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Phenylpropanoids from the Stems of Akebia trifoliata

三叶木通茎中的苯丙素类化学成分



全 文 :三叶木通[Akebia trifoliata (Thunb.) Koidaz]为
木通科(Lardizabalaceae)木通属落叶藤本植物 , 原
产于中国和日本,在中国主要分布于陕西与河南
南部、湖北西部及四川、甘肃等地[1]。三叶木通是
我国一种传统的中药材,其果实、种子、 茎藤、根入
药已有上千年的历史。三叶木通与同属的木通[A.
quinata (Thunb.) Decne.]和 白 木 通[A. trifoliate var.
australis (Diels.) Rehd.]的成熟果实统称八月炸,主
要用做抗炎、抗肿瘤以及利尿剂[2]。目前已从三叶
木通的愈伤组织、茎及果皮组织中分离了近 70 种
化学成分,其中约 60 种为三萜类化合物[3–7]。为充
分揭示三叶木通茎的药理活性物质基础,我们对三
叶木通的茎进行了化学成分研究。本文报道从三
叶木通茎中分离得到的 7 个苯丙素类化合物。
三叶木通茎中的苯丙素类化学成分
王晶1,2, 周忠玉1, 徐巧林3, 谭建文1*
(1. 中国科学院华南植物园, 中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室, 广州 510650; 2. 中国科学院大学, 北京 100049; 3. 广东省林
业科学研究院, 广州 510520)
摘要: 为了解三叶木通[Akebia trifoliata (Thunb.) Koidaz]的化学成分,从其茎的乙醇提取物中分离得到 7 个苯丙素类化合物。
经过光谱分析,分别鉴定为 osmanthuside E (1)、木通苯乙醇苷 B (2)、2-(4-hydroxyphenyl)ethyl-(6-O-feruloyl)-β-D-glucopyranoside
(3)、 dunalianoside D (4)、 dunalianoside C (5)、 咖啡酸 (6)、 秦皮乙素 (7)。除化合物 6 外,其他化合物均为首次从该植物中分离
获得,化合物 4 和 5 为首次从木通属植物中分离得到。
关键词: 三叶木通; 茎; 苯丙素类化合物; 化学成分
doi: 10.3969/j.issn.1005–3395.2014.05.014
Phenylpropanoids from the Stems of Akebia trifoliata
WANG Jing1,2, ZHOU Zhong-yu1, XU Qiao-lin3, TAN Jian-wen1*
(1. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences,
Guangzhou 510650, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Guangdong Academy of Forestry, Guangzhou
510520, China)
Abstract: In order to understand the chemical constituents of Akebia trifoliata, seven phenylpropanoid compounds
were isolated from the ethanol extract of Akebia trifoliata stems. On the basis of spectral data, their structures
were identified as osmanthuside E (1), calceolarioside B (2), 2-(4-hydroxyphenyl)ethyl-(6-O-feruloyl)-β-D-
glucopyranoside (3), dunalianoside D (4), dunalianoside C (5), caffeic acid (6) and aesculetin (7). These
compounds, except of compound 6, were isolated from the plant for the first time, and compounds 4 and 5 were
obtained from the genus Akebia for the first time.
Key words: Akebia trifoliata; Stem; Phenylpropanoid; Chemical constituent
热带亚热带植物学报 2014, 22(5): 511 ~ 515
Journal of Tropical and Subtropical Botany
收稿日期: 2014–01–21    接受日期: 2014–03–07
基金项目: 中国科学院创新工程重要方向项目(KSCX2-YW-N-0804, KSCX2-EW-J-28); 中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室基
 金项目(211027); 中国科学院仪器设备功能开发项目(YG2012050)资助
作者简介: 王晶,女,在读博士研究生,研究方向为天然产物化学。E-mail: w-j777@163.com
* 通讯作者 Corresponding author. E-mail: jwtan@scbg.ac.cn
512 第22卷热带亚热带植物学报
1 材料和方法
1.1 材料
三叶木通[Akebia trifoliata (Thunb.) Koidaz]茎
于 2010 年 9 月采自湖南省桑植县,室内阴干,标本
存放于中国科学院华南植物园生物有机化学实验
室。
1.2 仪器和试剂
正相层析硅胶购于青岛海洋化工有限公司
(80~100 目, 200~300 目);反 相 层 析 硅 胶 YMC
ODS-A (50 μm)为日本 YMC 公司生产;薄层色谱
正相硅胶板(HFGF254)购于山东烟台江友硅胶开发
有限公司;凝胶 Sephadex LH-20 为瑞典 Amersham
Biosciences 公司产品。甲醇、石油醚、乙酸乙酯、
氯仿均为分析纯(天津富宇试剂公司);氘代试剂
为 Sigma 公司产品。显色方法包括紫外荧光显色
(254 nm)、碘 蒸 气 显 色 以 及 喷 洒 硫 酸-乙 醇 溶 液
(20∶80,V/V)加热显色。
减压浓缩采用日本东京理化公司 N-1000 旋转
蒸发仪、CCA-1110 循环式冷却箱和 SB-1000 电
热恒温水浴锅;中压半制备采用使用北京创新通恒
科技有限公司的 HPLC 半制备系统;电喷雾质谱
(ESIMS) 采用美国应用生物系统公司 MDS SCIEX
API 2000LC/MS/MS 仪,以甲醇为溶剂,直接进样
测 定;1H NMR 谱 和 13C NMR 谱 分 别 采 用 Bruker
DRX-400 核磁共振仪和 Bruker Avance 600 核磁共
振仪,并以四甲基硅烷为内标测定。
1.3 提取和分离
三叶木通茎的干品 2.0 kg,经机械粉碎(约 80
目)后用 95% 的工业乙醇室温浸泡提取 3 次,每次
用乙醇 8 L,每次浸泡 24 h,合并提取液;经减压浓
缩得乙醇提取物,再加适量水使其成为混悬液,依
次用石油醚、乙酸乙酯进行萃取,减压浓缩得石油
醚萃取部分(16.6 g)、乙酸乙酯萃取部分(67.8 g)。
乙酸乙酯部分(67.8 g)用正相硅胶拌样装柱
(80~100 目),经正相硅胶(200~300 目)柱层析,以氯
仿-甲醇(97∶3~0∶100)梯度洗脱,经 TLC 薄层层
析检测,合并主点相同的流分,得到 F1~F10 共 10
个组分。F7 经反相中压柱层析,以甲醇/水(20∶80~
100∶0)为流动相梯度洗脱,经 TLC 薄层层析检
测,收集洗脱液得到 F7-1~F7-10 共 10 个亚组分。
F7-3 经 Sephadex LH-20 凝胶柱层析,以甲醇洗脱,
得到化合物 7 (2 mg);F8 经正相硅胶层析柱(200~
300 目)层析,以氯仿-甲醇(90∶10~0∶100)梯度洗
脱,经 TLC 薄层检测,合并主点相同的流分,得到
F8-1~F8-8 共 8 个亚组分。F8-3 经反相中压柱层
图 1 化合物 1~7 的结构
Fig. 1 Structures of compounds 1–7
第5期 513
析,以甲醇/水(20∶80~100∶0)为流动相梯度洗脱,
再反复经 Sephadex LH-20 凝胶柱层析,以氯仿-甲
醇(1∶4)洗脱,得到化合物 6 (2 mg)。F8-4 经正相
硅 胶 层 析 柱(200~300 目)分 离 纯 化,以 氯 仿-甲 醇
(90∶10~0∶100)梯 度 洗 脱,经 TLC 薄 层 检 测,合
并主点相同的流分,得到 F8-4-1~F8-4-4 共 4 个次
亚组分。F8-4-2 经反相中压柱层析,并以甲醇∶
水(25∶75→45∶55)为流动相梯度洗脱,再反复经
Sephadex LH-20 凝胶柱层析,以氯仿-甲醇(1∶4)洗
脱,分别得到化合物 1 (5 mg)、化合物 3 (4 mg)和化
合物 4 (3 mg)。F8-6 经反相中压柱层析,甲醇∶水
(35∶65~100∶0)为流动相梯度洗脱,收集 35% 甲
醇-水洗脱的流分,经 Sephadex LH-20 凝胶柱层析,
以甲醇洗脱,分别得到化合物 2 (7 mg)和 5 (5 mg)。
1.4 结构鉴定
Osmanthuside E (1)  淡黄色油状;分子式
C24H28O11; 正 离 子 ESIMS m/z: 515 [M + Na]
+, 531
[M + K]+; 负离子ESIMS m/z: 491 [M – H]–, 527 [M +
Cl]+; 1H NMR (CD3OD, 400 MHz): δ 6.67 (1H, d, J =
1.9 Hz, H-2), 6.62 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5), 6.53 (1H,
dd, J = 8.0, 1.9 Hz, H-6), 2.79 (2H, t, J = 7.6 Hz, H-7),
3.95 (1H, m, H-8a), 3.73 (1H, m, H-8b), 4.32 (1H, d,
J = 7.9 Hz, H-1′), 3.21 (1H, m, H-2′), 3.37 (1H, m,
H-3′), 3.36 (1H, m, H-4′), 3.52 (1H, m, H-5′), 4.50
(1H, dd, J = 11.9, 2.0 Hz, H-6a′), 4.32 (1H, m, H-6b′),
7.14 (1H, d, J = 1.8 Hz, H-2′′), 6.80 (1H, d, J = 8.2 Hz,
H-5′′), 7.01 (1H, dd, J = 8.2, 1.9 Hz, H-6′′), 7.62 (1H,
d, J = 15.9 Hz, H-7′′), 6.38 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-8′′),
3.84 (3H, s, -OCH3);
13C NMR (CD3OD, 100 MHz):
δ 131.4 (C-1), 117.1 (C-2), 146.1 (C-3), 144.6 (C-
4), 116.3 (C-5), 121.2 (C-6), 72.5 (C-7), 36.7 (C-
8), 104.6 (C-1′), 75.1 (C-2′), 77.9 (C-3′), 71.8 (C-4′),
75.4 (C-5′), 64.7 (C-6′), 127.7 (C-1′′), 111.6 (C-2′′),
149.3 (C-3′′), 150.6 (C-4′′), 116.5 (C-5′′), 124.3 (C-
6′′), 115.2 (C-7′′), 147.1 (C-8′′), 169.1 (C-9′′), 56.4
(-OCH3)。上述数据与文献[8]报道一致,确定该化
合物为 osmanthuside E。
木通苯乙醇苷 B (Calceolarioside B, 2)  淡
黄 色 油 状;分 子 式 C23H26O11; 正 离 子 ESIMS m/z:
479 [M + H]+, 501 [M + Na]+, 517 [M + K]+; 负离子
ESIMS m/z: 477 [M – H]–, 513 [M + Cl]+; 1H NMR
(CD3OD, 400 MHz): δ 6.67 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2),
6.63 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5), 6.53 (1H, dd, J = 8.0,
2.0 Hz, H-6), 2.78 (2H, t, J = 7.6 Hz, H-7), 3.94 (1H,
m, H-8a), 3.70 (1H, m, H-8b), 4.32 (1H, d, J = 7.9 Hz,
H-1′), 3.23 (1H, m, H-2′), 3.38 (1H, m, H-3′), 3.36
(1H, m, H-4′), 3.52 (1H, m, H-5′), 4.50 (1H, dd, J =
11.9, 1.8 Hz, H-6a′), 4.32 (1H, m, H-6b′), 7.04 (1H,
d, J = 1.9 Hz, H-2′′), 6.77 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-5′′),
6.88 (1H, dd, J = 8.2, 1.9 Hz, H-6′′), 7.56 (1H, d, J =
15.9 Hz, H-7′′), 6.29 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-8′′); 13C
NMR (CD3OD, 100 MHz): δ 131.3 (C-1), 117.0 (C-
2), 146.1 (C-3), 144.6 (C-4), 116.3 (C-5), 121.2 (C-6),
36.6 (C-7), 72.4 (C-8), 104.5 (C-1′), 75.0 (C-2′), 77.8
(C-3′), 71.6 (C-4′), 75.4 (C-5′), 64.6 (C-6′), 127.6 (C-
1′′), 115.0 (C-2′′), 146.7 (C-3′′), 149.6 (C-4′′), 116.5
(C-5′′), 123.2 (C-6′′), 147.2 (C-7′′), 114.8 (C-8′′),
169.1 (C-9′′)。光谱数据与文献[8]报道一致,故确定
该化合物为木通苯乙醇苷 B。
2-(4-Hydroxyphenyl)ethyl-(6-O-feruloyl)-β-
D-glucopyranoside (3)  淡黄色固体粉末;分子
式 C23H26O10; 正离子 ESIMS m/z: 462 [M + H]
+, 485
[M + Na]+; 负离子 ESIMS m/z: 461 [M – H]–, 497 [M +
Cl]+; 1H NMR (CD3OD, 400 MHz): δ 6.65 (1H, d,
J = 8.5 Hz, H-2), 7.02 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-3), 7.02
(1H, d, J = 8.4 Hz, H-5), 6.65 (1H, d, J = 8.4 Hz, H-6),
2.78 (2H, t, J = 7.6 Hz, H-7), 3.94 (1H, m, H-8a), 3.70
(1H, m, H-8b), 4.33 (1H, d, J = 7.9 Hz, H-1′), 3.23
(1H, m, H-2′), 3.38 (1H, m, H-3′), 3.36 (1H, m, H-4′),
3.52 (1H, m, H-5′), 4.50 (1H, dd, J = 11.9, 1.8 Hz,
H-6a′), 4.32 (1H, m, H-6b′), 7.04 (1H, d, J = 1.9 Hz,
H-2′′), 6.77 (1H, d, J = 8.1 Hz, H-5′′), 6.88 (1H, dd, J =
8.1, 1.9 Hz, H-6′′), 7.56 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-7′′),
6.29 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-8′′); 13C NMR (CD3OD,
100 MHz): δ 130.6 (C-1), 130.9 (C-2), 116.1 (C-3),
156.7 (C-4), 116.1 (C-5), 130.6 (C-6), 36.4 (C-7),
72.4 (C-8), 104.5 (C-1′), 75.0 (C-2′), 77.9 (C-3′), 71.7
(C-4′), 75.5 (C-5′), 64.6 (C-6′), 127.6 (C-1′′), 114.8
(C-2′′), 146.7 (C-3′′), 149.6 (C-4′′), 116.5 (C-5′′),
123.1 (C-6′′), 147.2 (C-7′′), 115.0 (C-8′′), 169.1 (C-
9′′)。光谱数据与文献[9]报道一致,确定该化合物为
2-(4-hydroxyphenyl)ethyl-(6-O-feruloyl)-β-D-gluco-
pyranoside。
Dunalianoside D (4)  淡黄色油状;分子式
C22H24O11; 正离子 ESIMS m/z: 487 [M + H]
+, 488 [M +
王晶等:三叶木通茎中的苯丙素类化学成分
514 第22卷热带亚热带植物学报
Na]+; 负 离 子 ESIMS m/z: 463 [M – H]–; 1H NMR
(CD3OD, 400 MHz): δ 6.67 (1H, d, J = 1.9 Hz, H-2),
6.63 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5), 6.53 (1H, dd, J = 8.0,
1.9 Hz, H-6), 4.72 (1H, d, J = 7.2 Hz, H-1′), 3.40
(1H, m, H-2′), 3.42 (1H, m, H-3′), 3.36 (1H, m, H-4′),
3.65 (1H, m, H-5′), 4.54 (1H, dd, J = 11.9, 1.8 Hz,
H-6a′), 4.32 (1H, m, H-6b′), 7.04 (1H, d, J = 1.9 Hz,
H-2″), 6.77 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-5″), 6.88 (1H, dd, J =
8.2, 1.9 Hz, H-6″), 7.56 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-7″),
6.29 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-8″); 13C NMR (CD3OD,
100 MHz): δ 152.7 (C-1), 104.1 (C-2), 149.2 (C-3),
143.1 (C-4), 116.0 (C-5), 110.3 (C-6), 56.4 (-OCH3),
103.8 (C-1′), 75.0 (C-2′), 77.8 (C-3′), 71.8 (C-4′), 75.6
(C-5′), 64.8 (C-6′), 127.6 (C-1″), 115.0 (C-2″), 149.7
(C-3″), 146.9 (C-4″), 116.5 (C-5″), 123.1 (C-6″), 147.2
(C-7″), 114.8 (C-8″), 169.0 (C-9″)。 光 谱 数 据 与 文
献[10]报道一致,故确定该化合物为 dunalianoside D。
Dunalianoside C (5)   淡 黄 色 油 状;分 子
式 C21H22O11; 正 离 子 ESIMS m/z: 451 [M + H]
+;
负离子 ESIMS m/z: 449 [M – H]–; 1H NMR (C5D5N,
600 MHz): δ 7.07 (1H, d, J = 1.9 Hz, H-2), 7.19 (1H,
d, J = 8.1 Hz, H-5), 6.99 (1H, dd, J = 8.1, 1.9 Hz, H-6),
4.98 (1H, d, J = 7.8 Hz, H-1′), 4.11 (1H, m, H-2′), 4.20
(1H, m, H-3′), 4.23 (1H, m, H-4′), 4.05 (1H, m, H-5′),
4.47 (1H, dd, m, H-6a′), 4.04 (1H, m, H-6b′), 7.53 (1H,
d, J = 1.9 Hz, H-2″), 7.19 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-5″),
7.41 (1H, dd, J = 8.2, 1.9 Hz, H-6″), 7.92 (1H, d, J =
15.8 Hz, H-7″), 6.59 (1H, d, J = 15.8 Hz, H-8″); 13C
NMR (C5D5N, 150 MHz): δ 150.2 (C-1), 105.2 (C-
2), 146.7 (C-3), 145.8 (C-4), 116.3 (C-5), 105.2 (C-
6), 104.9 (C-1′), 74.9 (CH, C-2′), 78.0 (C-3′), 71.2 (C-
4′), 75.3 (C-5′), 64.3 (C-6′), 126.7 (C-1″), 114.7 (C-
2″), 149.4 (C-3″), 146.7 (C-4″), 116.5 (C-5″), 122.0
(C-6″), 147.4 (C-7″), 114.7 (C-8″), 167.5 (C-9″)。光
谱数据与文献[10]报道一致,故确定该化合物为
dunalianoside C。
咖啡酸 (Caffeic acid, 6)  黄色粉末;分子式
C9H8O4; 正离子 ESIMS m/z: 203 [M + Na]
+, 219 [M +
K]+; 负离子ESIMS m/z: 179 [M – H]–; 1H NMR (CD3OD,
400 MHz): δ 7.02 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2), 6.76 (1H,
d, J = 8.0 Hz, H-5), 6.92 (H, dd, J = 8.0, 2.0 Hz,
H-6), 7.51 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-7), 6.21 (1H, d, J =
16.0 Hz, H-8)。光谱数据与文献[11]报道一致,故确
定该化合物为咖啡酸。
秦皮乙素 (Aesculetin, 7)  淡黄色粉末;分
子式 C9H6O4; 正离子 ESIMS m/z: 201 [M + Na]
+, 负
离 子 ESIMS m/z: 177 [M – H]–; 1H NMR (CD3OD,
400 MHz): δ 6.16 (1H, br s, H-3), 7.77 (1H, br s,
H-4), 6.94 (H, br s, H-5), 6.74 (1H, br s, H-8); 13C
NMR (CD3OD, 100 MHz): δ 164.3 (C-2), 112.9 (C-
3), 144.6 (C-4), 112.7 (C-5), 150.5 (C-6), 152.0 (C-7),
103.6 (C-8), 146.1 (C-9), 112.3 (C-10)。光谱数据与
文献[12]报道一致,故确定该化合物为秦皮乙素。
2 结果和讨论
三叶木通茎乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部
分经正、反相硅胶柱层析以及葡聚糖凝胶柱层析
等色谱分离手段,共分离得到 7 个苯丙素类化合
物。经过光谱分析及与文献数据对照,化合物的
结构分别鉴定为:osmanthuside E (1)、木通苯乙醇
苷 B (2)、2-(4-hydroxyphenyl)ethyl-(6-O-feruloyl)-
β-D-glucopyranoside (3)、dunalianoside D (4)、
dunalianoside C (5)、咖啡酸 (6)以及秦皮乙素 (7)。
除化合物 6 外,其他化合物均为首次从三叶木通中
分离获得,化合物 4 和 5 为首次从木通属植物中分
离得到。
本 研 究 结 果 表 明,三 叶 木 通 茎 中 含 有 系
列 的 苯 丙 素 类 化 学 成 分。 据 文 献 报 道,化合 物
osmanthuside E (1)和木通苯乙醇苷 B (2)有较好的
抗氧化活性[8];咖啡酸 (6)对阿糖胞苷导致的小鼠
白细胞、血小板减少及血小板体积变化具有预防
和治疗作用[13];秦皮乙素 (7)在体外对人肝癌细胞
HepG2、A549 肺癌细胞、人 T 淋巴细胞性白血病
细胞及人胃癌细胞均具有具有抑制作用[14]。许敬
英等的研究表明苯丙素苷类化合物具有抗菌消炎、
抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、保护肝脏和碱基修复作
用,并对于糖尿病及相关疾病,以及对由于身心压
力所致的学习、记忆力低下等都具有明显的改善作
用[15]。本研究进一步丰富了三叶木通的药用活性
化学物质基础,对于促进三叶木通植物的综合开发
利用具有积极意义。
参考文献
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