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头花蓼酚酸类化学成分研究



全 文 :收稿日期:2009-10-13; 修订日期:2010-01-12
基金项目:科技部科技支撑计划项目(No.2006BAI06A01-03);
贵州省科技计划项目:贵州省药物制剂重点实验室建设(No.
[ 2009] 4001)
贵州省教育厅自然科学研究项目(黔科教 2007028);
贵阳医学院博士启动基金(No.C-2007-7);
作者简介:张丽娟(1986-),女(汉族),甘肃酒泉人 ,现为贵阳医学院药学院
在读硕士研究生 ,学士学位,主要从事天然产物化学与新药开发研究工作.
*通讯作者简介:兰燕宇(1958-), 女(汉族),贵州贵阳人 , 现任贵阳医学
院教授 , 硕士研究生导师 , 主要从事天然药物活性成分及药物新剂型 、新
技术 、新工艺研究工作.
头花蓼酚酸类化学成分研究
张丽娟 ,廖尚高 ,詹哲浩 ,陈晓君 ,兰燕宇*
(贵阳医学院·药学院 ,贵州 贵阳 550004)
摘要:目的 研究头花蓼 Polygonumcapitatum的酚酸类化学成分。方法 通过各种柱色谱技术对头花蓼进行分离纯化 , 根
据理化性质 、色谱性质和波谱数据进行结构鉴定。结果 从头花蓼地上部分中分离得到了 13个化合物 , 分别鉴定为:丁
香酸(4-hydroxy-3, 5 -dimethoxybenzoicacid;1);儿茶酚(catechol;2);5, 7 -二羟基色原酮(5, 7 -dihydroxy-4H-
chromen-4-one;3);3, 5-二羟基 -4-甲氧基苯甲酸(3, 5-dihydroxy-4-methoxybenzoicacid;4);原儿茶酸乙酯(ethyl
protocatechuate;5);没食子酸乙酯(ethylgallate;6);没食子酸(gallicacid;7);原儿茶酸(protocatechuicacid;8);槲皮素
(quercetin;9);槲皮苷(quercitrin;10);陆地棉苷(hirsutine, quercetin-3-O-β -D-glucopyranoside;11);槲皮素 -3 -O
-(2-没食子酰基)-鼠李糖苷(quercetin-3-O-α-L-rhamnoside-2-galate;12);芦丁(rutin;13)。结论 化合物
1 ~ 4为首次从该植物中分离得到。
关键词:头花蓼; 酚酸类; 化学成分
DOI标识:doi:10.3969 /j.issn.1008-0805.2010.08.044
中图分类号:R284.1  文献标识码:B  文章编号:1008-0805(2010)08-1946-02
  头花蓼 Polygonumcapitatum又名石莽草 、四季红 、红酸杆 、省
丁草等 , 属于蓼科(Polygonaceae)蓼属(Polygonum)多年生草本植
物 [ 1] ,是贵州省民间常用草药 , 主要用于泌尿系统感染 、泌尿系
结石等症的治疗 [ 2, 3] 。目前 , 头花蓼已成为贵州省 “六大苗药”和
重点培育发展的的品种之一 ,以头花蓼为主要原料并被国家标准
收载的已有多种药物制剂 [ 4] 。在对头花蓼治疗泌尿系统感染的
物质基础研究中发现 ,头花蓼的药理活性与其酚酸类化学成分密
切相关 [ 2, 3] , 而目前国内对头花蓼酚酸类化学成分研究主要集中
在其黄酮类成分 [ 2, 3] , 对其他酚酸类成分未见系统研究报道 , 因
而头花蓼相关药物的质量控制也缺乏充分依据。因此 ,我们对其
酚酸类成分进行了研究 ,从中分离鉴定了 13个化合物 , 其中丁香
酸 、儿茶酚 、5, 7-二羟基色原酮 、 3, 5-二羟基 -4-甲氧基苯甲
酸为首次从该植物中分离得到。
1 仪器与材料
X-5显微熔点测定仪(温度未校正), WatersAcQuity超高
效液相色谱 -质谱联用仪(UPLC-TQD), JEOLECX 400MHz核
磁共振波谱仪 , 色谱用硅胶(200-300目)及硅胶 GF254板为青
岛海洋化工厂生产 , C18反相硅胶为德国 Merck公司生产 , Sepha-dexLH-20为瑞士 PharmaciaBiotech公司生产。实验样品采自
贵州省贵定县 , 由贵阳医学院药学院生药学教研室龙庆德副教授
鉴定为蓼科蓼属植物头花蓼。
2 方法与结果
2.1 提取和分离 取头花蓼干燥粉末 8.5kg, 加三倍量 70%乙醇
冷浸 3次 , 滤液合并浓缩 ,回收乙醇 , 上 D101大孔树脂柱 , 用 80%
乙醇洗脱 , 回收乙醇。浸膏经过 RP-18柱分离得到 5个组分。
组分 1经过氯仿 /甲醇 /甲酸 20∶1∶0.1 ~ 25∶1∶0.1梯度洗脱
得到化合物 7(1.14 g), 8(20 mg);组分 2经过反复 SephadexLH
-20(甲醇),石油醚∶醋酸乙酯∶甲酸 8.5∶1.5∶0.1 ~ 6∶4∶
0.1梯度洗脱得到化合物 1(10.2mg), 2(50 mg), 4(8 .4mg);组
分 3经过 RP-18柱 40%甲醇洗脱 ,石油醚∶醋酸乙酯 8.5∶1.5
~ 7∶3梯度洗脱分离得到化合物 5(7 mg), 6(200 mg), 10(300
mg);组分 4经过氯仿∶甲醇∶甲酸 9∶1∶0.1分离得到化合物
11(80 mg),氯仿 /甲醇 /甲酸 5∶1∶0.1分离得到化合物 13(8.6
mg);组分 5经过石油醚∶丙酮∶甲酸 8∶2∶0.1 ~ 7∶3∶0.1梯
度洗脱分离得到化合物 3(9.5 mg), 9(200 mg)和 12(20 mg)。
2.2 结构鉴定
2.2.1 化合物 1 白色无定形粉末。三氯化铁铁氰化钾反应呈
阳性 , 提示含有酚羟基;溴甲酚绿反应呈阳性 , 提示有羧基存在。
ESI-MSm/z:199 [ M+H] +, 197 [ M-H] -。1H-NMR(400
MHz, DMSO-d6)δ:12.48(1H, brs, COOH), 9.21 (1H, s,
OH-4), 7.20 (2H, s, H-2, H-6), 3.80 (6H, s, CH3O-3,
CH3O-5)。13 C-NMR (100 MHz, DMSO-d6)δ: 168.1(COOH), 147.8 (C-3, C-5), 140.3 (C-4), 121.7 (C-1),
107.3(C-2, C-6), 56.4 (CH
3
O-3, CH
3
O-5)。以上数据
与文献 [ 5]报道的 4-羟基 -3, 5-二甲氧基苯甲酸的数据基本一
致 , 故鉴定该化合物为 4-羟基 -3, 5-二甲氧基苯甲酸(4-hy-
droxy-3, 5-dimethoxybenzoicacid),即丁香酸。
2.2.2 化合物 2 无色针晶(甲醇), mp105℃。三氯化铁铁氰
化钾反应呈阳性 , 提示含有酚羟基。 ESI-MSm/z:109 [ M-
H] -, 1H-NMR(400MHz, D
2
O):AABB自旋体系 , δ:6.81-
6.76 (2H, m, AA, H-4, H-5), 6.74 -6.69 (2H, m, BB ,
H-3, H-6)。13C-NMR(CD3OD, 100MHz)δ:146.4 (C-1,C-2), 116.5 (C-3, C-6), 120.4 (C-4, C-5)。以上数据
与文献 [ 6]报道的儿茶酚的数据比较 , 鉴定该化合物为儿茶酚
(catechol)。
2.2.3 化合物 3 黄色扇状结晶(丙酮), mp266 ~ 268℃。三氯
化铁铁氰化钾反应呈阳性 ,提示含有酚羟基。 ESI-MSm/z:179
[ M+H] +, 177 [ M-H] -。1H-NMR(400 MHz, acetone-d6)
δ:12.76 (1H, s, OH-5), 9.74 (1H, brs, OH-7), 8.05(H,
d, J=6.0 Hz, H-2), 6.38(H, d, J=2.2 Hz, H-8), 6.25
(H, d, J= 2.2 Hz, H-6), 6.21 (H, d, J= 6.0 Hz, H-
3)。13 C-NMR(100 MHz, acetone-d6)δ:157.1 (C-2),
110.4 (C-3), 181.8(C-4), 161.5(C-5), 99.5(C-6),
164.1(C-7), 94.2 (C-8), 157.6 (C-9), 105.1 (C-
·1946·
时珍国医国药 2010年第 21卷第 8期 LISHIZHENMEDICINEANDMATERIAMEDICARESEARCH 2010VOL.21NO.8
10)。以上数据与文献 [ 7]报道的 5, 7-二羟基色原酮的数据基本
一致 , 故鉴定该化合物为 5, 7-二羟基色原酮(5, 7-dihydroxy-
4H-chromen-4-one)。
2.2.4 化合物 4 白色晶体(甲醇), mp207 ~ 208℃。三氯化铁
铁氰化钾反应呈阳性 , 提示含有酚羟基;溴甲酚绿反应呈阳性 ,提
示有羧基存在。 ESI/MSm/z:185 [ M+H] +, 183 [ M-H] -。1H
-NMR(400 MHz, DMSO-d
6
)δ:9.31(2H, brs, OH-3, OH
-5), 6.94 (2H, s, H-2, H-6)δ, 3.75(3H, s, CH3O-4)。13C-NMR(100 MHz, DMSO-d6)δ:167.4 (COOH), 146.5 (C
-3, C-5), 140.1 (C-4), 120.2 (C-1), 109.3 (C-2, C-
6), 52.7(CH3O-3, CH3O-5)。以上数据与文献 [ 8]中 3, 5-二
羟基 -4-甲氧基苯甲酸的数据一致 , 故确定该化合物为 3, 5 -
二羟基 -4-甲氧基苯甲酸(3, 5 -dihydroxy-4-methoxybenzoic
acid)。
2.2.5 化合物 5 白色粉末。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性 ,提
示含有酚羟基。 ESI-MSm/z:185 [ M +H] +, 183 [ M -
H] -。1H-NMR(400MHz, acetone-d
6
)δ:8.63, 8.30(各 1H,
s, OH-3, OH-4), 7.50 (1H, brs, H-2), 7.45 (1H, brs, J
=8.1Hz, H-6), 6.90 (1H, d, J= 8.1 Hz, H-5), 4.28
(2H, q, J= 7.1 Hz, CH3CH2O), 1.31 (3H, t, J= 7.1 Hz,
CH3CH2O)。13 C-NMR(100 MHz, acetone-d6)δ: 170.3(COOH), 123.4 (C-1), 146.3(C-3), 151.7 (C-4), 115.5
(C-5), 123.7 (C-6), 14.9 (CH3CH2O), 61.3 (CH3CH2O)。
以上数据与文献 [ 9]报道的原儿茶酸乙酯的数据比较基本一致 ,
故鉴定该化合物为原儿茶酸乙酯(ethylprotocatechuate)。
2.2.6 化合物 6 无色针晶(甲醇), mp151 ~ 154℃。三氯化铁
铁氰化钾反应呈阳性 ,提示含有酚羟基。 ESI-MSm/z:199 [ M
+H] +, 197 [ M-H] -。1H-NMR(400 MHz, acetone-d6)δ:
8.17 (3H, brs, OH-3, OH-4, OH-5), 7.13 (2H, s, H-2,
H-6), 4.25(2H, q, J=7.2 Hz, CH3CH2O-), 1.30(3H, t,
J=7.2 Hz, CH3CH2O-)。13C-NMR(100MHz, acetone-d6)δ:170.3(COOH), 146.5 (C-3, C-5), 139.3(C-4), 119.6
(C-1), 110.5 (C-2, C-6), 62.5 (CH2CH3 ), 30.9
(CH2CH3)。以上数据与文献 [ 10]报道的没食子酸乙酯的数据比
较基本一致 , 故确定该化合物为没食子酸乙酯(ethylgalate)。
2.2.7 化合物 7 白色针晶(氯仿 /甲醇), mp232 ~ 234 ℃。三
氯化铁铁氰化钾反应呈阳性 , 提示含有酚羟基;溴甲酚绿反应呈
阳性 , 提示有羧基存在。与没食子酸对照品共薄层二者 Rf值一
致 , 混熔点不下降。 ESI-MSm/z:171 [ M+H] +, 169 [ M -
H] -。 UPLC-DAD-MS分析表明 ,化合物 7与没食子酸对照品
的保留时间 、紫外吸收峰及分子量基本一致 , 故鉴定该化合物为
没食子酸(gallicacid)。
2.2.8 化合物 8 白色针晶(氯仿 /甲醇), mp207 ~ 209 ℃。三
氯化铁铁氰化钾反应呈阳性 , 提示含有酚羟基;溴甲酚绿反应呈
阳性 , 提示有羧基存在;SrCl2反应呈阳性 , 提示有邻二酚羟基存
在。与原儿茶酸对照品共薄层二者 Rf值一致 , 混熔点不下降。
ESI-MSm/z:155 [ M+H] +, 153 [ M-H] -。 UPLC-DAD-
MS分析表明 ,化合物 8与原儿茶酸对照品的保留时间 、紫外吸收
峰及分子量基本一致 , 故鉴定该化合物为原儿茶酸(protocate-
chuicacid)。
2.2.9 化合物 9 黄色粉末。三氯化铁铁氰化钾反应呈阳性 ,提
示含有酚羟基;盐酸镁粉反应阳性。与槲皮素对照品共薄层二者
Rf值一致。 ESI-MSm/z:303 [ M+H] +, 301 [ M-H] -。 UP-
LC-DAD-MS分析表明 , 化合物 9与槲皮素对照品的保留时
间 、紫外吸收峰和分子量基本一致 , 故鉴定该化合物为槲皮素
(quercetin)。
2.2.10 化合物 10 黄色簇晶(甲醇), mp181 ~ 183℃。三氯化
铁铁氰化钾反应呈阳性 , 提示含有酚羟基。在 365 nm紫外光下
显黄色荧光 ,盐酸 -镁粉反应呈阳性。与槲皮苷对照品共薄层二
者 Rf值一致 , 混熔点不下降。 ESI-MSm/z:449 [ M+H] +, 447
[ M-H] -。 UPLC-DAD-MS分析表明 , 化合物 10与槲皮苷对
照品的保留时间 、紫外吸收峰和分子量基本一致 , 故鉴定该化合
物为槲皮苷(quercitrin)。
2.2.11 化合物 11 黄色颗粒结晶(乙醇 -水), mp213 ~ 216
℃, 盐酸镁粉反应阳性。与陆地棉苷对照品共薄层二者 Rf值一
致 , 混熔点不下降。 ESI-MSm/z:465 [ M+H] +, 463 [ M-
H] -。 UPLC-DAD-MS分析表明 , 化合物 11与陆地棉苷对照
品的保留时间 、紫外吸收峰和分子量基本一致 , 故确定该化合物
为陆地棉苷(hirsutine, quercetin-3 -O-β -D-glucopyrano-
side)。
2.2.12 化合物 12 黄色结晶(甲醇), mp205 ~ 206℃, 盐酸镁粉
反应阳性。ESI-MSm/z:601 [ M+H] +, 599 [ M-H] -。 UPLC
-DAD-MS分析表明 ,化合物 12与槲皮素 -3 -O-(2″-没食
子酰基)-鼠李糖苷对照品的保留时间 、紫外吸收峰和分子量基
本一致 ,故鉴定该化合物为槲皮素 -3-O-(2″-没食子酰基)
-鼠李糖苷(quercetin-3 -O-α-L-rhamnoside-2-gal-
late)。
2.2.13 化合物 13 黄色粉末 , 盐酸镁粉反应阳性 ,三氯化铝试
液反应黄色荧光加强 , Molish反应阳性。 ESI-MSm/z:611 [ M
+H] +, 609 [ M-H] -。 UPLC-DAD-MS分析表明 , 化合物
13与芦丁对照品的保留时间 、紫外吸收峰和分子量基本一致 , 故
鉴定该化合物为芦丁(rutin)。
3 讨论
本文利用溶剂提取和多种柱色谱等方法 ,对头花蓼酚酸类成
分进行了系统研究 ,从中分离得到 13个化合物 , 其中 4个为首次
从该种植物中分离得到 ,本研究将为现有头花蓼相关药物提供质
量控制依据 ,促进头花蓼相关制剂的深层次开发。
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