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蒙药材莲座蓟化学成分的研究



全 文 :收稿日期:2012-04-19 接受日期:2012-12-18
* 通讯作者 Tel:86-015034939320;E-mail:chj25825@ yahoo. com. cn
天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2013,25:349-351,362
文章编号:1001-6880(2013)3-0349-04
蒙药材莲座蓟化学成分的研究
崔鸿江1* ,林 燕2
1内蒙古医学院第二附属医院,呼和浩特 010030;2内蒙古自治区食品药品检验所,呼和浩特 010010
摘 要:从莲座蓟(Cirsium Esculentum C. A. Mey)植物的根及根茎中分离得到 6 个化合物,经波谱数据分析分别
鉴定为 β-谷甾醇(1)、5,7-二羟基-6,4-二甲氧基黄酮(2)、刺槐素(3)、β-胡萝卜苷(4)、蒙花苷(5)、绿原酸(6)。
上述化合物均为首次从该植物中分离得到。
关键词:莲座蓟;化学成分;黄酮
中图分类号:R284. 1 文献标识码:A
Chemical Constituents of Mongolian
Medicine Cirsium esculentum C. A. Mey
CUI Hong-jiang1 * ,LIN Yan2
1Second Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical College,Hohhot 010030,China;
2Food and Drug Control in Inner Mongolia,Hohhot 010010,China
Abstract:Six compounds were isolated from the root and rhizome parts of Cirsium Esculentum C. A. Mey. on the basis of
MS and NMR data. Their structures were identified as β-sitosterol (1) ,5,7-dihydroxy-6,4-dimeth oxyflavone (2) ,
Acacetin (3) ,Daucosterol (4) ,linarin (5) ,Chlorogenic acid (6). All compounds were isolated from this plant for the
first time.
Key words:Cirsium esculentum C. A. Mey;chemical constituents;flavonoids
莲座蓟为菊科蓟属植物莲座蓟(Cirsium esculen-
tum C. A. Mey)的根及根茎,蒙文名:塔布青图-阿吉
日根,别名:食用蓟。其味甘,性凉,具有散瘀消肿、
排脓托毒、祛痰、消“奇哈”、愈伤止血的功效[1]。目
前对该药的研究只见于本草考证、植物形态分类等
方面,对其化学成分的研究却未见报道,为了开发利
用我区丰富的蓟属药用植物资源,有必要对其化学
成分进行系统研究。本研究对莲座蓟根及根茎的各
萃取部位化学成分进行系统分离。从中分离得到 7
个化合物,利用化学方法和现代波谱技术鉴定了其
中 6 个化合物。
1 仪器与材料
1. 1 仪器与试剂
300 兆核磁共振仪(日本电子公司,JEOLAL-300
型) ;400 兆核磁共振仪(BRUKER 公司,AVANCE-
III 型) ;ESI 质谱分析仪(QSTAR 型) ;Finnigan
TRACE 2000 GC-MS型质谱仪(EI-MS) ;WRS-1B 数
字显示显微熔点测定仪(上海浦东物理光学仪器
厂,温度已校正) ;薄层色谱硅胶 GF254(140 ~ 200
目,中国青岛海洋化工集团公司出品) ;柱色谱硅胶
(100 ~ 200 目,中国青岛海洋化工集团公司出品) ;
柱层析用聚酰胺(100 ~ 200 目,浙江省台州市路桥
四甲生化塑料厂) ;羟丙基葡聚糖凝胶 Sephadex LH-
20(100 g,上海化学试剂厂国产分装) ;实验用试剂
均为分析纯(北京化工厂、天津化学试剂一厂、天津
化学试剂三厂) ;显色剂为 10%硫酸乙醇液、碘、1%
三氯化铝乙醇液。
1. 2 材料
实验所用药材系 2007 年 9 月采集于内蒙古锡
林郭勒盟,经内蒙古自治区食品药品检验所蒙药科
康双龙教授(国家药典委员会委员)鉴定为菊科蓟
属植物莲座蓟(Cirsium esculentum)的根及根茎。
2 提取与分离
2. 1 提取
莲座蓟药材 2. 5 kg 粉碎后,超声 15 min,95%
乙醇浸渍提取,减压回收溶剂,待挥干成浸膏后,与
水 1∶ 1. 2 分散,依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁
醇萃取,得到各萃取部位。
药渣再用 50%乙醇浸渍提取,减压回收溶剂,
待挥干成浸膏后,与水 1∶ 1. 2 分散,依次用石油醚、
氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取,得到各萃取部位。
药渣继续用 75%乙醇回流提取,减压回收提取
溶剂,待挥干成浸膏后,与水 1∶ 1. 2 分散,依次用石
油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取,得到各萃取部
位。
2. 2 分离
经过不同薄层展开条件的对比研究,将 50%乙
醇提取物浸膏的氯仿萃取部分、乙酸乙酯萃取部分
和 75%乙醇提取物浸膏的氯仿萃取部分、乙酸乙酯
萃取部分合并得 20. 40 g浸膏,拌硅胶 20 g,常压硅
胶柱层析(柱层析硅胶,层析柱 4. 0 cm × 80 cm) ,
以石油醚 -乙酸乙酯不同比例(40∶ 1 ~ 1∶ 30)梯度
洗脱,每 150 mL为一个流份,共得 267 个流份。82-
87 流份经石油醚(60 ~ 90 ℃)重结晶得到大量白色
针状结晶(化合物 1) ;94-113 流份合并后,用凝胶柱
(Sephadex LH-20,层析柱 2. 0 cm × 80 cm)层析,每
2 mL为一个流份,其中 20 ~ 22 流份合并,用甲醇重
结晶得到黄色结晶物(化合物 2) ;151-159 流份合
并,石油醚重结晶得到黄色粉末,再经聚酰胺柱层析
(层析柱 1. 5 cm × 80 cm) ,每 2 mL为一个流份,2-
6 号流份合并后,析出黄色针状结晶(化合物 3) ;
237 ~ 250 流份合并,经甲醇重结晶得到白色粉末,
再经乙酸乙酯重结晶得到化合物 4。
95%乙醇提取物浸膏的乙酸乙酯萃取部分,取
部分用甲醇溶解,用凝胶柱(Sephadex LH-20,层析
柱 2. 0 cm × 80 cm)层析分离,甲醇洗脱,共得 66
个流份,37 ~ 41 流份合并,经甲醇重结晶得到淡黄
色粉末(化合物 5)。正丁醇萃取部分浸膏 40. 52 g,
拌硅胶 40 g,常压硅胶柱层析(柱层析硅胶,层析柱
6. 0 cm × 80 cm) ,以氯仿 -甲醇不同比例(氯仿∶
甲醇,50∶ 1-1∶ 1)洗脱,每 150 mL 为一个流份,共洗
脱 358 份。其中 242 ~ 251 流份经丙酮反复重结晶
得到白色粉末状固体(化合物 6)。
3 结构鉴定
化合物 1 无色针状结晶。mp:135. 1 ~ 136. 2
℃,Liebermann-Burchard 反应阳性,5%硫酸乙醇溶
液显色为紫红色。1H NMR 谱中 3. 54 ppm 处可见
1H的多重峰,示为连 OH的 C-3 位质子信号。5. 34
ppm处可见 1 个 H 的二重峰,示为连双键的 C-6 位
质子信号。0. 65 ~ 1. 06 ppm之间可见一组形状似
扫帚的甾醇特征峰。13 C NMR 谱高场区出现多个 C
信号,δ(ppm)C121. 7、140. 7 提示有双键 C 存在。
将其与 β-谷甾醇对照品在 TLC 上对照,层析行为一
致,两者混合熔点不下降,经与文献[2]对照确定化
合物 1 为 β-谷甾醇(β-sitosterol)。该化合物 H 谱归
属如下:1H NMR (300MHz,CDCl3)δ (ppm) :3. 54
(1H,m,H-3) ,5. 34 (1H,d,J = 4. 8,H-6) ,7. 24
(1H,s,CHOH)。
化合物 2 黄色针状结晶。mp:219 ~ 220 ℃,
易溶于甲醇。盐酸镁粉反应呈红色。三氯化铝呈黄
色,且有荧光。1H NMR (300 MHz,DMSO-d6) δ
(ppm) :13. 03(1H,s,C-5-OH) ,10. 75 (1H,s,C-7-
OH) ,8. 03 (2H,d,J = 8. 1 Hz,C-2-H,C-6-H) ,
7. 10 (2H,d,J = 7. 5 Hz,C-3-H,C-5-H) ,6. 88
(1H,s,C-3-H) ,6. 61 (1H,s,C-8-H) ,3. 85 (3H,s,
C-4-OCH3) ,3. 74 (3H,s,C-6-OCH3) ;
13 C NMR
(CDCl3)δ (ppm) :182. 2 (C-4) ,163. 4 (C-2) ,
162. 3 (C-4) ,157. 4 (C-9) ,152. 8 (C-5) ,152. 4
(C-7) ,131. 4 (C-6) ,128. 4 (C-2,6) ,122. 9 (C-
1) ,114. 6 (C-3,5) ,104. 1 (C-10) ,103. 1 (C-3) ,
94. 323 (C-8) ,59. 972 (C6-OCH3) ,55. 579 (C4-
OCH3). EI-MS (m/z) :314. 0779 [M
+,C17H14 O6,分
子量 314. 0790],299 [M-CH3]
+,296 [M-H2O]
+,
271[M-CH3-CO]
+,268,133,132。经与文献[3,4]对
照确定化合物 2 为柳穿鱼苷元(5,7-二羟基-6,4-二
甲氧基黄酮)。
化合物 3 黄色针状结晶,mp:285 ~ 286 ℃,
该化合物1H NMR (300 MHz,DMSO-d6)中缺少 3 位
羟基信号,而存在质子信号 δ (ppm)6. 88(1H,s,3-
H) ,12. 92 (1H,s,5-OH) ,10. 87 (1H,s,7-OH) ,
3. 85 (3H,s,4-OCH3) ;
13C NMR (100 MHz,DMSO-
d6)δ(ppm) :181. 79(C-4) ,164. 21(C-7) ,162. 31
(C-2) ,161. 44(C-5) ,157. 34(C-9) ,128. 34(C-2) ,
122. 82(C-1) ,114. 59(C-3) ,103. 75(C-3) ,98. 88
(C-6) ,94. 03(C-8)。EI-MS(m/z) :284. 2 [M +],
283. 1,256. 2,241. 1,213. 1,152. 0,132. 2,124. 1,
117. 1,89. 0。经与文献[5]对照基本一致,故确定化
合物 3 为刺槐素(Acacetin,即:5,7-二羟基-4-甲氧
基黄酮)。
化合物 4 白色粉末状结晶,mp:280 ~ 282
℃,易溶于氯仿-甲醇混合溶剂,Liebermann-Burchard
053 天然产物研究与开发 Vol. 25
反应阳性,Molish 反应阳性,香草醛-浓硫酸显紫红
色。1H NMR中可见一组形状似扫帚的信号峰,5. 31
ppm处可见 1 个 H 的信号峰,示为连双键的 C-6 位
质子信号。4. 46 ppm 处可见 1H 的二重峰,示为葡
萄糖的 C-1 位质子信号。13 C NMR (DMSO-d6)谱中
糖部分 C1 ~ C6:δ (ppm)100. 74,76. 86,76. 75,
73. 45,70. 09,说明是葡萄糖。与胡萝卜苷标准品对
照,薄层色谱行为一致,通过对比文献[6],确定化合
物 4 为:β-胡萝卜苷(Daucosterol)。C、H归属如下:
1H NMR (300 MHz,DMSO-d6)δ (ppm) :3. 62
(1H,m,H-3) ,5. 31 (1H,s,H-6) ,4. 46 (1H,d,J =
5. 7 Hz,Glu H-1) ,3. 02 ~ 4. 91 (7H,m,3-H 和糖
上 6 个 H) ;13 C NMR (DMSO-d6)δ (ppm) :38. 12
(C-1) ,29. 25 (C-2) ,56. 15 (C-3) ,39. 71 (C-4) ,
140. 43 (C-5) ,121. 22 (C-6) ,31. 40 (C-7) ,31. 35
(C-8) ,49. 58 (C-9) ,36. 81 (C-10) ,20. 94 (C-11) ,
39. 92 (C-12) ,41. 84(C-13) ,61. 07 (C-14) ,24. 86
(C-15) ,28. 67 (C-16) ,56. 15(C-17) ,11. 84 (C-
18) ,19. 72 (C-19) ,36. 81 (C-20) ,18. 92 (C-21) ,
35. 47 (C-22) ,24. 86 (C-23) ,45. 11 (C-24) ,29. 25
(C-25) ,19. 10 (C-26) ,20. 59 (C-27) ,22. 58 (C-
28) ,18. 61 (C-29) ;Glu:100. 74 (C-1) ,76. 75 (C-
2) ,76. 86 (C-3) ,73. 45 (C-4) ,70. 09 (C-5) ,
61. 07 (C-6)。
化合物 5 淡黄色无定形粉末,mp:255 ~ 257
℃,易溶于吡啶、甲醇。FeCl3、Mg-HCl 及 Molish 反
应阳性,提示该化合物为黄酮苷类化合物。1H NMR
(300 MHz,DMSO-d6) :δ (ppm)1. 08 (3H,d,J =
6. 3 Hz,CH3 鼠李糖) ,3. 85 (3H,s,OCH3-4) ,4. 54
(1H,br s,H-1 鼠李糖) ,5. 07 (1H,d,J = 7. 2 Hz,
H-1 葡萄糖) ,6. 45 (1H,d,J = 2. 1 Hz,H-6) ,6. 78
(1H,d,J = 2. 4 Hz,H-8) ,6. 96 (1H,s,H-3) ,7. 16
(2H,d,J = 9. 0 Hz,H-3,5) ,8. 05 (2H,d,J =
8. 7 Hz,H-2,6) ,12. 91 (1H,s,OH-5) ;13 C NMR
(75 MHz,DMSO-d6) δ (ppm) :17. 84 (C-6) ,
55. 60 (OCH3-4) ,66. 10 (C-6) ,68. 35 (C-5) ,
69. 58 (C-4) ,70. 37 (C-3) ,70. 74 (C-2) ,
72. 05 (C-4) ,73. 08 (C-2) ,75. 66 (C-5) ,
76. 26 (C-3) ,94. 79 (C-8) ,99. 66 (C-1) ,99. 91
(C-1) ,100. 55 (C-6) ,103. 83 (C-3) ,105. 47 (C-
10) ,114. 74 (C-3,5) ,122. 69 (C-1) ,128. 50 (C-
2,6) ,157. 00 (C-5) ,161. 16 (C-9) ,162. 45 (C-
4) ,162. 97 (C-2) ,163. 96 (C-7) ,182. 08 (C-4)。
该化合物的理化常数和 NMR 数据与文献报道[7]的
蒙花苷(又名:刺槐苷、醉鱼草苷)一致,将其与蒙花
苷对照品在 TLC 上对照,层析行为一致,故确定化
合物 5 为蒙花苷(linarin)。
化合物 6 白色粉末,mp:156 ~ 158 ℃。1H
NMR (300 MHz,DMSO-d6)δ(ppm) :9. 17 (1H,s,
Ar-OH) ,7. 44 (1H,d,J = 15. 9 Hz,H-7) ,7. 03
(1H,d,J = 1. 8 Hz,H-2) ,6. 99 (1H,dd,J = 1. 8,
1. 4 Hz,H-6) ,6. 77 (1H,d,J = 8. 1 Hz,H-5) ,6. 17
(1H,d,J = 15. 9 Hz,H-8) ,5. 08 (1H,m,H-11) ,
3. 92 (1H,s,H-12) ,3. 56 (1H,s,H-10) ,2. 05 (2H,
m,H-15) ,1. 95 (1H,dd,J = 4. 2,4. 2 Hz,H-13a) ,
1. 80 (1H,dd,J = 7. 8,7. 5 Hz,H-13b) ;13 C NMR
(75 MHz,DMSO-d6)δ (ppm) :A:125. 58 (C-1) ,
114. 26 (C-2) ,114. 76 (C-3) ,148. 35 (C-4) ,
115. 73 (C-5) ,121. 37 (C-6) ,145. 56 (C-7) ,
115. 73 (C-8) ,165. 72 (C-9) ,B:73. 41 (C-1) ,
38. 67 (C-2) ,67. 98 (C-3) ,70. 89(C-4) ,70. 29(C-
5) ,37. 20 (C-6) ,174. 95 (C-7)。该化合物的理化
常数和 NMR 数据与文献报道[8]的绿原酸一致,将
其与绿原酸对照品在 TLC 上对照,层析行为一致,
故确定化合物 6 为绿原酸(Chlorogenic acid)。
4 讨论
在实验中对各萃取部分理化鉴定时发现正丁醇
萃取部分含有大量的黄酮苷类成分,且其得率最高,
由于本实验的时间有限,并未对其进行进一步分离。
本部分试验成果可作为今后开展莲座蓟化学成分研
究的基础,对剩余的莲座蓟残渣进行研究。
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( 下转第 362 页)
153Vol. 25 崔鸿江等:蒙药材莲座蓟化学成分的研究
所建模型精度越好。在 3. 2 项预处理方法选择中,
预处理方法为 MSC + First Derivative 时 R2 =
0. 99425 为最高,预处理方法为 MSC + First Deriva-
tive + SG 时 RMSECV 和 RMSEP 为最低,无法确定
最优模型。而预处理方法为 MSC + First Derivative
时模型的 PI为 86. 9 低于预处理方法为 MSC + First
Derivative + SG时的 87. 3,因此,确定最优的光谱预
处理方法为 MSC + First Derivative + SG。
本实验将 NIRS 与 PLS 相结合,建立了白芍中
芍药苷定量校正模型,该模型的 R2 = 0. 99395,RM-
SECV及 RMSEC分别为 0. 33068、0. 0563,预测均方
差(RMSEP)和平均回收率分别为 0. 0756 和
100. 07%。表明该模型准确、可靠,可以准确预测其
覆盖范围内的白芍药材中芍药苷含量。但该模型建
模所用样本均由一个厂家提供,样品来源略显单一,
因此,需要不断增加样品集数量,对模型进行再校正
和优化,提高模型的适用性和稳健性,更好的应用于
实际当中,以满足中药现代化的需求。
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