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A new coumarins from residue of Glycyrrhiza uralensis

甘草废渣中1个新的香豆素类化合物



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 2 期 2015 年 1 月

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甘草废渣中 1 个新的香豆素类化合物
路静静 1,曹家庆 1,李 巍 1,牛秀丽 1,赵余庆 1, 2*
1. 沈阳药科大学中药学院,辽宁 沈阳 110016
2. 沈阳药科大学 基于靶点的药物设计与研究教育部重点实验室,辽宁 沈阳 110016
摘 要:目的 研究甘草 Glycyrrhiza uralensis 废渣的化学成分。方法 采用硅胶吸附柱色谱、Sephadex LH-20 柱色谱、高
效液相色谱等分离手段进行分离纯化,根据化合物的理化性质和波谱数据鉴定化合物的结构。结果 从新疆产甘草废渣 75%
乙醇提取物中分离得到了 5 个化合物,分别鉴定为槐香豆素 C(1)、3β-O-对羟基-反-肉桂酰-齐墩果酸(2)、3-羰基甘草次
酸(3)、3β,18-O-异丙叉-8(14),15-异右松脂烷二烯(4)、3β,18-O-异丙叉-7,15-异右松脂烷二烯(5)。结论 化合物 1 为新的
香豆素类化合物,命名为槐香豆素 C;化合物 2、4、5 为首次从该属植物中分离得到。
关键词:甘草;废渣;香豆素;槐香豆素 C;3β-O-对羟基-反-肉桂酰-齐墩果酸;3-羰基甘草次酸;3β,18-O-异丙叉-8(14),15-
异右松脂烷二烯;3β,18-O-异丙叉-7,15-异右松脂烷二烯
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)02 - 0174 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.02.004
A new coumarins from residue of Glycyrrhiza uralensis
LU Jing-jing1, CAO Jia-qing1, LI Wei1, NIU Xiu-li1, ZHAO Yu-qing1, 2
1. School of Traditional Chinese Materia Medica, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China
2. Key Laboratory of Structure-Based Drug Design & Discovery, Ministry of Education, Shenyang Pharmaceutical University
Shenyang 110016, China
Abstract: Objective To study the chemical constituents from the residue of Glycyrrhiza uralensis. Methods Five compounds were
separated and purified by silica gel, Sephadex LH-20, and preparative HPLC. The structures were identified by physicochemical
properties and spectral analyses. Results Five compounds were obtained from 75% ethanol extract of G. uralensis residue and
identified as sophoracoumestan C (1), 3β-O-(p-hydroxy-(E)-cinnamoyl)-1-oleanen-28-oic acid (2), 3-oxo-glycyrrhetinic acid (3),
sandaracopimaradiene-3β,18-diol acetonide (4), and isopimaradiene-3β,18-diol acetonide (5). Conclusion Compound 1 is a new
coumarin named sophoracoumestan C. Compounds 2, 4, and 5 are obtained from the plants of Glycyrrhiza Linn. for the first time.
Key words: Glycyrrhiza uralensis Fisch.; residue; coumarin; sophoracoumestan C; 3β-O-(p-hydroxy-(E)-cinnamoyl)-1-oleanen-28-oic
acid; 3-oxo-glycyrrhetinic acid; sandaracopimaradiene-3β,18-diol acetonide; isopimaradiene-3β,18-diol acetonide

甘 草 Glycyrrhiza uralensis Fisch. 为 豆 科
(Leguminosae)甘草属 Glycyrrhiza Linn. 植物的根
和根茎[1],是我国重要的大宗药材之一。现代药理
学研究表明,甘草具有抗氧化、降糖、抗菌、保肝、
抗癌、抗炎和抗血小板凝集等多种活性[2-3],除作为
传统中药材外,甘草作为矫味剂添加到饼干、面包、
糖果、饮料中,亦具有一定的食用保健价值。其化
学成分主要为三萜皂苷和黄酮类化合物[4]。
甘草废渣是以甘草为原料,在工业生产甘草酸
过程中排出的废弃物,大量的甘草废渣被遗弃或发
霉变质,不仅造成资源浪费也污染环境,对甘草废
渣化学成分的研究具有一定的医用和经济价值[5-8]。
本实验对新疆乌拉尔产甘草废渣 75%乙醇提取物进
行化学成分研究,分离得到 5 个化合物,分别鉴定
为槐香豆素 C(sophoracoumestan C,1),3β-O-对
羟基-反-肉桂酰-齐墩果酸 [3β-O-(p-hydroxy-(E)-
cinnamoyl)-1-oleanen-28-oic acid,2]、3-羰基甘草次
酸(3-oxo-glycyrrhetinic acid,3)、3β,18-O-异丙叉-

收稿日期:2014-09-30
基金项目:辽宁省天然药物活性成分工业化色谱制备公共服务平台(2011412004-7)
作者简介:路静静(1988—),女,在读硕士研究生。Tel: 18604019736 E-mail: LUJINGJING1211@126.com
*通信作者 赵余庆 Tel/(Fax): (024)23986521 E-mail: zyq4885@126.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 2 期 2015 年 1 月

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8(14),15-异右松脂烷二烯(sandaracopimaradiene-3β,
18-diol acetonide,4)、3β,18-O-异丙叉-7,15-异右
松脂烷二烯(isopimaradiene-3β,18-diol acetonide,
5)。化合物 1 为 1 个新香豆素类化合物,命名为
槐香豆素 C。化合物 2、4、5 为首次从该属植物
中分离得到。
1 仪器与材料
HR-ESI-MS 质谱仪(美国 Finnigan 公司),
Bruker ARX-600 型核磁共振仪(德国 Bruker 公司),
LC-3000 型高效液相色谱仪(北京创新通恒有限
责任公司),制备型高效液相色谱柱为 C18 柱(250
mm×20 mm,5 μm,Inertsil Pak)。薄层色谱硅胶
GF254 和柱色谱硅胶(青岛海洋化工厂),Sephadex
LH-20 填料(GE 公司),色谱纯甲醇(天津康科德
科技有限公司),分析纯化学试剂(天津博迪化工有
限公司)。
药材由新疆天山药业有限公司提供,经沈阳药
科大学中药学院路金才教授鉴定为甘草 Glycyrrhiza
uralensis Fisch. 的根及根茎。
2 提取与分离
将干净干燥的甘草根、茎粉碎过筛后放于反
应器中,加入 5 倍量的水于 90 ℃加热回流 2.5 h,
滤过,滤渣加 3 倍量的水重复提取 1 次,最后所
得滤渣为本实验所用甘草废渣。取甘草废渣约 35
kg,粉碎后以 75%乙醇 150 L 回流提取 3 次,每
次 2 h,滤过,减压浓缩至无醇味,得粗提物 670
g。用适量蒸馏水混匀粗提物,依次用石油醚、醋
酸乙酯、正丁醇萃取,减压回收溶剂,得醋酸乙
酯萃取物 350 g。醋酸乙酯萃取物(350 g)经硅
胶柱色谱分离,石油醚-丙酮(100∶3→100∶10)
梯度洗脱。石油醚-丙酮(100∶5)洗脱流分(30
g)经硅胶柱色谱分离,石油醚-丙酮(100∶3→
100∶10)梯度洗脱,石油醚-丙酮(100∶3)洗
脱部分经丙酮重结晶得到化合物 3(433.2 mg),
石油醚-丙酮(100∶5)洗脱部分经制备液相(甲
醇-水 90∶10)分离得到化合物 4(7.2 mg)、5(8.5
mg),石油醚-丙酮(100∶9)洗脱部分经 Sephadex
LH-20 分离得到化合物 1(8.4 mg)。石油醚-丙酮
(100∶7)洗脱流分经 Sephadex LH-20 分离得到
化合物 2(5.8 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:白色针晶(甲醇),HR-ESI-MS m/z:
335.092 5 [M+H]+(计算值 335.091 9,C20H14O5)。
结合 1H-NMR (600 MHz, DMSO-d6) 和 13C-NMR
(150 MHz, DMSO-d6) 谱 , 推 测 其 分 子 式 为
C20H14O5。在 1H-NMR 谱中,δ 7.90 (1H, d, J = 8.6
Hz), 6.95 (1H, dd, J = 8.6, 2.2 Hz), 6.92 (1H, d, J =
2.2 Hz) 提示存在 1 组 ABX 耦合苯氢信号;δ 7.59
(1H, d, J = 8.3 Hz), 6.91 (1H, d, J = 8.3 Hz);δ 6.88
(1H, d, J = 9.9 Hz), 6.01 (1H, d, J = 9.9 Hz) 相互耦
合,提示可能存在 2 对顺式双键。化合物 1 的 NMR
数据与化合物 coumestrol[9]相近,从 13C-NMR 中可
见,2 个化合物的 A、B、C 环基本一致,区别在于
D、E 环。在 HMBC 谱(图 1)可以观察到如下信
号:δH 1.43 (3H, s, H-5′) 和 δC 27.8 (C-6′), δC 77.3
(C-2′), δC 133.1 (C-3′) 相关,δH 6.01 (1H, d, J = 9.9
Hz, H-3′) 和 δC 77.3 (C-2′), δC 114.9 (C-4′), δC 104.5
(C-10) 相关,δH 6.88 (1H, d, J = 9.9 Hz, H-4′) 和 δC
133.1 (C-3′), δC 104.5 (C-10), δC 150.9 (C-9) 相关,δH
7.59 (1H, d, J = 8.3 Hz, H-7) 和 δC 114.7 (C-8), δC
116.9 (C-6b), δC 150.9 (C-9) 相关,δH 6.91 (1H, d, J =
8.3 Hz, H-8) 和 δC 150.9 (C-9), δC 104.5 (C-10), δC
120.1 (C-7) 相关,以上信号确证了 D、E 环的结构。
通过上述光谱学手段,确定了化合物1的结构(图1),
为一新化合物,命名为槐香豆素 C。化合物 1 的数据
归属见表 1。
O O
O
O
HO
1
2
4 5
6 7
8
9
1011
11a1a
4a
6a 6b
1′
2′
3′
4′
5′
6′
O O
O
O
HO

图 1 化合物 1 的结构和主要 HMBC 相关图
Fig. 1 Structure and key HMBC correlations of compound 1
化合物 2:白色粉末(甲醇)。1H-NMR (600
MHz, C5D5N) δ: 8.07 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-2′), 7.70
(2H, d, J = 8.6 Hz, H-2″ 6″), 7.20 (2H, d, J = 8.6 Hz,
H-3″, 5″), 6.75 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-3′), 5.50 (1H,
s, H-12), 1.31 (3H, s, H-27), 1.03 (3H, s, H-30), 1.02
(3H, s, H-26), 1.00 (6H, s, H-24, 25), 0.98 (3H, s,
H-23), 0.87 (3H, s, H-29);13C-NMR (150 MHz,
C5D5N) δ: 180.0 (C-28), 167.1 (C-1′), 161.3 (C-4″),
144.8 (C-3′), 144.6 (C-13), 130.5 (C-2″、6″), 126.0
(C-1″), 122.2 (C-12), 116.7 (C-3″, 5″), 115.6 (C-2′),
80.3 (C-3), 55.3 (C-5), 47.7 (C-9), 46.4 (C-17), 46.2
(C-19), 41.9 (C-14), 41.7 (C-18), 39.5 (C-8), 38.0 (C-1),
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 2 期 2015 年 1 月

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表 1 化合物 1的 1H-NMR (600 MHz, DMSO-d6)、13C-NMR
(150 MHz, DMSO-d6)、HMBC 波谱数据
Table 1 1H-NMR (600 MHz, DMSO-d6), 13C-NMR (150 MHz,
DMSO-d6) data and HMBC correlations of compound 1
碳位 δC δH HMBC (H→C)
1 123.4 7.90 (1H, d, J = 8.6 Hz) C-11a
1a 107.1 — —
2 114.3 6.95 (1H, dd, J = 8.6, 2.2 Hz) C-4
3 161.9 — —
4 103.5 6.92 (1H, d, J = 2.2 Hz) C-1a, 2, 3, 4a
4a 155.3 — —
6 158.0 — —
6a 102.6 — —
6b 116.9 — —
7 120.1 7.59 (1H, d, J = 8.3 Hz) C-6a, 10a
8 114.7 6.91 (1H, d, J = 8.3 Hz) C-6b
9 150.9 — —
10 104.5 — —
10a 151.6 — —
11a 160.5 — —
2′ 77.3 — —
3′ 133.1 6.01 (1H, d, J = 9.9 Hz) C-2′
4′ 114.9 6.88 (1H, d, J = 9.9 Hz) C-2′
5′ 27.8 1.43 (3H, s) C-2′, 3′
6′ 27.8 1.43 (3H, s) C-2′, 3′
3-OH 10.81 (1H, brs)

37.9 (C-4), 36.9 (C-10), 34.0 (C-22), 33.0 (C-7, 29),
32.8 (C-21), 30.7 (C-20), 28.0 (C-15, 23), 26.0 (C-27),
23.9 (C-2), 23.5 (C-11, 30), 23.4 (C-16), 18.3 (C-6),
17.1 (C-26), 16.9 (C-24), 15.2 (C-25)。以上数据与文
献报道一致[10],故鉴定化合物 2 为 3β-O-对羟基-
反-肉桂酰-齐墩果酸。
化合物 3:白色结晶(甲醇)。1H-NMR (600 MHz,
DMSO-d6) 谱中给出 1 个烯氢信号,7 个甲基信号:
δ 5.44 (1H, s, H-12), 1.36 (3H, s, H-17), 1.14 (3H, s,
H-25), 1.09 (3H, s, H-29), 1.07 (3H, s, H-26), 1.01
(3H, s, H-23), 0.96 (3H, s, H-24), 0.77 (3H, s, H-28);
13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6) 给出 30 个碳信号:
δ 216.4 (C-3), 199.0 (C-11), 178.1 (C-30), 170.1
(C-13), 127.7 (C-12), 60.7 (C-9), 54.3 (C-5), 48.5
(C-4), 47.5 (C-18), 45.2 (C-20), 43.5 (C-19, C-14),
41.1 (C-8), 39.4 (C-1), 38.0 (C-22), 36.6 (C-10), 34.1
(C-7), 32.0 (C-17), 31.8 (C-21), 30.8 (C-2), 28.9
(C-29), 28.3 (C-28), 26.6 (C-15), 26.2 (C-16), 26.2
(C-23), 23.4 (C-27), 21.4 (C-24), 18.8 (C-26), 18.5
(C-6), 16.0 (C-25)。以上数据与文献报道一致[11],故
鉴定化合物 3 为 3-羰基甘草次酸。
化合物 4:白色针晶(甲醇)。1H-NMR (600 MHz,
CDCl3) 谱中给出 4 个烯氢质子信号:δ 5.23 (1H, s,
H-14), 5.77 (1H, dd, J = 17.3, 10.6 Hz, H-15), 4.92
(1H, dd, J = 17.3, 1.6 Hz, H-16a), 4.88 (1H, dd, J =
10.6, 1.6 Hz, H-16b),由此可知含有 1 个末端双键;
5 个甲基质子信号:δ 0.85 (3H, s, H-17), 1.03 (3H, s,
H-20), 1.08 (3H, s, H-19), 1.42 (3H, s, H-23), 1.45
(3H, s, H-22);13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 148.9
(C-15), 136.3 (C-8), 129.3 (C-14), 110.2 (C-16), 99.1
(C-21), 77.8 (C-3), 72.7 (C-18), 50.6 (C-9), 50.4
(C-5), 38.3 (C-10), 37.6 (C-1), 37.4 (C-13), 37.0
(C-4), 35.3 (C-12), 34.4 (C-7), 29.2 (C-22), 26.1
(C-17), 24.1 (C-2), 21.4 (C-6), 19.3 (C-23), 18.6
(C-11), 15.7 (C-20), 12.6 (C-19)。以上数据与文献报
道一致[12],故鉴定化合物 4 为 3β,18-O-异丙叉-
8(14),15-异右松脂脘二烯。
化合物 5:白色针晶(甲醇)。1H-NMR (600 MHz,
CDCl3) 谱中给出 4 个烯氢质子信号:δ 5.32 (1H, s,
H-7), 5.80 (1H, dd, J = 17.4, 10.8 Hz, H-15), 4.92
(1H, dd, J = 17.4, 1.2 Hz, H-16a), 4.87 (1H, dd, J =
10.8, 1.2 Hz, H-16b),由此可知含有 1 个末端双键;
5 个甲基质子信号 δ: 0.86 (3H, s, H-17), 1.16 (3H, s,
H-19), 0.93 (3H, s, H-20), 1.42 (3H, s, H-23), 1.45
(3H, s, H-22);13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 150.4
(C-15), 136.4 (C-8), 120.9 (C-7), 109.5 (C-16), 99.1
(C-21), 77.5 (C-3), 72.7 (C-18), 52.2 (C-9), 46.4
(C-5), 46.1 (C-14), 38.3 (C-1), 36.4 (C-4), 36.8
(C-13), 36.2 (C-12), 35.6 (C-10), 30.0 (C-22), 24.1
(C-2), 22.6 (C-6), 21.6 (C-17), 20.1 (C-11), 19.4
(C-23), 15.9 (C-20), 12.8 (C-19)。以上数据与文献报
道一致[12],故鉴定化合物 5 为 3β,18-O-异丙叉-7,15-
异右松脂脘二烯。
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