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牛角瓜茎的化学成分研究



全 文 :收稿日期:2013-05-02 接受日期:2013-07-24
基金项目:公益性行业(农业)科研专项项目(201303117);中央级
公益性科研院所基本科研业务费专项项目(1630032013016)
* 通讯作者 Tel:86-898-23300639;E-mail:wangzhunian@ yahoo. com. cn
天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2014,26:868-870
文章编号:1001-6880(2014)6-0868-03
牛角瓜茎的化学成分研究
王茂媛,王建荣,晏小霞,王 鹏,王清隆,王祝年*
中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 /农业部华南作物基因资源与种质创制重点实验室,儋州 571737
摘 要:从牛角瓜[Calotropis gigantea (L.)Dryand.]茎 95%乙醇提取物中分离得到 9 个化合物,经波谱分析及
与文献数据对照鉴定其结构为:(3β,5α,14β,17α)-3,14-二羟基孕甾-20-酮 (1)、环氧松柏醇 (2)、丁香酸乙酯
(3)、原儿茶酸(4)、没食子酸(5)、4-O-乙基没食子酸(6)、β-谷甾醇(7)、豆甾醇(8)、胡萝卜苷(9)。其中化合物
1 ~ 6 为首次从牛角瓜中分离得到。
关键词:牛角瓜;牛角瓜属;化学成分;结构鉴定
中图分类号:Q946. 91;R284. 2 文献标识码:A
Chemical Constituents from the Vinestems of Calotropis gigantea
WANG Mao-yuan,WANG Jian-rong,YAN Xiao-xia,WANG Peng,WANG Qing-long,WANG Zhu-nian*
Tropical Crops Genetic Resources Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences /Key Laboratory of Crop Gene
Resources and Germplasm Enhancement in Southern China,Ministry of Agriculture,P. R. China,Hainan Danzhou 571737,China
Abstract:Nine compounds were isolated from the alcohol extract of the vinestems of Calotropis gigantea (L.)Dryand.
Their structures were elucidated as (3β,5α,14β,17α)-3,14-dihydroxypregnan-20-one (1),epoxyconiferyl alcohol
(2) ,syringic acid ethyl exter (3) ,protocatechuic acid (4) ,gallic acid (5) ,4-O-ethylgallic acid (6) ,β-sitosterol (7) ,
stigmasterol (8) ,daucoster (9)using physico-chemical proterties and spectroscopic data. Compounds 1 ~ 6 were isola-
ted from C. gigantea for the first time.
Key words:Calotropis gigantea (L.)Dryand.;Calotropis R. Brown;Chemical constituents;Structure identification
牛 角 瓜 [Calotropis gigantea (Linnaeus)
Dryand.]又称羊浸树、断肠草,系萝藦科(Aslepia-
daceae)牛角瓜属(Calotropis R. Brown)植物,在我国
主要分布于海南、广东、四川和云南[1]等地。牛角
瓜全株有毒,其根、茎、叶、花、果及各部位的白色汁
液均可药用,具有抗菌、消炎、驱虫、化痰、解毒等功
效,是一种民间常用药[2]。国内外研究表明牛角瓜
主要含强心苷类化合物,为其毒性成分[3,4],此外还
有三萜类[5,6]、C21甾类
[7,8]、黄酮类[6]等成分。本课
题组曾先后对牛角瓜根和花的化学成分进行了研
究,从其根中分离鉴定了一些具有较强细胞毒活性
的强心苷类化合物和新的孕甾烷类化合物[9,10];以
及报道了其根和花的脂溶性成分[11],对牛角瓜茎的
95%乙醇提取物作进一步化学成分研究后,从中分
离鉴定了 9 个化合物,根据波谱数据和理化性质分
别鉴定为:(3β,5α,14β,17α)-3,14-二羟基孕甾-20-
酮(1)、环氧松柏醇(2)、丁香酸乙酯(3)、原儿茶酸
(4)、没食子酸(5)、4-O-乙基没食子酸(6)、β-谷甾
醇(7)、豆甾醇(8)、胡萝卜苷(9),其中化合物 1 ~ 6
为首次从牛角瓜中分离得到。
1 仪器与材料
Avance 400 MHz FT-NMR 核磁共振波谱仪
(TMS内标)为瑞士 Bruker 公司产品;ZF-6 型三用
紫外线分析仪为上海嘉鹏科技有限公司产品;立式
旋转蒸发仪 N-1000 (2 L)为上海爱朗仪器有限公司
产品;薄层色谱、柱色谱硅胶(80 ~ 100 目,200 ~ 300
目)、薄层色谱硅胶(H)、薄层色谱硅胶板(GF254)均
为青岛海洋化工厂产品;Sephadex LH-20 为 Merck
公司产品;D-101 大孔吸附树脂为天津市大钧科技
开发有限公司产品;所用分析试剂为重蒸工业级石
油醚Ⅱ、氯仿、乙酸乙酯、甲醇和 95%乙醇;其他试
剂均为分析纯,分别为天津化学试剂厂和广州化学
试剂厂产品。
实验材料于 2010 年 08 月采自海南省儋州市峨
蔓镇,经中国热带农业科学院热带作物品种资源研
究所王祝年研究员鉴定为萝藦科牛角瓜属植物牛角
瓜[Calotropis gigantea (Linnaeus)Dryand.],凭证标
本(No. CG20100810)存放于中国热带农业科学院热
带作物品种资源研究所。
2 提取与分离
取牛角瓜干燥茎 20. 5 kg,粉碎后用体积分数为
95%的乙醇 10 L,室温浸提 3 次,每次 7 d,减压回收
乙醇至无醇味,得乙醇提取物,将其分散于水中制成
悬浊液,分别用 5 L 石油醚萃取 3 次,合并萃取液,
浓缩后得到石油醚部分(129. 2 g),剩余水溶部分过
滤后经 D-101 大孔吸附树脂柱色谱分离,依次用水
和甲醇洗脱,收集甲醇洗脱液,减压浓缩得甲醇部分
(164. 2 g)。
石油醚部分(129. 2 g)经减压硅胶柱层析,以石
油醚-丙酮(V∶ V = 100∶ 1 ~ 0∶ 100)梯度洗脱得到 10
个部分(Fr. 1 ~ Fr. 10)。Fr. 4 (34. 5 g)经石油醚-丙
酮(V∶ V = 50∶ 1 ~ 0∶ 1)梯度洗脱得到 5 个部分(Fr.
4-1 ~ Fr. 4-5),Fr. 4-3 (16. 5 g)经反复硅胶柱层析得
到化合物 5 (12. 5 mg)和化合物 6 (18. 2 mg);Fr. 5
(38. 9 g)经石油醚-丙酮(V∶ V = 25∶ 1 ~ 0 ∶ 1)梯度
洗脱得到 6 个部分(Fr. 5-1 ~ Fr. 5-6),Fr. 5-4 (12. 7
g)经反复硅胶柱层析得到化合物 3 (21. 7 mg)和化
合物 4 (15. 3 mg);Fr. 6、Fr. 7、Fr. 9 经乙酸乙酯重结
晶得到化合物 7 (45. 2 mg)、化合物 8 (32. 7 mg)、
化合物 9 (52. 4 mg);甲醇部分(164. 2 g)经减压硅
胶柱层析,以氯仿-甲醇(V∶ V = 100∶ 1 ~ 0∶ 100)梯
度洗脱得到 7 个部分(Fr. 1 ~ Fr. 7),Fr. 1 (28. 4 g)
经石油醚-丙酮(V∶ V = 10∶ 1、8∶ 1、6∶ 1、4∶ 1、2∶ 1)梯
度洗脱得到 5 个部分(Fr. 1 ~ Fr. 5),Fr. 1-2 (7. 7 g)
经 Sephadex LH-20 凝胶柱层析,以体积分数为 95%
的乙醇洗脱,再经硅胶柱层析,石油醚-丙酮(V∶ V =
6∶ 1)洗脱得到化合物 2 (45. 6 mg)和化合物 1 (9. 2
mg)。
3 结构鉴定
(3β,5α,14β,17α)-3,14-二羟基孕甾-20-酮
[(3β,5α,14β,17α)-3,14-dihydroxypregnan-20-one
1]:无色针晶,溶于甲醇,分子式为 C21 H34 O3;
13 C
NMR (100 MHz,CD3OD )δ:38. 8 (C-1),32. 2 (C-
2) ,71. 8 (C-3) ,38. 3 (C-4) ,45. 9 (C-5) ,30. 0 (C-
6) ,28. 4 (C-7) ,41. 9 (C-8) ,51. 2 (C-9) ,36. 4 (C-
10) ,21. 5 (C-11) ,32. 1 (C-12) ,49. 8 (C-13) ,87. 6
(C-14) ,31. 6 (C-15) ,22. 6 (C-16) ,62. 7 (C-17) ,
19. 8 (C-18) ,12. 7 (C-19) ,213. 6 (C-20) ,32. 0 (C-
21) ;1H NMR (400 MHz,CD3OD)δ:0. 83 (3H,s,H-
19),0. 87 (1H,m,H-9) ,0. 97 (1H,m,H-1) ,1. 06,
1. 54 (2H,m,H-11) ,1. 08 (1H,m,H-5) ,1. 08,1. 98
(2H,m,H-7) ,1. 15,1. 14 (2H,m,H-12) ,1. 20
(3H,s,H-18) ,1. 25,1. 63 (2H,m,H-4) ,1. 26,1. 34
(2H,m,H-6) ,1. 49 (1H,m,H-8) ,1. 51,1. 81 (2H,
m,H-2) ,1. 5,2. 04 (2H,m,H-15) ,1. 81,2. 10 (2H,
m,H-16) ,2. 14 (3H,s,H-21) ,3. 24 (1H,t,J = 9. 0
Hz,H-17) ,3. 52 (1H,m,H-3)。以上数据与文献报
道一致[12],故鉴定为(3β,5α,14β,17α)-3,14-二羟
基孕甾-20-酮。
环氧松柏醇(epoxyconiferyl alcohol 2):黄色胶
状物,溶于丙酮,分子式为 C10 H8O4;
13 C NMR (100
MHz,Acetone-d6) δ:134. 2 (C-1),110. 7 (C-2) ,
148. 4 (C-3) ,146. 9 (C-4) ,115. 6 (C-5) ,119. 6 (C-
6) ,72. 2 (C-1) ,55. 2 (C-2) ,86. 7 (C-3) ,56. 3
(OMe) ;1H NMR (400 MHz,Acetone-d6) δ:6. 95
(1H,d,J = 1. 2 Hz,H-2),6. 80 (1H,dd,J = 8. 1,
1. 2 Hz,H-6) ,6. 75 (1H,d,J = 8. 1 Hz,H-5) ,4. 63
(1H,d,J = 4. 0 Hz,H-3) ,4. 16 (1H,dd,J = 8. 8,
6. 9 Hz,H-1) ,3. 79 (s,OCH3),3. 77 (1H,dd,J =
9. 1,3. 5 Hz,H-1) ,3. 05 (1H,dd,J = 6. 7,4. 4 Hz,
H-2)。以上数据与文献报道一致[13],故鉴定为环
氧松柏醇。
丁香酸乙酯(syringic acid ethyl exter 3),:无色
针晶,溶于甲醇,分子式 C11 H14 O5;
13 C NMR (100
MHz,Acetone-d6)δ:124. 1 (C-1),110. 8 (C-2,C-6) ,
147. 0 (C-3,C-5) ,139. 7 (C-4) ,168. 1 (COO) ,61. 9
(OCH2),15. 6 (CH3),52. 9 (2OCH3);
1H NMR
(400 MHz,Acetone-d6)δ:7. 12 (2H,d,J = 3. 1 Hz,
H-2),4. 25 (2H,dd,J = 7. 1,14. 2 Hz,OCH2),3. 78
(6H,s,2OCH3),1. 31 (t,3H,J = 7. 1 Hz,CH3)。
以上数据与文献[14]报道一致,故鉴定为丁香酸乙
酯。
原儿茶酸 (protocatechuic acid 4):黄色针晶,溶
于甲醇,分子式 C7H6O4;
13 C NMR (100 MHz,Ace-
tone-d6)δ:122. 8 (C-1),118. 4 (C-2) ,146. 4 (C-
3) ,151. 6 (C-4) ,116. 6(C-5) ,124. 6(C-6) ,168. 5
(COO) ;1H NMR (400 MHz,Acetone-d6)δ:7. 52
(1H,d,J = 2. 0 Hz,H-2),7. 46 (1H,dd,J = 2. 0,
8. 2 Hz,H-6) ,6. 89 (1H,d,J = 8. 3 Hz,H-5)。以
968Vol. 26 王茂媛等:牛角瓜茎的化学成分研究
上数据与文献报道一致[15],故鉴定为原儿茶酸。
没食子酸(gallic acid 5):无色针晶,溶于氯仿,
分子式 C7H6O5;
13 C NMR (100 MHz,Acetone-d6)δ:
122. 0 (C-1),110. 4 (C-2,C-6) ,146. 4 (C-3,C-5) ,
139. 6 (C-4) ,170. 4 (COO) ;1H NMR (400 MHz,
Acetone-d6)δ:7. 12 (2H,s,H-2,H-6)。以上数据与
文献报道一致[16],故鉴定为没食子酸。
4-O-乙基没食子酸(4-O-ethylgallic acid 6):黄
色粉末溶于氯仿,分子式 C9H10 O5;
13 C NMR (100
MHz,CD3OD)δ:167. 7 (COO),123. 2 (C-1) ,110. 8
(C-2,C-6) ,147. 0 (C-3,C-5) ,139. 6 (C-4) ,61. 9
(OCH2CH3),15. 6 (-CH2CH3);
1H NMR (400 MHz,
CD3OD)δ:7. 05 (2H,s,H-2,H-6),4. 27 (2H,q,J =
7. 1 Hz,OCH2),1. 33 (3H,t,J = 7. 1 Hz,CH3)。以
上数据与文献报道一致[17],故鉴定为 4-O-乙基没食
子酸。
β-谷甾醇(β-sitosterol 7):无色针晶,溶于氯仿,
分子式 C29H50O;紫外灯下无荧光,10%硫酸-乙醇显
色为红色,Libermann-Burchard 反应呈阳性,TLC 行
为与 β-谷甾醇对照品一致。故鉴定为 β-谷甾醇。
豆甾醇(stigmasterol 8):无色针晶,溶于丙酮,
分子式 C29 H48 O;10% 硫酸-乙醇显色为紫红色,
Libermann-Burchard反应呈阳性,TLC 行为与豆甾醇
对照品一致。故鉴定为豆甾醇。
daucoster (daucoster 9):白色粉末溶于甲醇,分
子式 C35H60O6;10%硫酸-乙醇显色为紫红色,Molish
反应呈阳性,TLC 行为与胡萝卜苷对照品一致。故
鉴定为胡萝卜苷。
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