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Flavonoid glycoside compounds from roots of Arctium lappa and structure-activity relationship of anti-oxidantion

牛蒡根中黄酮苷类化学成分及其抗氧化活性构效关系的研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 5 期 2016 年 3 月

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牛蒡根中黄酮苷类化学成分及其抗氧化活性构效关系的研究
蒋晓文 1, 2,白俊鹏 2,田 星 2,赵庆春 1*
1. 沈阳军区总医院 药剂科,辽宁 沈阳 110840
2. 沈阳药科大学,辽宁 沈阳 110016
摘 要:目的 研究牛蒡 Arctium lappa 根中的黄酮苷类化学成分及其抗氧化活性,分析构效关系。方法 采用重结晶、硅
胶柱色谱、RP18柱色谱、Sephadex LH-20 柱色谱和 PHPLC 等多种分离手段,对黄酮苷类化合物进行分离纯化,通过现代波
谱学方法(NMR、ESI-MS)鉴定其结构,并采用 DPPH 法、ABTS 法和 FRAP 法对分离得到的化合物进行抗氧化活性测试。
结果 从牛蒡根 55%乙醇提取物中分离得到 8 个黄酮苷类化合物,分别鉴定为柚皮素-7-芸香糖苷(1)、橙皮苷(2)、淫羊
藿苷(3)、芒柄花苷(4)、异芒柄花苷(5)、新甘草苷(6)、新异甘草苷(7)、甘草苷(8);经 3 种不同方法测试,分析了
这一类化合物的抗氧化活性构效关系。结论 化合物 3 为首次从该植物中分离得到,其他化合物均为首次从该属植物中分离
得到;化合物 1 和 8 显示出较强抗氧化活性;黄酮的 B 环上的 3′-OH 和 4′-OCH3结构具有较高电子离域并且能形成氢键,很
大程度提高了其结构的稳定性,增强了其抗氧化活性。
关键词:牛蒡根;黄酮苷类;抗氧化;构效关系;柚皮素-7-芸香糖苷;甘草苷
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2016)05 - 0726 - 06
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.05.006
Flavonoid glycoside compounds from roots of Arctium lappa and structure-activity
relationship of anti-oxidantion
JIANG Xiao-wen1, 2, BAI Jun-peng2, TIAN Xing2, ZHAO Qing-chun1
1. Department of Pharmacy, General Hospital of Shenyang Military Area Command, Shenyang 110840, China
2. Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China
Abstract: Objective To investigate the flavonoid glycoside compounds from the roots of Arctium lappa and their structure-activity
relationship (SAR) of anti-oxidantion. Methods The compounds were isolated by column chromatography over silica gel, RP-C18,
Sephadex LH-20, and PHPLC. Their structures were elucidated by spectroscopic analysis and their anti-oxidant activities were
evaluated by DPPH, ABTS, and FRAP assays. Results Eight flavonoid glycoside compounds were isolated from 55% ethanol extract
in the roots of A. lappa, which were identified as nairutin (1), hesperidin (2), icariin (3), ononin (4), isoononin (5), neoliquiritin (6),
neoisoliquiritin (7), and liquiritin (8). The anti-oxidant activities of these compounds were tested by three different methods (DPPH,
ABTS, and FPAR), and their SAR were further analyzed. Conclusion Compound 3 is isolated from the roots of A. lappa for the first
time, all others were from the plants of Arctium L. for the first time; Compounds 1 and 8 have shown the strongest anti-oxidant activity;
The -OH on C-3′ and -OCH3 on C-4′ in the B ring in regard to the anti-oxidant activity of these compounds by participating in electron
delocalization and hydrogen bonding.
Key words: roots of Arctium lappa; flavonoid glycoside; anti-oxidant activity; structure-activity relationship; nairutin; liquiritin

牛蒡 Arctium lappa L. 系菊科牛蒡属两年生草
本植物,是日本很受欢迎的保健食材,后被引入国
内,目前在山东、江苏、安徽、黑龙江均有种植,
其果实、根和叶均可作为药用。牛蒡子为《中国药
典》收载常用中药,用于治疗风热感冒、咳嗽痰多、
麻疹、风疹、咽喉肿痛等症[1]。牛蒡根在《药性论》

收稿日期:2015-11-05
基金项目:国家科技重大专项(2014ZX09J14101-05C)
作者简介:蒋晓文,男,硕士研究生,从事天然药物化学研究。E-mail: 13840267257@163.com
*通信作者 赵庆春,男,博士生导师,研究方向为基于靶点的天然活性产物的发现及作用机制研究。
Tel: (024)28856205 E-mail: Zhaoqingchun1967@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 5 期 2016 年 3 月

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《本草拾遗》等典籍中均有记载,但没有形成中草药
类的商品,《中国药典》也未见收入。自 1929 年日
本人田•川越等从牛蒡子中分离牛蒡苷以来,关于牛
蒡的化学成分研究取得的重要进展。牛蒡的化学成
分复杂,种类多样,根、茎、叶和种子中含有的主
要成分也不尽相同。迄今为止,尚未见牛蒡化学成
分系统的研究报道,多数为牛蒡子的研究。本课题
组在前期工作中,曾对牛蒡根中的神经保护活性成
分及作用机制进行了研究[2-4],通过进一步的研究,
又从中分离得到了 8 个黄酮苷类化合物,分别鉴定
为柚皮素 -7-芸香糖苷( nairutin, 1)、橙皮苷
(hesperidin,2)、淫羊藿苷(icariin,3)、芒柄花苷
(ononin,4)、异芒柄花苷(isoononin,5)、新甘草
苷(neoliquiritin,6)、新异甘草苷(neoisoliquiritin,
7)、甘草苷(liquiritin,8)。其中化合物 3 为首次从
该植物中分离得到,其他化合物均为首次从该属植物
中分离得到,结构式见图 1。体外抗氧化活性测试发
现,化合物 1 在 DPPH、ABTS 和 FRAP 3 个不同的
抗氧化实验中均显示出比阳性药 Trolox(抗氧化能力
与维生素 E 相当)更强的活性。通过对其构效关系的
研究,验证了文献报道的黄酮 B 环上 3′和 4′位的邻二
酚羟基能显著提高其抗氧化活性[5],另外还发现黄酮
的B环上的 3′-OH和 4′-OCH3这种结构也能很大地提
高其抗氧化活性。
OHO
O
O
6
3
O
OH OH
OH
OH
5
8 1
2 4
OO
OH O
O
OH
HO
HO
OCH3
6
2
3
O
O
OHHO
HO
H3C
7
OH
1
1
6
3
4
11
1
6
4
1
OO
OH O
O
OH
HO
HO
OH
6
2
3
O
O
OHHO
HO
H3C
7
1 2
2
3
5
6
OO
OH O
O
O
OH
HO
HO
OH OCH3
O
OH
HOHO
H3C
11
6
12
14 15
2
3
1
1
3
OO
OH O
O
OH
HO
HO
OH
6
2
3
OCH3
8
1 2
3
5
6
4
OH3CO
OH O
6
2
3
8
2
3
5
6 O O
OH OH
OH
OH
1
4
5
OO
O
OH
O
OHHO
HO
OH
3
2
5
7
1
2
3
4
6
O
OH
O
OHHO
HO
OH
O
2 1
4
5 1
4
a
b
1
OH
7 8
图 1 化合物 1~8 的结构式
Fig. 1 Structures of compounds 1—8
1 仪器与材料
JASCO 制备型高效液相色谱仪,PU-2087 加压
泵,SPD-10AV 紫外检测器,日本分光株式会社;
制备色谱柱 YMC-Pack Pro ODS-A C18(250 mm×
10 mm,10 μm)、RP-ODS(50 μm),日本 YMC 公
司;Bruker ARX-300 核磁共振光谱仪,瑞士 Bruker
公司;ESI-MS 质谱,美国 AB 公司;EYELA-N1000、
N1100 旋转蒸发仪,日本东京理化;酶标仪,伯乐
生命医学产品有限公司;Shimadzu 分析天平,日本
Shimadzu 公司;HH-D4 数显恒温水浴锅,巩义市英
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峪予华公司;薄层色谱硅胶和柱色谱硅胶(100~
140、200~300 目),青岛海洋化工厂;Sephadex
LH-20,美国 Pharmacia 公司;色谱乙腈,德国 Merck
公司;三氟乙酸(TFA),国药集团;重蒸水,哇哈
哈纯净水;DPPH,美国 Sigma 公司;ABTS 和 FPAR
试剂盒、Torolox,碧云天公司。
牛蒡根药材于2014年9月购自辽宁省沈阳市四
方药店,经沈阳药科大学路金才教授鉴定为菊科牛
蒡属植物牛蒡 Arctium lappa L. 的干燥根,标本
(2014JXWA)保存于沈阳军区总医院药剂科标本室。
2 提取与分离
干燥牛蒡根 5 kg,粉碎后用 55%乙醇浸泡加热
回流提取 3 次,第 1 次 2 h,第 2 次 2 h,第 3 次 1 h,
滤过,合并提取液,减压回收溶剂得浸膏。加水混
悬,依次用石油醚、醋酸乙酯、正丁醇萃取,减压
浓缩,得石油醚萃取物 65 g、醋酸乙酯萃取物 120 g、
正丁醇萃取物 64 g。
对醋酸乙酯部位(120 g)进行硅胶柱色谱分离,
二氯甲烷-甲醇(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到
10 组分 Fr. 1~10。对 Fr. 8(12.5 g)进行 ODS 柱色
谱,甲醇-水(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到
12 个组分 Fr. 8-1~8-12,重结晶得到化合物 6(9.5
mg)。对 Fr. 8-9(1.15 g)进行 ODS 柱色谱,采用
甲醇-水(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到 10 个
组分。其中 Fr. 8-9-7(0.40 g)经 PHPLC 分离(30%
乙腈-水+0.1%三氟乙酸,1.5 mL/min,210 nm),
得到化合物 1(7.0 mg)和 2(10.2 mg);Fr. 8-9-8
(0.16 g)经 PHPLC 分离(35%乙腈-水+0.1%三氟
乙酸,1.5 mL/min,210 nm),得到化合物 7(12.0
mg)。Fr. 8-11(0.70 g)经 PHPLC 分离(45%乙腈
水+0.1%三氟乙酸,1.5 mL/min,210 nm),得到化
合物 3(8.0 mg)和 4(11.3 mg)。Fr. 9(1.5 g)经
Sephadex LH-20 柱色谱分离,用二氯甲烷-甲醇
(50∶50)洗脱,得到 12 个组分。其中组分 Fr. 9-10
(80 mg)经 PHPLC 分离(35%乙腈水+0.1%三氟
乙酸,1.5 mL/min,210 nm),得到化合物 5(13.0mg)
和 6(7.0 mg)。Fr. 9-8(0.6 g)Sephadex LH-20 柱
色谱分离,用二氯甲烷-甲醇(50∶50)洗脱,得到
化合物 7(10 mg)。Fr. 9-9(0.48 g)经 PHPLC 分
离(45%乙腈水+0.1%三氟乙酸,1.5 mL/min,210
nm),得到化合物 8(12.5 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:黄色无定形粉末,盐酸-镁粉反应阳
性,Molish 反应阳性,提示为黄酮苷类化合物。
ESI-MS m/z: 581 [M+H]+, 603 [M+Na]+, 579 [M-
H]−。1H-NMR (600 MHz, CD3OD) 谱中(表 1),δ
7.33 (2H, d, J = 8.4 Hz), 6.82 (2H, d, J = 8.4 Hz) 为 1
组 AA′BB′偶合系统芳香质子信号;推测为 B 环 2′、
6′和 3′、5′位质子;δ 6.20 (1H, d, J = 2.0 Hz), 6.18 (1H,
d, J = 2.0 Hz) 为间位耦合的芳香质子信号;δ 5.40
(1H, m) 为二氢黄酮 C-2 位的特征质子信号,提示
该化合物可能为二氢黄酮类;δ 4.95 (1H, t, J = 7.2
Hz), 4.69 (1H, brs) 为糖上端基氢信号,提示该化合
物中含有 2 个糖;且 δ 1.19 (3H, dd, J = 6.2, 3.0 Hz)
为鼠李糖 C-6 位甲基的特征信号,提示其中 1 个糖
为鼠李糖。13C-NMR (100 MHz, CD3OD) 谱中,出
现 7 对 14 个化学位移相似但又裂开的碳信号 δ
166.8, 166.8, 165.0, 165.0, 164.5, 164.5, 129.2, 129.1,
116.4, 116.7, 97.1, 97.0, 80.7, 80.6。通过 HSQC 谱可
以判定为 7 个碳信号,进一步确定该化合物的苷元
为二氢黄酮类。通过 HSQC 谱、HMBC 谱和文献报
道[6]比对,可确定 δ 102.1, 72.1, 72.4, 74.1, 69.8, 17.9
为 1 组鼠李糖碳信号;δ 101.1, 74.6, 77.8, 77.1, 71.3,
67.3 为 1 组葡萄糖碳信号,δ 102.1, 101.1 分别为二
者的端基碳。HMBC 谱中,δ 4.69 糖端基质子与 δ
67.3 碳相关,提示糖的连接顺序为鼠李糖 (1→6)
葡萄糖,推测此二聚糖为芸香糖;δ 4.69 糖端基质
子与 δ 166.8 碳相关,提示糖的连接位置为 C-7,根
据端基质子的耦合常数推断苷键构型为 β型。故鉴
定化合物 1 为柚皮素-7-芸香糖苷。
化合物 2:白色无定形粉末,盐酸-镁粉反应阳
性,Molish 反应阳性,提示为黄酮苷类化合物。
ESI-MS m/z: 611 [M+H]+, 633 [M+Na]+, 609 [M-
H]−。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) 谱中,δ 12.02
(1H, s), 9.11 (1H, s) 为苯环上羟基活泼质子信号,
其中 δ 12.02 (1H, s) 可能为 C-5 位的羟基;δ 5.49
(1H, m) 可能为二氢黄酮 C-2 位的特征质子信号,
提示该化合物可能为二氢黄酮类;δ 4.98 (1H, t, J =
6.8 Hz), 4.51 (1H, brs) 为糖上端基氢信号,δ 1.08
(3H, dd, J = 6.1, 2.0 Hz) 为鼠李糖-6 位甲基的特征
信号,提示该化合物中含有 2 个糖,其中 1 个糖为
鼠李糖;δ 3.37 (3H, s) 为-OCH3 质子信号。13C-NMR
(100 MHz, DMSO-d6) 谱中,出现 4 对 8 个化学位
移相近但又裂开的碳信号 δ 148.0、147.9, 118.0、
117.8, 114.2、114.1, 112.1、112.0,通过 HSQC 谱可
以判定为 4 个碳信号;δ 148.0, 146.5 提示存在苯环
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表 1 化合物 1 的 1H-NMR 和 13C-NMR 数据 (600/150 MHz, CD3OD)
Table 1 1H-NMR and 13C-NMR data of compound 1 (600/150 MHz, CD3OD)
碳位 δC δH HMBC
2 80.6 5.40 (1H, m) C-4, 1′, 2′, 6′
3.17 (1H, m) C-4, 1′ 3 44.1
2.75 (1H, m) —
4 198.6 — —
5 165.0 — —
6 97.1 6.18 (1H, d, J=2.0 Hz) C-7, 8, 10
7 166.8 — —
8 97.9 6.20 (1H, d, J = 2.0 Hz) C-5, 10, 7, 9
9 164.5 —
10 105.0 — —
1′ 130.9 — —
2′, 6′ 129.2×2 7.33 (2H, d, J = 8.4 Hz) C-2, 4′, 2′, 6′
3′, 5′ 116.4×2 6.82 (2H, d, J = 8.4 Hz) C-1′, 2′, 6′, 4′
4′ 159.1 — —
7-O-glu-1″ 101.1 4.95 (1H, t, J = 7.2 Hz) C-7
2″ 74.6 3.44 (1H, m) —
3″ 77.1 3.58 (1H, m) C-2″, 5″
4″ 71.3 3.38 (1H, m) C-2″
5″ 77.8 3.45 (1H, m) —
3.99 (1H, m) C-1′′′ 6″ 67.3
3.62 (1H, m) C-1′′′, 4″
6″-O-rha-1′′′ 102.1 4.69 (1H, brs) C-6″, 3′′′, 5′′′
2′′′ 72.1 3.88 (1H, m) —
3′′′ 72.4 3.68 (1H, m) —
4′′′ 74.1 3.35 (1H, m) —
5′′′ 69.8 3.63 (1H, m) —
6′′′ 17.9 1.19 (3H, dd, J = 6.2, 3.0 Hz) C-4′′′, 5′′′

上连二氧取代片段,推测为-OH 和-OCH3。通过
HSQC 谱、HMBC 谱和文献报道[7]比对,可确定 δ
100.6, 69.9, 70.7, 72.1, 68.3, 17.9 为 1 组鼠李糖碳信
号;δ 99.4, 73.0, 70.3, 75.5, 76.3, 66.0 为 1 组葡萄糖
碳信号,δ 100.6, 99.4 其中为端基碳。HMBC 谱中,
δ 4.51 糖端基质子与 δ 66.0 碳相关,提示糖的连接
顺序为鼠李糖 (1→6) 葡萄糖,推测此二聚糖为芸
香糖;δ 4.98 糖端基质子与 δ 165.1 碳相关,提示糖
的连接位置为 C-7,根据端基质子的偶合常数推断
苷键构型为 β型。该化合物的氢谱碳谱数据与文献
报道基本一致[7],故鉴定化合物 2 为橙皮苷。
化合物 3:黄色无定形粉末(甲醇),盐酸-镁
粉反应阳性,Molish 反应阳性,提示为黄酮苷类化
合物。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 12.57 (1H, s,
5-OH), 7.90 (2H, d, J = 8.8 Hz, H-2′, 6′), 7.13 (2H, d,
J = 8.0 Hz, H-3′, 5′), 6.63 (1H, s, H-6), 5.28 (1H, brs,
H-1″), 5.15 (1H, t, J = 7.0 Hz, H-12), 5.08 (1H, d, J =
5.2 Hz, H-1″), 3.85 (3H, s, 4′-OCH3), 1.68 (3H, s,
H-14), 1.60 (3H, s, H-15);13C-NMR (100 MHz,
DMSO-d6) δ: 178.3 (C-4), 161.4 (C-7), 160.5 (C-5),
159.1 (C-4′), 157.3 (C-9), 153.0 (C-2), 134.6 (C-3),
131.1 (C-13), 130.6 (C-2′, 6′), 122.3 (C-12), 122.1
(C-1′), 114.1 (C-3′, 5′), 108.3 (C-8), 105.6 (C-10),
102.0 (C-1″), 100.5 (C-1′′′), 98.1 (C-6), 77.2 (C-3′′′),
76.6 (C-5′′′), 73.4 (C-2′′′), 71.1 (C-4′′′), 70.7 (C-3″),
70.3 (C-2″), 70.1 (C-5″), 79.6 (C-4″), 60.6 (C-6′′′),
55.5 (4′-OCH3), 25.5 (C-15), 21.4 (C-11), 17.9 (C-6″),
17.5 (C-14)。将其氢谱和碳谱数据与文献报道[8]进行
对比,数据与淫羊藿苷基本一致。此外,将该化合
物与淫羊藿昔对照品在硅胶 GF254 薄层板上经 3 种
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溶剂系统展开,呈现与淫羊藿苷对照品的 Rf 值相同
的单一斑点。故鉴定化合物 3 为淫羊藿苷。
化合物 4:白色无定形粉末(甲醇),盐酸-镁
粉反应阳性,Molish 反应阳性,提示为黄酮苷类化
合物。1H-NMR (600 MHz, CD3OD) δ: 8.23 (1H, s,
H-2), 8.15 (1H, d, J = 9.0 Hz, H-5), 7.48 (2H, d, J =
9.0 Hz, H-2′, 6′), 7.25 (1H, d, J = 2.4 Hz, H-8), 7.22
(1H, dd, J = 9.0, 2.4 Hz, H-6), 7.00 (2H, d, J = 9.0 Hz,
H-3′, 5′), 5.11 (1H, d, J = 7.2 Hz, H-1″), 3.83 (3H, s,
4′-OCH3), 3.35~3.94 (6H, m, sugar-H);13C-NMR
(100 MHz, CD3OD) δ: 178.0 (C-4), 163.5 (C-7), 161.2
(C-4′), 159.3 (C-9), 155.2 (C-2), 131.4 (C-2′, C-6′),
128.3 (C-5), 126.0 (C-1′), 125.3 (C-3), 120.2 (C-10),
117.1 (C-6), 114.9 (C-3′, 5′), 105.0 (C-8), 101.8
(C-1″), 78.4 (C-5″), 77.9 (C-3″), 74.7 (C-2″), 71.3
(C-4″), 62.5 (C-6″), 55.7 (4′-OCH3)。以上数据与文献
报道基本一致[9],故鉴定化合物 4 为芒柄花苷。
化合物 5:白色针状结晶(甲醇),盐酸-镁粉
反应阳性,Molish 反应阳性,提示为黄酮苷类化合
物。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.45 (1H, s,
H-2), 8.06 (1H, d, J = 8.8 Hz, H-5), 7.54 (2H, d, J =
8.8 Hz, H-2′, 6′), 7.24 (1H, d, J = 2.4 Hz, H-8), 7.15
(1H, dd, J = 8.8, 2.4 Hz, H-6), 7.00 (2H, d, J = 8.8 Hz,
H-3′, 5′), 5.12 (1H, d, J = 7.2 Hz, H-1″), 3.79 (3H, s,
4′-OCH3), 3.01~3.72 (6H, m, sugar-H);13C-NMR
(100 MHz, DMSO-d6) δ: 174.7 (C-4), 161.4 (C-7),
159.0 (C-9), 157.1 (C-4′), 153.7 (C-2), 130.1 (C-2′,
C-6′), 127.0 (C-5), 124.0 (C-3), 123.4 (C-1′), 118.5
(C-10), 115.6 (C-6), 113.6 (C-3′, 5′), 103.4 (C-1″),
100.0 (C-8), 77.2 (C-5″), 76.5 (C-3″), 73.1 (C-2″), 69.6
(C-4″), 60.6 (C-6″), 55.2 (4′-OCH3)。以上数据与文献报
道基本一致[10],故鉴定化合物 5 为异芒柄花苷。
化合物 6:淡黄色无定形粉末(甲醇),365 nm
下显蓝色荧光,三氯化铁反应显墨绿色,提示为黄
酮苷类化合物。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.53
(1H, d, J = 16.0 Hz, H-7′), 7.02 (1H, d, J = 1.6 Hz,
H-2′), 6.94 (1H, dd, J = 8.0, 1.6 Hz, H-6′), 6.79 (1H, d,
J = 8.0 Hz, H-5′), 6.22 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-8′), 5.29
(1H, m, H-5), 4.15 (1H, m, H-3), 3.75 (1H, m, H-4),
3.67 (3H, s, 7-OCH3), 2.21 (2H, m, H-2e, 6e), 2.01
(2H, m, H-2a, 6a);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): δ
175.4 (C-7), 168.3 (C-9′), 149.5 (C-4′), 147.1 (C-7′),
146.7 (C-3′), 127.5 (C-1′), 123.0 (C-6′), 116.5 (C-5′),
115.1 (C-8′), 115.0 (C-2′), 75.8 (C-1), 72.6 (C-3), 72.0
(C-4), 70.4 (C-5), 53.0 (7-OCH3), 37.9 (C-6), 37.8
(C-2)。以上数据与文献报道基本一致[11],故鉴定化
合物 6 为新甘草苷。
化合物 7:黄色粉末(甲醇),10%硫酸乙醇显
黄色,Molish 反应阳性,提示为黄酮苷类化合物。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.97 (1H, d, J = 8.8
Hz, H-6′), 7.79 (1H, d, J = 15.6 Hz, H-β), 7.70 (2H, d,
J = 8.8 Hz, H-2, 6), 7.68 (1H, d, J = 15.6 Hz, H-α),
7.14 (2H, d, J = 8.8 Hz, H-3, 5), 6.41 (1H, dd, J = 8.8,
2.4 Hz, H-5′), 6.28 (1H, d, J = 2.4 Hz, H-3′), 4.99 (1H,
d, J = 7.6 Hz, H-1′′), 3.31~3.92 (6H, m, sugar-H);
13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 193.3 (C=O), 167.6
(C-4′), 166.8 (C-2′), 161.0 (C-4), 144.8 (C-β), 133.4
(C-6′), 131.4 (C-2, C-6), 130.6 (C-1), 120.1 (C-α),
118.0 (C-3, 5), 114.6 (C-1′), 109. 3 (C-5), 103.9 (C-3),
101.8 (C-1″), 78.3 (C-3″), 77.9 (C-5″), 74.8 (C-2″),
71.3 (C-4″), 62.4 (C-6″)。以上数据与文献报道基本
一致[11],故鉴定化合物 7 为新异甘草苷。
化合物 8:黄色粉末(甲醇),盐酸-镁粉反应
阳性,Molish 反应阳性,提示为黄酮苷类化合物。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.73 (1H, d, J = 8.7
Hz, H-5), 7.44 (2H, d, J = 8.6 Hz, H-2′, 6′), 7.14 (2H,
d, J = 8.6 Hz, H-3′, 5′), 6.50 (1H, dd, J = 8.7, 2.2 Hz,
H-6), 6.37 (1H, d, J = 2.2 Hz, H-8), 5.53 (1H, dd, J =
12.6, 2.4 Hz, H-2), 4.94 (1H, d, J = 7.4 Hz, H-1′′),
3.90 (1H, dd, J = 12.0, 2.0 Hz, H-6″a), 3.70 (1H, dd,
J = 12.0, 5.4 Hz, H-6″b), 3.37~3.48 (4H, m, H-2″~
5″), 3.04 (1H, dd, J = 16.9, 12.8 Hz, H-3a), 2.67 (1H,
dd, J = 16.9, 2.8 Hz, H-3b);13C-NMR (100 MHz,
CD3OD) δ: 193.3 (C-4), 166.8 (C-7), 165.4 (C-9),
159.2 (C-4′), 134.4 (C-5), 129.8 (C-1′), 128.8 (C-2′,
6′), 117.8 (C-3′, 5′), 115.0 (C-10), 111.8 (C-6), 103.8
(C-8), 102.2 (C-1″), 80.7 (C-2), 78.2 (C-5″), 78.0
(C-3″), 74.9 (C-2″), 71.4 (C-4″), 62.5 (C-6″), 45.0
(C-3)。以上数据与文献报道基本一致[9],故鉴定化
合物 8 为甘草苷。
4 抗氧化活性测试
DPPH 实验方法参照文献方法[12]进行改进。配
制浓度为 0.5 mmol/L 的 DPPH 工作液,取 100 μL
加到 96 孔板中。每个样品等比稀释成 7 个浓度
(1.6~0.012 5 mmol/L),随后每个孔分别加入 100 μL
一系列样品溶液和阳性药(Trolox)溶液,置于暗处
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47 卷 第 5 期 2016 年 3 月

·731·
反应 25 min。反应完全后,在 517 nm 波长下用酶标
仪检测吸光度(A)值。按照公式计算 DPPH 清除率。
清除率=(A 空白-A 样品)/A 空白
每个浓度设 3 个复孔,DPPH 的清除能力用 IC50
表示。ABTS 实验和 FRAP 实验操作参照试剂盒的
说明书进行。ABTS 实验结果以 Trolox 等效抗氧化
能力表示,即 Trolox 的总抗氧化能力为 1,相同浓
度情况下,其他物质的抗氧化能力用其抗氧化能力
和 Trolox 相比的倍数。FRAP 实验结果用 FeSO4标
准溶液的浓度来表示,即单位浓度的样品相当于
FeSO4 标准溶液的抗氧化能力。结果见表 2。
表 2 化合物 1~8 的抗氧化活性
Table 2 Anti-oxidant activities of compounds 1—8
化合物 DPPH/(mmol·L−1) ABTS FRAP/(mmol·L−1)
1 0.401 1.143 5.487
2 0.865 0.029 0.495
3 38.240 0.231 0.048
4 49.520 0.012 −0.019
5 50.200 0.009 0.062
6 0.833 0.005 0.240
7 0.978 0.012 0.149
8 0.764 1.132 2.729
阳性药 0.504 − 4.316

实验结果表明化合物 1 和 8 表现出较强的抗氧
化活性,其他化合物活性较弱。通过比较这些化合
物的结构,发现化合物 1 的 B 环上有 3′-OH 和
4′-OCH3 这种结构。文献报道[2]黄酮 B 环上 3′和 4′
位的邻二酚羟基能显著提高其抗氧化活性。本实验
通过对这些分离得到的黄酮苷类化合物的构效关系
研究,验证了这一观点,并且发现黄酮的 B 环上有
3′-OH 和 4′-OCH3 这种结构能够显著增强抗氧化活
性(图 2)。
本课题组从牛蒡根中分离得到 8 个黄酮苷类化
合物,其中化合物 3 为首次从该植物中分离得到,
O
O
ORha(1-6)Glu
OH
OH
O
OCH3OH
C3
C4
C3
C4
OH

图 2 黄酮中具有强抗氧化活性的结构
Fig. 2 Structures of flavonoids with high anti-oxidant
activity
其他化合物均为首次从该属中分离得到。本实验还
对这些成分的抗氧化活性进行评价,得出了有意义
的结论,为后期的研究提供理论支持。
参考文献
[1] 中国药典 [S]. 一部. 2010.
[2] Tian X, Sui S, Huang J, et al. Neuroprotective effects of
Arctium lappa L. roots against glutamate-induced
oxidative stress by inhibiting phosphorylation of p38,
JNK and ERK 1/2 MAPKs in PC12 cells [J]. Environ
Toxicol Pharmacol, 2014, 38(1): 189-198.
[3] Tian X, Guo L P, Hu X L, et al. Protective effects of
Arctium lappa L. roots against hydrogen
peroxide-induced cell injury and potential mechanisms in
SH-SY5Y cells [J]. Cell Mol Neurobiol, 2015, 35(4):
335-344.
[4] 白俊鹏, 胡晓龙, 蒋晓文, 等. 牛蒡根中咖啡酸类化学
成分及其神经保护活性研究 [J]. 中草药, 2015, 46(2):
163-168.
[5] Dragan A, Dusanka D A, Drago B, et al. SAR and QSAR
of the antioxidant activity of flavonoids [J]. Curr Med
Chem, 2007, 14(7): 827-845.
[6] Liu R, Kong L Y, Li A F, et al. Preparative isolation and
purification of saponin and flavone glycoside compounds
from Clinopodium chinensis (Benth) O. Kuntze by
High-Speed Countercurrent Chromatography [J]. J Liquid
Chromatogr Related Technol, 2007, 30(4): 521-532.
[7] Ficarra R, Tommasini S, Raneri D, et al. Study of
flavonoids/β-cyclodextrins inclusion complexes by NMR,
FT-IR, DSC, X-ray investigation [J] J Pharm Biomed
Anal, 2002, 29(6): 1005-1014.
[8] 程 岩, 王乃利, 王新峦, 等. 朝鲜淫羊藿的化学成分
[J]. 沈阳药科大学学报, 2006, 23(10): 644-647.
[9] Li J, Kadota S, Kawata Y, et al. Constituents of the roots
of Cynanchum bungei Decne. isolation and structures of
four new glucosides, Bunngeiside-A, -B, -C, and-D [J]
Chem Pharm Bull, 1992, 40(12): 3133-3137.
[10] An P J, Ja K H, Changbae J, et al. A new pterocarpan,
(−)-maackiain sulfate, from the roots of Sophora
subprostrata [J] Arch Pharm Res, 2003, 26(12):
1009-1013.
[11] 李 晓, 来国防, 王易芬, 等. 滇黄精的化学成分研究
(II) [J]. 中草药, 2008, 39(6): 825-828.
[12] Fan S J, Zhang Y, Sun Q H, et al. Extract of okra lowers
blood glucose and serum lipids in high-fat diet-induced
obese C57BL/6 mice [J] J Nutr Biochem, 25(7): 702-709.