全 文 :刺五加叶中酚酸类化合物的结构鉴定
吴琼,王知斌,郭江涛,王秋红,杨炳友,匡海学*
(教育部北药基础与应用研究重点实验室,黑龙江省中药天然药物药效物质基础研究重点实验室,
黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
摘 要:目的:分离、鉴定刺五加叶提取物中的酚酸类化合物。方法:采用硅胶柱色谱、ODS 柱色谱和制
备液相等方法对刺五加叶提取物进行分离纯化,并通过 NMR 和 MS 等谱学分析确定结构。结果与讨
论:从刺五加叶提取物中分离得到 8 个酚酸类化合物,分别鉴定为咖啡酸(1),阿魏酸(2),原儿茶酸甲
酯(3),原儿茶酸(4),对羟基苯甲酸(5),丁香酸(6),绿原酸(7),松柏苷(8)。其中化合物 2、3、5 为首
次从该种植物中分离得到,化合物 1、4、7、8 为首次从该植物的叶中分离得到。
关键词:刺五加叶;化学成分;酚酸类化合物;结构鉴定
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1002 - 2406(2015)01 - 0024 - 03
Isolation and Identification of Chemical Constituents of Phenolic
Acids from the Leaves of Acanthopanax Senticosus Harms
WU Qiong,WANG Zhi - bin,GUO Jiang - tao,WANG Qiu - hong,YANG Bing - you,KUANG Hai - xue*
(Key Laboratory of Chinese Materia Medica (Ministry of Education),Heilongjiang Key Laboratory
of TCM Pharmacidynamic Material Bases,Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China)
Abstract:Objective:To investigate the chemical constituents of the extracts from the leaves of Acanthopanax
senticosus Harms. Methods:The chemical constituents were isolated by various isolation methods (silica gel
ODS and HPLC column chromatography)and their structures were elucidated by the analysis of spectral data
(NMR and MS). Results:Eight phenolic acids compounds were obtained as the following:caffeic acid (1) ,
ferulic acid (2) ,protocatechuic acid methyl ester (3) ,protocatechuic acid (4) ,4 - hydroxy - benzoic acid
(5) ,syringic acid (6) ,chlorogenic acid (7) ,Coniferin (8). Conclusion:Compounds 2,3,5 are firstly
isolated from this plant,and compounds 1,4,7,8 are firstly isolated from the leaves of this plant.
Key words:Acanthopanax senticosus Harms;Chemical constituent;Phenolic acids;Structural identification
基金项目:黑龙江省教育厅科学技术研究项目(No. 12511512)
作者简介:吴琼(1990 -),女,硕士研究生,主要研究方向:中药药效物
质基础研究。
通讯作者:匡海学* (1955 -),男,教授,博士研究生导师,主要研究方
向:中药性味理论及中药药效物质基础研究。
收稿日期:2014 - 07 - 10
修回日期:2014 - 08 - 11
刺五加为五加科五加属植物刺五加[Acantho-
panax senticosus (Rupr. Et. Maxim)Harms.]的干燥
根及根茎或茎,主要分布于我国东北、河北及陕西等
地[1 - 2]。味辛,性温。具有益气健脾、补肾安神、祛风
除湿、活血祛瘀、补中益精的功能[3]。目前刺五加野
生资源已严重不足,被国家列为三级保护濒危品
种[4],现代药理学研究表明刺五加叶具有免疫调节、
抗肿瘤、治疗心脑血管疾病和抗疲劳等作用,因此深入
研究刺五加叶的化学成分,对于扩大刺五加的药用部
位,保护野生资源具有重要意义。作者从刺五加叶的
乙醇提取物中分离得到 8 个酚酸类化合物,并使用
NMR和 MS 谱对其结构进行了鉴定,分别为咖啡酸
(1),阿魏酸(2),原儿茶酸甲酯(3),原儿茶酸(4),对
羟基苯甲酸(5),丁香酸(6),绿原酸(7),松柏苷(8)。
化合物 1 - 8 的结构式见图 1(Fig 1)。
1 仪器与材料
EI - MS (JEOL JMS - GCMATE mass spectrome-
ter);FABMS (JEOL JMS - SX 102A mass spectrome-
ter) ;核磁共振仪 [JNM - LA270 (270 MHz,400
MHz),以 TMS 为内标];高效液相色谱仪 [Shimadzu
RID - 6A refractive index,检测器 SPD - 10Avp UV -
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VIS,分析色谱柱 COSMOSIL 5C18 - PAQ (250mm ×
4. 6mm i. d.),制备色谱柱 (250mm ×20mm i. d.)]。
柱色谱硅胶 (BW - 200,Fuji Silysia Chemical,
Ltd.,Aichi,日本,150 ~ 350 目);反相 ODS[Chromat-
orex ODS DM1020T (Fuji Silysia Chemical,Ltd.,Ai-
chi,Japan,100 ~ 200 目)];薄层色谱板[正相预制板
(Silica gel 60F254,Merck,0. 25mm);反相预制板
(F254S,Merck,0. 25mm)];薄层显色试剂 [1%
Ce(SO4)2– 10% H2SO4]。
刺五加叶采集于黑龙江省方正县,由黑龙江中医
药大学王振月教授鉴定为五加科五加属植物刺五加
(Acanthopanax senticosus Harms.)的叶。
2 提取分离
刺五加干燥叶(1. 8kg)经体积分数为 75%的乙醇
溶液回流提取 3 次,提取液真空减压回收,得乙醇提取
物 (400g)。提取物经乙酸乙酯萃取,得乙酸乙酯萃取
物 (78g)。乙酸乙酯萃取物经硅胶柱色谱,以己烷 -
乙酸乙酯和氯仿 -甲醇溶剂梯度洗脱,得到 12 个馏分
(Fr. 1 - 12)。Fr. 10 经反相 ODS (甲醇 -水)和 HPLC
(甲醇 -水、乙腈 -水)等方法得化合物 2 (18. 0mg)、
化合物 3 (14. 1mg)。Fr. 11 经反相 ODS (甲醇 -水)
和 HPLC (甲醇 -水、乙腈 -水)等方法得到化合物 1
(9. 4mg),化合物 4 (10. 3mg)、化合物 5 (11. 2mg)、化
合物 6 (25. 5mg),Fr. 12 经 ODS 反相柱色谱(甲醇 -
水)和 HPLC (甲醇 - 水)等方法得到化合物 7
(20. 1mg),化合物 8 (12. 2mg)。
Fig. 1 The structures of compounds1 - 8
3 结构鉴定
化合物 1:白色针晶,ESI - MS 给出 m/z 179[M -
H]-,203 [M + Na]+。1 H - NMR (270MHz,
CD3COCD3)给出一对反式偶合的烯氢质子信号 δ
6. 27 (1H,d,J = 15. 9Hz,H - α),7. 55 (1H,d,J =
15. 9Hz,H - β) ;同时有一组 ABX偶合系统的质子信
号 δ 6. 88 (1H,d,J = 8. 3Hz,H -5),7. 05 (1H,dd,
J = 8. 3,2. 0Hz,H -6) ,7. 17 (1H,d,J = 2. 0Hz,H -
2)。13C - NMR (68 MHz,CD3COCD3)给出 6 个芳香碳
信号 δ 146. 3,146. 0,127. 7,122. 5,116. 4,115. 2 和一
对烯键碳信号 δ 148. 7,115. 8;同时给出一个羧基碳信
号 δ 168. 2。该化合物的波谱数据与文献中咖啡酸波
谱数据一致[5],故鉴定该化合物为咖啡酸。
化合物 2:白色针晶,ESI - MS 给出 m/z 194[M -
H]-。1H - NMR (270 MHz,CD3OD)给出一对反式偶
合的烯氢质子信号 δ 6. 31 (1H,d,J = 16. 0Hz,H -
α),7. 59 (1H,d,J = 16. 0Hz,H - β) ;同时有一组
ABX偶合系统的质子信号 δ 6. 81 (1H,d,J = 8. 3Hz,
H -5),7. 06 (1H,dd,J = 8. 3,2. 0Hz,H - 6) ,7. 17
(1H,d,J = 2. 0Hz,H - 2)。13 C - NMR (68 MHz,
CD3OD)给出 6 个芳香碳信号 δ 149. 4,146. 9,127. 8,
124. 0,116. 5,111. 7;1 对烯键碳信号 δ 150. 5,116. 0;
1 个甲氧基碳信号 δ 56. 5 和 1 个羧基碳信号 δ 171. 1。
该化合物的波谱数据与阿魏酸对照品波谱数据一致,
故鉴定该化合物为阿魏酸。
化合物 3:白色粉末。ESI - MS 给出 m/z 167
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[M - H]-。1 H - NMR (270 MHz,CD3OD)谱给出一
组 ABX 偶合系统的质子信号 δ 6. 82 (1H,d,J =
8. 2Hz,H -6),7. 44 (1H,d,J = 2. 0Hz,H -2) ,7. 42
(1H,dd,J = 8. 2,2. 0Hz,H -5)和 1 个甲氧基信号 δ
3. 83 (3H,s)。13C - NMR数据归属见 Tab. 1。综合上
述信息并结合文献[6],故鉴定该化合物为原儿茶酸
甲酯。
化合物 4:白色粉末,溶于甲醇。ESI - MS 给出
m/z 153[M - H]-。1H - NMR (270 MHz,CD3OD)谱
给出一组 ABX 偶合系统的质子信号 δ 6. 81(1H,d,
J = 8. 2Hz,H -6),7. 45 (1H,d,J = 2. 0Hz,H - 2) ,
7. 44 (1H,dd,J = 8. 2,2. 0Hz,H - 5)。13C - NMR数
据归属见 Tab. 1。综合上述信息并结合文献[7],鉴定
该化合物为原儿茶酸。
化合物 5:白色粉末,溶于甲醇。ESI - MS 给出
m/z 169[M - H]-。1H - NMR (270 MHz,CD3OD)谱
给出一组 AABB偶合系统芳香质子信号 δ 7. 88 (2H,
d,J = 8. 2Hz,H - 2,6),6. 82 (2H,d,J = 8. 2Hz,
H -3,5)。13 C - NMR 数据归属见 Tab. 1。综合上述
信息并结合文献[8],故鉴定该化合物为对羟基苯
甲酸。
Tab. 1 13C - NMR spectral data of compounds
3 - 6 (CD3OD,67. 5MHz)
Position 3 4 5 6
1 122. 6 123. 1 122. 7 122. 0
2 115. 9 117. 7 133. 0 108. 3
3 146. 2 146. 1 116. 0 148. 9
4 151. 7 151. 6 163. 4 141. 7
5 117. 4 115. 8 116. 0 148. 9
6 123. 7 123. 9 133. 0 108. 3
- COOH 168. 9 170. 3 170. 1 170. 0
- OCH3 52. 3 56. 8
化合物 6:淡黄色粉末,ESI - MS给出 m/z 197[M
-H]-。1H - NMR (270 MHz,CD3OD)给出质子信号
δ 7. 33 (2H,s,H - 2,6),3. 88 (6H,s,- OCH3)。
13C - NMR (67. 5 MHz,CD3OD)谱出了给出 6 个碳信
号,推测该化合物为具有 2 个甲氧基、1 个酚羟基结构
对称的酚酸类化合物。13C - NMR 数据归属见 Tab. 1。
该化合物的波谱数据与丁香酸对照品波谱数据一致,
故鉴定该化合物为丁香酸。
化合物 7:白色粉末,ESI - MS给出 m/z 354[M +
H]+。1H - NMR (400MHz,CD3OD)谱中显示有 1 组
苯环上 ABX 偶合的质子信号 δ 7. 05 (1H,d,J =
8. 3Hz,H - 5),6. 95 (1H,dd,J = 8. 3,1. 4Hz,H -
2) ,6. 78 (1H,d,J = 8. 3Hz,H - 6)和 1 组反式双键
质子信号 δ 6. 26 (1H,d,J = 15. 8Hz,H - α),7. 56
(1H,d,J = 15. 8Hz,H - β)。13 C - NMR (100MHz,
CD3OD)谱中可见 16 个碳信号,包括 1 个三取代苯环
碳信号 δ 127. 8,115. 3,146. 9,149. 6,116. 5,123. 0;1
组双键的碳信号 δ 147. 1,115. 3 和 1 个羰基碳信号 δ
168. 7,其余碳信号分别为 76. 2 (C - 1),38. 2 (C -
2) ,71. 3 (C - 3) ,73. 5 (C - 4) ,72. 0 (C - 5) ,
38. 8 (C -6) ,177. 1 (C -7)。该化合物的数据与文
献中的绿原酸波谱数据基本一致[9],确定该化合物为
绿原酸。
化合物 8:白色无定形粉末,易溶于甲醇。ESI -
MS给出 m/z 343 [M + H]+。1 H - NMR (CD3 OD,
400MHz)谱中显示有一组苯环 ABX 偶合的质子信号
δ 7. 10 (1H,d,J = 8. 4,H - 5)、7. 07 (1H,d,J =
1. 8,H -2)、6. 94 (1H,dd,J = 8. 4,1. 8,H -6)和一
组反式双键质子信号 δ 6. 27 (1H,dt,J = 15. 8,
5. 7Hz,H - α)、6. 54 (1H,d,J = 15. 9Hz,H - β);
1 个甲氧基质子信号 δ 3. 87 (3H,s)以及 1 个糖端基
质子信号 δ 4. 89 (1H,d,J = 6. 4Hz)。13C - NMR给出
16 个碳信号,其中包括 1 个三取代苯环碳信号 δ
133. 6,111. 3,150. 9,147. 6,117. 9,120. 7;一组双键碳
信号 δ 131. 3,128. 9;一个亚甲基信号 δ 62. 5;一个甲
氧基碳信号 δ 56. 7 以及一组葡萄糖碳信号 δ 102. 7,
74. 9,77. 8,71. 3,78. 2,63. 7。综合上述信息并结合文
献[10],鉴定该化合物为松柏苷。
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