文献】
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