海州常山茎的化学成分研究

2019-10-30 08:47李林珍李勇军梁敬钰
中国药科大学学报 2019年5期
关键词:三氯甲烷海州波谱

李林珍,魏 茜,刘 璐,李勇军,梁敬钰

(1贵州医科大学药学院,贵阳 550025;2中国药科大学天然药物化学教研室,南京 210009;3贵州医科大学民族药中药开发应用教育部研究工程中心,贵阳 550004;4贵州医科大学大学城医院,贵阳 550025)

海州常山为大青属ClerodendrumLinn.植物,落叶灌木或小乔木,又名臭梧桐、泡火桐、后庭花、香楸、地梧桐、矮桐子等。分布于我国华北、华东、中南、西南等地,朝鲜、日本以及菲律宾北部也有分布[1]。其味苦、微辛,性平,具有祛风除湿、平肝降压、解毒杀虫的功效。主治风湿痹痛,半身不遂,高血压病,偏头痛,疟疾,痢疾等[2]。目前,从海州常山中分离得到的化学成分类型主要有苯丙素类[3-6]、黄酮类[7]、二萜[8-9]、三萜[10]和甾体化合物[11]。现代药理学研究发现海州常山具有抗氧化[3]、抗HIV病毒[4]、抗哮喘[5]、降压[6]、细胞毒[9,11]及抗炎[12]等多种生物活性。海州常山在民间应用广泛,根、茎、叶、花、果皆可入药,且可治疗多种疾病,但目前研究的部位多以叶、根居多,茎部位研究较少。为了更好地开发海州常山的药用价值,阐明其药效物质基础,笔者对海州常山茎化学成分进行了系统的研究。继笔者从海州常山茎中分离得到二萜[13]、蒽醌和木脂素[14]后,本实验报道分离并鉴定13个化合物,包括4个三萜:木栓酮(friedelin,1),白桦脂酸(betulinic acid,2),蒲公英萜醇(taraxerol,3)和3-羟基-30-去甲基-20-酮基-28-羽扇豆酸(3-hydroxy-30-nor-20-oxo-28-lupanoic acid,platanic acid,4);2个黄酮:金合欢素(acacetin,5)和5,7-二羟基3′,4′-二甲氧基黄酮(5,7-dihydroxy 3′,4′-dimethoxyflavone,6);4个甾体:β-谷甾醇(β-sitosterol,7),豆甾醇(stigmasterol,8),胡萝卜苷(daucosterol,9)和豆甾醇-3-O-葡萄糖苷(stigmasterol-3-O-glucopyranoside,10);3个其他类型化合物:异香草醛(isovanillin,11),邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate,12)和丁香醛(syringaldehyde,13)。其中化合物4,6,11~13均为首次从该属植物中分离得到,化合物4,6,10~13为首次从该物种中分离得到。

Figure1 Structures of compounds1-13from the stems ofClerodendrumtrichotomumThunb.

1 材 料

X-4型数字显示双目显微熔点测定仪(温度未校正,北京泰克仪器有限公司制造);Bruker Avance-300和Bruker Avance-500核磁共振仪;Agilent HP-100型质谱仪;Sephadex LH-20为Pharmacia产品;薄层色谱、柱色谱用硅胶均为青岛海洋化工集团产品;其余试剂均为分析纯试剂。

海州常山药材2012年11月采自江苏省南京市,经江苏省中国科学院植物研究所姚淦研究员鉴定为马鞭草科大青属植物海州常山ClerodendrontrichotomumThunb.的干燥茎,凭证标本(标本编号No.CT20121116)保存在中国药科大学中药学院天然药物化学教研室。

2 提取与分离

海州常山干燥茎15 kg,铡细,粉碎,用85%的乙醇回流提取3次,浓缩至无醇味后加适量水混悬,依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取。乙酸乙酯部位70 g经硅胶柱色谱,以石油醚-乙酸乙酯(60∶1→0∶100)梯度洗脱,减压蒸馏,得到5个组分f1~f5。将f1组分用硅胶柱色谱梯度洗脱(石油醚-乙酸乙酯系统),经反复硅胶柱色谱、ODS柱色谱、凝胶柱色谱、制备薄层色谱、重结晶等多种分离纯化手段,从中分离得到化合物1(266.6 mg),化合物2(50.6 mg),化合物3(56.7 mg),化合物7(28.2 mg),化合物8(20.2 mg),化合物11(48.7 mg)和化合物12(221.9 mg)。将f3组分经硅胶柱色谱梯度洗脱(二氯甲烷-甲醇系统),经反复硅胶柱色谱、ODS柱色谱、凝胶柱色谱、制备薄层色谱、重结晶等多种分离纯化手段,从中分离得到化合物4(11.3 mg),化合物5(6.9 mg),化合物6(3.4 mg)和化合物13(8.4 mg)。将f5组分经硅胶柱色谱梯度洗脱(二氯甲烷-甲醇系统),用以上分离方法得到化合物9(548.2 mg)和化合物10(516.2 mg)。

3 结构鉴定

化合物1白色针状结晶,溶于二氯甲烷、三氯甲烷。Liebermann-Burchard反应阳性。EI-MSm/z:426[M]+,分子式C30H50O。1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:1.20(3H,s,28-H),1.07(3H,s,27-H),1.03(3H,s,26-H),1.02(3H,s,30-H),0.97(3H,s,29-H),0.90(3H,d,J=6.7 Hz,23-H),0.89(3H,s,25-H)和0.74(3H,s,24-H)。13C NMR(CDCl3,75 MHz)δ:22.3(C-1),41.5(C-2),213.1(C-3),58.2(C-4),42.1(C-5),41.3(C-6),18.2(C-7),53.1(C-8),37.4(C-9),59.5(C-10),35.6(C-11),30.5(C-12),39.7(C-13),38.3(C-14),32.4(C-15),36.0(C-16),30.0(C-17),42.8(C-18),35.3(C-19),28.2(C-20),32.8(C-21),39.2(C-22),6.8(C-23),14.6(C-24),17.9(C-25),20.2(C-26),18.6(C-27),32.1(C-28),35.0(C-29),31.8(C-30)。对照波谱数据与文献[15]报道一致,鉴定该化合物为木栓酮(friedelin)。

化合物2白色针状结晶,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷等。Liebermann-Burchard反应阳性。ESI-MSm/z:455[M-H]-,分子式C30H48O3。1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:4.74(1H,br.s,H-29a),4.61(1H,br.s,H-29b),3.19(1H,m,H-3),3.00(1H,m,H-19),1.69(3H,s,H-30),0.98(3H,s,H-27),0.97(3H,s,H-23),0.94(3H,s,H-25),0.83(3H,s,H-26),0.76(3H,s,H-24)。13C NMR(CDCl3,75 MHz)δ:38.7(C-1),27.4(C-2),79.0(C-3),38.9(C-4),55.4(C-5),18.3(C-6),34.4(C-7),40.7(C-8),50.6(C-9),37.2(C-10),20.9(C-11),25.5(C-12),38.4(C-13),42.5(C-14),30.6(C-15),32.2(C-16),56.3(C-17),46.9(C-18),49.3(C-19),150.4(C-20),29.7(C-21),37.0(C-22),28.0(C-23),15.3(C-24),16.0(C-25),16.1(C-26),14.7(C-27),177.6(C-28),109.7(C-29),19.4(C-30)。对照波谱数据与文献[16]报道一致,鉴定该化合物为白桦脂酸(betulinic acid)。

化合物3白色粉末,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷等。Liebermann-Burchard反应阳性。1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:5.53(1H,dd,J=8.2,3.3 Hz,15-H),3.19(1H,dd,J=10.2,5.0 Hz,3-H),1.09(3H,s,H-27),0.98(3H,s,H-23),0.95(3H,s,H-25),0.93(3H,s,H-26),0.91(3H,s,H-29),0.91(3H,s,H-30),0.82(3H,s,H-28),0.80(3H,s,H-24)。13C NMR(CDCl3,75 MHz)δ:37.8(C-1),27.2(C-2),79.1(C-3),39.0(C-4),55.5(C-5),18.8(C-6),35.1(C-7),38.8(C-8),48.8(C-9),38.0(C-10),17.5(C-11),35.8(C-12),37.7(C-13),158.1(C-14),116.9(C-15),36.7(C-16),38.0(C-17),49.3(C-18),41.3(C-19),28.8(C-20),33.7(C-21),33.1(C-22),28.0(C-23),15.4(C-24),15.4(C-25),29.9(C-26),25.9(C-27),29.8(C-28),33.3(C-29),21.3(C-30)。对照波谱数据与文献[17]报道一致,鉴定该化合物为蒲公英萜醇(taraxerol)。

化合物4白色粒状结晶,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷等。Liebermann-Burchard反应阳性。ESI-MSm/z:457[M-H]-,分子式C29H46O4。1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:2.19(3H,s,H-23),1.02(3H,s,H-27),0.98(3H,s,H-24),0.93(3H,s,H-26),0.84(3H,s,H-25),0.77(3H,s,H-23)。13C NMR(CDCl3,75 MHz)δ:38.7(C-1),27.3(C-2),78.9(C-3),38.8(C-4),55.3(C-5),18.2(C-6),34.2(C-7),40.6(C-8),50.3(C-9),37.2(C-10),20.8(C-11),27.2(C-12),37.5(C-13),42.2(C-14),28.3(C-15),31.5(C-16),36.2(C-17),49.2(C-18),51.2(C-19),212.2(C-20),29.7(C-21),36.7(C-22),15.3(C-23),28.0(C-24),16.1(C-25),16.0(C-26),14.7(C-27),181.2(C-28),30.1(C-29)。对照波谱数据与文献[18-19]报道一致,鉴定该化合物为3-羟基-30-去甲基-20-酮基-28-羽扇豆酸(3-hydroxy-30-nor-20-oxo-28-lupanoic acid,platanic acid)。

化合物5浅黄色粉末,不溶于二氯甲烷和甲醇,易溶于DMSO等。与FeCl3溶液、AlCl3呈阳性反应。ESI-MSm/z:313[M-H]-,分子式C17H14O6。1H NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ:12.92(1H,s,5-OH),10.81(1H,s,7-OH),7.68(1H,dd,J=8.5,2.0 Hz,H-6′),7.57(1H,d,J=2.1 Hz,H-2′),7.13(1H,d,J=8.6 Hz,H-5′),6.96(1H,s,H-3),6.53(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.21(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),3.88(3H,s,3′-OCH3),3.86(3H,s,4′-OCH3)。波谱数据与文献[20]报道一致,鉴定该化合物为5,7-二羟基3′,4′-二甲氧基黄酮(5,7-dihydroxy 3′,4′-dimethoxyflavone)。

化合物6浅黄色针状结晶,不溶于二氯甲烷和甲醇,易溶于DMSO等。与FeCl3溶液、AlCl3呈阳性反应。ESI-MSm/z:283[M-H]-,分子式C16H12O5。1H NMR(DMSO-d6,300 MHz)δ:12.92(1H,s,5-OH),10.81(1H,s,7-OH),8.03(2H,d,J=8.3 Hz,H-2′,6′),7.10(2H,d,J=8.3 Hz,H-3′,5′),6.86(1H,s,H-3),6.50(1H,s,H-8),6.20(1H,s,H-6),3.86(3H,s,4′-OCH3)。波谱数据与文献[21]报道一致,鉴定该化合物为金合欢素(acacetin)。

化合物7白色针状结晶,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷等。ESI-MSm/z:413[M-H]-,分子式C29H50O。Liebermann-Burchard反应阳性,TLC与β-谷甾醇对照品一致,且混合熔点不下降,故该化合物鉴定为β-谷甾醇(β-sitosterol)。

化合物8白色针晶,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷等。EI-MSm/z:412[M]+,分子式C29H48O。1H NMR(300 MHz,CDCl3)δ:5.36(1H,d,J=5.1 Hz,H-6),5.15(1H,dd,J=15.7,6.0 Hz,H-22),5.06(1H,dd,J=15.7,5.8 Hz,H-23),3.53(1H,t,J=4.5 Hz,H-3),0.94(3H,d,J=6.8 Hz,21-CH3),0.86(3H,t,J=7.2 Hz,29-CH3),0.84(3H,d,J=7.0 Hz,26-CH3),0.83(3H,d,J=7.0 Hz,27-CH3),0.81(3H,s,19-CH3),0.69(3H,s,18-CH3)。13C NMR(75 MHz,CDCl3)δ:31.2(C-1),31.7(C-2),71.8(C-3),39.7(C-4),140.8(C-5),121.7(C-6),31.7(C-7),31.9(C-8),50.2(C-9),37.3(C-10),21.5(C-11),39.8(C-12),42.3(C-13),55.9(C-14),24.3(C-15),29.4(C-16),56.9(C-17),12.3(C-18),19.8(C-19),40.2(C-20),21.3(C-21),137.2(C-22),130.1(C-23),52.0(C-24),31.9(C-25),18.6(C-26),21.2(C-27),25.7(C-28),12.4(C-29)。以上波谱数据与文献报道[22]基本一致。且样品与对照品混合测熔点不下降,故鉴定该化合物为豆甾醇(stigmasterol)。

化合物9白色粉末,不溶于二氯甲烷、三氯甲烷和甲醇等,易溶于吡啶。Liebermann-Burchard反应阳性,Molish反应阳性。与胡萝卜苷对照品共薄层对照,Rf及显色行为均一致,且与对照品混合后熔点不下降,故鉴定该化合物为胡萝卜苷(daucosterol)。

化合物10白色粉末,不溶于二氯甲烷、三氯甲烷和甲醇等,易溶于吡啶。Liebermann-Burchard反应阳性,Molish反应阳性。ESI-MSm/z:575[M+H]+,分子式C35H58O6。1H NMR(300 MHz,C5D5N)δ:5.32(1H,s,H-6),5.16(1H,d,J=8.4 Hz,H-22),4.97(1H,d,J=8.4 Hz,H-23),3.61(1H,m,H-3),1.03(3H,d,J=6.5 Hz,21-CH3),1.01(3H,t,J=7.1 Hz,29-CH3),0.94(3H,d,J=7.0 Hz,26-CH3),0.91(3H,d,J=6.9 Hz,27-CH3),0.75(3H,s,19-CH3),0.56(3H,s,18-CH3)。13C NMR(75 MHz,C5D5N)δ:39.4(C-1),29.3(C-2),78.6(C-3),39.3(C-4),140.9(C-5),121.9(C-6),31.2(C-7),31.0(C-8),49.8(C-9),36.9(C-10),22.4(C-11),40.0(C-12),42.5(C-13),56.3(C-14),24.6(C-15),29.1(C-16),56.0(C-17),11.6(C-18),19.4(C-19),40.4(C-20),23.6(C-21),137.6(C-22),130.3(C-23),50.4(C-24),32.0(C-25),20.8(C-26),19.3(C-27),25.5(C-28),11.5(C-29),102.6(C-1′),75.3(C-2′),78.6(C-3′),71.7(C-4′),78.1(C-5′),62.9(C-6′)。与文献[23]数据基本一致,确定为豆甾醇-3-O-葡萄糖苷。

化合物11黄色胶状固体,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷等。三氯化铁-铁氰化钾显色反应呈阳性。ESI-MSm/z:151[M-H]-,分子式C8H8O3。1H NMR(300 MHz,CDCl3)δ:9.80(1H,s,1-CHO),6.49(1H,br.s,3-OH),7.42(1H,br.s,2-H),7.40(1H,br.s,6-H),7.02(1H,d,J=8.5 Hz,5-H),3.93(3H,s,4-OCH3)。13C NMR(CDCl3,75 MHz)δ:129.8(C-1),108.9(C-2),147.2(C-3),151.8(C-4),114.4(C-5),127.5(C-6),190.9(1-CHO),56.0(4-OCH3)。对照波谱数据与文献[24]报道一致,鉴定该化合物为异香草醛(isovanillin)。

化合物12黄色油状液体,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷等。ESI-MSm/z:301[M+Na]+,分子式C16H22O4。1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:7.71(2H,dd,J=5.6,3.4 Hz,H-3和H-6),7.51(2H,m,H-4和H-5),4.30(4H,t,J=6.7 Hz,H2-8和H2-8′),1.72(4H,m,H2-9和H2-9′),1.43(4H,m,H2-10和H2-10′),0.95(6H,t,J=7.4 Hz,H3-11和H3-11′)。13C NMR(CDCl3,75 MHz)δ:130.8(C-1,2),128.8(C-3,6),132.3(C-4,5),167.6(C-7,7′),65.5(C-8,8′),30.5(C-9,9′),19.1(C-10,10′),13.6(C-11,11′)。对照波谱数据与文献[25]报道一致,鉴定该化合物为邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate)。

化合物13棕黄色粉末,易溶于二氯甲烷、三氯甲烷,不溶于甲醇。ESI-MSm/z:183[M+H]+,分子式C9H10O4。1H NMR(CDCl3,300 MHz)δ:9.82(1H,s,1-CHO),7.15(2H,s,H-2,6),6.09(1H,s,4-OH),3.97(6H,s,H-3,5-OCH3)。13C NMR(CDCl3,75 MHz)δ:128.4(C-1),106.8(C-2,6),147.4(C-3,5),140.9(C-4),190.6(1-CHO),56.5(C-3,5-OCH3)。对照波谱数据与文献[26]报道一致,鉴定该化合物为丁香醛(syringaldehyde)。

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