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白附子炮制后新增成分的分离和结构鉴定
作者:张红伟,张振凌,刘博    
作者单位:1.河南省信阳市药检所 464000; 2.河南中医学院,河南 郑州 450008

《时珍国医国药》 2010年 第5期

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       【摘要】 
       目的分离和鉴定白附子炮制后新增化学成分。方法采用高效液相色谱(HPLC)法确定提取溶剂,用硅胶柱和制备高效液相分离纯化,硅胶G薄层板和HPLC检识,通过理化性质和光谱数据确定化合物结构。结果新产生的化学成分为5-羟甲基糠醛(Ⅰ),还分离到了其结构类似物质双[5-甲酰基-糠基]-醚(Ⅱ)。结论首次从制白附子中分离得到5-羟甲基糠醛和双[5-甲酰基-糠基]-醚,为中医临床炮制用药提供依据。
       【关键词】  白附子; 炮制; 5-羟甲基糠醛; 双[5-甲酰基-糠基]-醚
       Isolation and Identification of the Newly Added Chemical Constituent from Processed Rhizoma Typhonii
       ZHANG Hongwei,ZHANG Zhenling,LIU Bo
       1.Xinyang Institute for Drug Control, Xinyang,Henan 464000, Zhengzhou,2.Henan College of Traditional Chinese Medicine, Zhengzhou, 450008, China
       Abstract:ObjectiveTo study the newly added chemical constituent from processed Rhizoma Typhonii.MethodsThe extraction solvent was determined by HPLC. The constituents were isolated and purified by column chromatography and preparative HPLC method and determined by TLC and HPLC. The structures were elucidated based on chemical and spectral analysis. ResultsTwo compounds were isolated from the chloroform extracts. Their structures were determined as 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (Ⅰ) and bis(5-formylfurfuryl)ether(Ⅱ).Conclusion5-hydroxymethyl-2-furaldehyde and bis(5-formylfurfuryl)ether were isolated from processed Rhizoma Typhonii for the first time.
       Key words: Rhizoma Typhonii;  Processing;  5-hydroxymethyl-2-furaldehyde;  Bis(5-formylfurfuryl)ether
        白附子(习称禹白附)为天南星科犁头尖属植物独角莲Typhonium giganteum Engl.的干燥块茎,辛,温;有毒。归胃、肝经,具有祛风痰、定惊搐、解毒散结止痛之功效[1]。白附子有毒,多用其炮制品。《中国药典》(2005年版)载制白附子采用姜矾制。从白附子炮制前后的高效液相指纹图谱对比中,发现制白附子指纹图谱中有新的色谱峰产生,说明白附子炮制后产生了新的化学成分。本研究从制白附子中提取、分离炮制后新产生的成分,并进行结构鉴定。
       1  仪器、试剂与材料
       1.1  仪器Bruker DPX-400型核磁共振仪,Spectrum 100傅立叶变换红外光谱仪(PerkinElmer),LCQ-液质联用仪,岛津UV-2201紫外可见分光光度计,X-5显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司未经校正)。岛津LC-10A制备液相,岛津LC-20AT高效液相色谱仪,KQ-500DV型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),RE52-99旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂),DZF-6020型真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司),LDZX-40SCI型高压灭菌器(上海申安医疗器械厂)。
       1.2  试剂和材料白附子生品购自郑州市中药材市场,经河南中医学院生药学科董诚明教授鉴定为天南星科犁头尖属植物独角莲Typhonium giganteum Engl.的干燥块茎。制白附子为《中国药典》(2005年版)载制白附子采用姜矾制。柱色谱硅胶(160~200目)和薄层层析用硅胶G(青岛海洋化工厂)。
       2  方法与结果
       2.1  提取与分离
       2.1.1  确定新增成分所在的部位取制白附子粉末5 g,加95%乙醇回流提取,滤过,提取液浓缩,得粗提物,加适量水混悬,依次用石油醚、氯仿、醋酸乙酯、水饱和正丁醇萃取数次,分别挥干,残渣加一定体积的甲醇溶解,吸取一定量注入液相色谱仪,HPLC图谱显示新增成分主要在氯仿部位。
       2.1.2  提取分离取制白附子粉末8㎏,用95%乙醇加热回流提取3次,每次6 h,合并提取液过滤,减压回收溶剂得稠膏173 g,用适量水混悬,分别用石油醚、氯仿反复萃取,得氯仿萃取物7.29 g。氯仿萃取物上硅胶柱色谱分离,石油醚-甲苯-醋酸乙酯(5∶6∶6)洗脱,收集流份,共得到618流份(10 ml/份)。薄层检识(茴香醛硫酸试液显色),含化合物Ⅰ、Ⅱ的流份(221~394流份)合并浓缩,再进行硅胶柱层析分离,石油醚-醋酸乙酯(9∶8)洗脱,收集流份,共得到120流份(8 ml/份),薄层检识,17~18流份析出无色针晶,经甲醇重结晶得化合物Ⅱ。19~25流份合并浓缩,再进一步硅胶柱层析分离,石油醚-醋酸乙酯(3∶2)洗脱,收集流份,共得到60流份(8 ml/份),薄层和HPLC检识,21~37流份主要含化合物Ⅰ,合并浓缩进行高效液相制备纯化,30%甲醇水溶液洗脱,得化合物Ⅰ。
       2.2  结构鉴定
       2.2.1  化合物Ⅰ棕黄色油状化合物,常温下易溶于水、甲醇、乙醇、醋酸乙酯、丙酮、氯仿等,难溶于乙醚,不溶于石油醚。能使KMnO4褪色,与5-羟甲基糠醛对照品比较具有相同的理化性质。该油状物与5-羟甲基糠醛对照品进行比较,在不同的色谱条件下,图谱上与5-羟甲基糠醛对照品具有相同的保留时间。1H-NMR(CDCl3)δ:4.7(-OH),4.6(6-H),6.5(4-H),7.3(3-H),9.5(-CHO)。13C-NMR(CDCl3)δ:57.5(6-C),110.0(4-C),123.0(3-C),152.2(2-C),160.7(5-C),177.7(>C=O)。结合文献[2]确定该化合物为5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethyl-2-furaldehyde)。见图1。
       2.2.2  化合物Ⅱ白色针晶,易溶于氯仿、丙酮,mp113.6~114.4℃。紫外最大吸收值282 nm。IR cm-1:3111,2848,1670,1523。1H-NMR(CDCl3)中,δ4.6(2H,s)为亚甲基质子信号,由δ6.6(1H,d,J=3.3Hz),δ7.2(1H,d,J=3.3 Hz)2个氢信号推测其可能为呋喃环结构,δ9.6(-CHO,5'-H)为醛基质子信号。13C-NMR(CDCl3)给出6组碳信号,其中δ179.5(>C=O)为醛基碳信号,与5-羟甲基糠醛比较,两者1H-NMR谱基本一致,而13C-NMR谱中,除一组碳信号δ65.3发生明显位移外,其他碳信号基本一致。EI-MS给出分子离子峰234,其分子质量正好约为5-羟甲基糠醛分子质量的两倍。将上述理化性质、波谱数据与文献报道的双[5-甲酰基-糠基]-醚数据对照基本一致[3]。确定该化合物为双[5-甲酰基-糠基]-醚(bis(5-formylfurfuryl)ether)。1H-NMR(CDCl3)δ:4.6(6-H,6'-H),6.6(3-H,3'-H),7.2(4-H,4'-H),9.6(-CHO,5'-H)。13C-NMR(CDCl3)δ:65.3(6-C,6'-C),113.0(3-C,3'-C),123.9(4-C,4'-C),154.3(5-C,5'-C),159.3(2-C,2'-C),179.5(>C=O)。见图2。
       3  讨论
       5-HMF主要是由己糖经加热分解产生,广泛存在于含有糖类物质的植物和食品中,女贞子等炮制加热后5-HMF含量增加,认为是52-HMF可以作为酒女贞子的一个活性指标成分[2]。白附子炮制有加热的过程,炮制辅料白矾水溶液有一定酸性,由于白附子本身含有糖类成分和氨基酸类成分,在一定的温度、pH值等条件下可能发生两个反应。一个是糖的热降解反应,另一个是糖与氨基酸之间发生美拉德 (Maillard) 反应,这两个反应都能产生5-HMF。因此,白附子加矾炮制后产生了5-HMF。近年来的研究表明5-HMF具有抗氧化、改善血液流变学等对人体有利的作用[3],这可能与白附子治疗痰厥头痛、眩晕有关。因此,白附子炮制后成分的变化与功效的关系还值得进一步研究。
       双(5-甲酰基糠基)醚存在于多种植物中,人们已经分别从山楂、西南忍冬、灵芝、川芎中分离出该化合物,它可能是5-HMF在一定的条件下,进一步脱水缩合的产物。药理实验表明,具有抗病毒、抗氧化和抑制结核杆菌的作用[4]。因此,双(5-甲酰基糠基)醚可能是制白附子的有效成分之一。
       【参考文献】
           [1]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社,2005:70.
       
       [2]侯 杰,张学兰.炮制对女贞子中多糖和52羟甲基糠醛含量的影响[J]. 中成药,2009,31( 4):572.
       
       [3]张红伟,张振凌.炮制对中药5-羟甲基糠醛成分的影响[J]. 中国实用医药,2009,4(15):149.
       
       [4]余 凡,闻 韧. 天然活性物质双( 5-甲酰基糠基)醚的合成[J]. 中国药物化学杂志,2002,12(5):285.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)