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Chemical constituents from seeds of Helianthus annuus

向日葵种子的化学成分研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 5 期 2014 年 3 月

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向日葵种子的化学成分研究
费永和,陈 重,李笑然,许琼明*,杨世林
苏州大学药学院,江苏 苏州 215123
摘 要:目的 研究向日葵 Helianthus annuus 种子的化学成分。方法 利用反复硅胶柱色谱法、Sephadex LH-20 凝胶柱色
谱法、中压柱色谱及半制备高效液相色谱等方法分离纯化,通过 NMR、MS 等技术鉴定化合物结构。结果 从向日葵种子
甲醇提取部位中分离得到 16 个化合物,分别鉴定为 3, 4-二甲氧基-肉桂酸(1)、3-羟基-1-(4-羟基-3-甲氧基苯)-1-丙酮(2)、
3-羟乙酰基吲哚(3)、7-羟基-6-乙酰基-2, 3-二甲氧基色酮(4)、泽兰内酯(5)、对羟基苯甲酸(6)、香草酸(7)、阿魏酸(8)、
反式咖啡酸(9)、香豆酸(10)、烟酸(11)、3-吲哚甲醛(12)、3-吲哚甲酸(13)、豆甾醇(14)、β-谷甾醇(15)、β-胡萝
卜苷(16)。结论 化合物 1~3 为首次从向日葵属植物中分离得到,化合物 4 为首次从本植物中分离得到。
关键词:向日葵;3, 4-二甲氧基-肉桂酸;泽兰内酯;3-羟乙酰基吲哚;阿魏酸
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)05 - 0631 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.05.007
Chemical constituents from seeds of Helianthus annuus
FEI Yong-he, CHEN Zhong, LI Xiao-ran, XU Qiong-ming, YANG Shi-lin
College of Pharmaceutical Science, SooChow University, Suzhou 215123, China
Abstract: Objective To investigate the chemical constituents from the seeds of Helianthus annuus. Methods The chemical
constituents were isolated by repeated silica gel chromatography, Sephadex LH-20 gel column chromatography, medium pressure
column chromatography, and semi-preparative liquid chromatography, and their structures were elucidated by chemical properties and
spectroscopic analyses. Results Sixteen compounds were identified as 3, 4-dimethoxycinnamic acid (1), 3-hydroxy-1-(4-hydroxy-3-
methoxy-phenyl)-1-propanone (2), 3-(hydroxyl-acetyl)-1H-indole (3), 6-acetyl-7-hydroxy-2, 3-dimethylchromone (4), ayapin (5),
p-hydroxybenzoic acid (6), vanillic acid (7), ferulic acid (8), trans-caffeic acid (9), courmaric acid (10), nicotinic acid (11),
indole-3-carboxaldehyde (12), indole-3-carboxylic acid (13), stigmasterol (14), β-sitosterol (15), and β-daucosterol (16). Conclusion
Compounds 1—3 are obtained from genus Helianthus L. for the first time, and compound 4 is obtained from this plant for the first time.
Key words: Helianthus annuus L.; 3, 4-dimethoxycinnamic acid; ayapin; 3-(hydroxyl-acetyl)-1H-indole; ferulic acid

向 日 葵 Helianthus annuus L. 为 菊 科
(Compositae)向日葵属 Helianthus L. 植物,味甘,
性温,全世界广泛种植,资源非常丰富,价廉易得。
向日葵药理作用主要表现为抗肿瘤、抗炎、抗衰老、
抗心绞痛、降压等[1]。该属植物主要含有倍半萜内
酯类、二萜类、甾体类、黄酮苷元类、香豆素类等
成分[2]。本实验从向日葵种子中分离得到 16 个化合
物,分别鉴定为 3, 4-二甲氧基 -肉桂酸(3, 4-
dimethoxycinnamic acid,1)、3-羟基-1-(4-羟基-3-甲
氧基苯)-1-丙酮 [3-hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxy-
phenyl)-1-propanone, 2]、 3-羟乙酰基吲哚 [3-
(hydroxyl-acetyl)-1H-indole,3]、7-羟基-6-乙酰基-2,
3-二甲氧基色酮(6-acetyl-7-hydroxy-2, 3-dimethyl-
chromone,4)、泽兰内酯(ayapin,5)、对羟基苯
甲酸(p-hydroxybenzoic acid,6)、香草酸(vanillic
acid,7)、阿魏酸(ferulic acid,8)、反式咖啡酸
(trans-caffeic acid,9)、香豆酸(courmaric acid,10)、
烟酸(nicotinic acid,11)、3-吲哚甲醛(indole-3-
carboxaldehyde , 12 )、 3- 吲哚甲酸( indole-3-
carboxylic acid,13)、豆甾醇(stigmasterol,14)、
β-谷甾醇( β-sitosterol,15)、 β-胡萝卜苷( β-
daucosterol,16)。其中,化合物 1~3 为首次从向
日葵属植物中分离得到,化合物 4 为首次从该植物
中分离得到。

收稿日期:2013-11-18
作者简介:费永和,男,硕士研究生。
*通讯作者 许琼明,男,副教授,硕士生导师。Tel: (0512)69561421 E-mail: xuqiongming@suda.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 5 期 2014 年 3 月

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1 仪器与材料
UNITY INOVA 500 核磁共振仪(美国瓦里安公
司);半制备高效液相色谱仪(LC—20AT,SPD—
20A,日本岛津公司);C18半制备色谱柱(250 mm×
10 mm,5 μm,美国 Kromsil 公司);Sephadex LH-20
凝胶(美国 GE 公司);TOF-MS(英国 Micromass
公司);XT5 显微熔点测定仪(北京科仪电光仪器
厂);Autopol IV 型旋光仪(美国鲁道夫公司);化
学试剂均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司);
薄层色谱硅胶板(HSGF254,烟台市芝罘黄务硅胶
开发试验厂出品);各种柱色谱用硅胶均为青岛海洋
化工厂出品。
药材于 2011 年 9 月采自黑龙江省,由苏州大学
药学院李笑然教授鉴定为向日葵 Helianthus annuus
L. 的种子。
2 提取与分离
向日葵种子 200 kg,粉碎,压榨去油后,残渣
经 10 倍量工业甲醇冷浸 2 次,每次 48 h,合并 2
次提取液,200 目筛滤过,所得滤液经减压浓缩,
得干浸膏 8.6 kg。用适量蒸馏水将浸膏分散,分别
依次用石油醚、氯仿、醋酸乙酯、正丁醇多次萃取,
各部分萃取液经减压浓缩,得石油醚萃取物 2.63
kg、氯仿萃取物 258 g、醋酸乙酯萃取物 354 g、正
丁醇萃取物 2.84 kg。
氯仿萃取物经减压硅胶柱色谱分离,收集石油
醚-醋酸乙酯(60︰40)部位,经反复硅胶柱色谱,
用石油醚-醋酸乙酯(80︰20→40︰60)梯度洗脱,
结合 Sephadex LH-20 柱色谱及半制备高效液相色
谱,分离得到化合物 1(12 mg)、2(16 mg)、4
(9 mg)、5(20 mg)、6(23 mg)、7(33 mg)、
8(46 mg)、10(14 mg)、11(15 mg)、12(15
mg)、14(21 mg)、15(163 mg)、16(73 mg)。
醋酸乙酯萃取物经减压硅胶柱色谱分离,收集
氯仿-甲醇(80︰20)部位,经反复硅胶柱色谱,用
氯仿-甲醇(100︰0→60︰40)梯度洗脱,结合
Sephadex LH-20 柱色谱及半制备高效液相色谱,分
离得到化合物 3(17 mg)、9(37 mg)、13(17 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:无色结晶(甲醇),mp 181.5~182.5
℃,ESI-MS m/z: 209 [M+H]+。1H-NMR (500 MHz,
CD3OD) δ: 3.85 (6H, s, -OCH3), 6.30 (1H, d, J = 15.0
Hz, H-8), 6.82 (1H, s, J = 10.0 Hz, H-5), 7.04 (1H, s,
H-2), 7.16 (1H, d, J = 10.0 Hz, H-6), 7.72 (1H, d, J =
15.0 Hz, H-7);13C-NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 125.5
(C-1), 108.4 (C-2), 148.9 (C-3), 152.7 (C-4), 113.1
(C-5), 123.3 (C-6), 170.5 (C-α), 116.0 (C-β), 148.8
(C-γ), 56.9 (-OCH3), 56.6 (-OCH3)。以上数据与文献
报道基本一致[3],故鉴定化合物 1 为 3, 4-二甲氧基-
肉桂酸。
化合物 2:浅黄色固体(甲醇),ESI-MS m/z: 219
[M+Na]+。1H-NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 3.14 (2H,
t, J = 6.2 Hz, H-2), 3.90 (3H, s, -OCH3), 3.93 (2H, t,
J = 6.2 Hz, H-3), 6.85 (1H, d, J = 8.3 Hz, H-5′), 7.54
(1H, d, J = 2.0 Hz, H-2′), 7.57 (1H, dd, J = 8.3, 2.0
Hz, H-6′);13C-NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 198.3
(C-1), 40.2 (C-2), 57.5 (C-3), 129.1 (C-1′), 110.4 (C-
2′), 152.3 (C-3′), 147.7 (C-4′), 114.4 (C-5′), 123.4 (C-
6′), 54.9 (-OCH3)。以上数据与文献报道基本一致[4],
故鉴定化合物 2 为 3-羟基-1-(4-羟基-3-甲氧基苯)-1-
丙酮。
化合物 3:无色油状物(甲醇),ESI-MS m/z: 176
[M+H]+。1H-NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 4.74 (1H,
s, H-8), 7.20 (1H, m, H-5), 7.24 (1H, m, H-6), 7.46
(1H, d, J = 10.0 Hz, H-7), 8.20 (1H, s, H-2), 8.23 (1H,
d, J = 10.0 Hz, H-4);13C-NMR (125 MHz, CD3OD) δ:
132.7 (C-1), 113.6 (C-2), 125.6 (C-3), 111.6 (C-4),
123.1 (C-5), 122.0 (C-6), 121.4 (C-7), 136.9 (C-7a),
194.7 (C-8), 65.0 (C-9)。以上数据与文献报道基本一
致[5],故鉴定化合物 3 为 3-羟乙酰基吲哚。
化合物 4:无色针状结晶(氯仿),ESI-MS m/z:
233 [M+H]+。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 2.10
(3H, s, H-12), 2.35 (3H, s, H-11), 2.66 (3H, s, H-14),
6.64 (1H, s, H-8), 8.22 (1H, s, H-5), 13.17 (1H, s,
7-OH);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 145.3 (C-2),
132.2 (C-3), 181.8 (C-4), 129.0 (C-5), 116.1 (C-6),
169.7 (C-7), 99.9 (C-8), 168.0 (C-9), 116.3 (C-10),
17.3 (C-11), 20.1 (C-12), 204.0 (C-13), 26.6 (C-14)。
以上数据与文献报道基本一致[6],故鉴定化合物 4
为 7-羟基-6-乙酰基-2, 3-二甲氧基色酮。
化合物 5:无色结晶(氯仿),mp 199.5 ℃,
ESI-MS m/z: 191 [M+H]+。1H-NMR (500 MHz,
CDCl3) δ: 6.07 (2H, s, H-11), 6.28 (1H, d, J = 9.6 Hz,
H-3), 6.82 (1H, s, H-8), 6.83 (1H, s, H-5), 7.58 (1H, d,
J = 9.6 Hz, H-4);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ:
161.3 (C-2), 113.4 (C-3), 143.5 (C-4), 105.0 (C-5),
144.9 (C-6), 151.3 (C-7), 98.4 (C-8), 151.3 (C-9),
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 5 期 2014 年 3 月

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112.7 (C-10), 102.3 (-CH2-)。以上数据与文献报道基
本一致[7],故鉴定化合物 5 为泽兰内酯。
化合物 6:白色针状结晶(甲醇),mp 216.2~
218.1 ℃,ESI-MS m/z: 139 [M+H]+。1H-NMR (500
MHz, CD3OD) δ: 6.82 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-3, 5),
7.88 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-2, 6);13C-NMR (125 MHz,
CD3OD) δ: 123.1 (C-1), 133.3 (C-2, 6), 116.3 (C-3, 5),
163.6 (C-4), 170.3 (C-7)。以上数据与文献报道基本
一致[8],故鉴定化合物 6 为对羟基苯甲酸。
化合物 7:无色针晶(甲醇),ESI-MS m/z: 169
[M+H]+。1H-NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 3.87 (3H,
s, 3-OCH3), 6.83 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-5), 7.54 (2H,
m, H-2, 6);13C-NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 123.5
(C-1), 116.1 (C-2), 148.9 (C-3), 152.8 (C-4), 114.0
(C-5), 125.5 (C-6), 170.0 (-COOH), 56.6 (3-OCH3)。
以上数据与文献报道基本一致[9],故鉴定化合物 7
为香草酸。
化合物 8:白色针状晶体(甲醇),ESI-MS m/z:
217 [M+Na]+。1H-NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 3.89
(3H, s, -OCH3), 6.31 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-8), 6.81
(1H, d, J = 8.0 Hz, H-5), 7.05 (1H, dd, J = 8.0, 2.0 Hz,
H-6), 7.17 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2), 7.59 (1H, d, J =
16.0 Hz, H-7);13C-NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 127.8
(C-1), 116.5 (C-2), 150.5 (C-3), 149.3 (C-4), 116.0
(C-5), 123.9 (C-6), 146.8 (C-7), 111.7 (C-8), 171.0 (C-
9), 56.4 (-OCH3)。以上数据与文献报道基本一致[10],
故鉴定化合物 8 为阿魏酸。
化合物 9:黄色粉末(甲醇),mp 185~187 ℃,
ESI-MS m/z: 181 [M+H]+。1H-NMR (500 MHz,
DMSO-d6) δ: 6.17 (1H, d, J = 15.0 Hz, H-8), 6.77
(1H, d, J = 10.0 Hz, H-5), 6.97 (1H, dd, J = 10.0, 2.5
Hz, H-6), 7.04 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-2), 7.42 (1H, d,
J = 15.0 Hz, H-7);13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ:
125.7 (C-1), 114.6 (C-2), 144.5 (C-3), 148.1 (C-4),
115.7 (C-5), 121.1 (C-6), 146.5 (C-7), 115.1 (C-8),
167.8 (-COOH)。以上数据与文献报道基本一致[11],
故鉴定化合物 9 为反式咖啡酸。
化合物 10:白色针晶(甲醇),mp 205~206 ℃,
ESI-MS m/z: 163 [M-H]−。1H-NMR (500 MHz,
CD3OD) δ: 6.27 (1H, d, J = 15.0 Hz, H-8), 6.80 (2H,
d, J = 5.0 Hz, H-3, 5), 7.44 (2H, d, J = 5.0 Hz, H-2, 6),
7.59 (1H, d, J = 15.0 Hz, H-7);13C-NMR (125 MHz,
CD3OD) δ: 127.6 (C-1), 131.4 (C-2, 6), 117.1 (C-3, 5),
161.4 (C-4), 146.9 (C-7), 116.1 (C-8), 171.5 (C-9)。以
上数据与文献报道基本一致[12],故鉴定化合物 10
为香豆酸。
化合物 11:白色结晶(甲醇),mp 234~237 ℃,
ESI-MS m/z: 124 [M+H]+。1H-NMR (500 MHz,
DMSO-d6) δ: 7.53 (1H, dd, J = 7.5, 5.0 Hz, H-5), 8.25
(1H, dd, J = 7.5, 3.0 Hz, H-4), 8.76 (1H, dd, J = 5.0,
3.0 Hz, H-6), 9.06 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2), 13.45 (1H,
s, -COOH);13C-NMR (125 MHz, DMSO-d6) δ: 153.3
(C-2), 126.6 (C-3), 137.1 (C-4), 123.9 (C-5), 150.3
(C-6), 166.4 (-COOH)。以上数据与文献报道基本一
致[13],故鉴定化合物 11 为烟酸。
化合物 12:黄色结晶(甲醇),ESI-MS m/z: 146
[M+H]+。1H-NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 7.25 (2H,
m, H-6, 7), 7.45 (1H, dd, J = 7.0, 2.0 Hz, H-8), 8.08
(1H, s, H-2), 8.14 (1H, dd, J = 7.5, 1.5 Hz, H-5), 9.86
(1H, s, -CHO);13C-NMR (125 MHz, CD3OD) δ:
140.0 (C-2), 120.4 (C-3), 123.9 (C-4), 122.7 (C-5),
125.3 (C-6), 113.4 (C-7), 126.0 (C-8), 139.2 (C-9),
187.7 (3-CHO)。以上数据与文献报道基本一致[14],
故鉴定化合物 12 为 3-吲哚甲醛。
化合物 13:浅黄色晶体(甲醇),mp 226~228
℃,ESI-MS m/z: 162 [M+H]+。1H-NMR (500 MHz,
CD3OD) δ: 7.19 (2H, m, H-5, 6), 7.43 (1H, d, J = 8.7
Hz, H-7), 7.97 (1H, s, H-2), 8.09 (1H, d, J = 8.7 Hz,
H-4);13C-NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 132.2 (C-2),
107.4 (C-3), 120.7 (C-4), 122.3 (C-5), 121.1 (C-6),
111.6 (C-7), 136.9 (C-8), 126.3 (C-9), 168.0
(-COOH)。以上数据与文献报道基本一致[15],故鉴
定化合物 13 为 3-吲哚甲酸。
化合物 14:无色针状结晶(石油醚-丙酮),经
TLC 在多种体系下展开,与豆甾醇对照品 Rf 值完
全一致。13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 37.3 (C-1),
31.7 (C-2), 71.8 (C-3), 42.2 (C-4), 140.8 (C-5), 121.7
(C-6), 31.9 (C-7), 32.0 (C-8), 50.2 (C-9), 36.5 (C-10),
21.1 (C-11), 39.7 (C-12), 42.3 (C-13), 56.9 (C-14),
24.4 (C-15), 28.9 (C-16), 55.9 (C-17), 12.1 (C-18),
19.4 (C-19), 40.5 (C-20), 21.1 (C-21), 138.3 (C-22),
129.3 (C-23), 51.3 (C-24), 31.9 (C-25), 19.0 (C-26),
21.2 (C-27), 25.4 (C-28), 12.3 (C-29)。以上数据与文
献报道基本一致[16],故鉴定化合物 14 为豆甾醇。
化合物 15:白色晶体(氯仿),mp 138~140 ℃。
TLC 上 10%硫酸-乙醇溶液显紫红色,Liebermann-
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Burchard 反应呈阳性,Molish 反应呈阴性。在高效
薄层色谱板上与 β-谷甾醇对照品对照,其 Rf 值及
显色行为均吻合。故鉴定化合物 15 为 β-谷甾醇。
化合物 16:白色粉末(氯仿),mp 296~298 ℃,
Libermann-Burchard 反应阳性。Molish 反应阳性。
与 β-胡萝卜苷对照品共薄层,Rf 值相同,混合熔点
不下降。故鉴定化合物 16 为 β-胡萝卜苷。
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