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朝鲜槐化学成分研究



全 文 :基金项目:山东省国际科技合作计划项目(No. 2012GHZ21903)
作者简介:于蓓蓓,女,助理研究员,研究方向:中药化学及制剂研究,E - mail:ybb137@ 163. com
朝鲜槐化学成分研究
于蓓蓓,于宗渊,赵渤年
(山东省中医药研究院,山东 济南 250012)
摘要:目的 研究马鞍树属植物朝鲜槐的化学成分。方法 用硅胶、ODS、Sephadex LH - 20 柱层析的方法分离
纯化,通过波谱解析鉴定化合物结构。结果 分离得到 7 种化合物,分别鉴定为(-)- cytisine (1)、(-)- N -
methylcytisine(2)、(-)- N - ethylcytisine(3)、N - methylenehydroxycytisine(4)、(-)- N -(2 - oxopyrrolidinometh-
yl)cytisine(5)、di - O - methyldaidzein(6)、formononetin - 7 - O - β - D - apiofuranosy -(1→6)- β - D - glucopyrano-
side(7)。结论 化合物 3、4 首次从马鞍树属植物中分离得到,化合物 5 首次从朝鲜槐植物中分离得到。
关键词:马鞍树属;朝鲜槐;化学成分;分离;纯化
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A 文章编号:2095 -5375(2016)06 -0315 -003
doi:10. 13506 / j. cnki. jpr. 2016. 06. 002
Study on chemical constituents of Maackia amurensis
YU Beibei,YU Zongyuan,ZHAO Bonian
(Shandong Academy of Chinese Medicine,Jinan 250012,China)
Abstract:Objective To study the chemical constituents of Maackia amurensis Rupr. et Maxim.Methods The com-
pounds were isolated and purified by silica gel,ODS,Sephadex LH - 20 column chromatography. The structures of the com-
pounds were elucidated by NMR and mass spectrometry analysis. Results Seven compounds were isolated and their struc-
tures were established as (-)- cytisine(1),(-)- N - methylcytisine(2),(-)- N - ethylcytisine(3),N - methylene-
hydroxycytisine(4),(-)- N -(2 - oxopyrrolidinomethyl)cytisine(5),di - O - methyldaidzein(6),formononetin - 7 - O
- β - D - apiofuranosy - (1→6)- β - D - glucopyranoside(7). Conclusion Compound 3 and 4 were obtained from
Maackia genus for the first time. Compound 5 were obtained from Maackia amurensis Rupr. et Maxim. for the first time.
Key words:Maackia;Maackia amurensis;Chemical constituent;Separation;Purification
朝鲜槐(Maackia amurensis Rupr. et Maxim.)又
名怀槐、山槐、高丽槐,是豆科马鞍树属的一种落叶
乔木。其在我国东北地区广泛分布,尤以黑龙江省
为多,在内蒙古、河北、山东等地也有分布,在俄罗斯
远东地区、朝鲜、日本分布也较多。作为一种民间
药,朝鲜槐的茎、枝、树皮有祛风湿功能,用于治疗风
湿性关节炎,其花和树皮可用于止血,树皮还可镇
痛、健胃。俄罗斯远东地区用朝鲜槐的叶及枝皮治
疗肝脏疾病和胆囊炎,其内皮粉末用来治疗深度伤
口和久不愈合的溃疡。朝鲜族用朝鲜槐的叶及树皮
治疗肿瘤[1 - 3]。虽然朝鲜槐在民间应用广泛,但其
发挥药效的物质基础至今仍不明确。文献报道,朝
鲜槐含大量的黄酮及生物碱类化合物[2]。为寻找
其有效成分,我们从朝鲜槐树皮的乙醇提取物分离、
鉴定出 5 个生物碱成分(-)- cytisine(1)、(-)-
N - methylcytisine(2)、(-)- N - ethylcytisine(3)、
N - methylenehydroxycytisine(4)、(-)- N - (2 -
oxopyrrolidinomethyl)cytisine(5),和 2 个黄酮类成分
di - O - methyldaidzein(6)、formononetin - 7 - O - β
- D - apiofuranosy -(1→6)- β - D - glucopyrano-
side(7)。其中化合物 3、4 首次从马鞍树属植物中
分离得到,化合物 5 首次从朝鲜槐植物中分离得到。
1 仪器、试剂和材料
WC - 1 型显微熔点测定仪;Jeol GX270AM -
500 型核磁共振仪(内标为 TMS,溶剂为 CDCl3,DM-
SO - d6);DMS - DX - 300 型质谱仪;ZFQ - 85A 旋
·513·药学研究·Journal of Pharmaceutical Research 2016 Vol. 35,No. 6
转蒸发器。柱层析与薄层层析用硅胶(青岛海洋化
工厂);反相硅胶 (PR - 18,75 μm,YMC 公司);
Sephadex LH - 20 柱(Sigma 公司)。化学试剂均为
分析纯。
朝鲜槐树皮 2014 年 5 月采集于吉林省长白山
地区,经本院中药资源研究室主任林慧彬研究员鉴
定,其来源于豆科马鞍树属植物朝鲜槐(Maackia
amurensis Rupr. et Maxim.)。
2 提取与分离
将朝鲜槐干燥树皮 5 kg,切小段,用 95% 乙醇
回流提取 3 次,将提取液浓缩,得流浸膏 1. 01 kg。
将流浸膏用热水混悬,加 10%的盐酸至 pH = 2,用
乙醚萃取 3 次,回收溶剂,得乙醚萃取物 132 g,水层
以 25%的氨水碱化至 pH = 10,用二氯甲烷萃取 3
次,水层以碳酸钾饱和,再用二氯甲烷萃取至
Dragendorffs反应阴性,二氯甲烷萃取液液合并,减
压干燥,得萃取物 34. 1 g。二氯甲烷萃取物经反复
硅胶柱(二氯甲烷 - 甲醇 - 28%氨水系统梯度洗
脱)、反相硅胶柱(甲醇 -水洗脱)、Sephadex LH -
20 柱(甲醇 -水洗脱)层析分离纯化,重结晶,得化
合物 1(105 mg)、化合物 2(46 mg)、化合物 3(21
mg)、化合物 4(20 mg)、化合物 5(21 mg)、化合物 6
(53 mg)、化合物 7(441 mg)。
3 结构鉴定
3. 1 化合物 1 无色针晶,电喷雾电离质谱(ESI -
MS)给出[M + H]+峰 191. 4,[M + Na]+峰 213. 4,
[2M + H]+峰 381. 5,[2M + Na]+峰 403. 6,[3M +
Na]+峰 593. 6,确定其分子量为 190。1 H - NMR
(CDCl3)中显示有 13 个质子信号,其中 δ 7. 30 (1
H,dd,J = 9. 0,7. 2 Hz),6. 46(1 H,d,J = 9. 0 Hz) ,
6. 01 (1H,d,J = 7. 2 Hz)为金雀花碱型生物碱母核
4,3,5 位氢质子信号,δ 4. 13 (1 H,d,J = 15. 6 Hz),
3. 90(1 H,dd,J = 15. 6,6. 6 Hz)为 10 位氢特征信
号,结合13 C - NMR 中给出金雀花碱型生物碱母核
2,3,4,5,6 位碳特征信号:δ 163. 7,116. 8,138. 9,
105. 1,151. 0,推断化合物为金雀花碱型生物碱。参
考已知文献[4],确定化合物 1 为 (-)- cytisine。具
体核磁信号归属见表 1 ~ 2。
3. 2 化合物 2 白色粉末,ESI - MS 给出 [M +
H]+ 峰 205. 4,确定其分子量为 204。该化合物
NMR谱图与化合物 1 相似,仅多一组氢信号 (δ
2. 12,s,3 H)和一个碳信号 (δ 46. 1),从峰裂分及
化学位移值判断其为 > N - CH3信号。参考已知文
献[5],确定化合物 2 为(-)- N - methylcytisine。
具体核磁信号归属见表 1 ~ 2。
3. 3 化合物 3 白色粉末,1 H - NMR (CDCl3)中
显示有 18 个质子信号,其中 δ 7. 28 (1 H,dd,J =
9. 0,6. 6 Hz),6. 44 (1 H,d,J = 9. 0 Hz) ,5. 98(1 H,
d,J = 6. 6 Hz)为金雀花碱型生物碱母核 4,3,5 位
氢质子信号,4. 13(1 H,d,J = 15 Hz),3. 70(1 H,
dd,J = 15,7. 2 Hz)为 10 位氢特征信号,结合13 C -
NMR中给出金雀花碱型生物碱母核 2,3,4,5,6 位
碳特征信号:δ 163. 5,116. 7,138. 8,105. 3,150. 6,
推断化合物为金雀花碱型生物碱。与化合物 1 的氢
谱比较,该化合物谱图中多 2 组氢信号:δ 0. 91 (t,J
= 7. 0 Hz,3 H)和 δ 2. 23 (q,J = 7. 0 Hz,2 H),从峰
裂分及耦合常数判断其为 > N - CH2CH3信号。ESI
- MS 给出 [M + H]+ 峰 219. 3,[M + Na]+ 峰
241. 3,[2M + H]+峰 437. 5,[2M + Na]+峰 459. 5,
确定其分子量为 218。参考已知文献[6],确定化合
物 3 为(-)- N - ethylcytisine。具体核磁信号归属
见表 1 ~ 2。
3. 4 化合物 4 白色粉末,1 H - NMR (CDCl3)中
显示有 15 个质子信号,其中 δ 7. 25 (1 H,dd,J =
9. 0,7. 2 Hz),6. 45 (1 H,d,J = 9. 0 Hz) ,5. 65(1H,
d,J = 6. 6 Hz)为金雀花碱型生物碱母核 4,3,5 位
氢质子信号,4. 02 (1 H,d,J = 15. 6 Hz),3. 82(1 H,
dd,J = 15. 6,6. 0 Hz)为 10 位氢特征信号,结合13 C
- NMR 中给出金雀花碱型生物碱母核 2,3,4,5,6
位碳特征信号:δ 163. 5,116. 3,138. 6,105. 0,
151. 4,推断化合物为金雀花碱型生物碱。其在 δ
87. 7 有一个碳信号,推测为 > N - CH2 - O 信号,而
ESI - MS 给出[M + H]+峰 221. 3,确定其分子量为
220。参考已知文献[7],确定化合物 4 为 N - methyl-
enehydroxycytisine。具体核磁信号归属见表 1 ~ 2。
3. 5 化合物 5 白色粉末 (CHCl3)。
1 H - NMR
(CDCl3)中显示 δ 7. 25(1 H,dd,J = 9. 0,7. 2 Hz),
6. 45(1 H,d,J = 9. 0 Hz) ,5. 95(1 H,d,J = 7. 2 Hz)
为金雀花碱型生物碱母核 4,3,5 位氢质子信号,
4. 01(1 H,d,J = 15 Hz),3. 89(1 H,dd,J = 15,6. 0
Hz)为 10 位氢特征信号,结合13 C - NMR 中给出金
雀花碱型生物碱母核 2,3,4,5,6 位碳特征信号:δ
163. 5,116. 3,138. 7,105. 1,151. 2,推断化合物为金
雀花碱型生物碱。1H - NMR中 δ 3. 85(1 H,d,J = 11
Hz)与 3. 72(1 H,d,J = 11 Hz)信号显示有单独 -
CH2 -存在,推测为 > N - CH2 - N <,
13 C - NMR 中
δ 176. 5,32. 3,17. 6,48. 7 提示有内酰胺羰基及 3 个
亚甲基组成的 2 -吡咯烷酮结构存在,而 ESI - MS
·613· 药学研究·Journal of Pharmaceutical Research 2016 Vol. 35,No. 6
给出[M + H]+峰 288. 3,确定其分子量为 287。参
考已知文献[5],确定化合物 5 为(-)- N -(2 - ox-
opyrrolidinomethyl)cytisine。具体核磁信号归属见表
1 ~ 2。
表 1 化合物 1 ~ 5 的1H - NMR(600 MHz)数据(溶剂 CDCl3,δ ppm,J = Hz)
H 1 2 3 4 5
3 6. 46 d,J = 9. 0 6. 44 d,J = 9. 0 6. 44 d,J = 9. 0 6. 45 d,J = 9. 0 6. 45 d,J = 9. 0
4 7. 30 dd,J = 9. 0,7. 2 7. 29 dd,J = 9. 0,6. 6 7. 28 dd,J = 9. 0,7. 0 7. 25 dd,J = 9. 0,7. 2 7. 25 dd,J = 9. 0,7. 2
5 6. 01 d,J = 7. 2 6. 00 d,J = 6. 6 5. 97 d,J = 7. 0 5. 65 d,J = 5. 4 5. 95d,J = 7. 2
7 2. 91 m 2. 97 m 2. 98 m 2. 92 m 2. 95 m
8 1. 90 m
1. 85 m
1. 73 m
1. 84 m
1. 84 m
1. 69 m
1. 98 m
1. 70 m
9 2. 34 m 2. 42 m 2. 46 m 2. 27 m 2. 39 m
10
4. 13 d,J = 15. 6
3. 90 dd,J = 15. 6,6. 6
4. 04 d,J = 15
3. 90 dd,J = 15. 6,7. 2
4. 13 d,J = 15
3. 70 dd,J = 15. 6,7. 2
4. 02 d,J = 15. 6
3. 82 dd,J = 15. 6,6. 0
4. 01 d,J = 15
3. 89 dd,J = 15,6. 0
11
13
3. 00 ~ 3. 13 m
2. 82 ~ 2. 90 m
2. 55 m
2. 92 m
2. 74 m
2. 61 m
2. 84 m
2. 60 m
2. 73 m
2. 56 m
14 2. 12 s 2. 33 q,J = 7. 2 4. 32 s
3. 85 d,J = 11
3. 72 d,J = 11
15 0. 91 t,J = 7. 2 -
16 2. 37 m
17 1. 83 m
18 3. 23 m
19 6. 45 d,J = 9. 0
表 2 化合物 1 ~ 5 的13 C - NMR(600 MHz)数据
(溶剂 CDCl3,δ ppm)
C 1 2 3 4 5
2 163. 7 163. 8 163. 5 163. 5 163. 5
3 116. 8 116. 7 116. 7 116. 3 116. 3
4 138. 9 138. 7 138. 8 138. 6 138. 7
5 105. 1 104. 9 105. 3 105. 0 105. 1
6 151. 0 151. 5 150. 6 151. 4 151. 2
7 35. 5 35. 4 35. 5 34. 8 34. 8
8 26. 3 25. 4 25. 8 26. 3 26. 3
9 27. 7 27. 9 27. 7 27. 9 27. 9
10 49. 7 50. 0 49. 7 50. 0 50. 0
11 52. 9 62. 5 62. 9 57. 7 57. 8
13 53. 9 62. 1 63. 9 58. 7 58. 7
14 46. 1 49. 7 87. 7 63. 8
15 17. 8 -
16 176. 5
17 32. 3
18 17. 6
19 48. 7
3. 6 化合物 6 白色粒状结晶(二氯甲烷 -甲醇)。
UV 254 nm 下斑点显蓝色,盐酸 -镁粉反应阴性,醋
酸镁反应阳性,三氯化铁反应阴性,表明该化合物可
能为查耳酮或异黄酮,且不含有酚羟基。ESI - MS
给出[M + H]+峰 283. 3,确定其分子量为 282。1 H
- NMR (600 MHz,CDCl3)中,7. 92 (1 H,s)为异黄
酮 2 位氢质子特征信号。从氢谱中还可看出 ABX
偶合体系 8. 21(1 H,d,J = 9. 0 Hz),7. 00(1 H,m) ,
6. 86(1 H,d,J = 2. 4 Hz)为 A 环 5,6,8 位芳香质子
信号,而 7. 50(2 H,d,J = 7. 8 Hz),6. 97(2 H,m)分
别为 B 环 2,6及 3,5 位 AABB 取代质子信号,
故该化合物为 4,7 -二取代异黄酮,结合高场区给
出 2 个甲氧基质子信号 3. 85(3 H,s),3. 92(3 H,
s) ,参考已知文献[8],确定化合物 6 为 di - O -
methyldaidzein。
3. 7 化合物 7 白色无定型粉末(甲醇),FeCl3反
应阴性,提示化合物结构中不含酚羟基。ESI - MS
给出[M + H]+峰 563. 4,确定其分子量为 562。1 H
- NMR (600 MHz,DMSO - d6)谱中,8. 46(1 H,s)
为异黄酮 2 位氢质子特征信号;AABB 峰 7. 54 (2
H,d,J = 7. 8 Hz,H - 2,6),7. 00(2 H,d,J = 7. 8
Hz,H -3,5)分别为 B 环 C -4 有取代基的 2,6
及 3,5 氢质子信号;ABX 偶合体系 8. 06 (1 H,d,
J = 9. 0 Hz),7. 15(1 H,dd,J = 9,2. 1 Hz) ,7. 39(1
H,d,J = 2. 1 Hz)分别为 A 环 5,6,8 位芳香质子信
号,5. 12(1 H,d,J = 7. 2 Hz,4. 85(1 H,d,J = 3. 0
Hz)为 2 个单糖端基质子信号,根据端基氢偶合常
数值并结合 13C - NMR 数据(见表 3),确定糖部分
为 β - D -芹糖 -(1→6)- β - D -吡喃葡萄糖。将
其酸水解,薄层色谱(TLC)检查,与标准品共高效薄
层色谱,证实有 β - D -芹糖及 β - D -葡萄糖存
在,另有质子信号 δ 5. 49 - 4. 92 (3H,2″,3″,4″ -
OH),4. 33 - 4. 80(3H,2,3,5- OH) ,3. 79(3H,
·713·药学研究·Journal of Pharmaceutical Research 2016 Vol. 35,No. 6
s,4 - OCH3)。以上数据与文献报道
[9]一致,确定
化合物 7 为 formononetin - 7 - O - β - D - apio-
furanosy -(1→6)- β - D - glucopyranoside。
表 3 化合物 6、7 的 NMR(600 MHz)数据
(溶剂 DMSO - d6,δ ppm,J = Hz)
位置
6 7
1H - NMR 13C - NMR 1H - NMR
2 7. 92(1 H,s) 154. 2 8. 46(1 H,s)
3 124. 5
4 175. 1
5 8. 21(1 H,d,J =9. 0 Hz) 127. 4 8. 06(1 H,d,J =9. 0)
6 7. 00(1 H,m) 116. 1 7. 15(1 H,dd,J =9,2. 1)
7 161. 9
8 6. 86(1 H,d,J =2. 4 Hz) 103. 9 7. 39(1 H,d,J =2. 1)
9 157. 5
10 118. 9
1 123. 8
2,6 7. 50(2 H,d,J =7. 8 Hz) 130. 6 7. 54(2 H,d,J =7. 8)
3,5 6. 97(2 H,m) 114. 1 7. 00(2 H,d,J =7. 8)
4 159. 5
7 - OMe 3. 92(3 H,s)
4 - OMe 3. 85(3 H,s) 55. 6 3. 79(3 H,s)
1″ 100. 4 5. 12(1 H,d,J =7. 2)
2″ 73. 5
3″ 77. 0
4″ 70. 1 3. 13 ~ 3. 65 m
5″ 77. 7
6″ 66. 4
1″ 110. 9 4. 85(1 H,d,J =3. 0)
2″ 77. 5
3. 13 ~ 3. 65 m3″ 78. 2
4″ 73. 6
5″ 61. 1
4 结论
从朝鲜槐树皮乙醇提取物中分离得到 5 个金雀
花碱型生物碱(化合物 1 ~ 5),1 个异黄酮(化合物
6)和 1 个异黄酮二糖苷(化合物 7),其中化合物 3、
4 首次从马鞍树属植物中分离得到,化合物 5 首次
从朝鲜槐植物中分离得到。
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