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Chemical constituents of Equisetum ramosissimum

节节草化学成分的研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 3 期 2011 年 3 月

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节节草化学成分的研究
于红威 1, 2,严铭铭 2*,杨 智 3*,付影超 2,于 雷 1, 2,展 月 2,万志强 2
1. 吉林农业大学,吉林 长春 130118
2. 长春中医药大学,吉林 长春 130117
3. 中国生物技术发展中心,北京 100036
摘 要:目的 对木贼属植物节节草 Equisetum ramosissimum 的化学成分进行系统研究。方法 利用硅胶柱及其他多种色谱
手段对节节草的化学成分进行分离;用 UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR 等技术及与对照品对照进行鉴定。结果 从节节
草石油醚、三氯甲烷、醋酸乙酯、乙醇萃取部位得到 13 个化合物,分别鉴定为 3,4-二羟基肉桂酸(1)、芹菜素-7-O-β-D-吡
喃葡萄糖苷(2)、α-香树脂醇(3)、β-谷甾醇(4)、β-胡萝卜苷(5)、无羁萜-3β-醇(6)、3,4′,5,7-四羟基黄酮(7)、芹菜素
(8)、3,5,7,3′,4′-五羟基黄酮(9)、木犀草素(10)、3-甲氧基-4-羟基肉桂酸(11)、槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷(12)、槲皮素-3-O-α-L-
吡喃鼠李糖苷(13)。结论 化合物 1、2、6、7、9、11~13 为首次从该植物中分离得到。
关键词:节节草;木贼属;3,4-二羟基肉桂酸;无羁萜-3β-醇;3,5,7,3′,4′-五羟基黄酮
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)03 - 0450 - 04
Chemical constituents of Equisetum ramosissimum
YU Hong-wei1, 2, YAN Ming-ming2, YANG Zhi3, FU Ying-chao2, YU Lei1, 2, ZHAN Yue2, WAN Zhi-qiang2
1. Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China
2. Changchun University of Traditional Chinese Medicine, Changchun 130117, China
3. Biological Technology Development Center of China, Beijing 100036, China
Key words: Equisetum ramosissimum Desf.; Equisetum L.; 3,4-dihydroxy cinnamic acid; friedelin-3β-ol; 3,5,7,3′,4′-pentahydroxyflavone

节节草 Equisetum ramosissimum Desf. 为木贼
科木贼属植物,全草入药。分布于东北、云南、贵
州、陕西、甘肃等地,也分布于世界热带、亚热带
地区。近年来,药理实验研究表明本科植物具有抗
心肌缺血、降血压、调血脂、降血糖作用,是开发
利用前景十分广阔的中药。国内外学者对木贼科多
种植物的化学成分和药理活性进行了研究[1]。化学
方面研究较多的有问荆、木贼、犬问荆和墨西哥植
物 E. myriochaetum Schldl. et Cham. 等。但对节节草
的研究较少,为探索该植物的有效成分,揭示其生
理活性物质,为该植物的深层开发提供基础,笔者
对节节草进行了化学成分研究,从中得到 13 个化合
物,分别鉴定为 3,4-二羟基肉桂酸(1)、芹菜素-
7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(2)、α-香树脂醇(3)、β-
谷甾醇(4)、β-胡萝卜苷(5)、无羁萜-3β-醇(6)、
3,4′,5,7-四羟基黄酮(7)、芹菜素(8)、3,5,7,3′,4′-
五羟基黄酮(9)、木犀草素(10)、3-甲氧基-4-羟
基肉桂酸(11)、槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷(12)、
槲皮素-3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷(13),其中化合物 1、
2、6、7、9、11~13 为首次从该植物中分得。
1 仪器和材料
X—4/X—5 显微熔点测定仪;Nicolet Impact 410
型红外光谱仪;德国 Bruker 公司 AU 600-NMR;美
国 Themo-Finnigan 公司 Trace GC—DSQ 型气相-质
谱联用仪;Agilent1100 型高效液相色谱仪;柱色谱
硅胶和薄层色谱硅胶 G 均为青岛海洋化工厂生产,
Sephadex LH-20 凝胶柱色谱为瑞典 GE Healthcar 生
产,所用溶剂均为分析纯或化学纯。节节草药材采

收稿日期:2010-08-11
基金项目:国家“十一五”科技支撑项目(2007BAI38B05)
作者简介:于红威(1985—),女,在读硕士研究生,主要研究方向为中药有效成分的提取与分离。Tel: 13610741126 E-mail: yuhongwei136@163.com
*通讯作者 严铭铭 Tel: 13578990277 E-mail: yanmm595@yahoo.com.cn
杨 智 Tel: (010)88225190 E-mail: yangz@cncbd.org.cn
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于吉林省长白山自然保护区,经长春中医药大学姜
大成教授鉴定为木贼科植物节节草 Equisetum
ramosissimum Desf. 干燥地上部分。
2 提取和分离
取节节草干燥全草 25 kg,加 10 倍量 95%乙醇
回流提取 3 次,每次 1 h,滤过,减压回收至无醇味,
干燥备用。取上述干品 1.373 kg,加乙醇溶解,依
次用石油醚、三氯甲烷、醋酸乙酯、乙醇萃取,分
别回收各部分萃取液,得石油醚浸膏 273 g、三氯甲
烷浸膏 150 g、醋酸乙酯浸膏 85.3 g、乙醇浸膏 356.8
g。乙醇浸膏分别经过 HPD100 大孔树脂柱、ODS C18
柱分离纯化,得到化合物 1 和 2。石油醚浸膏分别
经过硅胶柱、Sephadex LH-20 凝胶柱分离纯化,得
到化合物 3~6。三氯甲烷浸膏分别经 Sephadex
LH-20 柱色谱、半制备型高效液相色谱和 ODS 色谱
柱分离纯化,得到化合物 7~10。醋酸乙酯浸膏经
硅胶柱色谱、Sephadex LH-20 柱色谱和 ODS 色谱
柱分离纯化得到化合物 11~13。
3 结构鉴定
化合物 1:黄色粉末状结晶(MeOH),mp 194~
196 ℃。三氯化铁-铁氰化钾反应呈阳性,溴甲酚绿
反应呈阳性。1H-NMR 谱:δ 7.62 (1H, d, J = 15.6 Hz,
H-3), 6.31 (1H, d, J = 15.6 Hz, H-2), 7.12 (1H, d, J =
2.4 Hz, H-5), 7.02 (1H, dd, J = 2.4, 8.4 Hz, H-9), 6.87
(1H, d, J = 8.4 Hz, H-8)。13C-NMR 谱数据见表 1。
在 13C-NMR 谱中,δ 171.30 是羰基碳信号。以上数
据与文献对照基本一致[2],故鉴定化合物 1 为 3,4-
二羟基肉桂酸。
化合物 2:淡黄色粉末(MeOH),mp 211~
214 ℃,三氯化铁-铁氰化钾反应呈阳性,HCl-Mg
反应呈阳性,Molish 反应呈阳性,酸水解检出葡萄
糖。1H-NMR 谱:δ 6.87 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-3′, 5′),
7.78 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-2′, 6′), 6.53 (1H, d, J = 2.5
Hz, H-6), 6.76 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-8),将该化合物
与化合物 8 的碳谱数据比较,发现 7 位碳信号向高
场移动,而 6 位和 8 位向低场移动,其他位置的化
学位移则没有变化,可推断葡萄糖连接在芹菜素的
7 位。13C-NMR 谱数据见表 1。与文献报道的芹菜
素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷数据一致[3],故鉴定化合
物 2 为芹菜素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物 3:白色针晶(CHCl3),mp 175~177 ℃,
Liebermann-Burchard 反应呈阳性。与 α-香树脂醇对
照品共薄层,经多种溶剂系统展开,二者 Rf 值相同。
因此,鉴定化合物 3 为 α-香树脂醇。
化合物 4:白色针晶(CHCl3),mp 135~138 ℃,
Liebermann-Burchard 反应呈阳性,Molish 反应呈阴
性。 KBrmaxIR ν (cm−1): 3 426, 2 960, 2 936, 2 851, 1 464,
1 381, 1 062, 1 022。与 β-谷甾醇对照品共薄层,经
多种溶剂系统展开,Rf 值一致,混合熔点不下降,
确定化合物 4 为 β-谷甾醇[4]。
化合物 5:白色颗粒状结晶(MeOH),mp 301~
303 ℃,Liebermann-Burchard 反应呈阳性,Molish
反应呈阳性,经酸水解检出葡萄糖。TLC 与胡萝卜
苷对照品 Rf 值一致,混合熔点不下降,故确定化合
物 5 为 β-胡萝卜苷。
化合物 6:无色片状晶体(CHCl3),mp 270~
272 ℃,Liebermann-Burchard 反应呈阳性。在
1H-NMR 谱中,δ 3.70 为连氧碳质子信号,提示 3-OH
处于直立键。在 13C-NMR 中,给出 30 个碳信号。
与文献报道的表木栓醇数据一致[5],故鉴定化合物
6 为无羁萜-3β-醇。13C-NMR 谱数据见表 1。
化合物 7:黄色粉末状结晶(MeOH),mp 274~
276 ℃。HCl-Mg 反应呈阳性,Molish 反应呈阴性。
与其对照品共薄层,经多种溶剂系统展开,Rf 值相
同,故鉴定化合物 7 为 3,4′,5,7-四羟基黄酮[6]。
化合物 8:淡黄色粉末(丙酮),mp 338~341 ℃,
HCl-Mg 反应呈阳性。1H-NMR 谱:δ 7.84 (2H, d, J =
8.5 Hz, H-2′, 6′), 6.90 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-3′, 5′),
6.62 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-8), 6.02 (1H, d, J = 2.5 Hz,
H-6), 6.30 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-3)。13C-NMR 谱数据
见表 1。与文献报道的芹菜素数据一致[7],故鉴定
化合物 8 为芹菜素。
化合物 9:淡黄色粉末(MeOH),mp 308~311
℃。HCl-Mg 反应呈阳性。在 1H-NMR 谱中,δ 7.82
(1H, d, J = 2.4 Hz, H-2′), 7.72 (1H, dd, J = 2.4, 8.4
Hz, H-5′), 6.97 (1H, d, J = 8.4 Hz, H-6′), 6.47 (1H, d,
J = 2.4 Hz, H-6), 6.26 (1H, d, J = 2.4 Hz, H-8)。在
13C-NMR 谱中,共有 15 个碳信号峰,显示为典型
的黄酮类化合物,δ 177.63 为 4 位羰基碳信号。与
文献报道的槲皮素数据一致[8]。13C-NMR 谱数据见
表 1。
化合物 10:淡黄色粉末(MeOH),mp 327~
330 ℃,HCl-Mg 反应呈阳性。1H-NMR 谱:δ 6.19
(1H, s, H-3), 6.46 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-8), 6.66 (1H,
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表 1 化合物 1、2、6、8~10、13 的 13C-NMR 数据
Table 1 13C-NMR data of compounds 1, 2, 6, 8—10, and 13
碳位 1 2 6 8 9 10 13
1 171.31 15.76
2 115.86 166.22 35.32 161.84 148.33 163.85 156.43
3 147.32 104.31 72.59 102.20 137.53 102.76 134.21
4 128.13 184.21 49.19 180.93 177.60 181.60 177.69
5 115.40 158.04 37.28 159.56 158.51 157.27 157.28
6 147.10 101.48 41.68 99.95 99.52 98.82 98.58
7 149.75 164.53 17.81 162.99 165.85 164.28 164.16
8 116.82 96.62 53.21 94.48 94.74 93.86 93.48
9 123.13 162.67 37.83 157.65 162.81 161.41 161.31
10 105.88 61.45 103.60 104.83 103.57 104.11
11 (1′) 123.89 35.67 120.72 124.46 118.87 121.07
12 (2′) 129.09 30.48 128.10 116.32 113.39 115.59
13 (3′) 117.33 38.39 116.15 146.50 145.74 145.21
14 (4′) 162.79 39.47 161.37 149.08 149.73 148.43
15 (5′) 117.36 32.37 116.10 116.52 116.04 115.37
16 (6′) 129.21 36.09 128.10 121.97 121.42 120.72
17 (1″) 101.48 30.22 101.81
18 (2″) 74.65 42.73 70.04
19 (3″) 77.10 35.29 71.18
20 (4″) 71.83 28.30 70.28
21 (5″) 78.64 32.97 70.47
22 (6″) 62.60 39.37 17.25
23 11.72
24 16.59
25 18.93
26 18.48
27 20.89
28 31.92
29 32.11
30 35.23
J = 2.5 Hz, H-6), 6.89 (1H, d, J = 7.8 Hz, H-5′), 7.40
(2H, dd, J = 2.2, 8.0 Hz, H-2′, H-6′), 12.96 (1H, s,
5-OH)。13C-NMR 谱数据见表 1。与文献报道的木
犀草素数据一致[9],故鉴定化合物 10 为木犀草素。
化合物 11:微黄色针晶(MeOH),mp 170~174
℃。三氯化铁-铁氰化钾反应呈阳性,溴甲酚绿反应
呈阳性。与阿魏酸对照品进行薄层色谱检识,分别
以多种展开剂系统展开,并进行相应的显色反应或
直接在紫外灯下进行检视,与对照品 Rf 值相同。以
高效液相色谱法进行比较,色谱条件为:以十八烷
基硅烷键合硅胶为填充剂,以乙腈-0.1%磷酸溶液
(13︰87)为流动相,检测波长为 316 nm[10]。经比
较,对照品的保留时间相差 0.3 s,保留时间的误差
在允许的范围内。通过以上鉴别,确定化合物 11
为 3-甲氧基-4-羟基肉桂酸。
化合物 12:黄色粉末(MeOH),mp 181~
183 ℃,1H-NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ: 12.649
(1H, s, OH-5), 10.798 (1H, s, OH-7), 9.41 (1H, s,
OH-3′), 9.702 (1H, s, OH-4′), 7.311 (1H, d, H-2′),
6.864 (1H, d, H-5′), 7.32 (1H, dd, H-6′), 5.251 (1H, br
s, H-1″), 6.199 (1H, d, H-6), 6.403 (1H, d, H-8)。结合
13C-NMR 数据与文献对照[11],确定化合物 12 为槲皮
素-3-O-α-L-鼠李糖苷。
化合物 13:黄色粉末(MeOH),mp 179~182
℃。三氯化铁-铁氰化钾反应呈阳性,HCl-Mg 反应
呈阳性,Molish 反应呈阳性,酸水解检出 L-鼠李糖。
在 1H-NMR 谱中,δ 7.29 (1H, d, J = 2.4 Hz, H-2′),
6.79 (1H, dd, J = 2.4, 8.4 Hz, H-5′), 7.31 (1H, d, J =
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8.4 Hz, H-6′), 6.19 (1H, d, J = 2.1 Hz, H-6)和 6.42
(1H, d, J = 2.4 Hz, H-8);δ 5.28 为鼠李糖端基质子信
号。13C-NMR 谱给出黄酮苷元的 15 个碳信号和一
个六碳糖的碳信号,证实该化合物为一个槲皮素的
六碳糖苷。数据与文献报道的槲皮素-3-O-α-L-吡喃
鼠李糖苷数据一致[12],故确定化合物 13 为槲皮素-
3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷。13C-NMR 谱数据见表 1。
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