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水蓼化学成分的分离与鉴定



全 文 :收稿日期:2011-07-01
作者简介:黄健(1977-) ,女(汉族) ,辽宁朝阳人,副教授,博士,主要从事天然产物活性及作用机制研究,Tel. 024-
23986482,E-mail huang_jian1977@ yahoo. com. cn;高慧媛(1971-) ,女(汉族) ,河北乐亭人,副教授,博士,主要从事
天然产物活性成分研究与新药开发,Tel. 024-23986482,E-mail gaohuiyuan1997@ yahoo. com. cn。
文章编号:1006-2858(2012)01-0022-04
水蓼化学成分的分离与鉴定
黄 健,侯朋艺,吴立军,高慧媛
(沈阳药科大学 基于靶点的药物设计与研究教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110016)
摘要:目的 对中药水蓼的化学成分进行研究。方法 采用硅胶、凝胶柱色谱和重结晶等分离方法
对体积分数为 75%的水蓼全草乙醇溶液提取物进行成分分离,通过谱学分析方法结合理化性质进
行结构鉴定。结果 共分离得到 10 个化合物,分别鉴定为蒲公英萜酮(taraxerone,1)、木栓烷醇
(friedelanol,2)、乌索酸(ursolic acid,3)、齐墩果酸(oleanolic acid,4)、3β,13β-二羟基-11-烯-28-乌索
酸(3β,13β-dihydroxy-urs-11-en-28-oic acid,5)、没食子酸(gallic acid,6)、(-)-clovane-2,9-diol(7)、
槲皮素(quercetin,8)、槲皮苷(quercitrin,9)、芦丁(rutin,10)。结论 化合物 5、7 为从蓼属植物中首
次分离得到,化合物 1 ~ 4 为从水蓼中首次分离得到。
关键词:水蓼;化学成分;结构鉴定
中图分类号:R 914;R 284. 1 文献标志码:A
水蓼(Polygonum hydropiper L.)系蓼科(Po-
lygonaceae)蓼属(Polygonum)一年生草本植物,
广泛分布于北半球温带或亚热带地区,我国河北、
河南、陕西、江苏、浙江、湖北等处均有生长。水蓼
味辛,性温,具有祛风利湿、散瘀止痛、解毒消肿、
灭杀蛆虫等功能,民间用于治疗痢疾、胃肠炎、腹
泻、脚气、风湿性关节痛、跌打肿痛等症[1]。蓼属
植物化学成分丰富、药理活性多样[2]。为了更好
地开发和利用水蓼,作者对水蓼的化学成分进行
了初步研究,采用多种色谱分离方法,从其全草
75%乙醇提取物中共分离得到 10 个化合物,经理
化常数测定,谱学数据分析,对其结构进行了鉴
定。其中化合物 5、7 为从蓼属植物中首次分离得
到,化合物 1 ~ 4 为从该植物中首次分离得到。化
合物 1 ~ 10 的化学结构式见图 1。
Fig. 1 Structures of compounds 1-10
图 1 化合物 1 ~ 10 的化学结构式
1 仪器与材料
Bruker ARX-300 核磁共振仪(TMS 为内标,
瑞士 Bruker 公司) ,Yanaco MP-S3 显微熔点测定
仪(温度未校正,日本 Yanaco 制作所) ,Perkin-El-
mer 241MC旋光仪(德国 Perkin-Elmer公司)。
第 29 卷 第 1 期
2 0 1 2 年 1 月
沈 阳 药 科 大 学 学 报
Journal of Shenyang Pharmaceutical University
Vol. 29 No. 1
Jan. 2012 p. 22
薄层色谱用硅胶 GF254(10 ~ 15 μm)和柱色
谱用硅胶(75 ~ 450 μm) (青岛海洋化工有限公
司) ,其他试剂(分析纯,市售)。
水蓼药材购于河北安国药材市场,由沈阳药
科大学中药学院孙启时教授鉴定为水蓼(Polygo-
num hydropiper L.)的全草。
2 提取与分离
水蓼全草 10 kg,用体积分数为 75%的乙醇
加热回流提取 3 次,每次 2 h,合并提取液,回收溶
剂,干燥得浸膏 700 g;加适量水将其溶解,依次用
等体积乙酸乙酯、正丁醇各萃取 3 次,萃取液减压
浓缩,得 2 个组分,其中乙酸乙酯萃取物 80 g,正
丁醇萃取物 200 g。取乙酸乙酯层浸膏 80 g,经硅
胶柱色谱分离,用氯仿-甲醇(体积比 100 ∶ 0 ~
1∶ 1)梯度洗脱,得到 10 个组分(Fr. 1 ~ Fr. 10)。
Fr. 1 经硅胶柱色谱分离,石油醚-丙酮(体积比
5∶ 1)洗脱,重结晶得到化合物 1(20 mg)、2
(15 mg)、7(10 mg) ;Fr. 2 经反复硅胶柱色谱分
离得到化合物 3(18 mg)、4(5 mg)、5(8 mg) ;
Fr. 4 经羟丙基葡聚糖凝胶柱色谱分离,氯仿-甲醇
(体积比 1∶ 1)洗脱得到化合物 6(40 mg) ;Fr. 6 经
硅胶柱色谱分离,氯仿-甲醇(体积比 10∶ 1)洗脱,
再经羟丙基葡聚糖凝胶柱色谱分离,氯仿-甲醇
(体积比 1∶ 1)洗脱得到化合物 8(25 mg) ;Fr. 7 经
硅胶柱色谱分离,氯仿-甲醇(体积比 8 ∶ 1)洗脱,
再经羟丙基葡聚糖凝胶柱色谱分离,氯仿-甲醇
(体积比 1∶ 1)洗脱得到化合物 9(30 mg)、10(20
mg)。
3 结构鉴定
化合 物 1:白 色 针 状 结 晶 (CH3OH) ,
Liebermann-Burchard 反 应 阳 性。在 1H-NMR
(CDCl3,300 MHz)谱中:δ 5. 56(1H,dd,J =
8. 4、3. 0 Hz,H-15)为 1 个双键碳上质子信号;
δ 1. 15(3H,s)、1. 09(3H,s)、1. 08(3H,s)、
1. 07(3H,s)、0. 96 (3H,s)、0. 92 (3H,s)、
0. 91(3H,s)、0. 84(3H,s)为8 组甲基质子信
号。13 C-NMR(CDCl3,75 MHz)谱共给出 30
个碳信号:δ 36. 6(C-1)、33. 0(C-2)、217. 6
(C-3)、47. 6(C-4)、48. 8(C-5)、17. 4(C-6)、
37. 7(C-7)、37. 7(C-8)、55. 8(C-9)、37. 5(C-
10)、19. 9(C-11)、33. 5(C-12)、28. 8(C-13)、
157. 6(C-14)、117. 2(C-15)、40. 6(C-16)、
38. 9(C-17)、48. 7(C-18)、35. 1(C-19)、35. 8
(C-20)、38. 3(C-21)、34. 1(C-22)、21. 3(C-
23)、21. 5(C-24)、14. 8(C-25)、33. 3(C-26)、
26. 1(C-27)、25. 5(C-28)、29. 8(C-29)、29. 9
(C-30)。以上数据与文献[3]中蒲公英萜酮
波谱数据相一致,故鉴定化合物 1 为蒲公英萜
酮(taraxerone) ,为首次从该属植物中分离得到。
化合物 2:白色针状结晶(CH3OH) ,Lieber-
mann-Burchard 反应阳性。在 1H-NMR(C5D5N,
300 MHz)谱中:δ 4. 01(1H,br s,H-3)为 1 个连氧
碳上质子信号;δ 1. 33(3H,d,J = 6. 9 Hz)、1. 32
(3H,s)、1. 22(3H,s)、1. 09(3H,s)、1. 07(3H,
s)、1. 03(3H,s)、1. 02(3H,s)、0. 96(3H,s)为
8 组甲基质子信号。13C-NMR(C5D5N,75 MHz)
谱共给出 30 个碳信号:δ 16. 6(C-1)、36. 4(C-2)、
71. 4(C-3)、50. 0(C-4)、38. 6(C-5)、42. 3(C-6)、
18. 0(C-7)、53. 5(C-8)、37. 4(C-9)、62. 0(C-
10)、36. 0(C-11)、30. 9(C-12)、38. 5(C-13)、39. 9
(C-14)、32. 5(C-15)、39. 5(C-16)、30. 2(C-17)、
43. 1(C-18)、33. 1(C-19)、28. 3(C-20)、35. 5(C-
21)、36. 6(C-22)、12. 5(C-23)、17. 0(C-24)、18. 6
(C-25)、20. 3(C-26)、18. 8(C-27)、32. 2(C-28)、
35. 0(C-29)、32. 0(C-30)。以上数据与文献[4]
中木栓烷醇波谱数据相一致,故鉴定化合物 2 为
木栓烷醇(friedelanol) ,为首次从该植物中分离得
到。
化合物 3:白色粉末(CH3OH) ,Liebermann-
Burchard 反 应 阳 性。 在 1H-NMR (CDCl3,
300 MHz)谱中:δ 0. 78(3H,s)、0. 79(3H,s)、
0. 86(3H,d,J = 6. 0 Hz)、0. 93(3H,s)、0. 94(3H,
d,J = 6. 0 Hz)、0. 99(3H,s)、1. 08(3H,s)为 7 组
甲基质子信号;δ 3. 72(1H,dd,J = 12. 0、6. 0 Hz,
H-3)为 1 个连氧碳上质子信号;δ 5. 25(1H,br s,
H-12)为 1 个双键碳上质子信号。 13C-NMR
(C5D5N,75 MHz)谱共给出 30 个碳信号,其中
δ 180. 0(C-28)为 1 个羧基碳信号,δ 125. 6(C-
12)、139. 2(C-13)为 1 组双键碳信号;其余碳信
号归属如下:δ 39. 4(C-1)、28. 6(C-2)、78. 1(C-
3)、39. 0(C-4)、55. 8(C-5)、18. 7(C-6)、33. 5(C-
7)、39. 9(C-8)、48. 0(C-9)、37. 4(C-10)、23. 6
(C-11)、42. 5(C-14)、28. 8(C-15)、24. 9(C-16)、
48. 0(C-17)、53. 5(C-18)、39. 3(C-19)、39. 3(C-
20)、31. 0(C-21)、37. 2(C-22)、28. 1(C-23)、15. 6
(C-24)、16. 5(C-25)、17. 4(C-26)、23. 9(C-27)、
32第 1 期 黄 健等:水蓼化学成分的分离与鉴定
21. 4(C-29)、17. 5(C-30)。以上数据与文献[5]
中乌索酸波谱数据相一致,故鉴定化合物 3 为乌
索酸(ursolic acid) ,为从该植物中首次分离得到。
化合物 4:白色针状结晶(CH3OH) ,Lieber-
mann-Burchard 反应阳性。在 1H-NMR(CDCl3,
300 MHz)谱中:δ 0. 76(3H,s)、0. 77(3H,s)、
0. 90(3H,s)、0. 91(3H,s)、0. 93(3H,s)、0. 98
(3H,s)、1. 13(3H,s)为 7 组甲基质子信号;
δ 3. 21(1H,dd,J = 9. 0、6. 0 Hz,H-3)为 1 个连氧
碳上质子信号;δ 5. 28(1H,br s,H-12)为 1 个双
键碳上质子信号。13C-NMR(CDCl3,75 MHz)谱
共给出 30 个碳信号,其中 δ 183. 4(C-28)为 1
个羧基碳信号,δ 122. 7(C-12)、143. 6(C-13)
为1 组双键碳信号;其余碳信号归属如下:δ
38. 4(C-1)、27. 7(C-2)、79. 0(C-3)、38. 8(C-
4)、55. 2(C-5)、18. 3(C-6)、32. 6(C-7)、39. 3
(C-8)、47. 6(C-9)、37. 1(C-10)、23. 0(C-
11)、41. 6(C-14)、27. 2(C-15)、23. 4(C-16)、
46. 4(C-17)、41. 0(C-18)、45. 9(C-19)、30. 7
(C-20)、33. 1(C-21)、32. 6(C-22)、28. 1(C-
23)、15. 5(C-24)、15. 3(C-25)、17. 1(C-26)、
25. 9(C-27)、33. 8(C-29)、23. 6(C-30)。以
上数据与文献[6]中齐墩果酸波谱数据相一
致,故鉴定化合物 4 为齐墩果酸(oleanolic
acid) ,为从该植物中首次分离得到。
化合物 5:白色针状结晶(CH3OH) ,Lieber-
mann-Burchard 反应阳性。在 1H-NMR(CDCl3,
300 MHz)谱中:δ 0. 78(3H,s)、0. 91(3H,s)、
0. 92(3H,d,J = 6. 0 Hz)、0. 99(3H,s)、1. 00(3H,
d,J = 6. 0 Hz)、1. 05(3H,s)、1. 16(3H,s)为 7 组
甲基质子信号;δ 3. 23(1H,dd,J = 12. 0、6. 0 Hz,
H-3)为 1 个连氧碳上质子信号;δ 5. 53(1H,dd,
J = 10. 3、3. 0 Hz,H-11)、5. 96 (1H,d,J =
10. 5 Hz,H-12)为双键碳上 2 个质子信号。
13C-NMR(C5D5N,75 MHz)谱共给出 30 个碳信
号,其中 δ 179. 3(C-28)为 1 个羧基碳信号,
δ 133. 6(C-11)、129. 3(C-12)为 1 组双键碳信号;
其余碳信号归属如下:δ 38. 5(C-1)、23. 1(C-2)、
77. 9(C-3)、39. 4(C-4)、55. 0(C-5)、18. 1(C-6)、
30. 9(C-7)、41. 9(C-8)、53. 3(C-9)、36. 5(C-
10)、89. 3(C-13)、42. 1(C-14)、27. 8(C-15)、25. 8
(C-16)、45. 1(C-17)、60. 4(C-18)、38. 5(C-19)、
40. 2(C-20)、31. 4(C-21)、31. 9(C-22)、28. 3(C-
23)、15. 8(C-24)、16. 1(C-25)、19. 1(C-26)、18. 1
(C-27)、18. 1(C-29)、19. 2(C-30)。以上数据与
文献[7]中 3β,13β-二羟基-11-烯-28-乌索酸波谱
数据相一致,故鉴定化合物 5 为 3β,13β-二羟
基-11-烯-28-乌索酸(3β,13β-dihydroxy-urs-11-
en-28-oic acid) ,为从蓼属植物中首次分离得
到。
化合物 6:无色针状结晶(CH3OH) ,mp
238 ~ 240 ℃,FeCl3 反应与溴甲酚绿反应均为阳
性。在 1H-NMR (DMSO-d6,300 MHz)谱中:
δ 6. 92(2H,s,H-3,7)为 2 个芳香质子信号;
δ 9. 18(3H,s,4,5,6-OH)、12. 17(1H,s,1-OH)为
4 个 活 泼 质 子 信 号。 13C-NMR (DMSO-d6,
75 MHz)谱共给出 7 个碳信号:δ 167. 6(C-1)、
120. 6(C-2)、108. 9(C-3,7)、145. 5(C-4,6)、
138. 1(C-5)。以上数据与文献[8]中没食子酸波
谱数据相一致,故鉴定化合物 6 为没食子酸(gal-
lic acid)。
化合物 7:无色针晶(CH3OH) ,[α]
25
D -3. 0°(c
= 0. 20,CDCl3)。在
1H-NMR(CDCl3,300 MHz)
谱中:δ 0. 87(3H,s)、0. 97(3H,s)、1. 04(3H,s)
为 3 组甲基质子信号;δ 3. 33(1H,brs,H-2)、
3. 80(1H,dd,J = 12. 0、6. 0 Hz,H-10)为 2 个
连 氧 碳 上 质 子 信 号。 13 C-NMR (CDCl3,
75 MHz)谱共给出 15 个碳信号,其中 δ 80. 9
(C-10)、75. 1(C-2)为 2 个连氧碳信号;其余
碳信号归属如下:δ 34. 7(C-1)、26. 0(C-3)、
26. 3(C-4)、44. 2(C-5)、50. 5(C-6)、20. 7(C-
7)、33. 1(C-8)、35. 5(C-9)、47. 6(C-11)、7. 2
(C-12)、28. 3(C-13)、31. 4(C-14)、5. 4(C-
15)。以上数据与文献[9]中(-)-clovane-2,9-
diol波谱数据相一致,故鉴定化合物 7 为(-)-
clovane-2,9-diol,为从蓼属植物中首次分离得
到。
化合物 8:黄色粉末(CH3OH)。三氯化铁-铁
氰化钾反应阳性,示结构中有酚羟基;盐酸-镁粉
反应阳性,示为黄酮类化合物。与槲皮素对照品
共薄层检测,经 3 种不同的溶剂系统展开,其薄层
行为完全一致,故鉴定化合物 8 为槲皮素
(quercetin)。
化合物 9:黄色粉末(CH3OH)。三氯化铁-铁
氰化钾反应阳性,示结构中有酚羟基;盐酸-镁粉、
Molisch 反应均为阳性,示为黄酮苷类化合物。
1H-NMR(DMSO-d6,300 MHz)谱中:δ 7. 30(1H,
br s,H-2)、6. 87(1H,d,J = 9. 0 Hz,H-5)、7. 26
42 沈 阳 药 科 大 学 学 报 第 29 卷
(1H,d,J = 9. 0 Hz,H-6)为 B 环 ABX 偶合系统
质子信号;δ 12. 7(1H,s)为 5 位活泼质子信号;
δ 6. 21(1H,d,J = 3. 0 Hz)、6. 39(1H,d,J =
3. 0 Hz)分别为 A 环H-6,8 的质子信号;δ 0. 82
(3H,d,J = 6. 0 Hz)为鼠李糖甲基质子信号;
δ 5. 26(1H,br s)为鼠李糖端基质子信号;
δ 3. 11 ~ 4. 71 为 鼠 李 糖 上 其 余 质 子 信 号。
13C-NMR(DMSO-d6,75 MHz)δ:156. 5(C-2)、
134. 3(C-3)、177. 8(C-4)、161. 3(C-5)、98. 8(C-
6)、164. 3(C-7)、93. 7(C-8)、157. 4(C-9)、104. 1
(C-10)、121. 2(C-1)、115. 5(C-2)、145. 3(C-
3)、148. 5(C-4)、115. 7(C-5)、120. 8(C-6)、
101. 9(C-1″)、70. 4(C-2″)、70. 6(C-3″)、71. 2(C-
4″)、70. 1(C-5″)、17. 5(C-6″)。以上数据与文献
[10]中槲皮苷波谱数据一致,故鉴定化合物 9 为
槲皮苷(quercitrin)。
化合物 10:黄色粉末(CH3OH)。三氯化铁-
铁氰化钾反应阳性,示结构中有酚羟基;盐酸-镁
粉、Molisch反应均为阳性,示为黄酮苷类化合物。
与芦丁对照品共薄层检测,经 3 种不同的溶剂系
统展开,其薄层行为完全一致,故鉴定化合物 10
为芦丁(rutin)。
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Isolation and identification of chemical constituents
from whole plant of Polygonum hydropiper L.
HUANG Jian,HOU Peng-yi,WU Li-jun,GAO Hui-yuan
(Key Laboratory of Structure - Based Drug Design & Discovery,Ministry of Education,Shenyang Pharma-
ceutical University,Shenyang 110016,China)
Abstract:Objective To study the chemical constituents from whole plant of Polygonum hydropiper L.
Methods Compounds from 75% ethanol extract of P. hydropiper L. were isolated by silica gel,Sephadex
LH-20 column chromatographties,together with recrystallization method,and their structures were identified
by means of NMR spectral analysis and the physico-chemical properties. Results Ten compounds were ob-
tained and elucidated as taraxerone(1) ,friedelanol(2) ,ursolic acid(3) ,oleanolic acid(4) ,3β,13β-di-
hydroxy-urs-11-en-28-oic acid(5) ,gallic acid(6) ,(-)-clovane-2,9-diol(7) ,quercetin(8) ,quercitrin
(9) ,rutin(10) ,respectively. Conclusions Compounds 1-4 are isolated from this plant for the first time;
compounds 5,7 are isolated from the Polygonum genus for the first time.
Key words:Polygonum hydropiper L.;chemical constituent;structure identification
52第 1 期 黄 健等:水蓼化学成分的分离与鉴定