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糙苏的化学成分



全 文 :糙苏的化学成分
付宏征 , 刘世旺1 , 林文翰*
(北京医科大学天然药物及仿生药物国家重点实验室 , 北京 100083;1 湖北省黄冈师范高等专科学校 , 黄冈 436100)
摘要 目的:分离鉴定糙苏(Phlomis umbrosa Turcz)根茎的化学成分。方法:95%工业 EtOH 浸提 ,经硅胶柱色
谱分离纯化 , 用 IR , MS , UV , 1HNMR , 13 CNMR 等方法确定化学结构。结果:分得 3 个化合物 , 分别为糙苏苷
(umbroside), 4-羟甲基-2-糠醛(4-hydroxymethyl-2-furaldehyde)和一已知 B-seco-贝壳杉烯二萜化合物黄花香茶菜素 A
(sculponeatin A)。结论:糙苏苷(umbroside), 4-羟甲基-2-糠醛(4-hydroxymethyl-2-furaldehyde)为两个新化合物 , 黄花
香茶菜素 A系首次从该植物中分得 ,并首次系统归属其1H 和13CNMR谱信号。
关键词 糙苏;糙苏苷;4-羟甲基-2-糠醛
  糙苏(Phlomis Umbrosa Turcz)为唇形科糙苏
属植物 ,根和全草可入药 ,其性味温辛 ,可祛风活络 ,
强筋壮骨 ,清热消肿。主治感冒 ,疮疥肿毒等[ 1] 。
在云南少数民族居住区 ,糙苏作为中药稀莶草(S .
orientalis L .)长期混用 , 且记载于《滇南本草》中 。
为探寻这两种中草药之间的联系与区别 ,本文对其
化学成分进行了较系统的研究 ,发现糙苏植物的主
要成分系环烯醚萜类等化合物[ 2~ 4] ,而稀莶草的化
学成分主要为贝壳杉烷二萜类成分[ 5] ,从化学分类
学的角度阐明了糙苏与稀莶草系属于不同科属的植
物 ,糙苏不应作为烯莶草的代用品在市场上推广应
用。前文[ 6]曾报道糙苏中 16 个化合物的分离和结
构鉴定研究 ,本文将继续报道糙苏中 2个新化合物
的分离与结构鉴定工作。
化合物 1 黄色油状物 ,HRFAB-MS 谱的分子
离子峰为 m/ z 509.2021(M+ +1)(计算值:m/ z
509.2023),分子式为 C25H32O11 , 分子不饱和度为
10。 IR谱在 3395 ,1073 cm-1的宽带峰为糖基特征
吸收信号 , 1602 ,1513 cm-1为芳香环信号峰 ,经13C
和1HNMR谱分析确定为苯并呋喃类木脂素(新木
脂素类)化合物。 13CNMR谱中 ,δ99.88(d), 77.00
(d),76.68(d), 73.35(d), 69.59(d)和 60.52(t)为
吡喃葡萄糖信号 ,糖的1″-H 信号(δ5.42 ,d , J=7.0)
表明为 β构型 。1HNMR谱中 ,芳环质子δ6.93(d ,
收稿日期:1998-06-25
基金项目:国家重点科技项目(95攻关)计划课题资助项目(96-
903-02-02)
*联系人 Tel:(010)62062210 , Fax:(010)62015584 ,
E-mail:w hlin@mail.bjmu.edu.cn
J=2.0),6.78(dd , J=2.0 , 9.0)和 6.73(d , J=9.0)
分别为 A 环的 2-H , 6-H , 5-H 的 ABX 偶合系统;δ
6.76(d , J=2.2)和 6.71(d , J=2.2)分别为质子 3′-
H ,5′-H 的间位偶合信号峰 。由 7-H(δ5.30 ,d , J=
5.5)的δ值确定 7-H 和 8-H(δ3.4 , m)为顺式(cis)
构型 ,而当 7-H 和 8-H为 trans构型时 ,其δ值约为
4.9 Hz[ 6] 。NOESY谱中 , δ5.30(d , 7-H)和δ3.40
(m , 8-H)之间有 NOE相关点 ,进一步证明 7-H/8-H
为 cis构型 。δ3.72(s ,Me)为甲氧基信号 。 1H-1H
COSY谱进一步归属其余质子的化学位移信号(表
1)。 13CNMR谱中羟甲基碳 C-9(δ63.01 , t)和 C-9′
(δ60.25 , t)的化学位移值提示它们未被苷化 ,表明
糖基与芳环联接。NOESY谱中 ,甲氧基(δ3.72)与
2-H(δ6.93)存在 NOE 相关点 ,说明甲氧基取代在
C-3位。由 C-4的化学位移值δ146.32(s)判断 ,酚
羟基 OH-4未被糖苷化 。相应结构糖苷化 C-4的δ
值约为 150.0[ 7] ,故推断葡萄糖以 β 型联接于 C-3′
位 。HMBC 谱表明 ,δ5.30(1″-H)与 δ140.63(C-
3′);δ6.76(d , 2′-H)与δ140.63(C-3′)和δ145.76
(s ,C-4′)存在远程偶合相关点 ,进一步证实糖的苷
化位置 。故确定化合物 1 的结构为 7 , 8-二氢-3′-
(1″-O-β-葡萄糖)-7-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-8-羟甲
基-1′-苯 拼 呋 喃 丙 醇 [ 7 , 8-dihydro-3′-(1″-O-β-
glucopy rano )-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl )-8-
hydroxymethyl-1′benzofuranpropanol] ,见图 1-1 , 为
一新苯拼呋喃类木脂素葡萄糖苷 ,命名为糙苏苷
(umbroside)。1H 和13CNMR归属见表 1。
化合物 2 浅黄色油状物 , EI-MS 谱给出分子
离子峰为m/ z126(M +),结合 13C和1HNMR谱分
·297·药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 1999 ,34(4)∶297 ~ 300
DOI :10.16438/j.0513-4870.1999.04.014
Fig 1 Chemical st ructures of compounds 1 ~ 3.
Tab 1 1H and 13CNMR data of umbroside(1)
(DMSO-d6)
No.  13Cδ  1H δ
1 134.90(s)  -
2 110.38(d) 6.93(d, 2.0)
3 147.55(s)  -
4 146.32(s)  -
5 115.80(d) 6.73(d, 9.0)
6 118.66(d) 6.78(dd , 9.0 , 2.0)
7 86.97(d) 5.30(d, 5.5)
8 53.31(d) 3.40(m)
9 63.01(t) 3.45(m)
1′ 129.65(s)  -
2′ 115.35(d) 6.76(d, 2.2)
3′ 140.64(s)  -
4′ 145.76(s)  -
5′ 132.56(s)  -
6′ 117.65(d) 6.71(d, 2.2)
7′ 34.64(t) 3.16(t , 7.0)
8′ 31.51(t) 1.60(m)
9′ 60.25(t) 3.60(t , 7.0)
1″ 99.88(d) 5.42(d, 7.0)
2″ 73.35(d)
3″ 76.88(d)
4″ 69.59(d)
5″ 77.00(d)
6″ 60.52(t)
OMe 55.68(q) 3.73(s)
*In 300 MHz NMR.
析 ,确定分子式为 C6H6O3 ,分子不饱和度为 4。 IR
谱在 3397 ,1671 cm-1的强吸收峰为羟基和羰基的
特征峰 , 13CNMR 谱的 δ160.94(s), 152.04(d),
123.44(s)和 109.96(d)为呋喃环母核结构的特征
信号 , 1HNMR谱的质子 δ9.51(s)结合碳信号 δ
177.76(d)判断为醛基;δ4.67(s ,2×H)为羟甲基信
号。由呋喃环质子δ6.49(d , J=3.0)和δ7.21(d , J
=3.0)的偶合常数判断 ,醛基和羟甲基分别为 1 , 4
位取代 。NOESY谱中 ,质子(δ4.67)分别与质子δ
6.49(d , J=3.0)和δ7.21(d , J=3.0)存在偶合相关
点 ,确定羟甲基取代在 C-4 位 , 甲醛基取代在 C-2
位 。MS 谱的基峰 m/ z 109为脱羟基峰 , m/z 97为
脱甲醛基峰 。m/z 95为脱羟甲基峰 。推断化合物 2
的结构如图 1-2 ,为一新化合物 ,命名为 4-羟甲基-2-
糠醛 (4-hydro xymethy l-2-furaldehyde)。 1H 和 13
CNMR归属见表 2 。
Tab 2 1H and 13CNMR data of compound
2(CDCl3 , δ)
No.  13C  1H
1 177.76(s) 9.51(s)
2 160.94(s)  -
3 109.96(d) 6.49(d , 3.0)
4 152.03(s)  -
5 123.44(d) 7.21(d , 3.0)
6 57.26(t) 4.67(s)
*In 300 MHz NM R.
化合物 3 白色片状固体 ,HREI-MS 谱确定分
子离 子 峰 为 m/z 346.1754 (M+)(计 算 值:
346.1780),分子式为 C20H26O5 ,分子不饱和度为 8。
IR谱在 3424 , 1719 cm-1的吸收峰提示为羟基和酯
基特征吸收信号 , 13C和1HNMR谱的特征信号峰提
示为黄花香茶菜素的 B-seco-贝壳杉烯特征结构。
1
HNMR谱中 ,δ3.93(d , J=9.0), 3.48(d , J=9.0)
和δ3.97(d , J=9.5), 3.74(d , J=9.5)分别为 CH2-
20 和 CH2-19 的偕二质子。δ5.15(d , J =4.0)和
5.04(d , J=4.0)分别为端位烯质子 CH2-17信号。δ
5.14(s)归属为 15-H 质子 。δ1.10(s ,Me)归属为C-
18甲基信号。 1H-1H COSY谱进一步归属其余质子
的化学位移和偶合相关信号:δ4.56(dd , J=5.0 ,
11.0 ,1-H)与 1.95(m ,2a-H), 1.93(m , 2b-H), 1.62
(m , 3a-H),1.50(m ,3b-H)分别与 CH2-2 偶合相关;
δ5.84(d , J=4.5 ,6-H)与 2.39(d , J=4.5 , 5-H)偶合
相关。其它质子的偶合相关及其信号归属见表 3。
13CNMR 谱中 ,δ175(s)为内酯 C-7 的羰基信号 ,
109.45(t)和 156.43(s)分别为烯双键的 C-17和 C-
·298· 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 1999 ,34(4)∶297 ~ 300
16信号 。29.24(q)为甲基 C-18信号;110.77(d)为
C-6特征信号。与黄花香茶菜素 B[ 8] 的13CNMR谱
对照 ,化合物 3 的 C-11化学位移由δ63.5 高移至
18.56(t),表明C-11位未被 OH 取代 。波谱分析结
果与黄花香茶菜素 A(sculponeatin A)[ 9 ~ 11] 的结构
一致。系首次从糙苏植物中分得 ,并首次系统归属
其1H和13CNMR数据(表 3)。
Tab 3  Comparison of 1HNMR data betweeen 3
and sculponeatin A(CDCl3)δ
No. 3 13C 1H
Sculponeatin A
 1H
1 78.11(d) 4.56(dd , 5.0 , 11.0) 4.55(m)
2 22.84(t) a 1.95(m)
b 1.93(m)
3 29.29(t) a 1.62(m)
b 1.50(m)
4 41.56(s)  -
5 52.07(d) 2.39(d , 4.5) 2.38(d , 5.0)
6 110.77(d) 5.84(d , 4.5) 5.83(d , 5.0)
7 175.38(s)  -
8 50.42(s)  -
9 32.59(d) 2.80(m)
10 48.7(s)  -
11 18.56(t) a 2.22(m)
b 1.63(m)
12 35.29(t) a 1.45(m)
b 2.21(m)
13 36.17(d) 2.20(m)
14 32.18(t) 2.21(m)
15 75.84(d) 5.14(s) 5.03(t , 2.0)
16 156.43(s)  -
17 109.45(t) a 5.15(d , 4.0) 5.12(brs)
b 5.04(d, 4.0)
18 29.24(q) 1.10(s) 1.09(s)
19 72.19(t) a 3.97(d , 9.5) 3.92(d , 9.0)
b 3.74(d, 9.5) 3.50(d , 9.0)
20 78.11(t) a 3.93(d , 9.0) 3.72(d , 10)
b 3.48(d, 9.0) 3.52(d , 10)
*In 500 MHz NM R.
实 验 部 分
熔点用 XT4A型显微熔点测定仪测定 ,温度未
校正;质谱用 ZAB-HS 型质谱仪测定;核磁共振用
Varian-500 MHz和 Varian-300 MHz型核磁共振仪
测定 ,TMS 为内标 ,CDCl3 和 DMSO为溶剂;红外光
谱用 Perkin-Elmer-559B 型测定(KBr 压片)。色谱
用硅胶系青岛海洋化工厂产品 ,柱色谱用 Al2O3 由
上海五四化学试剂厂生产 。所用溶媒均为分析纯 ,
由北京化工厂或北京金星化工厂生产。原植物采自
云南昆明郊区 ,由成都军区民族医药研究所方文才
主任药师鉴定 ,标本收藏于北京医科大学药学院生
药教研室。
1 提取分离
取糙苏根茎 25.0 kg , 磨成粗粉 , 95%工业
EtOH 浸提 4次 ,每次 5 d。提取液合并后减压浓缩
成浸膏 。取浸膏 250 g ,用 300目硅胶拌样经柱色谱
分离 ,分别用石油醚 ,CHCl3 ,EtOAc和 MeOH 洗脱 ,
MeOH 洗脱部位经减压浓缩得到 MeOH 膏 , 取
MeOH 膏 20 g ,用 H2O溶解后 ,分别用 EtOAc和 n-
BuOH 各萃取 3次 ,萃取液经减压浓缩后 ,得 EtOAc
膏(10.5 g)和 n-BuOH 膏(5.3 g)。EtOAc 部位
(5.0 g)用 200 ~ 300目硅胶拌样经柱色谱分离 ,以
石油醚—Me2CO 梯度洗脱 ,石油醚—Me2CO(3∶1)
洗脱液部分得化合物 2(27 mg);取 n-BuOH 部位
(3.0 g)经多次硅胶低压色谱 ,以 CHCl3 —MeOH 系
统梯度洗脱 , CHCl3 —MeOH(5∶1)洗脱部位得化合
物 1(11 mg),CHCl3 —MeOH(2∶1)洗脱部位得化合
物 3(16 mg)。
2 结构鉴定
化合物 1 黄色油状物 , [α] D -57.8°(c 0.57 ,
CHCl3), IR(KBr)cm -1:3395 , 2924 , 1709 , 1602 ,
1513 ,1449 , 1272 , 1211 , 1156 , 1073 , 1032 , 854 , 810 ,
754。FAB-MS(m/z):509(M++1),m/ z 531(M ++
Na), 510 , 461 , 441 , 391 , 346 , 329 , 371 , 277 , 241 ,
207 ,185 ,149 ,115 ,93 , 75。 13C 和1HNMR谱归属见
表 1。
化合物 2  浅黄色油状物 , IR(KBr)cm-1:
3397 , 3116 , 2928 , 2039 , 1671 , 1579 , 1516 , 1394 ,
1366 , 1334 , 1277 , 1190 , 1070 , 1021 , 966 , 810 , 780。
EI-MS(m/z):126 , 109 , 103 , 97 , 81 , 69 , 61 , 53 , 41。
13
C 和1HNMR谱归属见表 2。
化合物 3  白色片状固体 , mp 251 ~ 253℃,
[ α] D-76.4°(c 1.0 ,CHCl3)。 IR(KBr)cm-1:3424 ,
2925 , 1719 , 1450 , 1360 , 1335 , 1276 , 1222 , 1194 ,
1145 , 1123 , 1087 , 1059 , 1015 , 965 , 916 , 869 , 756。
EI-MS(m/ z):330(M +), 317 , 273 , 258 , 217 , 208 ,
196 ,172 , 110 , 97 , 65 , 44。 13C 和1HNMR谱归属见
表 3。
参 考 文 献
1 江苏新医学院编.中药大辞典(下册).上海科学技术出
版社 , 1986.2665
·299·药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 1999 ,34(4)∶297 ~ 300
2 易进海 ,钟枳昌 , 罗泽渊 , 等.糙苏属和独一味属植物的
活性成分及其分类学的意义.中草药 , 1992 , 23∶382
3 张承忠 ,李冲 ,许岩.蒙古糙苏中的环烯醚萜苷.中国中
药杂志 , 1996 , 21∶36
4 朱大公 ,王太定 , 王自强 ,等.糙苏化学成分的研究.中草
药 , 1984 , 9∶44
5 付宏征.中国希莶属植物的化学成分和分类学研究.博
士论文.北京医科大学 , 1994
6 刘世旺 , 付宏征 , 林文翰.糙苏化学成分研究(I).中草
药 , 1999 , 30∶1
7 Lennar t NL , Tomas P , Olof T.Diligenol glycosides from
needles of Picea Abies.Phytochemistry , 1981 , 20∶1967
8 于德泉.分析化学手册.第五册.核磁共振波谱分析.北
京:化学工业出版社 , 1991.794
9 于德泉.分析化学手册.第五册.核磁共振波谱分析.北
京:化学工业出版社 , 1991.351
10 王先荣 , 王兆全 , 董金广.黄花香茶菜的新二萜类化合
物.中草药 , 1982 , 13∶11
11 王兆全 ,王先荣 ,董金广.大萼香茶菜变型的抗菌新二萜
大萼变型甲素.中草药 , 1982 , 13∶34
CHEMICAL CONSTITUENTS FROM THE RHIZOMES
OF PHLOMIS UMBROSA TURCZ
Fu Hongzheng (Fu HZ), Liu Shiw ang (Liu SW)1 and Lin Wenhan(Lin WH)*
(National Research Laboratories of Natural and Biom imet ic Drugs , Bei jing Medical University ,
Bei jing 100083 ;1Huanggang Teachers College , Hubei Province , Huanggang 436100)
ABSTRACT AIM:Isolation and st ructural elucidation of the chemical constituents of the rhizomes of
Chinese medicinal plant Phlom is umbrosa Turcz.METHODS:The rhizomes w ere ex tracted with 95%EtOH
by percolat ion and the crude ext racts w ere purified by using silica gel chromatography.IR , UV , MS , 1H and
13
CNMR spect ra w ere employed for st ructural identif icat ion.RESULTS:Three compounds named umbroside
(1), 4-hydro xymethy l-2-furaldehyde (2)and sculponeatin A (3)were isolated.CONCLUSION:Umbroside
(1)and 4-hydroxymethyl-2-furaldehyde (2)were new compounds , and sculponeatin A (3)was a known B-
seco-kaurene type compound unreported previously from this plant.The total 1H and 13 CNMR data of
sculponeatin A were assigned for first time.
KEYWORDS Phlom is umbrosa Turcz;umbroside;4-hydroxymethyl-2-furaldehyde
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·300· 药学学报 Acta Pharmaceutica Sinica 1999 ,34(4)∶297 ~ 300