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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 Hezhen, LIU Yuyan, YANG Yanfang, XIAO Mengyuan
       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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经典中医古籍

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