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山莓化学成分研究



全 文 :山莓化学成分研究
邬美玉(上海市奉贤区中心医院,上海 201400)
[作者简介] 邬美玉(1980-) ,女,本科. Tel: (021)57416150,E-mail:
hkchemistry@ yahoo. cn.
[摘要] 目的 对山莓的化学成分进行研究。方法 采用硅胶柱色谱、Sephadex-20 柱色谱、重结晶,并经高效液相色谱
等技术提取分离山莓的化学成分,用 UV、IR、EI-MS、ES-MS 及 NMR 等光谱方法鉴定化合物结构。结果 从山莓乙醇提取物
的石油醚部位分离得到化合物 1 ~ 6,分别鉴定为豆甾醇(1)、β-谷甾醇(2)、胡萝卜苷(3)、Homofukinolide (4)、Bakkenolide-B
(5)、Bakkenolide-D(6) ;从二氯甲烷部位分离得到化合物 7 ~ 10,分别鉴定为 4-羟基-3-甲氧基苯甲酸(7)、芹菜素(8)、木樨草
素(9)、山莓素 (10)。结论 化合物 4、5、6、7、8、9 首次从山莓子中分离得到,化合物 10 是新化合物。
[关键词] 山莓;化学成分;提取分离;结构鉴定
[中图分类号] R284 [文献标志码] A [文章编号] 1006 - 0111(2011)04 - 0287 - 04
Study on chemical constituents in Rubus corchorifolius
WU Mei-Yu (The Central Hospital of Fengxian District,Shanghai 201400,China)
[Abstract] Objective To study the chemical constituents in Rubus corchorifolius. Methods Chromatography on silica gel
column,Sephadex LH-20 columm,recrystallization and preparative HPLC technique were used to isolate and purify the compounds.
Spectroscopy methods including UV,IR,EI-MS,ES-MS and NMR were used to elucidate the structures of compounds. Results Ten
compounds were obtained and identified as:stigmasterol (1) ,beta-sitosterol (2) ,daucosterol (3) ,4-hydro-3-methlbenzal acid (4) ,
apigenin (5) ,luteolin (6) ,Homofukinolide (7) ,Bakkenolide-B (8) ,Bakkenolide-D (9) ,3,5,9-trihydroxy-7,8-dihydrocyclopenta
[g]chromene-2,6-dione(10). Conclusion Compound 4,5,6,7,8,9 were isolated from Rubus corchorifolius for the first time.
Compound 10 was a new compound.
[Key words] Rubus corchorifolius;chemical constituent;isolation;structure identification
山莓 Rubus corchorifolius L. f. 是蔷薇科悬钩子
属 Rubus L.中的一种落叶灌木。广泛分布在我国除
东北、内蒙古、新疆、西藏外的其他各省、市、自治区,
在海拔 300 ~ 1 500 m 的向阳山坡、溪边、山谷、荒地
和灌木丛中大量生长[1]。民间常将果实作为覆盆
子的代用品,属温肾助阳药,具有补肾固精、助阳缩
尿的功能,用于肾虚遗尿、小便频数、阳痿早泄、遗
精、滑精等。现代药理学研究显示,山莓具有清热利
咽、解毒、消肿、敛疮等作用,主治咽喉肿痛、多发性
脓肿、乳腺炎等症。国内外学者对其化学成分进行
一些研究,从中分离出香豆素、茶多酚、鞣质、生物
碱、黄酮类等化合物[2,3]。但是并未找到山莓温肾
助阳药效的物质基础。因此继续研究山莓的化学成
分,并在此基础上寻找具有温肾助阳活性成分,对补
肾药物的开发具有重要意义。本研究对山莓的化学
成分进行了较系统地研究,从中得到了 10 个化合
物,其中化合物 4、5、6、7、8、9 首次从山莓中分离得
到,山莓素(10)是新化合物。
1 材料与仪器
1. 1 仪器和试剂 ZMD83-1 型电热熔点测定仪
(上海精密仪器仪表公司) ;R205 型旋转蒸发器(上
海申生科技有限公司) ;Bruker DEX-400 型核磁共
振仪[四甲基硅烷(TMS)为内标,德国布鲁克公
司];Varian MAT-212 质谱仪(美国瓦里安公司) ;
Sephadex LH-20 (上海安玛西亚技术有限公司) ;薄
层层析以及主层析所用硅胶均为青岛海洋化工集团
公司产品;所用试剂均为分析纯(上海国药化学试
剂有限公司)。
1. 2 材料 山莓采自福州城郊高盖山,经山东中医
药大学药学院周长征副教授鉴定为蔷薇科悬钩子属
植物山莓 Rubus corchorifolius L. f.干燥成熟果实。
1. 3 提取和分离 取山莓干燥果实 20 kg,75%乙
醇渗漉提取 6 次,合并渗漉液,减压浓缩至无醇味,
得到的混悬液依次用石油醚、二氯甲烷萃取,合并萃
取液,减压浓缩,分别得到各部位干浸膏:石油醚部
分 80 g,二氯甲烷部分 220 g。石油醚部分(80 g)
经反复硅胶柱层析,石油醚-乙酸乙酯系统(30∶1 ~
1∶1)梯度洗脱及重结晶纯化得到化合物 1(59
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mg)、2 (45 mg)、3 (61 mg)、4(42 mg)、5(71
mg)、6(47 mg)。二氯甲烷部分(220 g)经反复硅
胶柱层析,氯仿-甲醇系统(30∶1∶1)梯度洗脱,
再经 Sephadex LH-20 及制备高效液相分离纯化,
得到化合物 7(55 mg)、8(62 mg)、9(73 mg)、10
(60 mg)。化合物结构如下:
2 结果
化合物 1:白色针晶(CHCl3) ,m. p.:160 ~ 162
℃,Libermann-Burchard 反 应 阳 性。 1 H-NMR
(CDCl3)δ ppm:5. 35 (1H,m,6-H ) ,5. 30 (1H,
m,22-H ) ,5. 04 (1H,m,23-H ) ,3. 52 (1H,m,3-
H ) ,0. 7 ~ 2. 3 (m,CH,CH2) ,1. 02 (3H,d,21-
CH3) ,0. 97(3H,s,19-CH3) ,0. 85 (6H,d,26-
CH3,27-CH3) ,0. 82 (3H,29-CH3) ,0. 70(3H,s,
18-CH3)。
13C-NMR (CDCl3)δ ppm:37. 27 (1-C) ,
31. 69(2-C) ,71. 82 (3-C) ,42. 33 (2-C) ,140. 77
(5-C) ,121. 71 (6-C) ,31. 88 (7-C) ,31. 92 (8-C) ,
50. 16 (9-C) ,36. 15 (10-C) ,21. 09 (11-C) ,39. 70
(12-C) ,42. 33 (13-C) ,56. 88 (14-C) ,24. 30 (15-
C) ,28. 24 (16-C) ,56. 79 (17-C) ,12. 24 (18-C) ,
19. 81 (19-C) ,39. 79 (20-C) ,21. 09 (21-C) ,
138. 30 (22-C) ,129. 30 (23-C) ,51. 24 (24-C) ,31.
92 (25-C) ,19. 40 (26-C) ,21. 09 (27-C) ,25. 40
(28-C) ,11. 86 (29-C)。化合物 1 与豆甾醇标准品
混熔熔点不下降,两者的 Rf 值及 IR谱相同。根据
以上化学性质及波谱数据,并与文献[4]对照,鉴定
为豆甾醇(stigmasterol)。
化合物 2:白色针状结晶(EtOAc) ,m. p.:140 ~
142 ℃,EI-MS提示分子量为 414,IR、Rf 值与 β-谷甾
醇标准品一致,混合熔点不下降,确定为 β-谷甾醇。
化合物 3:白色粉末 (氯仿-甲醇) ,m. p.:286
~ 287 ℃,Liebermann-Burchard 反应阳性,Molish
反应呈阳性。IR中出现 3 400 cm -1的羟基吸收峰
及 1 000 ~ 1 200 cm -1的苷键吸收峰,与文献报道胡
萝卜苷 IR 数据一致。TLC 中(氯仿:甲醇 = 8∶1)
Rf = 0. 4,与胡萝卜苷标准品对照,显色一致。因此
鉴定该化合物为胡萝卜苷。
化合物 4:白色结晶,m. p.:184 ~ 186 ℃,质谱显
示分子量为 430,分子式为 C25H34O6,核磁数据比较文
献[5],确认化合物 4为蜂斗菜内酯(Homofukinolide)。
化合物5:白色结晶,EI-MS给出分子量390,
分子式为C20H30O6,不饱和度为8,IR(KBr,cm
-1) :
1 785,1 145,1 039 示有 γ 内酯环;3 100,1 651,850
示有双键,且 1 651 示末端双键。 1 HNMR (500
MHz,CDCl3,δ)中有 5 个甲基信号:0. 89 (3H,d,
J = 6. 8 Hz) ,1. 10 (3H,s) ,1. 75 (3H,s) ,1. 80
(3H,d,J = 7. 0 Hz) ,1. 91(3H,s) ,其中 1. 75 是 20
位甲基,1. 80 是 19 位甲基,1. 91 是乙酰基。5. 92
含一个 H的 qq 峰提示有 OCOC(CH3)= CHCH3 存
在;4. 62 含两个 H 的三重峰是 12 位 H,这也说明
双键在 11 位;5. 11 含一个 H 的 ddd 峰是 1 位 H;
5. 73 含一个 H的 d峰(J = 11. 5 Hz)是 9 位 H,1. 35
含一个 H 的 ddd 峰是 4 位 H。由13 CNMR 和 DEPT
数据得知,分子中有 5 个伯碳,5 个叔碳,7 个季碳
(内含一个酯羰基碳 δ177. 4,一个乙酰羰基碳
δ169. 9,一个和双键共轭的酯羰基碳 δ167. 2,两个
烯键碳 δ147. 7 和 δ136. 6) ,δ147. 7,136. 6,128. 2
和 108. 2 说明分子中有两个烯键。这样扣除 3 个羰
基,2 个双键,一个内酯环,剩下的两个不饱和度即
为两个环。比较文献[6],确认化合物 5 为蜂斗菜内
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酯-B (Bakkenolide-B)。
化合物6:白色针状结晶,m. p. :203 ~ 205℃,
由HRMS得其的分子量为408 . 1 596,分子式为
C22H28O6S,不饱和度为 8。IR (KBr,cm
-1) :1 778,
1 173,1 053 示有 γ内酯环,1 743,1 693,1 229 示有
酯键,3 057,1 567,899,800 示有双键,且 1 567,899
示有末端双键。1HNMR (500 MHz,CDCl3,δ)出现
4 个甲基信号:0. 89 (3H,d,J = 6. 5 Hz) ,1. 10
(3H,s) ,2. 01 (3H,s)和 2. 36(3H,s)。其中
2. 01 是乙酰基氢,2. 36 是连 s 的甲基氢。5. 5 ~
7. 1 间两个双键 H 组成的 AX 系统示有 OCOCH =
CH-SCH3 存在;4. 65 含两个 H 的三重峰(J = 2. 0
Hz)是12位两个H,这也说明末端双键在11位;5. 15
含一个 H的 ddd 峰是 1 位 H;由13 CNMR和 DEPT 数
据得知,化合物6有4个伯碳,5个仲碳,6个叔碳,6
个季碳(内含一个酯羰基碳 δ177. 5,一个乙酰羰基碳
δ169. 8,一个和双键共轭的酯羰基碳 δ165. 6,一个烯
键碳 δ152. 7,两个连甲基季碳)。δ152. 7,147. 8,
112. 5和 108. 2,4 个烯键碳说明分子中有两个双键。
这样扣除 3个羰基,2 个双键,一个内酯环,剩下的两
个不饱和度即为两个环。比较文献[6],确认化合物为
蜂斗菜内酯-D(Bakkenolide-D)。
化合物 7:白色针状结晶,m. p.:81 ~ 83 ℃。质
谱显示相对分子量为 152。EI-MS m/z (%) :151
[M-H]+(100) ,303[2M-H]+;1HNMR (500 MHz,
CDCl3) :9. 83 (1 H ,s ,CHO) ,7. 04 (1 H,d ,H-
6) ,7. 42 (2 H ,t ,H-2 and H5) ,3. 97(3 H,s ,
OCH3) ;
13 CNMR (125 MHz,CDCl3) δ:190. 9
(CHO) ,151. 7 (C-3) ,147. 2 (C-4) ,129. 9 (C-
1) ,127. 5 (C-6) ,114. 4 (C-5) ,108. 8 (C-2) ,
56. 1 (OCH3)。经图谱综合解析,鉴定该化合物为
4-羟基-3-甲氧基苯甲醛。
化合物 8:浅褐色粉末 (丙酮 ) ,m. p.:340 ~342
℃,盐酸镁粉反应呈阳性。溶于 MeOH 中的 UV
(MeOH)λmax:266,297,337nm。EI-MS m/z:271[M
+ H]+;1HNMR(500 MHz,DMSO-d6) :6. 20 (1 H,d,
J =1. 4 Hz,6-H) ,6. 49 (1 H,s,8-H) ,6. 78 (1 H,s,
3-H) ,6. 93 (2 H,d,J = 8. 4 Hz,3,5-H) ,7. 93 (2
H,d,J = 8. 4 Hz,2,6-H) ,10. 61 (2 H,brs,7,4-
OH) ,12. 98 (1 H,s ,5-OH). 13 CNMR(500 MHz,
DMSO-d6) :164. 2 (C-2)、102. 8 (C-3)、181. 7 (C-
4)、161. 4 (C-5)、98. 8 (C-6)、163. 7 (C-7)、93. 9 (C-
8)、157. 3 (C-9)、103. 6 (C-10)、121. 1 (C-1)、161. 2
(C-4)、115. 9 (C-3,5)、128. 4 (C-2,6). 以上波谱
数据与文献[7]比较,鉴定化合物 8为芹菜素。
化合物 9:淡黄色粉末 (乙酸乙酯) ,m. p.:283
~ 286℃,薄层层析(硅胶 H-CMC 板)自然光下呈黄
色斑点,NH3 熏后更加亮黄醒目。在石油醚-乙酸乙
酯(1∶2)和苯-乙酸乙酯-甲酸(8∶8∶0. 1)两个展
开系统中的 Rf 值均与木犀草素标准品一致。UV
(MeOH)λmax:268 nm (II 带) ,346 nm (Ⅰ带) ,为黄
酮类化合物的特征吸收。IR (KBr)vmax∶ 3 413
(羟基)、1 653 (芳环共轭基)、1 609 和 1 512 (苯
环)、1 443、1 373、1 265、1 164、1 119、1 030、838
等,与黄酮类化合物吻合。EI-MS m /z:287[M +
H]+;1 HNMR (500 MHz,DMSO-d6) :6. 18 (1H,
d,J = 1. 8 Hz,H-6) ,6. 45 (1H,d,J = 1. 8 Hz,H-
8) ,6. 64 (1H,s,H-3) ,6. 88 (1H,d,J = 9. 0
Hz,H-5) ,7. 39 (1H,d,J = 2. 4 Hz,H-2) ,7. 40
(1H,dd,J = 9. 0,2. 4 Hz,H-6) ;13 CNMR(500
MHz,DMSO-d6) :164. 3 (C-2) ,102. 8 (C-3) ,
181. 6 (C-4) ,161. 4 (C-5) ,98. 8 (C-6) ,163. 9
(C-7) ,93. 8 (C-8) ,157. 2 (C-9) ,103. 6 (C-
10) ,118. 9 (C-1) ,113. 3 (C-2) ,149. 8 (C-
3) ,145. 8 (C-4) ,116. 0 (C-5) ,121. 4 (C-
6)。以上数据与文献[8]报道的木犀草素一致,故
鉴定化合物 9 为木犀草素。
化合物 10:黄色粉末,不易溶于甲醇、氯仿。
m. p.:267 ~ 269 ℃;UV(EtOH) :λmax(ε)= 364
(10 143) ,299 (28 317) ,200 (17 918) ;IR(KBr) :
vO-H = 3 404 cm
-1,vC =O = 1 684 cm
-1,vC =C = 1 599
cm -1,vCH2 =1 392 cm
-1,vC -O =1 305 cm
-1;HR-ESI-
MS:m/z 271. 021 8[M +Na]+(calcd. 271. 021 9),确定
化合物的分子式为 C12H8O6。
1HNMR(400 MHz,δ,
pyridine-d5)和
13 C-NMR(100 MHz,δ,pyridine-d5)
见表 1。
表 1 山莓素的1HNMR、13C-NMR,HMBC数据
Position δc δH HMBC(H C)
1
2 160. 5
3 140. 1
4 108. 0 8. 01(1H,s) 2,3,5,6,7,9,10
5 144. 2
6 115. 5
7 141. 1
8 145. 0
9 149. 3
10 113. 2
11 195. 5
12 33. 0 2. 52 (2H,m) 7,11,13
13 23. 8 3. 51 (2H,m) 7,8,11,13
1HNMR信号 δ 2. 5 (2H,m) ,δ 3. 5 (2H,m) ,
显示有-CH2-CH2-,
13 C-NMR 中的信号(δ 195. 5,δ
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160. 5) ,显示有一个 α,β-不饱和酮和 α,β-不饱和酯
的存在。1HNMR(400 MHz,δ,pyridine-d5)显示该化
合物含有两组亚甲基氢信号(δ 2. 52,δ 3. 51) ,每组
两个氢。HMQC数据显示,两组氢信号对应的亚甲
基碳化学位移分别为 δ 33. 0 和 δ 23. 8。1HNMR 中
氢信号非常少,可初步估计分子结构是成环状排列。
13C-NMR中110-150有6个峰,DEPT谱中显示6个峰
均为季 C,表示有 6 取代苯环存在。结合相关谱图,
分析出化学结构式,通过二维谱,验证其正确性,根据
HMQC,可以对化合物的碳氢作进一步的归属。
综上所述,推断化合物的结构如图 10,为一新
化合物。
3 讨论
山莓作为一种治疗腹泻、咽喉肿痛的草药,在民
间应用广泛。但迄今为止,对山莓的化学成分和其
活性的报道较少。作者对山莓干燥果实提取物进行
了化学成分的系统分离,鉴定了 10 个化合物。化合
物 4、5、6、7、8、9 首次从山莓中分离得到,化合物 10
是新化合物。对所得到的单体化合物的活性测试工
作正在进行。
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[收稿日期] 2010-10-10
[修回日期] 2011-02-10
(上接第 273 页)
现出一定的抗抑郁作用,其活性强度与临床上常使
用的抗抑郁药盐酸氟西汀相当。其中异槲皮苷的实
验结果与文献报道一致[8],而 10%异槲皮苷芦丁混
合物的抗抑郁作用则是本文首次发现。
大多数抑郁症患者生物学改变是由于下丘脑-垂
体-肾上腺轴激活,已证实是促肾上腺皮质激素
(ACTH)和皮质醇分泌过多所致。Butterweck 等[9]的
研究发现灌胃给予异槲皮苷0. 6 mg /kg 2周后其循环
血浆中 ACTH和皮质醇的水平下调 40% ~ 70%。有
研究认为异槲皮苷消除体内自由基是中药抗抑郁的
部分作用机制[10]。通过以上研究结合国内外文献报
道,笔者推测异槲皮苷和 10%异槲皮苷芦丁混合物
的抗抑郁作用机制可能如下:①抑制下丘脑-垂体-肾
上腺轴多度激活,下调外周血中的 ACTH和皮质醇的
水平,影响抑郁大鼠脑组织中前额叶 5-羟色胺和多巴
胺含量而发挥抗抑郁作用。②异槲皮苷具有一定的
抗氧化、抗肿瘤和抗血小板凝集作用,从而具有一定
大脑保护作用,这些作用可能与其抗抑郁作用机制有
关。因此,异槲皮苷和 10%异槲皮苷芦丁混合物在
抗抑郁方面具有良好的开发前景,其抗抑郁作用机制
方面有待更深入的探讨。
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[收稿日期] 2010-07-21
[修回日期] 2010-12-21
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