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火绒草正丁醇层化学成分的分离与鉴定



全 文 :收稿日期:2009-09-17
作者简介:潘春媛(1984-), 女(汉族), 黑龙江佳木斯人 ,硕士研究生 , E-mailpcy8403@163.com;张国刚(1965-),男
(汉族), 辽宁沈阳人 ,副教授 , 博士 , 主要从事中药的新药开发与质量控制方面的研究 , Tel.024-23986511, E-mail
zggth@163.com。
文章编号:1006-2858(2010)06-0436-04
火绒草正丁醇层化学成分的分离与鉴定
潘春媛1, 2 , 尤海丹 3 , 贺 杰1 , 景 颖 1 , 张红梅 1 , 张国刚 1
(1.沈阳药科大学 中药学院 ,辽宁 沈阳 110016;2.黑龙江八一农垦大学 动物科技学院 , 黑龙江 大庆 163319;
3.辽宁省分析科学研究院 , 辽宁 沈阳 110015)
摘要:目的 研究中药火绒草正丁醇层的化学成分。方法 采用反复硅胶柱色谱法 、SephadexLH-20
柱色谱法和反复重结晶等进行分离纯化 ,并通过波谱分析技术鉴定其化学结构。结果 从火绒草中
分离得到 5个化合物 , 分别鉴定为:木犀草素-3′-O-β-D-葡萄糖苷(luteolin-3′-O-β-D-glucoside, 1)、山
奈酚-3-O-β-D-葡萄糖苷(kaempferol-3-O-β-D-glucoside, 2)、金圣草素-4′-O-β-D-葡萄糖苷(chrysoeri-
ol-4′-O-β-D-glucoside, 3)、甘草苷(liquiritin, 4)、腺苷(adenosine, 5)。结论化合物 2 ~ 5为首次从火
绒草属植物中分离得到 , 化合物 1为首次从火绒草中分离得到。
关键词:火绒草;化学成分;结构鉴定
中图分类号:R914;R284.2   文献标志码:A
    火 绒 草 (Leontopodium leontopodioides
(Wild.)Beauv.),别名老头草 、薄雪草 、老头艾 ,
系菊科火绒草属植物火绒草的干燥全草。夏 、秋
季采割 ,洗净晒干 ,以地上全草入药 ,是我国东北 、
西北等地民间常用中草药之一 。火绒草味微苦 ,
性寒 ,具有疏风解表 、清热解毒 、清热凉血 、消炎利
尿等多种功效 。是东北民间治疗蛋白尿 、血尿等
肾脏疾病的常用中药之一[ 1] 。本文作者对体积
分数为 60%乙醇的火绒草提取物的正丁醇层化
学成分进行了研究 , 采用反复硅胶柱色谱法 、
SephadexLH-20柱色谱法和反复重结晶等进行
分离纯化得到了木犀草素-4′-O-β-D-葡萄糖苷 、6-
羟基 -木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷等 5个化合
物 [ 2] 。在此基础上作者对该植物的正丁醇层进
行了进一步的分离 ,又分离得到 5个化合物 ,并根
据其理化性质及波谱数据对其结构进行鉴定。其
中化合物 2 ~ 5为首次从火绒草属植物中分离得
到 ,化合物 1为首次从火绒草中分离得到 。
1 仪器与材料
BrukerARX-300、AV-600核磁共振仪 (TMS
为内标 ,瑞士 Bruker公司 )。薄层色谱用硅胶
GF254、柱色谱硅胶(青岛海洋化工厂), Sephadex
LH-20(AmershamPharmaciaBiotech,瑞士 ,中国
分装),其他试剂(分析纯 ,市售)。
实验用药材火绒草购自河北祁新中药饮片有
限公司 ,由沈阳药科大学中药学院路金才副教授
鉴定为菊科火绒草属植物火绒草(Leontopodium
leontopodioides(Wild.)Beauv.)的干燥全草 。
2 提取与分离
火绒草干燥全草 9.0kg,用 10倍量体积分数
为 60%的乙醇溶液回流提取 2次 ,每次 1.5 h。
提取液经减压回收后 ,得到总浸膏约 1.5 kg。浸
膏用水溶解 ,依次用石油醚 、乙酸乙酯 、正丁醇萃
取 。得正丁醇萃取部分 190 g,经硅胶柱色谱 ,以
氯仿-甲醇系统梯度洗脱(100∶1 ~ 1∶1),同时采用
SephadexLH-20柱色谱 、反复重结晶等方法分离
纯化 ,得化合物 1(10mg)、2(13 mg)、3(10 mg)、
4(13mg)、5(14mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:淡黄色粉末 (甲醇 ), mp244 ~
246℃。三氯化铁-铁氰化钾反应阳性 ,盐酸-镁粉
反应阳性 , Molish反应阳性 ,酸水解检出葡萄糖 ,
提示该化合物可能为黄酮苷类化合物。 1H-NMR
(300 MHz, DMSO-d6)谱中 , δ12.97(1H, s)为 A
环 5位羟基质子的特征信号 , δ6.13(1H, d, J=
第 27卷 第 6期
2 0 1 0 年 6 月
沈 阳 药 科 大 学 学 报
JournalofShenyangPharmaceuticalUniversity
Vol.27  No.6
Jun.2010 p.436
2.0Hz)和 6.47(1H, d, J=2.0 Hz)为 A环上 5,
7-二氧取代 6、8位的质子信号 , δ6.74(1H, s)为
C环 3位质子信号 , δ6.91(1H, d, J=8.4 Hz)、
7.61(1H, dd, J=8.4、2.4 Hz)、 7.74(1H, d, J=
2.4Hz)为 B环 5′、6′、2′位的质子信号 ,结合以上
推测 ,初步判定该化合物母核为 5 , 7, 3′, 4′-四羟基
黄酮 ,即木犀草素 。δ4.85(1H, d, J=7.2 Hz)为
糖的端基质子信号 ,结合偶合常数可确定糖的构
型为 β型。 δ3.15 ~ 3.78(6H, m)为糖环上的质
子信号 。 13C-NMR(150MHz, DMSO-d6)谱中 ,存
在 δ181.9(C-4)、 165.7(C-7)、 163.8(C-2)、
161.8(C-5)、 157.8(C-9)、 152.7(C-4′)、 146.4
(C-3′)、 122.5(C-6′)、 121.0(C-1′)、 117.2(C-
5′)、115.1(C-2′)、 103.7(C-10)、103.1(C-3)、
102.6(C-1″)、 99.5(C-6)、94.7(C-8)、77.8(C-
3″)、76.4(C-5″)、73.8(C-2″)、70.4(C-4″)、61.3
(C-6″)碳信号 。 δ146.4、122.5为该化合物 3′、
6′位碳信号 ,与母核木犀草素的碳化学位移比较 ,
成苷后 C-3′向高场位移约 0.4个单位 ,对位C-6′
向低场位移约 3.4个单位 ,由于苷化后直接相连
碳原子向高场位移 ,其邻对位碳原子向低场位移 ,
根据苷化位移可判断糖连接在 3′位 ,上述氢 、碳
谱数据与文献 [ 3]中的木犀草素-3′-O-β-D-葡萄糖
苷数据对照基本一致 ,故鉴定化合物 1为木犀草
素 -3′-O-β-D-葡萄糖 苷 (luteolin-3′-O-β-D-gluco-
side)。
化合物 2:黄色针状结晶(甲醇), mp178 ~
180℃。三氯化铁-铁氰化钾反应阳性 ,盐酸 -镁粉
反应阳性 , Molish反应阳性 ,酸水解后检测有葡
萄糖存在 ,提示该化合物可能为黄酮苷类化合物。
1H-NMR(300 MHz, DMSO-d6 )谱中 , δ12.60
(1H, s)为 5位羟基质子的特征信号 , δ7.99(2H,
d, J=8.7Hz)和 6.89(2H, d, J=8.7 Hz)为 B环
上的 AA′BB′偶合系统 2′、6′及 3′、5′的质子信号 ,
δ6.17(1H, d, J=1.2 Hz)和 6.40(1H, d, J=
1.2Hz)为 A环上 5, 7-二氧取代 6、8位的质子信
号 。δ5.45(1H, d, J=7.2 Hz)为糖端基质子信
号 ,结合偶合常数可确定糖的构型为 β 型。
δ6.30左右未出现尖锐的单峰信号 ,提示该黄酮
类化合物的 C环上 3位被取代 ,综合以上推测 ,
初步判定该化合物是黄酮醇苷类 ,其母核为山柰
酚 。 13C-NMR(150 MHz, DMSO-d6 )谱中 ,存在
δ177.5(C-4)、164.9(C-7)、161.3(C-5)、160.1
(C-4′)、156.6(C-9)、156.3(C-2)、133.2(C-3)、
131.0(C-2′、6′)、121.0(C-1′)、115.2(C-3′、5′)、
103.9(C-10)、101.0(C-1″)、99.0(C-6)、93.9(C-
8)、77.6(C-3″)、76.5(C-5″)、 74.3(C-2″)、70.0
(C-4″)、 60.9(C-6″)碳信号 。 δ156.3、 133.2、
177.5为该化合物 2、3及 4位碳信号 ,与母核山
柰酚的碳化学位移比较 ,成苷后C-2向低场位移
约 9.5个单位 , C-3向高场位移约 2.5个单位 , C-
4向低场位移约 1.6个单位 ,由于苷化后直接相
连碳原子向高场位移 ,其邻对位碳原子向低场位
移 ,根据苷化位移可判断糖连接在 3位。上述氢 、
碳谱数据与文献 [ 4]中的山奈酚 -3-O-β-D-葡萄糖
苷数据对照基本一致 ,故鉴定化合物 2为山奈酚 -
3-O-β-D-葡萄 糖 苷 (kaempferol-3-O-β-D-gluco-
side)。
化合物 3:黄色粉末 (甲醇 ), mp269 ~
271℃。三氯化铁-铁氰化钾反应阳性 ,盐酸-镁粉
反应阳性 , Molish反应阳性 ,酸水解后检测有葡
萄糖存在 ,提示该化合物可能为黄酮苷类化合物。
1H-NMR(300 MHz, DMSO-d6 )谱中 , δ12.91
(1H, s)为 5位羟基质子特征信号 , δ6.19(1H, d,
J=1.8 Hz)和 6.53(1H, d, J=1.8Hz)为 A环 5,
7-二羟基取代的 6、8位质子信号 , δ6.99(1H, s)
为 C环 3 位质子信号 , δ7.23(1H, d, J=
8.7Hz)、 7.64(1H, dd, J=2.4、 8.7 Hz)、 7.60
(1H, d, J=2.4Hz)为 B环典型的 ABX自旋系
统的 5′、6′、2′位的质子信号 , δ5.07(1H, d, J=
7.2Hz)为糖的端基质子信号 ,根据偶合常数确
定该糖的端基构型是 β型 。 13C-NMR(150 MHz,
DMSO-d6)谱中及 13C-NMR(75 MHz, DMSO-d6)
谱中 ,存在 δ181.9(C-4)、164.5(C-7)、163.2(C-
2)、161.5(C-5)、 157.5(C-9)、 149.8(C-4′)、
149.3(C-3′)、124.1(C-1′)、119.8(C-6′)、115.0
(C-5′)、 110.2(C-2′)、 104.2(C-3)、 103.8(C-
10)、99.5(C-1″)、 99.0(C-6)、 94.3(C-8)、77.3
(C-3″)、76.9(C-5″)、 73.3(C-2″)、 69.7(C-4″)、
60.8(C-6″)、56.1(OMe)碳信号 。由于苷化后直
接相连碳原子向高场位移 ,其邻对位碳原子向低
场位移 ,比较化学位移后确定该化合物的甲氧基
连接在 3′上 ,即为 4′位成苷的黄酮类化合物。上
述氢 、碳谱数据与文献 [ 5]中的金圣草素-4′-O-β-
D-葡萄糖苷数据对照基本一致 ,故鉴定化合物 3
为金圣草素-4′-O-β-D-葡萄糖苷(chrysoeriol-4′-O-
β-D-glucoside)。
化合物 4:白色粉末 (甲醇 ), mp211 ~
437第 6期 潘春媛等:火绒草正丁醇层化学成分的分离与鉴定
213℃。盐酸-镁粉反应阳性 , Molish反应阳性 ,酸
水解后检测有葡萄糖存在 ,提示该化合物可能为
黄酮苷类化合物。 1H-NMR(300 MHz, DMSO-
d6)谱中 , δ10.62(1H, s)为 7位羟基质子信号 ,
δ5.53(1H, dd, J=12.6、2.7 Hz)为 2位质子信
号 , δ2.70为 3位质子信号 。 δ7.45(2H, d, J=
8.7Hz)和 7.06(2H, d, J=8.7 Hz)提示为 B环
上存在 AA′BB′偶合系统 ,分别归属为 2′、6′及 3′、
5′的质子信号 , δ7.65(1H, d, J=8.7 Hz)、6.51
(1H, d, J=8.7、 2.1 Hz)、 6.35(1H, d, J=
2.1Hz)提示为 A环的 ABX偶合系统 5、6、8位
质子信号。 δ4.90(1H, d, J=7.2Hz)为糖的端基
质子信号 ,根据偶合常数推断糖的构型为 β型 ,
δ3.14 ~ 3.50(6H, m)为糖上的质子信号。
13C-NMR(75MHz, DMSO-d6)谱中 ,存在 δ190.1
(C-4)、164.8(C-7)、163.2(C-9)、157.6(C-4′)、
132.4(C-1′)、 128.5(C-5)、 128.1(C-2′、 6′)、
116.3(C-3′、 5′)、 113.7(C-10)、 110.7(C-6)、
102.7(C-8)、100.4(C-1″)、78.8(C-2)、77.2(C-
3″)、76.7(C-5″)、73.3(C-2″)、69.8(C-4″)、60.8
(C-6″)、43.4(C-3)碳信号 。δ116.3为C-3′、5′位
的碳信号 , δ157.6为 C-4′的碳信号 ,由于苷化后
直接相连碳原子向高场位移 ,其邻对位碳原子向
低场位移。比较化学位移后 , C-3′、5较其母核向
低场位移 , C-4′较其母核向高场位移 。根据苷化
位移可判断糖连接在 4′位 。上述氢 、碳谱数据与
文献 [ 6]中的甘草苷数据对照基本一致 ,故鉴定
化合物 4为甘草苷(liquiritin)。
化合物 5:白色粉末 (甲醇 ), mp234 ~
236℃。Molish反应阳性 , 提示结构中含有糖。
1H-NMR(300 MHz, DMSO-d6)谱中 ,低场中给出
了 4个质子信号 , δ8.33(1H, s, H-8)、8.12(1H,
s, H-2)为烯氢质子信号 , δ7.33(2H, s)提示结构
中含有 NH2 , δ5.86(1H, d, J=6.0 Hz)为糖端基
质子信号。 δ3.55 ~ 4.59为糖上的氢质子信号。
13C-NMR(75MHz, DMSO-d6)谱中 ,存在 δ156.3
(C-6)、152.5(C-2)、149.2(C-4)、 140.1(C-8)、
119.5(C-5)、88.2(C-1′)、86.0(C-4′)、73.6(C-
2′)、70.8(C-3′)、61.8(C-5′)碳信号 。上述光谱
数据与文献 [ 7]中的腺苷数据对照基本一致 ,故
鉴定化合物 5为腺苷(adenosine)。
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Isolationandidentificationofchemicalconstituents
ofn-BuOHextractsfromwholeplantofLeontopodi-
umleontopodioides(Wild.)Beauv.
PANChun-yuan1, 2 , YOUHai-dan3 , HEJie1 , JINGYing1 , ZHANGHong-mei1 , ZHANG
Guo-gang1
(1.SchoolofTraditionalChineseMateriaMedica, ShenyangPharmaceuticalUniversity, Shenyang110016,
China;2.ColegeofAnimalScience&VeterinaryMedicine, HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity,
Daqing163319, China;3.LiaoningProvinceAcademyofAnalyticSciences, Shenyang110015, China)
438 沈 阳 药 科 大 学 学 报 第 27卷 
Abstract:ObjectiveTostudythechemicalconstituentsofn-BuOHextractsfromthewholeplantofLeonto-
podiumleontopodioides(Wild.)Beauv.MethodsThecompoundswereisolatedbychromatographyonsilica
gelcolumn, SephadexLH-20columnandrecrystalizationmethod, theirstructureswereconfirmedontheba-
sisofspectralanalysis.ResultsFivecompoundswereisolatedandidentifiedasluteolin-3′-O-β-D-glucoside
(1), kaempferol-3-O-β-D-glucoside(2), chrysoeriol-4′-O-β-D-glucoside(3), liquiritin(4), adenosine(5).
ConclusionsCompounds2-5areisolatedfromthisgenusfirstly, whilecompound1isisolatedfromthisherb
firstly.
Keywords:Leontopodiumleontopodioides(Wild.)Beauv.;chemicalconstituent;structureidentification
(上接第 435页)
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Isolationandidentificationofchemicalconstituents
fromrhizomeandrootofLigusticumjeholenseNakai
etKitag.
LUXing-yuan1 , SUNQi-shi1 , ZHAMei-na2 , ZHAOJing-zhen2
(1.SchoolofTraditionalChineseMateriaMedica, ShenyangPharmaceuticalUniersity, Shenyang110016,
China;2.QingyuanManchuAutonomousCountyPeople′sHospitalofLiaoningProvince, Qingyuan
113300, China)
Abstract:ObjectiveTostudythechemicalconstituentsofrhizomeandrootofLigusticumjeholenseNakai
etKitag.MethodsThecompoundswereisolatedbythechromatographymethods, andtheirstructureswerei-
dentifiedbyspectralanalysis.ResultsSevencompoundswereisolatedandidentifiedasferulicacid(1),
isoferulicacid(2), daucosterol(3), vanilicacid(4), tangertin(5), nobiletin(6)and3′, 4′, 3, 5, 7-pentame-
thoxyflavone(7).ConclusionsCompounds2, 5 and6 areobtainedfromthisgenusforthefirsttime.Com-
pounds3, 4 and7 areisolatedfromthisplantforthefirsttime.
Keywords:LigusticumjeholenseNakaietKitag.;chemicalconstituent;structureidentification
439第 6期 潘春媛等:火绒草正丁醇层化学成分的分离与鉴定