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菊三七根部主要化学成分研究



全 文 :收稿日期:2013-03-12
基金项目:国家自然科学基金(31070313,21272136);湖北省自然科学基金(2011CDB177);三峡大学人才科研启动基金(KJ2011B003)
通信作者:邓张双(1979-),男,副教授,博士,硕士生导师,主要从事天然产物研究与利用工作.E-mail:d.zhangshuang@gmail.com
菊三七根部主要化学成分研究
刘 芳 郭志勇 程 凡 周海峰 邹 坤 邓张双
(三峡大学 化学与生命科学学院 天然产物研究与利用湖北省重点实验室,湖北 宜昌 443002)
摘要:目的:研究菊三七根部主要化学成分,为菊三七质量标准的制定提供理论依据与参考.方法:
运用正相层析柱色谱和制备高效液相色谱对其化学成分进行分离,通过 MS和NMR技术进行结
构鉴定.结果:从菊三七的根部分离得到4个主要化合物,分别为千里光菲灵碱(Seneciphyline,
1)、千里光宁碱(Senecionine,2)、Seneciphylic acid(3)、Senecinic acid(4).结论:化合物4首次从
菊三七中分离得到.
关键词:菊三七; 化学成分; 生物碱
中图分类号:R284:O657   文献标识码:A   文章编号:1672-948X(2013)03-0103-03
Chemical Constituents of Roots of Gynura Segetum(Lour.)Merr.
Liu Fang Guo Zhiyong Cheng Fang Zhou Haifeng Zou Kun Deng Zhangshuang
(Hubei Key Laboratory of Natural Products Research &Development,Colege of Chemisitry &Life Science,
China Three Gorges Univ.,Yichang 443002,China)
Abstract To investigate the chemical constituents of roots of Gynura Segetum(Lour.)Merr.and establish
quality standard of Chinese medicinal plants.Four compounds were isolated by silica gel column chromatogra-
phy and preparative HPLC and identified as Seneciphyline,Senecionine,Seneciphylic acid and Senecinic acid
on the basis of spectral analysis of MS and NMR.Senecinic acid was first isolated from this plant.
Keywords Gynura Segetum(Lour.)Merr.; chemical constituents; alkaloid
  菊三七来源于菊科菊三七属植物Gynura Sege-
tum(Lour.)Merr.的根茎,具有止痛消肿、活血化
瘀、止血消炎、抗癌防癌、抗疟疗痹、清热解毒等功效,
为我国传统的民间习用品[1-2].本文取菊三七根部粉
碎,以95%乙醇渗漏提取,浓缩去醇,浸膏采用系统
溶剂法依次萃取,得到石油醚、乙酸乙酯、正丁醇和水
溶液提取部位.采用正相柱色谱和制备高效液相色谱
对乙酸乙酯部位进行分离纯化,从中共分离得到4个
主要化学成分,通过 MS和NMR技术分别鉴定为千
里光菲灵碱(Seneciphyline,1)、千里光宁碱(Sene-
cionine,2)、Seneciphylic acid(3)、Senecinic acid(4).
本文的研究为菊三七质量标准的制定提供了一定的
理论依据与参考价值.
图1 化合物1-4的结构式
1 仪器和试剂
多功能强制渗漏罐,温州鸿驰化工医药设备有限
第35卷 第3期
2013年6月
三峡大学学报(自然科学版)
J of China Three Gorges Univ.(Natural Sciences)
Vol.35No.3
Jun.2013
公司;高效液相色谱仪,DIONEX公司,检测器为 Ul-
timate 3000;依利特SinoChrom ODS-BP分析色谱柱
(4.6mm×150mm,5μm),Venusil XBP C18半制备
色谱柱(10mm×250mm,5μm);质谱用Finnigin电
喷雾质谱仪测定;核磁共振用Bruker A-400核磁共
振谱仪测定,TMS为内标,氘代试剂作溶剂;正相柱
层析硅胶(青岛海洋化工有限公司);高效液相用甲
醇、乙腈均为色谱纯,水为三蒸水.
实验用菊三七采自湖北当阳,经天然产物研究与
利用湖北省重点实验室(三峡大学)杨进副教授鉴定
为菊科植物菊三七Gynura Segetum(Lour.)Merr.
的根部.标本保存于天然产物研究与利用湖北省重点
实验室(三峡大学)标本库.
2 提取与分离
将菊三七地下部分烘干粉碎(43kg),以95%的
乙醇用多功能强制渗漏罐加热回流提取3次,合并提
取液,浓缩得浸膏3.651kg.取500g浸膏,用适量水
悬浮,依次以石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,回收溶
剂,得乙酸乙酯部位浸膏20g,水部位浸膏100g.其
中水部位经甲醇重结晶得化合物1和2的混合物,取
混合物670mg经制备型高效液相色谱纯化得化合物
1(15mg)和化合物2(11mg),液相色谱流动相为乙腈
∶水=80∶20(v/v).乙酸乙酯部位浸膏20g经正相
硅胶层析柱分离(洗脱溶剂为丙酮 ∶ 石油醚 =
25∶75,v/v)得16个片段,其中第8号片段经制备型
高效液相色谱纯化得化合物3(8mg)和化合物4(7
mg),液相色谱流动相为乙腈∶水=28∶72(v/v).
3 结构鉴定
化合物1:白色无定型粉末,与生物碱检测试剂
呈阳性反应,推测其可能为生物碱.ESI-MS m/z:
334.2[M+H]+,分子式为 C18H23NO5.1 H-NMR
(400MHz,CDCl3):δ6.18(1H,s,H-2),5.84(1H,
q,J=7.2Hz,H-20),5.40(1H,d,J=11.6Hz,
H-9a),5.24(1H,d,J=2.4Hz,H-19a),5.05
(1H,d,J=2.4Hz,H-19b),4.96(1H,t,J=3.2
Hz,H-7),4.23(1H,d,J=2.4Hz,H-8),4.02
(1H,d,J=11.2Hz,H-9b),3.93(1H,d,J=
16.0Hz,H-3a),3.39(1H,dd,J=6.0,15.8Hz,
H-3b),3.25(1H,t,J=8.4Hz,H-5a),2.95(1H,
d,J=16.8Hz,H-14a),2.76(1H,dd,J=0.8,
16.8Hz,H-14b),2.53(1H,m,H-5b),2.35(1H,
m,H-6a),2.13(1H,m,H-6b),1.88(3H,dd,
J=1.2,7.2Hz,H-21),1.54(3H,s,H-18);13C-
NMR(100MHz,CDCl3):176.9(C-11),167.0(C-
16),146.1(C-13),136.6(C-2),135.9(C-20),
131.5(C-15),131.3(C-1),114.3(C-19),77.6(C-
8),76.2(C-12),74.8(C-7),62.8(C-3),61.1(C-
9),53.2(C-5),37.3(C-14),34.8(C-6),24.7(C-
18),15.1(C-21).参考文献[3],鉴定该化合物为千
里光菲灵碱(Seneciphyline).
化合物2:白色无定型粉末,改良的碘化铋钾溶
液喷雾后显橘黄色,由此推测其可能为生物碱.ESI-
MS m/z:336.2[M+H]+,分子式为C18H25NO5.1 H-
NMR(400MHz,CDCl3):δ6.18(1H,s,H-2),5.71
(1H,qd,J=1.2,7.2Hz,H-20),5.49(1H,d,
J=11.6Hz,H-9a),5.01(1H,t,J=3.2Hz,H-
7),4.26(1H,d,J=2.0Hz,H-8),4.04(1H,d,
J=11.2Hz,H-9b),3.93(1H,d,J=16.0Hz,H-
3a),3.39(1H,dd,J=6.0,15.8Hz,H-3b),3.23
(1H,t,J=8.4Hz,H-5a),3.14(1H,s,OH-12),
2.53(1H,m,H-5b),2.35(1H,m,H-6a),2.18
(1H,d,J=12.8Hz,H-14a),2.13(1H,m,H-
6b),1.83(3H,dd,J=1.6,7.2Hz,H-21),1.75
(1H,m,H-14b),1.65(1H,m,H-13),1.32(3H,
s,H-18),0.91(3H,d,J=6.8Hz,H-19);13C-
NMR(100MHz,CDCl3):178.2(C-11),167.6(C-
16),136.7(C-2),134.1(C-20),133.0(C-1),131.4
(C-15),77.6(C-8),76.7(C-12),74.9(C-7),62.9
(C-3),60.6(C-9),53.0(C-5),38.3(C-13),38.2
(C-14),34.8(C-6),24.9(C-18),15.0(C-21),11.1
(C-19).参考文献[4],鉴定该化合物为千里光宁碱
(Senecionine).
化合物 3:白色无定型 粉 末,ESI-MS m/z:
213.02[M-H]-,分子式为C10H14O5.1 H-NMR谱显
示三个烯烃信号,6.07(1H,q,J=7.2Hz),5.28
(1H,s)和4.91(1H,s),结合13 C-NMR及 HMQC
谱,进一步确认5.28(1H,s)和4.91(1H,s)为末端
烯烃双氢.一个孤立亚甲基信号3.13(1H,d,J=
16.8Hz,H-4a)和3.04(1H,d,J=16.8Hz,H-
4b),一个与次甲基耦合的甲基信号2.00(3H,d,
J=7.2Hz),一个甲基信号1.53(3H,s).13 C-NMR
谱显示10个碳信号,包括一个烯烃次甲基信号
(139.9),一个烯烃亚甲基信号(112.1),一个亚甲基
信号(37.1),两个甲基信号(25.2和15.9),两个羰基
信号(177.8和171.2),两个烯烃季碳信号(150.5和
401 三 峡 大 学 学 报(自 然 科 学 版)              2013年6月
书132.2)和一个普通季碳信号(77.8).通过 HMBC谱
可以推出化合物3的基本碳骨架为-CO-C(=CH-
CH3)-CH2-C(=CH2)-C(OH,CH3)-CO-结构,化合
物3主要 HMBC关系如图2所示.结合化合物分子
式C10H14O5,推出化合物为二元羧酸结构,根据化合
物1的生源合成途径,确定2位甲基构型.同时,参考
文献[5],鉴定该化合物为 Seneciphylic acid.1H-
NMR(400MHz,Acetone-d6):δ6.07(1H,q,J=
7.2Hz,H-9),5.28(2H,s,H-8a),4.91(1H,s,
H-9a),3.13(1H,d,J=16.8Hz,H-4a),3.04
(1H,d,J=16.8Hz,H-4b),2.00(3H,d,J=7.2
Hz,H-10),1.53(3H,s,H-7);13C-NMR(100
MHz,Acetone-d6):177.8(C-1),171.2(C-6),
150.5(C-3),139.9(C-9),132.2(C-5),112.1(C-
8),77.8(C-2),37.1(C-4),25.2(C-9),15.9(C-
10).
图2 化合物3的主要远程碳氢关系(HMBC,H→C)
化合物4:白色无定型粉末,ESI-MS m/z:215.75
[M-H]-,分子式为C10H16O5.1 H-NMR谱表明,与
化合物3相比,化合物4在5.28(2H,s,H-8a)处的
末端烯烃亚甲基氢信号消失,相反在2.48(1H,m)
和0.95(3H,d,J=6.4Hz)处分别出现一个次甲基
和一个甲基氢信号.13C-NMR谱表明,与化合物3相
比,化合物4在δ150.5和121.1处的末端烯烃碳信
号消失,取而代之是在δ40.8和13.0处分别出现一
个叔碳和一个甲基碳信号.除此之外,其他碳信号与
化合物3一致.根据上述信息,结合分子量,推测化合
物4为化合物3的C3-C8 双键还原产物.依据化合物
2的生源合成途径,确定2位和3位的甲基构型如图
所示.参考文献[6],鉴定该化合物为Senecinic acid.
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ6.20(1H,q,J=7.2
Hz,H-9),2.48(1H,m,H-3),2.14(1H,m,H-4a
or 4b),2.03(3H,J=7.2Hz,H-10),1.95(1H,
m,H-4aor 4b),1.41(3H,s,H-7),0.95(3H,J=
6.8Hz,H-8);13C-NMR(100MHz,MeOD):178.6
(C-1),169.6(C-6),137.8(C-9),133.2(C-5),77.1
(C-2),40.8(C-3),37.8(C-4),24.4(C-9),16.0(C-
10),13.0(C-8).
参考文献:
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[责任编辑 周文凯]
501第35卷 第3期             刘 芳,等 菊三七根部主要化学成分研究