鹅不食草醋酸乙酯部位化学成分的研究
作者:吴和珍,刘玉艳, 杨艳芳, 肖梦媛
作者单位:湖北中医学院“中药资源与中药复方”省部共建教育部重点实验室,湖北 武汉 430065
《时珍国医国药》 2010年 第5期
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【摘要】
目的研究鹅不食草全草的化学成分。方法利用硅胶柱色谱、AgNO3硅胶柱色谱、半制备高效液相色谱和葡聚糖凝胶Toyopearl HW-40F凝胶渗透进行分离、纯化。根据理化性质和现代波谱技术并辅以化学方法进行结构鉴定。结果从鹅不食草醇提取物的醋酸乙酯萃取层中得到9个化合物,分别鉴定为蒲公英甾醇(Ⅰ);β-谷甾醇(Ⅱ);β-胡萝卜苷(Ⅲ);2-(1-羟基丙烷)-4-甲酚(Ⅳ);短叶老鹳草素(Ⅴ);2β-羟基-2,3-二氢-6-O-当归酰多梗白菜菊素(Ⅵ);二氢堆心菊灵(Ⅶ);堆心菊灵(Ⅷ);豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(Ⅸ)。结论化合物Ⅳ、Ⅵ为首次从石胡荽属植物中分离得到。
【关键词】 鹅不食草; 结构鉴定
Study on Chemical Constituents from Ethyl Acetate Fraction of Centipeda minima
WU Hezhen, LIU Yuyan, YANG Yanfang, XIAO Mengyuan
Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Resource and Compound Prescription (Hubei College of TCM), Ministry of Education, Wuhan 430065,China
Abstract:ObjectiveTo study the chemical constituents of Centipeda minima.MethodsIsolation and purification were carried out by silica gel column chromatography, semi-preparative reversed-phase HPLC and Toyopearl HW-40F. Compounds were identified and elucidated by spectral and chemical methods.ResultsNine compounds were obtained from ethyl acetate extract fraction. Their structures were identified as taraxasterol(Ⅰ),β-sitosterol(Ⅱ),β-sitosterylpalmitate(Ⅲ), 2-(1-hydroxypropan-2-yl)-4-methylphenol(Ⅳ),Brevilin(Ⅴ),2β-hydroxyl-2,3-dihydrogen-6-O-angeloplenolin(Ⅵ),11,13-dihydrohelenalin(Ⅶ),helenalin(Ⅷ),stigmasterol -3-O-β-D-glucopyranoside(Ⅸ).ConclusionCompound Ⅳand Ⅵ were isolated from the plants of Centipeda minima for the first time.
Key words:Centipeda minima (L.) A. Br. et Aschers; Structure identification
鹅不食草Centipeda minima(L.)A.Br.et Aschers.系菊科(Compositae)石胡荽属植物,为传统中药,收载于《中国药典》2005版Ⅰ部,具有通鼻窍、止咳的功能,用于风寒头痛,咳嗽痰多,鼻塞不通,鼻渊流涕等病症[1]。《中华本草》则记载鹅不食草有祛风通窍,解毒消肿的功效,主治感冒、头痛、鼻渊、风湿痹痛、肿毒等疾患[2]。民间用于治疗百日咳、鼻炎、鼻窦炎[3]、关节扭伤、腰肌劳损、风湿疼痛[4]、偏头痛[5]等。现代药理学研究表明,鹅不食草具有较好的抗炎[6~8]和抗肿瘤活性[9~11],但其抗肿瘤的物质基础和作用机理尚不明确。为了阐述鹅不食草抗肿瘤作用的物质基础,笔者对其化学成分进行了系统研究,从其抗肿瘤活性部位乙醇提取物的醋酸乙酯萃取层中分离得到9个化合物,运用现代波谱技术分析,确定其结构分别为蒲公英甾醇(Ⅰ);β-谷甾醇(Ⅱ);β-胡萝卜苷(Ⅲ);2-(1-羟基丙烷)-4-甲酚(Ⅳ);短叶老鹳草素(Ⅴ);2β-羟基-2,3-二氢-6-O-当归酰多梗白菜菊素(Ⅵ);二氢堆心菊灵(Ⅶ);堆心菊灵(Ⅷ);豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(Ⅸ)。其中化合物Ⅳ、Ⅵ为首次从鹅不食草及石胡荽属植物中分离得到。
1 仪器与材料
XRC-1型显微熔点仪(未校对); INOVA 600 核磁共振谱仪(美国 Varian 公司); TRACE MS2000 色谱质谱联用仪(美国热电 FINNIGAN公司);硅胶为青岛海洋化工厂生产,除提取试剂乙醇为食品级以外,其他所用试剂均为分析纯或化学纯。
鹅不食草药材购自湖北省药材公司,经湖北中医学院生药学教研室陈科力教授鉴定为菊科(Compositae)石胡荽属植物鹅不食草Centipeda minima (L.) A.Br.et Ascher.的全草。药材标本保存在湖北中医学院“中药资源与中药复方”省部共建教育部重点实验室。
2 提取与分离
鹅不食草干燥药材19.3 kg,适当粉碎,以80%乙醇湿润药材2 d至药材完全浸透。以80%乙醇10倍量渗漉提取,提取液减压浓缩至约5 L,浓缩液依次以石油醚(60~90℃)、醋酸乙酯、正丁醇萃取,萃取液分别减压回收溶剂得到各浸膏。取醋酸乙酯萃取部分380 g,加入400 g硅胶(100~200目)拌样,充分干燥后采用硅胶柱色谱(2 kg,100~200目)分离,石油醚-丙酮梯度洗脱,以500 ml为一个流分,共收集得到219个流分。TLC检识合并类似流分,共得到Fr.1~Fr.5五个流分段。采用反复硅胶柱色谱以及半制备高效液相色谱、Toyopearl HW-40F凝胶渗透等分离纯化方法,从Fr.1中分离得到化合物Ⅰ,从Fr.2中分离得到化合物Ⅱ、Ⅲ,从Fr.3中分离得到化合物化合物Ⅳ、Ⅴ,从Fr.4中分离得到化合物Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ,从Fr.5中分离得到化合物Ⅸ。
3 结构鉴定
3.1 化合物Ⅰ白色无定形粉末(三氯甲烷-甲醇),mp 277~279℃。EI -MS m/z:424。Liebermann-Burchard反应呈阳性。1H-NMR(600 MHz,CDCl3)高场区域δ 0.6~1.2,显示7个角甲基信号,符合三萜类成分氢谱高场区的信号特征。7个角甲基中,除δ 1.05与δ0.86为双重峰外,其余均为尖锐单峰信号,提示该化合物为乌苏烷型三萜类化合物。δ 4.62处显示一个双键质子信号,表明该化合物具有不饱和基团。13C-NMR图谱中δ 1 54.61与δ 107.12两处信号进一步提示有一个烯键。13C-NMR(150MHz,CDCl3)δ :38.7(C-1),27.9(C-2),79.0(C-3),38.7(C-4),55.3(C-5),16.3(C-6),34.0(C-7),40.9(C-8),50.0(C-9),36.0(C-10),21.3(C-11),25.8(C-12),39.0(C-13),42.3(C-14),27.3(C-15),37.0(C-16),35.2(C-17),47.6(C-18),40.0(C-19),153.6(C-20),25.2(C-21),38.8(C-22),31.0(C-23),15.3(C-24),16.3(C-25),15.8(C-26),12.8(C-27),18.2(C-28),25.0(C-29),107.4(C-30)。其13C-NMR波谱数据与文献[12,13]报道的基本一致,故化合物Ⅰ鉴定为蒲公英甾醇(taraxasterol)。
3.2 化合物Ⅱ白色针状结晶(三氯甲烷),mp137~138℃。 Liebermann-Burchard反应紫红色。EI-MS m/z:414。其1H-NMR数据与文献[14]报道的β-谷甾醇完全一致;与β-谷甾醇对照品共硅胶薄层色谱展开比较,两者Rf值以及色谱行为完全一致,混合点样呈现一个斑点。故化合物Ⅱ鉴定为β-谷甾醇(β-sitosterol)。
3.3 化合物Ⅲ白色片状结晶(甲醇),mp 298~300℃ 。Libermann-Burchard反应呈阳性,提示可能为甾体类成分;Molish反应阳性,提示分子中含有糖基;经酸水解,用薄层色谱检识苷元,其苷元Rf值与β-谷甾醇相同;经纸色谱检出糖部分显示单一斑点,且Rf值与D-葡萄糖相同。IRυmaxKBr(cm-1):3 406(br,缔合-OH), 2 933,2 868,1 463(双键的伸缩振动)。其NMR谱数据与文献[15]报道的β-胡萝卜苷(β-sitosterylpalmitate)基本一致,故化合物Ⅲ鉴定为β-胡萝卜苷(β-sitosterylpalmitate)。
3.4 化合物Ⅳ黄色浓稠油状液体,易溶于丙酮、甲醇,微溶于氯仿。5%的香草醛-硫酸试液显桃红色。EI-MS m/z:166,结合NMR数据推测该化合物的分子式为C10H14O2。1H-NMR(600 MHz,CDCl3)δ:6.66(1H,s,H-3),6.98(1H,d,J=7.8Hz,H-5),6.60(1H,d,J=7.2 Hz,H-6),2.22(3H,d,C4-CH3) , 3.73(1H,q,J=6.0 Hz, H-1′a),3.63(1H,q,J=6.6Hz,H-1′b),1.25(3H,d,H-3′)。13C-NMR(150 MHz,CDCl3)δ: 155.8(C-1),128.7(C-2),117.2(C-3) ,137.2(C-4),121.0(C-5),128.3(C-6),20.94(C4-CH3),68.1(C-1′),36.8(C-2′),16.9(C-3′)。采用chemdraw软件模拟化合物Ⅳ的结构,NMR数据与实测值基本一致。综上所述,化合物Ⅳ鉴定为2-(1-羟基丙烷)-4-甲酚[2-(1-hydroxypropan-2-yl)-4-methylphenol]。
3.5 化合物Ⅴ无色簇状结晶(甲醇)。硫酸-乙醇溶液不显色,茴香醛-浓硫酸显黄色。EI-MS m/z:346[M+]。IRυmaxKBrcm-1:1 704(υc=o),1 777(υc= o),1 228(υo =c- o -c) ,1 148(υo =c- o -c)。其中1 704 cm-1(υc= o)为五元α,β-不饱和酮上的羰基;1 777 cm-1(υc= o)为五元内酯环上的羰基。化合物Ⅴ的NMR波谱数据见表1。其NMR波谱数据与文献[16]报道的基本一致,故化合物Ⅴ鉴定为短叶老鹳草素(Brevilin)。
3.6 化合物Ⅵ无色簇状结晶(石油醚-醋酸乙酯),由NMR数据及文献[11,16,17]推测分子式为C20H28O6,茴香醛-浓硫酸显色为黄色。1H-NMR图谱中δ:6.06(1H,m,J=7.2Hz),1.95(3H,dd,J=1.2,7.2 Hz),1.77(3H,d,J=1.2 Hz)为典型的当归酸的共振信号,H-19受到H-20的高烯丙偶合以及H-18的邻位偶合作用应裂分为双四重峰,但由于仪器分辨率较低,H-19仅显示为双二重峰。分子中δ 5.38(1H,s)归属于6位碳上的质子。δ4.73(1H,t)为8位碳上的质子。δ 1.52(3H,d)、1.21(3H,d)、1.18(3H,s)分别为母核上13、14和15位三个甲基。13C-NMR图谱中δ:217.1、179.2和166.0三处信号提示有三个羰基; 139.5和127.0提示有一个不饱和烯键;73.3、79.4和67.7三处信号提示有三个-C-O-基团。比较化合物Ⅵ和Ⅴ的NMR数据,两者只是在C-1、C-2、C-3的NMR数据有区别,其余数据基本一致,具体数据见表1。采用chemdraw软件模拟化合物Ⅵ的结构,表明C-2上为-OH取代时,模拟的δ值与实测值一致。故化合物Ⅵ鉴定为2β-羟基-2,3-二氢-6-O-当归酰多梗白菜菊素(2β-hydroxyl-2,3-dihydrogen-6-O-angeloplenolin)。化合物Ⅴ、Ⅵ的结构式见图1。表1 化合物Ⅴ和化合物Ⅵ的NMR数据及其归属
序(略)
3.7 化合物Ⅶ无色块状结晶(氯仿),茴香醛-浓硫酸显色为黄色。由NMR波谱数据可推测分子式为C15H20O4。1H-NMR(600 MHz,CDCl3)δ: 3.13(1H,dd,J=2.4 ,6.6 Hz,H-1),7.72(1H,dd,J=1.8,6.0 Hz,H-2), 6.07(1H,dd,J=3.0,6.0 Hz,H-3) ,4.37(1H,br,s,H-6),2.98(1H,d,J=6.6 Hz,H-7),4.78(1H,dd,J=4.2,6.0 Hz,H-8) ,2.42(1H,dq,J=2.4,6.0 Hz,H-9α),1.74(1H,dd,J=1.8,2.4 Hz,H-9β), 2.17(1H,m,J=2.4,3.6,4.2 Hz,H-10),3.05(1H,dd ,J=4.8,7.8 Hz,H-11), 1.36(3H,d,J=7.8 Hz,H-13),1.21(3H,d,J=3.6 Hz,H-14),0.98 (3H,s,H-15)。 13C-NMR(150M Hz,CDCl3)δ: 52.1(C-1),163.8(C-2),129.6(C-3),212.8(C-4),57.5(C-5),69.1(C-6),50.9(C-7),80.0(C-8),40.4(C-9),25.7(C-10),40.2(C-11),179.1(C-12),19.7(C-13),17.9(C-14),11.4(C-15)。以上波谱数据与文献[18]报道一致,故化合物Ⅶ鉴定为二氢堆心菊灵(11,13-dihydrohelenalin)。
3.8 化合物Ⅷ无色簇状结晶(石油醚-醋酸乙酯),茴香醛-浓硫酸显色为黄色。由13C-NMR和1H-NMR波谱数据可推测分子式为C15H18O4。1H-NMR(600 MHz,CDCl3)δ: 3.06(1H,dd,H-1),7.69(1H,dd, H-2), 6.09(1H,dd, H-3) ,4.46(1H,br,s,H-6),3.56(1H,dd,H-7),4.99(1H,dd,H-8) ,2.25(1H, H-9α),1.83(1H,dd,H-9β), 2.06(1H,m,H-10), 6.38(2H,H-13),1.27(3H,H-14),0.98 (3H,s,H-15)。 13C-NMR(150 MHz,CDCl3)δ: 52.1(C-1),163.8(C-2),129.6(C-3),212.8(C-4),57.5(C-5),69.1(C-6),50.9(C-7),80.0(C-8),40.4(C-9),25.7(C-10),40.2(C-11),179.1(C-12),19.7(C-13),17.9(C-14),11.4(C-15)。以上波谱数据与文献[10] 报道基本一致,故化合物Ⅷ鉴定为堆心菊灵(helenalin)。
3.9 化合物Ⅸ白色无定形粉末(吡啶)。1H-NMR(600 MHz,C5D5N)δ:5.36(1H,m,H-6),0.68(3H,s,H-18),0.90(3H,s,H-19),1.00(3H,d,J=6.63 Hz,H-21),5.20(1H,m,H-22),5.10(1H,d,J=7.64Hz,C1′-H),4.59~3.97(7H,m,H-3及C2′~6′-H)。13C-NMR(150 MHz,C5D5N)δ:38.1(C-1),30.9(C-2),77.4(C-3),38.8(C-4),139.9(C-5),120.7(C-6),31.0(C-7),33.0(C-8),50.2(C-9),36.3(C-10),22.2(C-11),39.6(C-12),41.3(C-13),55.8(C-14),24.5(C-15),29.1(C-16),55.1(C-17),11.4(C-18),20.1(C-19),41.2(C-20),22.2(C-21),137.7(C-22),128.3(C-23),50.2(C-24),33.0(C-25),18.8(C-26),20.1(C-27),24.5(C-28),11.0(C-29),101.4(C-1′),74.2(C-2′),77.3(C-3′),70.5(C-4′),76.9(C-5′),61.7(C-6′)。其数据与文献[19,20]报道基本一致,故化合物Ⅸ鉴定为豆甾醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(stigmasterol -3-O-β-D-glucopyranoside)。
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