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繁缕中的水溶性化学成分



全 文 :繁缕中的水溶性化学成分
胡永美1 ,汪 豪1 ,叶文才1 , 2 ,刘 戈1
(1中国药科大学天然药物化学教研室 ,南京 210038;2暨南大学中药及天然药物研究所 , 广州 510632)
【摘 要】 目的:研究繁缕 Stellaria media(L.)Cyr.的水溶性化学成分 。方法:运用多种层析分离方法进行
分离纯化 ,并用波谱数据和理化常数进行对照 , 确定化合物的结构。结果:从繁缕新鲜药材的汁液中分离并鉴定
了21 个化合物 , 分别为:环(亮-异亮)二肽(1), 环(缬-酪)二肽(2),α-乙基-D-吡喃半乳糖苷(α-ethyl-D-pyrano-
galactoside, 3), 尿嘧啶(uracil , 4), 胸腺嘧啶(thymine , 5), 胸苷(thymidine , 6), 鸟苷(guanosine , 7), 2-氯-腺苷(2-
chloroadenosine , 8);另外还分离并鉴定了 13个氨基酸(化合物 9 ~ 21),包括 11 个常见氨基酸和 2 个特殊氨基酸 ,
分别为:天冬氨酸 , 谷氨酸 , 丙氨酸 ,丝氨酸 , 缬氨酸 , 亮氨酸 , 甘氨酸 ,苏氨酸 , 酪氨酸 , 赖氨酸 , 组氨酸 , γ-氨基丁
酸及α-氨基-γ-羟基-戊二酸。结论:此 21个化合物均为首次从该植物中分离得到。
【关键词】 繁缕;环二肽;氨基酸;化学成分
【中图分类号】 R284.1;R284.2  【文献标识码】 A  【文章编号】 1000-5048(2005)06-0523-03
   繁缕 Stellaria media (L.)Cyr.为石竹科
(Caryophyllaceae)繁缕属(Stellaria)植物繁缕的全
草 ,具有清热解毒 、凉血消痈 、化瘀止痛 、润肠利尿
等功效 ,适用于治疗感冒 、咳嗽及各种炎症[ 1-3] 。
繁缕含有多种化学成分 ,如黄酮 、皂苷 、脂肪酸 、植
物甾醇等[ 4] ,其药效物质基础还不清楚 。为找寻繁
缕新鲜植物汁液中的活性成分 ,文中对其水溶性汁
液的化学成分进行研究 ,从中分离鉴别了 21个化
合物(包括 13个氨基酸),这 21个化合物均为首次
从该植物中分离得到 。
1 仪器与材料
X-4熔点测定仪(温度未校正)测定;Nicolet Im-
pact-410型红外光谱仪(KBr 压片);1H , 13C NMR用
Brucker Advance 500及 400型核磁共振仪测定 。硅
胶GF-254 、RP-18薄层预制板和 ODS 柱层析材料
(默克公司);柱层析用硅胶(青岛海洋化工厂);
Sephadex LH-20(Pharmacia 公司),其余试剂均为分
析纯。繁缕 Stellaria media (L.)Cyr.于 2005 年
2月采于南京中山植物园 ,由中科院江苏植物研究
所陈重明教授鉴定。
2 提取与分离
繁缕全草新鲜药材 5.0 kg ,剪碎 ,榨取新鲜汁
液 ,沙布过滤 ,滤液离心 ,上清液冷冻干燥 ,得淡黄
色粉末 40 g 。取淡黄色粉末 10.0 g ,加水 10 mL 溶
解 ,过滤 ,滤液上样于 Sephadex LH-20柱 ,以水/甲
醇系统梯度洗脱 , 收集各不同流分 ,经 TLC 检识
(硅胶GF-254 ,BAW展开 ,硫酸 、茚三酮显色),合并
得8个流分(Fr.1 ~ 8)。流份 Fr.1 用 C18低压柱层
析 ,甲醇-水(4%※30%)梯度洗脱 ,分离得化合物
(3)。流份 Fr.2 ~ 3经 TLC 检识 ,富含茚三酮显阳
性的斑点 ,经硅胶 H(400 ~ 500目)进行柱层析 ,氯
仿-甲醇-水(70∶30∶5)系统洗脱 ,得化合物(1)、(2)
及流分 Fr′-2 、Fr′-3;流份 Fr′-2 及 Fr′-3 经强酸型 、
强碱型及弱碱型离子交换树脂(Zerolit 225)反复处
理 ,共分得 13个氨基酸。流份 Fr.4经硅胶 H(400
~ 500目),以氯仿-甲醇-水(8∶2∶0.5 ~ 6∶4∶0.5)梯
度洗脱 ,得化合物 4 ~ 8。
3 结构鉴定
化合物 1 白色片状结晶(甲醇-水),mp 283 ~ 285 ℃,
[α] 25D-76°(c , 0.1 , CH3OH)。茚三酮反应 , 显红色斑点 , 提示
该化合物为氨基酸或肽类化合物。用 6 mol/ L 的盐酸在
110 ℃下加热水解 24 h ,并与已知氨基酸进行 TLC 对照 , 检
测出其氨基酸组成为亮氨酸(Leu)和异亮氨酸(Ile)。质谱
给出分子离子峰 ESI-MS m/ z:227 [ M+H] +, 结合1H NMR
及13C NMR数据 , 推定化合物 1 的分子式为 C12H22N2O2 , 可
能为亮氨酸(Leu)和异亮氨酸(Ile)组成的环二肽。 IR(KBr ,
cm-1)νmax:3 450 , 1 654 和1 583 分别为氨基和酰胺的特征吸
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【收稿日期】 2005-06-14  【*通讯作者】 Tel:025-85391099 E-mai l:chywc@yahoo.com.cn
学 报
Journal of China Pharmaceutical University 2005 ,36(6):523-525
收峰。碳谱 、氢谱数据见表 1。以上波谱数据与已知化合
物有关数据对照[ 5] ,确定化合物 1 为环(亮-异亮)二肽。
Tab.1 1H and 13C NMR signal assignments of An-1 in D2O
Assignment
1H NMR
(δH , J/Hz)
13C NMR
(δC)
Leu
α 3.68(1H , t , 4.6) 53.7
β 1.67(1H ,m)/ 1.40(1H ,m) 40.0
γ 1.68(1H , m) 24.4
δ-Me 0.95(3H ,d , 7.0) 22.2
δ′-Me 0.87(3H ,d , 7.0) 21.2
C=O 175.7
Ile
α 3.60(1H , d , 3.8) 59.8
β 1.93(1H , m) 36.1
γ 1.67(1H , m)/1.21(1H , m) 14.9
γ′-Me 0.90(3H , m) 24.7
δ-Me 0.87(3H , t , 7.0) 11.3
C=O 174.3
Tab.2 1H and 13C NMR signal assignments of An-2 in D2O
Assignment
1H NMR
(δH , J/Hz)
13C NMR
(δC)
Val
α 3.53(1H , d , 4.3) 61.6
β 2.26(1H , m) 30.4
γ-Me 1.02(3H , d , 7.0) 19.6
γ′-Me 0.96(3H , d , 7.0) 18.2
C=O 174.6
Tyr
α 3.86(1H ,dd , 5.0 ,7.8) 57.4
β 3.17(1H , dd ,5.0 , 14.6) 36.9
β′ 3.01(1H , dd ,7.9 , 14.6)
γ 132.2
δ 7.17(1H , d , 8.3) 128.2
ε 6.86(1H , d , 8.3) 117.3
ζ 156.3
C=O 174.7
  化合物 2 白色片状结晶(甲醇/水), 易溶于甲醇/水 ,
不溶于氯仿。mp 296 ~ 298 ℃, [ α] 25D +16°(c , 0.1 , CH3OH)。
茚三酮反应显阳性 , 提示该化合物为氨基酸或肽类化合物。
用6 mol/ L的盐酸在 110 ℃下加热水解 24 h , 测出其氨基酸
组成为缬氨酸(Val)和酪氨酸(Tyr),且分子摩尔比为 1∶1。
ESI-MS m/ z:261 [ M-H] +, 结合1H NMR及13C NMR数据 ,推
定该化合物的分子式为 C14H18N2O3 , 可能为缬氨酸和酪氨酸
组成的环二肽。。IR(KBr , cm-1)νmax:3 448 , 1 612 ,分别为氨基
和酰胺的特征吸收峰。其各碳谱 、氢谱数据见表 2。以上光
谱数据推测化合物 2 为环(缬-酪)二肽[ 6] 。
化合物 3 无色针晶 , 易溶于水及热甲醇 , 不溶于氯仿
等有机溶剂。mp 114 ~ 116 ℃,[α] 25D +112°(c , 0.1 ,H2O)。IR
(KBr):3 200 cm-1(OH), ESI-MS m/ z:209 [ M+H] +, 分子式
为 C8H16O6 。1H NMR(DMSO)δ:1.12(3H , t , J =7.0 Hz , 2-H),
3.36(2H , q , J=6.7 Hz , 1-H), 3.67(2H , d , J=4.7 Hz ,H′-1′),
为糖苷的端基氢信号 , 3.36-3.60(6H , H-2′, 3′, 4′, 5′, 6′)。
13C NMR及 DEPT 谱δ:15.2(C-2), 62.6(C′-6), 60.8(C-1),
98.9(C′-1), 71.3(C′-5), 69.8(C′-3), 69.1(C′-4), 68.6(C′-2)。
将该化合物的各波谱数据与文献值对照[ 7] , 确定化合物 3
为α-乙基-D-吡喃半乳糖苷(α-ethyl-D-pyrano-galactoside)。
化合物 4 微黄色粉末 , 易溶于甲醇 , 难溶于氯仿 、乙
醚。mp 186 ~ 188 ℃, EI-MS [ M] +(m/ z):112 , 分子式为
C4H4N2O2 。1H NMR(DMSO , 500 MHz)δ:5.4(1H , dd , J =1.2 ,
7.6 Hz ,H-6), 7.4(1H , d , J =7.6 Hz , H-5), 11.0(1H , s , 3-
NH), 10.8(1H , s , 1-NH);13C NMR(DMSO , 125 MHz)δ:164.2
(C-4), 151.4(C-2), 142.0(C-6), 100.1(C-5)。 以上各波谱数
据与已知化合物对照[ 8] , 确定该化合物4 为尿嘧啶(uracil)。
化合物 5 白色粉末 , mp 186 ~ 187 ℃, ESI-MS[ M-
H] +(m/z):125 , 分子式为 C5H6N2O5。 1H NMR(DMSO , 300
MHz)δ:1.72(3H , s , CH3), 7.24(1H , d , J=3.8 Hz ,H-6), 10.96
(1H , s , 3-NH), 10.54(1H , s , 1-NH);13C NMR(DMSO , 75 MHz)
δ:164.7(C-4), 151.4(C-2), 137.5(C-6), 107.6(C-5)。以上各
波谱数据与已知化合物对照[ 8] , 各相应波谱数据一致 ,确定
该化合物 5 为胸腺嘧啶(thymine)。
化合物 6 白色粉末 ,mp 186~ 187 ℃,[ α] 25D +26.8°(c ,
0.1 , CH3OH)。 ESI-MS [ M -H] +(m/z):241 , 分子式为
C10H14N2O5 。1H NMR(DMSO , 500 MHz)δ:7.67(1H , s , H-6),
6.15(1H , t , J =7.0 Hz , H-1′), 4.22(1H , q , J =2.8 Hz , NH-
3), 3.75(1H , m , H-3′), 3.57(2H , ddd , J =3.9 , 11.8 Hz , H-
5′), 3.28(2H , d , 2-OH), 3.30(1H ,m ,H-4′), 2.06(2H , ddd , J=
3.4 , 5.8 , 7.8 Hz , H-2′), 1.77(3H , s , CH3);13C NMR(DMSO ,
125MHz)δ:163.9(C-4), 150.6(C-2), 136.3(C-6), 109.5(C-
5), 87.4(C-4′), 84.0(C-1′), 70.6(C-3′), 61.4(C-5′), 39.4(C-
2′), 12.4(CH3)。以上各波谱数据与已知化合物对照[ 9 , 10] ,
各相应波谱数据一致 , 确定该化合物 6为胸苷(thymidine)。
化合物 7 白色粉末 , 易溶于甲醇 、水 , 难溶于氯仿 、乙
醚。mp 238~ 240 ℃,[α] 25D-48°(c, 0.1 , H2O)。茚三酮反应
显阳性。 EI-MS m/z:[ M-NH2] +(m/z):267[ M-NH2-C5H9
O4+1] +(m/ z):135(100), 分子式为 C10H13N5O5。 1H NMR
(DMSO , 500 MHz)δ:5.07(1H , d , J =4.7 Hz ,H-1′), 4.40(1H ,
m ,H-2′), 4.09(1H , dd , J=4.1 , 8.6 Hz , H-3′), 3.87(1H , dd , J
=3.8 , 7.6 Hz , H-4′), 3.61(1H , m , H-5′)与 3.51(1H , m , H-
5′), 5.70(1H , d , J =6.0 Hz , OH), 5.35(1H , d , J =6.0 Hz ,
OH), 5.00(1H , t , J =5.5 Hz , OH), 10.6(1H , s , 3-NH), 7.9
(1H , s ,H-8), 6.4(2H , s , 2-NH2);13C NMR(DMSO , 125 MHz)δ:
156.8(C-6), 153.7(C-2), 151.4(C-4), 135.6(C-8), 116.9(C-
5), 86.6(C-1′), 85.3(C-4′), 73.8(C-3′), 70.5(C-2′), 61.5(C-
5′)。以上各波谱数据与已知化合物对照[ 9, 10] , 结果完全一
致 ,确定化合物 7 为鸟苷(guanosine)。
524 学 报   Journal of China Pharmaceutical University 第 36卷
化合物 8 白色粉末 ,mp 186~ 187 ℃,[ α] 25D +26.8°(c,
0.1 , CH3OH)。茚三酮显阳性。 EI-MS m/ z:[ M -Cl] +
(m/ z):267[ M-Cl-C5H9O4+1] +(m/ z):135(100), 分子式为
C10H12ClN5O4 。1H NMR(DMSO , 500 MHz)δ:5.37(1H , d , J =
4.7 Hz ,H-1′), 5.12(1H , m , H-2′), 4.15(1H , dd , J =4.1 , 8.6
Hz ,H-3′), 3.97(1H , dd , J =3.8 , 7.6 Hz , H-4′), 3.67(1H , m ,
H-5′)与 3.56(1H , m , H-5′), 5.88(1H , d , J =6.2 Hz , OH),
5.40(1H , d , J=6.0 Hz , OH), 5.12(1H , t , J=5.5 Hz , OH);13C
NMR(DMSO , 125 MHz)δ:156.2(C-6), 152.4(C-2), 149.2(C-
4), 139.9(C-8), 119.5(C-5), 88.1(C-1′), 86.0(C-4′), 73.6(C-
3′), 70.7(C-2′), 61.8(C-5′)。以上各波谱数据与已知化合
物对照[ 11] , 确定化合物 8为 2-氯-腺苷(2-chloroadenosine)。
氨基酸的结构鉴定为 11 个常见氨基酸 , 他们均通过
HPLC 与已知氨基酸相应的出峰时间进行对照 , 并通过部分
1H NMR、13C NMR(D2O)数据与文献值[ 12, 13]来确定其结构。
【参 考 文 献】
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1 278.
Aqueous Constituents from Stellaria Media (L.)Cyr.
HU Yong-Mei ,WANG Hao ,YE Wen-Cai ,LIU Ge
(1Department of Natural Medicinal Chemistry , China Pharmaceutical University , Nanjing 210038 ;
2
Institute of Traditional Chinese Medicine &Natural Products , Ji′nan University ,Guangzhou 510632 , China)
【ABSTRACT】 AIM:To investigate the chemical constituents from Stellaria media(L.)Cyr..METHODS:Column
chromatography (silica gel ,C18 and Sephadex LH-20)was used to separate the chemical constituents whose structures
were determined by spectral analyses(1H NMR , 13C NMR ,MS and IR).RESULTS:Twenty-one compounds were iso-
lated and identified as cyclo-(Leu-Ile), cyclo-(Val-Tyr), α-ethyl-D-pyrano-galactoside , uracil , thymine , thymidine ,
guanosine ,2-chloroadenosine.Aspartic acid , glutamic acid , alanine , serine , valine , leucine , glycine , threonine , tyrosine ,
lysine ,histidine ,proline ,γ-amino-butyric-acid , andα-amino-glutamic acid.CONCLUSION:All of the compounds were
isolated from this plant for the first time.
【KEY WORDS】 Stellaria media;Cyclic dipeptides;Amino acid;Chemical constituents
525第 6期 胡永美等:繁缕中的水溶性化学成分