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井栏边草化学成分的研究



全 文 :井栏边草化学成分的研究
姜坤,杨胜祥
(淮南联合大学,安徽 淮南 232038)
[摘 要] 对井栏边草(Pteris multifida Poir)的化学成分进行研究。用硅胶色谱柱和化学方法等手段对
乙醇提取物进行分离纯化,并根据化合物的理化性质和波谱数据鉴定其化学结构。分离鉴定了 9个化合
物分别为: 木犀草素(1)、芹菜素(2)、槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(3)、Pteroside P′(4)、芹菜素-7-
O-β-葡萄糖苷(5)、木犀草素-7-O-β-葡萄糖苷(6)、扶桑甾醇(7)、β-谷甾醇(8)、Dihydroechioidinin
(9)。 其中化合物 3,4,9是首次从该植物中分离得到。
[关键词] 井栏边草;化学成分;结构鉴定
[中图分类号] R284 [文献标识码] A [文章编号] 1009-9530(2013)03-0010-03
井栏边草 (Pteris multifida Poir) 是凤尾蕨科凤
尾蕨属中的一个种,别名凤尾草、井口边草、铁脚鸡
等。 最早被唐朝陈藏品收录于《本草拾遗》,井栏边
草分布于我国的贵州、安徽、河北、山东、江西、河
南、陕西、广东、四川、广西、台湾、浙江、江苏、福建、
湖南、湖北;日本、越南、菲律宾也有分布①。 近年有
文献报道山西也有发现②。 井栏边草味淡、微苦,性
寒;一直在临床用于痢疾,肠炎,肝炎,咽喉炎,泌尿
系炎症,扁桃体炎,痈疮疖肿,风湿和肿瘤③④等的
治疗,但具体活性成分尚不完全明确。 本试验对井
栏边草乙酸乙酯及正丁醇萃取部分的化学成分进
行分离及鉴定,以期为井栏边草的进一步开发和研
究提供理论依据。对井栏边草的化学成分进行了研
究, 从中分离得到了 9 个化合物, 其中化合物
3,4,9是首次从该植物中分离得到。
1 仪器与材料
RE-52A 型旋转蒸发仪,购自上海亚荣生化仪
器厂; Bruker AM-400Hz核磁共振仪, 购自瑞士布
鲁克公司 ;Vector-22 型傅立叶红外光谱仪 、UV-
756 型紫外可见分光光谱仪、薄层硅胶 G,均购自
青岛海洋化工厂;X-6 显微熔点测定仪, 购自北京
东方德教育科技有限公司。 Sephadex LH-20,购自
Merck 公司;柱层析硅胶(200~300 目),购自青岛海
洋化工有限公司;其他试剂为分析纯,市售。
井栏边草于 2011年 6月上旬采于安徽省淮南
市八公山区丁山山坡,由淮南联合大学化工系杨胜
祥博士鉴定为 Pteris multifida Poir,自然阴干,粉碎
备用。 标本存于淮南联合大学化工系药物实验室。
2 方法与结果
2.1 提取与分离
将自然阴干的井栏边草粉碎过 40目筛, 称取
10kg,用工业乙醇(重蒸)在室温下加热回流提取 3
次,每次 3h,合并提取溶液,减压浓缩得到 300g 墨
绿色浸膏,加水悬浮后分别用乙酸乙酯和正丁醇各
萃取三次,合并萃取液,减压浓缩成浸膏,其中乙酸
乙酯部分 105g,正丁醇部分 130g。
乙酸乙酯部分用氯仿-乙醇 (1:1)溶解,粗硅胶
拌样,挥干后用层析硅胶干法装柱,用氯仿-乙醇
[收稿日期] 2012-11-27
[基金项目] 淮南联合大学科研项目(LQN1115)
[作者简介] 姜坤(1981-),男,淮南联合大学讲师,主要从事天然产物化学的研究工作。
①中国植物志编辑委员会:《中国植物志》(第 2版),北京:科学出版社,2006年。
②谢树莲:《山西蕨类植物新资料》,《西北植物学报》2007年第 4期,第 827页。
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淮南师范学院学报
JOURNAL OF HUAINAN NORMAL UNIVERSITY
2013年第 3期
第 15卷(总第 79期)
No. 3, 2013
General No. 79, Vol.15
第 3 期
(100:0~0:100(v/v))洗脱,粗分得到 5 个组分 (Fr.1~
Fr.5)。 Fr.3 经过硅胶柱层析(石油醚-丙酮)和凝胶
柱层析(乙醇)得到化合物 1(13mg)和 2(15mg);
Fr.3 经过反复的硅胶柱层析(石油醚/丙酮)和凝胶
柱层析(乙醇)得到化合物 3(10mg)和 4(14mg);组
分 I 经过硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯)和重结晶
(氯仿)得到化合物 5(20mg)。
正丁醇浸膏溶解后用大孔树脂粗分 (EtOH/
H2O, 30:1, 60:1, 90:1, 100:0)。 从 90:1 部分获
得 8g 浸膏,用氯仿-乙醇 (20:1,15:1,10:1,5:1,1:
1 (v/v))洗脱粗分得到 4 个组分 (Fr.6~Fr.9)。 Fr.6
经 RP-18 (EtOH/H2O,65:35)和 Sephadex LH-20(乙
醇洗脱)得化合物 6(8 mg)和 7(6 mg)。 Fr.7经 RP-
18(EtOH/H2O, 45:55)和制备 HPLC(EtOH/H2O, 50:
50)得化合物 8(10 mg)。 Fr.8经 RP-18 (EtOH/H2O,
40:60)和 Sephadex LH-20(乙醇洗脱)得化合物 9
(12 mg)。
2.2 结构鉴定
2.2.1 化合物 1: 黄色粉末, 分子式 C15H10O6,m.p.
328~330℃。 1H-NMR (DMSO-d6, 500MHz) δ:7.20
(1H, d, J=8.3Hz, H-6′),6.92 (1H, d, J=8.3Hz, H-5′),
6.85(1H, s, H-3), 6.57(1H, s, H-2′), 6.37(1H, s, H-
6), 6.36(1H, s, H-8). 13C-NMR(DMSO-d6, 125MHz )
δ:164.9(s, C-2),104.1(d, C-3),182.8(s, C-4), 158.6(s,
C-5), 100.1 (d, C-6), 165.9 (s, C-7), 94.9 (d, C-8),
163.3(s, C-9), 105.1(s, C-10), 119.7(s, C-1′), 114.8
(d, C-2′), 147.9 (s, C-3′), 151.8 (s, C-4′), 116.9(d,
C-5′), 123.0(d, C-6′)。上述数据与文献①②报道的木
犀草素相应数据基本一致,由此该化合物被确定为
木犀草素。
2.2.2 化合物 2: 黄色粉末 (甲醇),mp>300 ℃,盐
酸-镁粉反应阳性。 1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)
δ:12.97(1H,s,5-OH),10.82(1H,brs,7-OH),7.93
(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′),6.93 (2H,d,J=8.8 Hz,
H-3′,5′),6.80(1H,s,H-3),6.49(1H,d,J=2.0 Hz,
H-8),6.19 (1H,d,J=2.0 Hz,H-6). 13C NMR(100
MHz,DMSO-d6)δ:181.6(C-4), 164.0(C-7),163.6
(C-2),161.3 (C-4′),161.1 (C-5),157.2 (C-9),
128.4(C-2′,6′), 121.1(C-1′), 115.8(C-3′,5′),
103.6(C-10), 102.7(C-3),98.7(C-6),93.8(C-8)。
以上波谱学数据与芹菜素的数据③一致。 由此该化
合物被确定为芹菜素。
2.2.3 化合物 3: 黄色粉末 ;C21H20O12; 1H -NMR
(C5D5N,400Hz):8.42 (1H,d,J=2.1 Hz),8.10(1H,
dd,J =8.4 Hz,2.0 Hz),7.22 (1H,d,J =8.4Hz),6.67
(1H,d,J =2.0Hz),6.61 (1H,d,J =2.0 Hz), 6.04
(1H,d,J=7.8Hz), 4.79(1H,t,J=8.9Hz), 4.58 (1H,
d,J =2.2Hz),4.40 (1H,dd,J =10.8,6.2Hz),4.30
(2H,m),4.15 (1H,t,J =5.9Hz),3.58 (1H,s);13C-
NMR (C5D5N,125MHz):178.9 (C-4),166.0 (C-7),
162.7 (C-5),157.8 (C-9),157.6 (C-2),150.8 (C-
4′),146.8(C-3′),135.8(C-3),122.8(C-1′),122.3
(C-6′),117.8 (C-5′), 116.3 (C-2′),105.5 (C-
10),105.2 (C-1〞),99.8 (C-6),94.6 (C-8),77.5
(C-5〞), 75.5 (C-3〞),73.4(C-2〞),69.8(C-4
〞),61.9(C-6〞)。 以上数据与文献报道一致④,确
定化合物 3为槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
2.2.4 化合物 4:白色粉末,mp 219~221℃, , ,α D
25
+17
(c 0.12,MeOH)。 IR(KBr)v 3334(OH),2912,1680 (O=
C),1599,1440,1385,1105,1078,1034,893;1HNMR
(400 MHz,DMSO-d6):7.50(1H,s,H-4),5.16(1H,d,
J =13.0Hz,H-12b),4.96 (1H,d,J =13.0Hz,H-12a),
4.29(1H,d,J=7.7 Hz,H-1′ ),3.70 (1H,d,J=6.0 Hz,
H-6′a),3.50(1H,d,J=6.0 Hz,H-6′b),3.46(2H,t,J=
7.6 Hz,H-14),3.26 (1H,m,H-3a),3.12 (1H,m,H-
5′),3.11(1H,m,H-3′),3.10(1H,m,H-4′),3.09(1H,
m,H-2′ ),2.85 (2H,t,J=7.5 Hz,CH2-13),2.60(1H,
m,H-2),2.59 (3H,s,Me-15),2.58 (1H,m,H- 3b),
1.16(3H,d,J=7.1 Hz,Me-11);13C NMR (400 MHz,
DMSO-d6):209.7 ( s,C-1),152.1 (s,C-9),143.5 ( s,
C-5),136.7 (s,C-7),135.1 (s,C-6),132.4 (s,C-8),
123.8(d,C-4 ),102.3(d,C-1′),77.0(d,C-5′),76.7(d,
C-3′),73.6(d,C-2′),70.1(d,C-4′),68.1(t,C-12),61.1
(t,C-5′),60.3(t,C-14),42.1(d,C-2),33.4(t,C-3),31.2
(t,C-13),16.2(q,C-11),13.0(q,C-15)。 以上数据与文
献报道一致⑤,确定化合物 4为 Pteroside P′(1)。
2.2.5 化合物 5:黄色针晶,mp 226~228 ℃。 1H NMR
(400MHz,DM SO-d6)δ: 6.83(1H,s,H-3),6.44( 1H, s ,
H-6),6.87 (1H,s,H-8),7.96 (2H,d,J=8.8 Hz , H-2,
6′),6.94(2H,d,J=8.8 Hz,H-3 , 5′),12.99(1H,s, OH-
①龚运淮,丁立生:《天然产物核磁共振 13C-NMR碳谱分析》,昆明:云南科技出版社,2006年,第 443页。
②柳继锋:《大青叶和蒲公英的化学成分研究》,中国科学院研究生院硕士学位论文。
③陈腾飞,萧伟,李成等:《二至丸处方提取物化学成分的研究》,《中草药》2011年第 3期,第 447页。
④高秀红,刘明川,金林红等:《黔产八角莲化学成分的研究》,《时珍国医国药》2011年第 4期,第 871页。
⑤Qin Bo,Zhu Da Yuan,Jiang Shan Hao, et al. Chemical Constituents of Pteris multifda and Their Inhibitory
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姜坤,杨胜祥:井栏边草化学成分的研究 11
淮南师范学院学报 第 15 卷
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②马俊利,李春钢,张博男等:《甜荞麦花叶化学成分研究》,《中国实验方剂学杂志》2010年第 13期,第 94
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④左文健,陈惠琴,李晓东等:《苦丁茶叶的化学成分研究》,《中草药》2011年第 1期,第 18-20页。
⑤黎路,秦民坚:《华夏鸢尾的化学成分研究》,《中国药科大学学报》2005年第 2期,第 111页。
5),5.07(1H, d,J=7.2 Hz,H-1′ ),3.24-3.73(5 H,m,糖
上质子 );13C NMR(100 MHz,DM-SO-d6)δ:164.3(C-
2),103.1(C-3),182.0 (C-4),161.2 (C-5),99.6 (C-6),
162.9 (C -7),94.8 (C -8),157.0 (C -9),105.4 (C -10),
121.0(C-1′ ),129.8 (C-2 , 6′ ),116.0 (C-3,5′ ),161.4
(C-4′),99.9(C-1′),73.1(C-2′),76.4(C-3′),69.6(C-
4′),77.1(C-5′),60.6(C- 6′)。 其数据与文献①报道的
数据基本一致,故鉴定化合物被确定为芹菜素-7-
O-β-葡萄糖苷。
2.2.6 化合物 6:黄色粉末。 ESI-MS (m/z):447[M-H]-;
1H NMR (400MHz, DM SO-d6)δ:6.74 (1H,s, H-3),
6.44 (1H, s , H-6),6.78 (1H, s ,H-8),7.44 (1H,brd,
H-2′),6.87(1H,d, J=8.4Hz,H-5′),7.48 (1H, dd , J =
2 , 8.4 Hz,H-6′),12.99(1H,s,O H-5),5.08(1H,d,J=8
Hz,H-1′),3.17- 3.73 (5H, m, 糖上质子) 13C NMR
(100MHz, DM SO-d6)δ: 164.5 (C-2),103.0 (C-3),
181.8(C-4),161.1(C-5),99.5(C-6),162.9(C-7), 94.7
(C- 8),156.9 (-9),105.3 (C-10),121.0 (C-1′ ),113.3
(C-2′),145.7(C-3′),150.4(C-4′), 115.9(C-5′),119.2
(C-6′),99.9(C -1′),73.1(C-2′),76.4(C-3′),69.6(C-
4′),77.1(C-5′),60.6(C-6′)。 上述数据与文献②报道
一致, 由此该化合物结构被确定木犀草素- 7 -
O-β-葡萄糖苷。
2.2.7 化合物 7:白色针晶( MeOH),分子式 C29H50O,
mp.122~124℃, , ,α D
20
+40.02°(c=0.5,CHCl3);IR,,ν
max
KBr
(cm-1):3402(-OH),2921,2821,1451(cyclopentane),
1368,1630,948;1H NMR (CDCl3,400 MHz)δ:0.62
(3H,s,Me-18),0.79 (6H,d,J=7.2 Hz,Me-26&27),
0.80(3H,d,J=7.0 Hz,Me-21),0.95(3H,d,J=6.1 Hz,
Me-29),1.06 (3H,m,Me-19),1.25 (1H, m,J =8.2
Hz,H-25),1.25 (1H,q,J=7.2 Hz,H-20),3.55(H,m,
H-3),5.30(1H,b rs,H-4),2.95(1H,s,HO-3)。 13 C
NMR(CDCl3,100 MHz)δ:37.4(C-1,d),31.8(C-2,d),
70.8(C-3),121.9(C-4,d),138.8(C-5,t),42.9(C-6,t),
30.8(C-7,t),31.6(C-8,q), 50.1(C-9,t),36.2(C-10,
t),21.6(C-11,d),28.1(C-12,q),42.7(C-13, q,),56.1
(C-14,t),23.9(C-15,t),39.2(C-16,t),56.0(C-17,q),
11.4(C-18,s),19.2(C-19,s),36.9(C-20,d),18.6(C-
21,s),33.5 (C -22,t),25.8 (C -23,t),45.2 (C -24,t),
29.5(C-25,d),19.0(C-26, s),18.6(C-27,s),22.9(C-
28,t),12.0(C-29,s)。上述数据与文献报道一致③,确
定化合物 7为扶桑甾醇(β-rosaterol)。
2.2.8 化合物 8:白色针晶,M.P:140~142℃。 由于该
化合物从极性较小的部分分离得来,因此,有可能
为甾醇类化合物,对该化合物的鉴定首先将其与实
验室 β-谷甾醇的标准品进行 TLC 检测,结果发现
二者完全一样,经过进一步的熔点测定,熔点与文
献④值基本一致,故化合物 8鉴定为 β-谷甾醇。
2.2.9 化合物 9:无色针晶 (CHCl3),, ,α D
20
=-12.34°(c=
0.15,CHCl3),mp.199~201℃ ;IRλ max
KBr
(cm -1):3420 (-
OH),3236,2831,1650 (>C =O),1608,1516,1470,1349;
1HNMR (CD3COCD3,400 MHz) δ:5.73 (1H,dd,J =
13.0,3.0 Hz,H-2),3.08 (2H,dd,J=l1.2,3.0 Hz,H-
3),6.15(1H,d,J=2.3 Hz,H-6),6.04(1H,d,J=2.3 Hz,
H-8),8.64 (1H,s,HO-2′),7.01 (1H,dd, J=7.5,2.0
Hz,H-3′),7.14 (1H,ddd,J=7.5,7.5,2.0 Hz,H-4′),
6.91 (1H,ddd,J=7.5, 7.5,2.0 Hz,H-5′ ),7.64(1H,
dd,J=7.5,2.0 Hz,H-6′),12.10 (1H,s,HO-5), 3.65
(3H,s,MeO-7). l3C NMR (CD3COCD3,100 MHz) δ:
75.9(C-2,CH),42.1(C-3,CH2),196.1(C-4,C),164.7
(C-5,C),92.5 (C-6,CH),164.2 (C-7,C),92.1 (C-8,
CH),164.1 (C-9,C),104.4 (C-10,C),l24.2 (C-l′ ,C),
l54.6 (C-2′,C),ll5.8 (C-3′,CH),129.8 (C-4′,CH),
120.3 (C-5′,CH),128.9 (C-6′,CH),56.5 (MeO-7,
CH3)。上述数据与文献报道一致⑤,确定化合物 9为
Dihydroechioidinin(4)。
3 讨论
井栏边草醇提物化学成分复杂, 种类繁多,主
要以黄酮类极性化合物为主。试验从井栏边草醇提
物中分离得到 9个单体化合物:木犀草素(1)、芹菜素
(2)、 槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(3)、Pteroside
P′(4)、芹菜素-7-O-β-葡萄糖苷(5)、木犀草素-7-O-
β-葡萄糖苷(6)、扶桑甾醇(7)、β-谷甾醇(8)、Dihy-
droechioidinin(9)。 其中,化合物 3,4,9是首次从该
植物中分离得到,为井栏边草资源的开发利用提供
了一定的理论参考。
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