牛角瓜根化学成分的研究

杨彩霞，马成龙，郜晓玲，杨军辉，高 非

(1.西北师范大学化学化工学院,甘肃省高分子材料重点实验室, 生态环境相关高分子材料教育部重点实验室，甘肃兰州 730070； 2.中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所,农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室， 海南儋州 571737)

牛角瓜(Calotropisgigantea)系萝藦科(Asclepiadaceae)牛角瓜属(CalotropisR.Brown)植物，别名羊浸树、狗仔花、断肠草、五狗卧花心等,生长于低海拔向阳山坡、旷野地及海边等区域[1].牛角瓜为传统民间草药，常用其治疗哮喘、麻疯病、梅毒、跌打损伤、风湿、淋巴结核、痈肿疗毒、肿瘤、小儿惊风、狂犬病等疾病[2].

国内外研究表明牛角瓜主要含强心苷类化合物[3]，此外还有三萜类[4-5]、C21甾类[6-7]、黄酮类[4]等成分，具有广泛的药理活性和药用价值.文中对采自海南儋州的牛角瓜的根进行了化学成分研究，从其乙醇提取物中分离得到了9个化合物.经过核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)分析及与标准品对照，鉴定了它们的结构，分别是洋地黄毒甙元-3-O-β-D-葡萄糖甙(1)、洋地黄毒甙元-3-O-α-L-鼠李糖甙(2)、坎诺甙元-3-O-β-D-葡萄糖甙(3)、坎诺甙元-3-O-α-L-鼠李糖甙(4)、齐墩果烷-12-烯(5)，羽扇豆醇(6)、奈皮菌素(7)、3α,11α-羟基-20(29)-羽扇豆烷-28-酸甲酯(8)和熊果酸(9).其中化合物1～4为强心苷类化合物，化合物5～9为三萜或甾体类化合物.此外，化合物1～3和5为首次从该植物中分离得到.

2 提取与分离

将采集的2.1 kg新鲜牛角瓜的根晒干后粉碎，用重蒸工业乙醇(95%)在室温下浸泡3次，每次浸泡10 d左右，合并回收溶剂，经旋转蒸发浓缩至无醇味，得总浸膏152 g.然后将总浸膏分散于300 mL水中成悬浮液，用等体积的石油醚萃取3次，合并萃取液过滤减压浓缩得石油醚部位；水层过滤、减压浓缩得水相提取浸膏.石油醚部位依次用100～200，200～300目硅胶进行反复柱层析，以石油醚-乙酸乙酯(100∶1～0∶1)进行梯度洗脱，TLC薄层检测，结合重结晶等纯化方法，得到化合物6(23 mg)，7(18 mg)，8(27 mg)，9(20 mg).水相提取浸膏用100～200，200～300目硅胶反复柱层析，用石油醚-乙酸乙酯(1∶1～0∶1)梯度洗脱，TCL检查合并相同部分得馏分E1(1∶4)，E2(1∶6)，E3(1∶8)，E4(1∶1)，E5(0∶1). E2(3.5 g)以石油醚-乙酸乙酯(1∶1～0∶1)梯度洗脱，TLC薄层检测，结合重结晶等纯化方法，得到化合物1(36 mg)，2(24 mg)，3(22 mg).E3(2.7 g)以石油醚-乙酸乙酯(1∶1～0∶1)梯度洗脱，结合TLC薄层检测、重结晶等纯化方法，得到化合物4(17 mg). E4(0.78 g)以石油醚-乙酸乙酯(1∶1～0∶1)梯度洗脱，结合TLC薄层检测、重结晶等纯化方法，得到化合物5(11 mg).化合物1～9的结构见图1.

3 结构鉴定

化合物1.白色针状晶体，HR-ESI-MS：m/z537.6652[M+H]+(理论值537.6648)，分子式C29H44O9.该化合物在碘蒸气下显黄色，用5%硫酸-乙醇溶液显色后加热呈紫色.1HNMR(400 MHz，CD3OD)中有典型的强心苷质子信号δ：1.11(1H，m，H-1α)，1.87(1H，m，H-1β)，1.95(1H，td，J=3.2，13.6 Hz，H-1α)，1.65(1H，td，J=3.2，13.6 Hz，H-1β)，3.82(1H，m，H-3α)，2.85(1H，m，H-17)，0.97(3H，s，H-18)，0.93(3H，s，H-19)，4.96(1H，overlap，H-21α)，5.04(1H，dd，J=1.2，9.2 Hz，H-21β)，5.92(1H，brs，H-22)，4.74(1H，d，J=3.2 Hz，H-1′)，3.73(1H，m，H-5′)，3.34(1H，brs，H-3′)，3.27(1H，dd，J=2.8，9.6 Hz，H-2′)，3.19(1H，dd，J=5.4，3.6 Hz，H-4′)；结合13CNMR (表1)，确定为强心苷类化合物，其波谱数据与文献[8]对照，确定为洋地黄毒甙元-3-O-β-D-葡萄糖甙.

化合物2.白色针状晶体，HR-ESI-MS：m/z521.6696[M+H]+(理论值521.6648)，分子式C29H44O8.该化合物在碘蒸气下显黄色，用5%硫酸-乙醇溶液显色后加热呈紫色.其1HNMR(400 MHz，CD3OD)中有类似化合物1的质子信号δ：0.96(1H，m，H-1α)，2.31(1H，td，J=9.2，1.2 Hz，H-1β)，4.04(1H，m，H-3)，2.83(1H，m，H-17)，0.96(3H，s，H-18)，0.95(3H，s，H-19)，4.97(1H，overlap，H-21α)，5.02(1H，dd，J=10.8，5.2 Hz，H-21β)，5.92(1H，brs，H-22).与化合物1不同的是糖质子信号为鼠李糖质子信号δ：4.76(1H，d，J=1.6 Hz，H-1′)，3.75(1H，m，H-5′)，3.33(1H，brs，H-3′)，3.27(1H，dd，J=1.2，6.8 Hz，H-2′)，3.18(1H，dd，J=7.6，4.0 Hz，H-4′)，1.26(3H，d，J=6.8 Hz，H-6′),其波谱数据(13CNMR 见表1)与文献[9]对照,与洋地黄毒甙元-3-O-α-L-鼠李糖甙相一致.

化合物3.白色针状晶体，HR-ESI-MS：m/z549.6307[M-H]+(理论值549.6325)，分子式C29H42O10.该化合物在碘蒸气下显黄色，用5%硫酸-乙醇溶液显色后加热呈紫色.其1HNMR(400 MHz，CD3OD)给出了强心苷典型质子的信号δ：0.72(1H，m，H-1α)，1.52(1H，td，J=12.4，1.6 Hz，H-1β)，1.23(3H，s，H-18)，2.75(1H，m，H-17)，3.91(1H，m，H-3)，10.2(1H，s，H-19)， 4.83(1H，overlap，H-21α)，4.90(1H，dd，J=18.8，1.6 Hz，H-21β)，5.88(1H，brs，H-22)，4.78(1H，d，J=1.6 Hz，H-1′)，3.59(1H，m，H-5′)，3.21(1H，brs，H-3′)，3.14(1H，dd，J=2.8，7.6 Hz，H-2′)，3.12(1H，dd，J=1.6，9.2 Hz，H-4′)；结合13CNMR(表1)，确定为强心苷类化合物,其波谱数据与文献[10]相对照，鉴定为坎诺甙元-3-O-β-D-葡萄糖甙.

化合物4.白色针状晶体，HR-ESI-MS：m/z535.6451[M-H]+(理论值535.6490)，得分子式C29H42O9.该化合物在碘蒸气下显黄色，用5%硫酸-乙醇溶液显色后加热呈紫色.其1HNMR(400 MHz，CD3OD)和化合物3很相似,δ：0.85( 1H，m，H-1α)，1.24(3H，s，H-18)，1.51(1H，td，J=18.8，3.6 Hz，H-1β)，2.8(1H，m，H-17)，4.02(1H，m，H-3)，10.3(1H，s,H-19)，4.97(1H，overlap，H-21α)，5.02(1H，dd，J=18.5，1.4 Hz，H-21β)，5.92(1H，brs，H-22).不同的是糖质子信号为4.73(1H，d，J=7.6 Hz，H-1′)，3.74(1H，m，H-5′)，3.33(1H，brs，H-3′)，3.27(1H，dd，J=2.8，7.6 Hz，H-2′)，3.17(1H，dd，J=1.6，9.6 Hz，H-4′)，1.28(3H，d，J=6.8 Hz，H-6′).结合13CNMR (表1)及HR-ESI-MS谱，并与文献[11]对照分析，确定为坎诺甙元-3-O-α-L-鼠李糖甙.

化合物5.白色粉末，EI-MS：m/z410[M]+，分子式C30H50.该化合物用5%浓硫酸-乙醇溶液显色为紫红色.其1HNMR(400 MHz，CDCl3)有明显的五环三萜角甲基信号δ：0.87(3H，s，H-23)，0.84(3H，s，H-24)，0.94(3H，s，H-25)，0.98(3H，s，H-26)，1.15(3H，s，H-27)，0.85(3H，s，H-28)，0,88(3H，s，H-29)，0.89(3H，s，H-30)，以及烯质子δ：5.40(1H，t，J=10.4 Hz，H-12),为典型的齐墩果烷化合物.其13CNMR见表1，经与文献[12]报道的波谱数据对照,确定该化合物为齐墩果烷-12-烯.

化合物6.白色结晶粉末，EI-MS：m/z427[M+H]+，分子式为C30H50O.该化合物在碘蒸汽下显黄色，用5%浓硫酸-乙醇溶液显色为紫色.其1HNMR(400 MHz，CDCl3)给出典型的三萜类化合物的角甲基信号δ：0.75，0.87，0.95，0.98，1.00，1.11，1.67(各3H，s，7×CH3)，4.91 和4.93(各1H，bs，H-29)，2.43(1H，m，H-19)；13CNMR 见表1，以上波谱数据与文献[13]报道的羽扇豆醇的相一致.

化合物7.白色固体，ESI-MS：m/z443[M+H]+，分子式为C30H50O2.该化合物在碘蒸汽下显黄色，用5%浓硫酸-乙醇溶液显色为紫色.在其1HNMR(400 MHz，CDCl3)中有7个角甲基信号δ：0.77，0.86，0.93，0.97，1.01，1.03，1.43(各3H，s，7×CH3)；4.90和4.91(各1H，bs，H-29)，3.20(1H，dd，J=5.2，10.8 Hz，3-H)，4.09(1H，dd，J=5.6，10.4 Hz，12-H)，2.4(1H，ddd，J=1.2，8.0，3.6 Hz，H-19)；13CNMR 见表1.以上波谱数据与文献[14]报道的波谱数据对照分析，确定该化合物为奈皮菌素.

化合物8：白色固体粉末，ESI-MS：m/z487[M+H]+，分子式为C31H50O4.该化合物在碘蒸汽下显黄色，用5%浓硫酸-乙醇溶液显色为紫色.其1HNMR(400 MHz，CDCl3)与化合物7非常相似,δ为：0.79，0.83，0.88，0.94，0.97(各3H，s，6×CH3)，4.60和4.61(2H，d，J=2.0 Hz，H-29)，2.05(1H，dd，J=5.2，10.4 Hz，3-H)，4.09(1H，dd，J=5.6，10.4 Hz，12-H)，2.40(1H，ddd，J=5.2，5.6，16.8Hz，H-19)，3.55(3H，s，OCH3)；结合其13CNMR(表1),并与文献[15]对照分析,确定该化合物为3α,11α-羟基-20(29)-羽扇豆烷-28-酸甲酯.

表1 化合物1～9的13CNMR(100 MHz，1～4 in CD3OD,5～9 in CDCl3,TMS,δ)

化合物9.白色结晶型粉末，ESI-MS：m/z456[M]+，分子式为C30H48O3.该化合物在5%浓硫酸-乙醇溶液中显紫色.其1HNMR(400 MHz，CDCl3)有典型的三萜角甲基的信号δ：0.80， 0.93，1.03，1.11，1.30，1.44，1.63(各3H，s，7×CH3)，1.13(3H，d，J=6.5 Hz，CH3CH)，5.72(1H，t，J=1.6，6.8 Hz,H-12)，3.45(1H，t，J=3.2 Hz，H-3),11.4(1H，s，-COOH);结合其13CNMR(表1)，鉴定该化合物为熊果酸[16].

4 结束语

从萝藦科植物牛角瓜(Calotropisgigantea)根的乙醇提取物中分离了9个单体化合物，包括4个强心苷类化合物，5个三萜及甾体类化合物,其中4个化合物为首次从该植物中分离得到.强心苷类具有较好的抗细胞毒活性，三萜及甾体类化合物则具有较好的抑菌抗炎活性，因此，本研究结果对进一步研究牛角瓜生物活性有一定的参考价值.