钩藤化学成分研究

2022-04-07 08:57正,徐
现代中药研究与实践 2022年5期
关键词:流分分子式波谱

李 正,徐 涛

[1.中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院) 药学部,安徽 合肥 230001;2.皖西学院生物与制药工程学院,安徽 六安 237012]

钩藤始载于《名医别录》,列为下品,多以带钩茎枝入药[1],为茜草科钩藤属植物钩藤Uncaria rhynchophylla(Miq.) Miq. ex Havil.、大 叶 钩 藤U.macrophyllaWall.、毛钩藤U.hirsutaHavil.、华钩藤U.sinensis(Oliv.) Havil.或无柄果钩藤U.sessilifructusRoxb.的干燥带钩茎枝,具有息风定惊、清热平肝的功效, 用于治疗肝风内动、惊痫抽搐、高热惊厥、感冒夹惊、小儿惊啼、妊娠子痫和头痛眩晕等症,其中尤以钩藤U.rhynchophylla广泛栽培,为市场上的主流商品[2]。近年来,国内外学者对其化学成分进行了研究,已报道的从钩藤中分离出的化学成分包括生物碱类、三萜类、黄酮类、醌类、木脂素类等[3]。为了阐明钩藤的物质基础,本研究对钩藤提取物进行了分离鉴定,得到9个化合物,其中化合物C-藜芦酰乙二醇(C-veratroylglycol)(1);2,3-二羟基-1-(4-羟基-3,5-二甲氧基苯基)-1-丙酮[2,3-dihydroxy-1-(4-hydroxy-3,5- dimethoxyphenyl)-1-propanone](2);4-羟基-3,5-二甲氧基-苯酚(4-hydroxy-3,5-dimethoxy-phenol)(3);rel-5-(3S, 8S-dihydroxy-1R, 5S-dimethyl-7-oxa-6-oxobicyclo[3,2,1]-oct-8-yl)-3- methyl-2Z, 4E-pentadienoic acid(4);4-O-β-D-glucopyranosyl sinapic acid methyl ester(5);儿 茶素(catechin)(6);去氢假虎刺酮(dehydrocarissone)(8);3-hydroxy-β-damascone(9)为首次从钩藤中分离得到。

1 仪器与材料

Bruker AV-500型、Bruker AV-600型 和Bruker AV-800型核磁共振波谱仪(德国Bruker公司);API QSTAR Pulsar1型质谱仪(美国 Applied Biosystems/MDS SCIEX);MITSUB ISHI GOT1000型中压制备液相(上海利穗科技有限公司);色谱柱为 RP-18 gel(50 μm;Merck)预装柱 ;YMC型色谱柱(S-5 μm 12 nm ;250 mm × 20.0 mm和250 mm×10.0 mm);凝胶Sephadex LH-20(25 ~ 100 µm,GE公司);柱色谱硅胶(200 ~300目,100 ~ 200目)和薄层色谱用硅胶G、GF254(青岛海洋化工厂);显色剂为10%硫酸乙醇(喷后105 ℃加热显色)或碘蒸气显色。

钩藤药材购自康美中药城,经安徽中医药大学张伟副教授鉴定为茜草科植物钩藤Uncaria rhynchophylla(Miq.) Miq. ex Havil.的干燥带钩茎枝。标本(GT-20210710001)存放于皖西学院。

2 提取分离

对钩藤药材(20 kg)晒干后粉碎成粗粉,用95%乙醇、50%乙醇进行渗漉提取,合并渗漉液,减压回收乙醇,经水分散后,依次用石油醚、乙酸乙酯萃取,得到各个萃取部位:石油醚萃取部位100 g(Fr.A),乙酸乙酯萃取部位700 g(Fr.B),萃取后水部位1.6 kg(Fr.C)。Fr.B(700 g)经硅胶柱色谱,依次用二氯甲烷-甲醇(100 ∶0 → 0 ∶100)梯度洗脱,得到5个流分(Fr.B-1 ~ Fr.B-5)。Fr.B-3(84.7 g)经硅胶柱色谱分离,石油醚-乙酸乙酯(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到 6个流分(Fr.B-3-1 ~Fr.B-3-6)。Fr.B-3-3(24.3 g)经MCI柱色谱处理,以甲醇-水系统(20∶80→100∶0)梯度洗脱,经薄层色谱检识,合并得4个洗脱流分(Fr.B-3-3-1 ~ Fr.B-3-3-4)。Fr.B-3-3-3(11.3 g)经硅胶柱色谱和Sephadex LH-20葡聚糖凝胶色谱反复纯化得化合物 3 (44 mg)、6 (26 mg)、7 (35 mg)。Fr.B3-4(16.5 g)经ODS柱以甲醇(20 ∶ 80→100 ∶ 0)为洗脱剂得4个流分(Fr.B-3-4-1 ~ Fr.B-3-4-4),Fr.B-3-4-2(8 g)经硅胶柱色谱以二氯甲烷∶甲醇(100 ∶0 →0 ∶100)梯度洗脱得7个流分(Fr.B-3-4-2-1 ~Fr.B-3-4-2-7),Fr.B-3-4-2-2(2.2 g)经制备HPLC(20%乙腈-水,流速:8 mL/min) 制备得化合物1(11.2 mg)、2(8.9 mg)。Fr.B-4(164.8 g)经硅胶柱色谱分离,二氯甲烷-甲醇 (100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到5个流分(Fr.B-4-1 ~ Fr.B-4-5)。Fr.B-4-2(64.3 g)经MCI处 理,以 甲 醇-水(20∶80→100∶0)为洗脱剂最终得5个洗脱流分(Fr.B-4-2-1 ~ Fr.B-4-2-5),Fr.B-4-2-3(20.5 g)经硅胶柱色谱分离,二氯甲烷-甲醇(100∶0 →0∶100)梯度洗脱,得到5个流分(Fr.B-4-2-3-1 ~Fr.B-4-2-3-5)。Fr.B-4-2-3-2(3.5 g)经制备HPLC(40%甲醇-水,流速:8 mL/min)制备得化合物 4(18 mg)、5(22 mg)。Fr.B-4-2-3-3(4.6 g)经制备HPLC(20%乙腈-水,流速:8 mL/min)制备得化合物8(25 mg)、9(40 mg)。

3 结构鉴定

化合物1:棕色无定形粉末,分子式C10H12O5,ESI-MS m/z:211 [M-H]-。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.61(1H,s,H-2),7.59 (1H,d,J= 8.5 Hz,H-6),6.91(1H,d,J= 8.5 Hz,H-5),5.14(1H,t,J= 4. 8 Hz,H-8),3.93 ( 3H,s,3-OCH3),3.78(1H,m,H-9α),3.33(1H,m,H-9β);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:199.6(C-7),153.8(C-4),149.2(C-3),128.0(C-1),125.1( C- 6),115.9(C-5),112.4(C-2),75.5(C-8),66.3(C-9),56.4(3-OCH3)。以上波谱数据与文献[4]报道基本一致,化合物1的结构鉴定为C-藜芦酰乙二醇(C-veratroylglycol)。

化合物2:无色晶体(甲醇),分子式C11H14O6,ESI-MS m/z:265 [M+Na]+。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.24(2H,s,H-2',6'),5.04(1H,dd,J= 5.2,3.9 Hz,H-2),3.80(6H,s,OMe×2),3.67(1H,dd,J= 11.7,3.9 Hz,H-3α),3.64(1H,dd,J= 11.7,5.2 Hz,H-3β)。13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:199.7(C-1),149.1(C-3',5'),143.0(C-4'),126.7(C-1'),107.7(C-2',6'),75.6(C-2), 66.2(C-3),56.9(3',5'-OCH3)。以上波谱数据与文献[5]报道基本一致,化合物2的结构鉴定为2,3-二羟基-1-(4-羟基-3, 5-二甲氧基苯基)-1-丙酮[2, 3-dihydroxy-1-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-1-propanone]。

化合物3:白色粉末,分子式为 C8H10O4,ESIMS m/z:171 [M + H]+。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.23(2H,s,H-2,6),3.78(6H,s,3,5-OCH3);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:148.7(C-1,3,5),108.2(C-2,6),141.1(C-4),56.7(3,5-OCH3)。以上波谱数据与文献[6]报道基本一致,化合物3的结构鉴定为4-羟基-3,5-二甲氧基-苯酚(4-hydroxy-3,5-dimethoxy- phenol)。

化合物4:无色固体,分子式C15H19O6,ESI-MS m/z:295 [M-H]-。1H-NMR(800 MHz,Acetone-d6)δ:8.08(1H,d,J= 15.9 Hz,H-4),6.57(1H,d,J= 15.9 Hz,H-5),5.82(1H,s,H-2),1.79(1H,dd,J= 13.7,10.9 Hz,H-2'a), 2.26(1H,ddd,J=13.7,6.9,1.6 Hz,H-2'b),3.83(1H,m,H-3'),1.90(1H,ddd,J=14.3,7.0,1.6 Hz,H-4'a),1.92(1H,dd,J= 14.3,9.9 Hz, H-4'b),1.36(3H,s,1'-CH3),1.09(3H,s,5'-CH3);13C-NMR(200 MHz,Acetone-d6) δ:178.5(C-6'),167.0(C-1),150.5(C-3),132.7(C-4),132.1(C-5),119.5(C-2),88.2( C-1'),82.5(C-8'),64.7(C-3'),52.8(C-5'),42.6(C-2'),41.1(C-4'),21.0(3-CH3),18.5(1'-CH3),14.6(5'-CH3)。 以上波谱数据与文献[7]报道基本一致,化合物4的结构鉴定为rel-5-(3S, 8S-dihydroxy-1R, 5S-dimethyl-7-oxa-6-oxobicyclo[3,2,1]-oct-8-yl)-3-methyl-2Z,4E-pentadienoic acid。

化合物5:白色粉末,分子式C18H24O10,ESI-MS m /z:399 [M-H]-。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:3.69(3H,s,-CO2CH3),3.81(6H,s,3,5-OCH3),6.42 (1H,d,J=15.9 Hz,H-8),7.10(2H,s,H-2,6),7.71(1H,d,J=15.9 Hz,H-7);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:169.2(C-9),154.6(C-3,5),146.1(C-7),138.1(C-4),132.1(C-1),118.3(C-8),107.2(C-2,6),104.8(C-1'),78.4 (C-5'),77.8(C-3'),75.7(C-2'),71.3(C-4'), 62.5(C-6'),57.1(OCH3),52.1(COOCH3)。以上波谱数据与文献[8]报道基本一致,化合物5的结构鉴定为4-O-β-D-glucopyranosyl sinapic acid methyl ester。

化合物6:灰白色粉末,分子式C15H14O6,ESIMS m /z:289 [M-H]-。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:4.57(1H,d,J= 7.5 Hz,H-2),3.98(1H,m,H-3),2.51 (1H,dd,J= 16.2,8.1 Hz,H-4a),2.84(1H,dd,J= 16.2,5.4 Hz,H-4b),5.93(1H,d,J= 1.7 Hz,H-6),5.86(1H,d,J= 1.7 Hz,H-8),6.84(1H,d,J= 1.6 Hz,H-2'),6.76(1H,d,J= 8.1 Hz,H-5'),6.72(1H,dd,J= 8.1,1.6 Hz,H-6');13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:157.7(C-7),157.5(C-5),156.9(C-9),146.2(C-3'),146.2(C-4'),132.2(C-1'),120.0(C-6'),116.1(C-5'),115.2(C-2'),100.8(C-10),96.3(C-6),95.5(C-8),82.8(C-2),68.8(C-3),28.5(C-4)。以上波谱数据与文献[9]报道基本一致,化合物6的结构鉴定为儿茶素(catechin)。

化合物7:黄色粉末,分子式C15H10O7,ESI-MS m/z:303 [M+H]+。254 nm 紫外线下显紫色暗斑,遇碘由蓝绿色迅速变为蓝紫色,遇10%硫酸乙醇显亮黄色。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:6.19 (1H,d,J= 1.9 Hz,H-6),6.41(1H, d,J= 1.9 Hz,H-8),7.67(1H,d,J= 2.1 Hz,H-2'),6.89 (1H,d,J= 8.5 Hz,H-5'),7.54(1H,dd,J= 8.5,2.1 Hz,H-6');13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:175.8(C-4),163.9(C-7),160.7(C-5),156.1(C-9),147.7(C-3'),146.7(C-2),145.0(C-4'),135.7(C-3),121.9(C-1'),119.9(C-6'),115.6(C-5'),115.0(C-2'),103.0(C-10),98.1(C-6),93.3(C-8)。以上波谱数据与文献[10]报道基本一致,化合物7的结构鉴定为槲皮素(quercetin)。

化合物8:无色油状物,分子式C15H22O2,ESI- MS m/z:235 [M+H]+。1H-NMR(500 MHz,Acetone-d6) δ:6.85(1H,d,J= 9.8 Hz,H-1),6.09(2H,d,J= 9.8 Hz, H-2),1.22(3H,s,H-12),1.23(3H,s,H-13),1.21(3H,s,H-14),1.84(3H,s,H-15);13C-NMR(125 MHz,Acetone-d6)δ:186.0(C-3),161.6(C-5),157.4(C-1),129.2(C-4),126.5(C-2),71.7(C-11),51.7(C-7),41.0(C-10),39.0(C-9),28.1(C-6),26.9(C-13),26.6(C-12),23.6(C-14),22.8(C-8),10.4(C-15)。以上波谱数据与文献[11]报道基本一致,化合物8的结构鉴定为去氢假虎刺酮(dehydrocarissone)。

化合物9:无色油状物,分子式C13H20O2,ESI-MS m /z:209 [M +H]+。1H-NMR(500 MHz,Acetone-d6)δ:6.74( 1H,dq,J= 15.7,6.8 Hz,H-9),6.08(1H,dq,J= 15.7,1.6 Hz,H-8),3.96(1H,m,H-3),2.27(1H,ddd,J= 16.9,5.8,1.6 Hz,H-4b),2.04(1H,m,H-4a),1.97(1H,ddd,J= 17.0,9.5,1.3 Hz,H-10),1.67(1H,ddd,J= 12.2,3.7,1.7 Hz,H-2b),1.49(3H,s,H-13),1.43(1H,t,J= 12.2 Hz,H-2a),1. 09 ( 3H,s,H-12 ),0.92(3H,s,H-11);13C-NMR(125 MHz,Acetone-d6)δ:201.1(C-7),146.5(C-9),140.3(C-5),135.2(C-8),129.0(C-6),64.3(C-3),48.7(C-2),41.7(C-4),36.6(C-1),30.0(C-11),29.3(C-12),21.2(C-13),18.3(C-10)。以上波谱数据与文献[12]报道基本一致,化合物9的结构鉴定为3-hydroxy-β-damascone。

4 讨论

现代药理学研究表明,钩藤具有明显的降血压、镇静、抗惊厥、抗癫痫等多种药理活性。因此,对钩藤化学成分研究很有必要。近年来,国内外学者对其化学成分进行了研究,主要集中在生物碱类成分方面,如五种新颖的吲哚类生物碱rhynchines A-E以及四种新颖的单萜吲哚类生物碱uncarialins J-M从钩藤中分离得到[13-14]。为进一步明确钩藤中化学成分的种类,本研究对钩藤化学成分进行了分离鉴定,共得到9个化合物,包括3个苯丙素类、3 个萜类、2个黄酮类和1个酚类化合物。从结构上分析,化合物1和化合物2在8位碳上存在一个甲氧基的差异,化合物5为单糖苷。除了化合物7,其余化合物均为首次从钩藤中分离得到。目前,对钩藤的药理活性研究多集中于生物碱类,钩藤中生物碱具有明显的降血压、镇静和抗癫痫的作用,通过抑制单胺氧化酶和靶向褪黑素受体而具有抗抑郁作用[14]。有关文献报道其它方面的活性,如化合物6具有抗菌消炎、防治病毒性疾病、抗肿瘤、抑制肥胖、抗氧化等作用[15];化合物7对脂多糖诱导 RAW264.7 细胞释放的NO、TNF-α、IL-6 和 IL-1β有显著的抑制作用,且槲皮素可以增强免疫低下小鼠的免疫力等[16]。因此,有必要挖掘和探索钩藤的非主要成分,对钩藤的广泛利用和临床用药具有重要意义。

5 结论

本研究运用多种色谱手段对钩藤提取物进行分离和纯化,得到的单体化合物通过核磁共振谱和质谱分析并结合参考文献中的数据进行比对,最终共分离鉴定了9个化合物。化合物1 ~ 6以及化合物8 ~ 9为首次在钩藤中分离得到,丰富了对钩藤的化学成分认识,为进一步开发钩藤资源提供参考。

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