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Study on chemical constituents in roots and rhizomes of Valeriana officinalis

缬草的化学成分研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月

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缬草的化学成分研究
左月明,张忠立*,曾金祥,罗永明,何丽意
江西中医学院药学院,江西 南昌 330006
摘 要:目的 研究败酱科缬草属植物缬草 Valeriana officinalis 根及根茎的化学成分。方法 反复利用柱色谱方法进行分离
纯化,通过理化性质及波谱数据鉴定化合物结构。结果 从缬草氯仿和正丁醇部位分离得到 11 个化合物,分别鉴定为橄榄
树脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷(1)、落叶松脂醇-4, 4′-O-β-D-双葡萄糖苷(2)、落叶松脂醇-4-O-β-D-葡萄糖苷(3)、落叶松脂醇
(4)、8-羟基-松脂素-4′-O-β-D-葡萄糖苷(5)、松脂素-8-O-β-D-葡萄糖苷(6)、8, 9′-二羟基-松脂素-4′-O-β-D-葡萄糖苷(7)、
松脂素(8)、缬草苷 A(9)、香草醛(10)、β-谷甾醇(11)。结论 化合物 1~3、6、7、10 为首次从该植物中分离得到。
关键词:缬草;败酱科;橄榄树脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷;落叶松脂醇-4, 4′-O-β-D-双葡萄糖苷;松脂素-8-O-β-D-葡萄糖苷
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2012)07 - 1293 - 03
Study on chemical constituents in roots and rhizomes of Valeriana officinalis
ZUO Yue-ming, ZHANG Zhong-li, ZENG Jin-xiang, LUO Yong-ming, HE Li-yi
College of Pharmaceutical Sciences, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330006, China
Key words: the roots and rhizomes of Valeriana officinalis L.; Valerianaceae; olivil-4-O-β-D-glucopyranoside; lariciresinol-4, 4′-di-
O-β-D-glucopyranoside; pinoresinol-8-O-β-D-glucopyranoside

缬草为败酱科缬草属植物缬草 Valeriana
officinalis L. 的干燥根及根茎[1]。其味苦,性寒,归
心、肝经,具有镇静安神、解痉止痛之功效,用于
治疗心神不安、心悸失眠、癫狂、跌打损伤等[2-3]。
缬草属植物全世界有超过 250 个种,我国约有 30
个种(含变种),主要分布于西南及东北地区[4]。本
课题组前期研究发现,缬草乙醇提取物显示出很强
的中枢神经递质调节活性,具有明显的抗烟草复吸
作用[5]。为了阐述其活性成分,本实验对缬草的氯
仿和正丁醇萃取部位进行了系统的化学成分研究,
从中分离了 11个化合物,分别鉴定为橄榄树脂素-4-
O-β-D-葡萄糖苷(olivil-4-O-β-D-glucopyranoside,
1)、落叶松脂醇-4, 4′-O-β-D-双葡萄糖苷(lariciresinol-
4, 4′-di-O-β-D-glucopyranoside,2)、落叶松脂醇-4-O-
β-D-葡萄糖苷( lariciresinol-4-O-β-D-glucopyrano-
side,3)、落叶松脂醇(lariciresinol,4)、8-羟基-
松脂素-4′-O-β-D-葡萄糖苷(8-hydroxypinoresinol-
4′-O-β-D-glucopyranoside,5)、松脂素-8-O-β-D-葡
萄糖苷(pinoresinol-8-O-β-D-glucopyranoside,6)、
8, 9′-二羟基 -松脂素 -4′-O-β-D-葡萄糖苷(8, 9′-
dihydroxypinoresinol-4′-O-β-D-glucopyranoside,7)、
松脂素 [(+)-pinoresinol,8]、缬草苷 A(kanokoside
A,9)、香草醛(vanillin,10)、β-谷甾醇(β-sitosterol,
11)。其中,化合物 1~3、6、7、10 为首次从该植
物中分得。
1 仪器与材料
Micromass ZabSpec 高分辨磁质谱仪(美国
Waters 公司),Inova—400 和 Bruker—400 型超导核
磁共振光谱仪(瑞士 Bruker 公司),Waters 2695
Alliance Separations Module 高效液相色谱仪(美国
Waters 公司),Empower Pro 工作站;色谱柱:Apollo
C18 柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);ASI Solvent
Delivery Module 制备液相色谱仪,浙大智达 N2000
工作站;色谱柱:Lichrospher C18柱(250 mm×10
mm,10 μm);填料为 ODS-A(50 μm,日本 YMC
公司);Sephadex LH-20(美国 GE 公司),薄层色
谱硅胶 H 和硅胶 GF254(青岛海洋化工厂产品);所
用试剂均为分析纯。

收稿日期:2011-10-26
基金项目:江西教育厅青年基金资助项目(GJJ10211)
作者简介:左月明(1978—),女,博士,副教授,主要从事天然药物的化学成分及其作用机制研究。
Tel: 13767956397 E-mail: zuo_yueming@163.com
*通讯作者:张忠立 Tel: 13767956379 E-mail: zzl51518@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月

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缬草药材购自河北省安国市药材有限公司,经
江西中医学院中药鉴定教研室左月明副教授鉴定为
败酱科缬草属植物缬草 Valeriana officinalis L. 的干
燥根及根茎,标本(JX20100830)保存于江西中医
学院药学院标本室。
2 提取与分离
干燥缬草根及根茎的粗粉 8.0 kg,用 10 倍量的
95%乙醇回流提取 3 次,每次 2.0 h,合并提取液,
滤过,提取液减压浓缩,回收乙醇得浸膏 735 g。取
浸膏 500 g 加水溶解后,依次用石油醚、氯仿、醋
酸乙酯和正丁醇萃取多次,各部分萃取液经减压浓
缩,得石油醚提取物 45.3 g、氯仿提取物 52.4 g、醋
酸乙酯提取物 26.8 g、正丁醇提取物 89.3 g。氯仿提
取物和正丁醇提取物分别反复经硅胶柱色谱,以石
油醚-醋酸乙酯、氯仿-甲醇等系统梯度洗脱,并结
合 ODS-A 和 Sephadex LH-20 柱色谱,从氯仿部位
分得化合物 4、8~11,从正丁醇部位分得化合物 1~
3、5~7。
3 结构鉴定
化合物 1:白色粉末,分子式 C26H34O12。FAB-MS
m/z: 561 [M+Na]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ:
7.22 (1H, d, J = 1.8 Hz, H-2), 7.10 (1H, d, J = 8.0 Hz,
H-5), 6.97 (1H, dd, J = 1.8, 8.0 Hz, H-6), 4.79 (1H, d,
J = 6.8 Hz, H-7), 2.26 (1H, m, H-8), 3.74 (1H, m,
H-9a), 3.84 (1H, m, H-9b), 6.89 (1H, brs, H-2′), 2.90
(1H, d, J = 13.6 Hz, H-7′a), 2.95 (1H, d, J = 13.6 Hz,
H-7′b), 3.61 (1H, d, J = 9.2 Hz, H-9′a), 3.82 (1H, d,
J = 9.2 Hz, H-9′b), 4.86 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-1′′) 为
葡萄糖端基质子信号;13C-NMR (100 MHz, CD3OD)
δ: 139.1 (C-1), 130.4 (C-1′), 112.2 (C-2), 115.2 (C-2′),
150.8 (C-3), 148.6 (C-3′), 147.4 (C-4), 146.2 (C-4′),
117.6 (C-5), 115.8 (C-5′), 120.5 (C-6), 124.0 (C-6′),
60.9 (C-9), 78.1 (C-9′), 62.0 (C- 8), 82.6 (C-8′), 85.6
(C-7), 40.6 (C-7′), 56.7 (3-OCH3), 56.3 (3′-OCH3),
102.9 (Glu-C-1), 74.9~62.5(sugar-C)。HMBC 谱显
示,δ 4.86 处的葡萄糖端基质子信号与苷元 C-4 (δ
147.4) 存在明显相关,证明葡萄糖连在苷元的 C-4
上。以上数据与文献对照[5-6],鉴定化合物 1 为橄榄
树脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物 2:白色粉末,分子式 C32H44O16。ESI-MS
m/z: 683 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ:
4.83 (1H, d, J = 7.6 Hz, H-7), 2.35 (1H, m, H-8), 3.64
(2H, m, H-9), 2.55 (1H, dd, J = 11.2, 13.2 Hz, H-7′a),
2.94 (1H, dd, J = 4.8, 13.2 Hz, H-7′b), 2.72 (1H, m,
H-8′), 3.73 (1H, dd, J = 6.4, 8.4 Hz, H-9′a), 4.00 (1H,
dd, J = 6.4, 8.4 Hz, H-9′b), 4.86 (1H, d, J = 8.0 Hz,
H-1′′) 和 4.87 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-1′′′) 为 2 个糖端
基质子信号;13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 60.4
(C-9), 54.1 (C-8), 83.8 (C-7), 73.6 (C-9′), 43.7 (C-8′),
33.6 (C-7′)。以上数据与文献报道一致[5-6],故鉴定化
合物 2 为落叶松脂醇-4, 4′-O-β-D-双葡萄吡喃糖苷。
化合物 3:白色粉末,分子式 C26H34O11。ESI-MS
m/z: 521 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ:
6.78 (1H, d, J = 1.6 Hz, H-2′), 4.85 (1H, d, J = 8.2 Hz,
H-1′′) 为 1 个糖端基质子信号, 6.71 (1H, d, J = 8.0
Hz, H-5′) 和6.63 (1H, dd, J = 1.6, 8.0 Hz, H-6′) 与化
合物 2 比较,向高场位移,其他质子信号与化合物
2 类似。以上数据与文献比对[7-8],鉴定化合物 3 为
落叶松脂醇-4-O-β-D-葡萄吡喃糖苷。
化合物 4:透明无定形固体,正离子ESI-MS m/z:
383 [M+Na]+。1H-NMR 和 13C-NMR 数据同化合物
2、3 的苷元相似,且其数据与文献报道一致[9],故
鉴定 4 为落叶松脂醇。
化合物 5:白色粉末,分子式 C26H32O12。Molish
反应阳性。ESI-MS m/z: 535 [M-H]−。1H-NMR (400
MHz, CD3OD) δ: 7.03 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2), 6.77
(1H, d, J = 8.4 Hz, H-5), 6.84 (1H, dd, J = 8.4, 2.0 Hz,
H-6), 4.67 (1H, s, H-7), 3.84 (1H, d, J = 9.2 Hz,
H-9a), 4.04 (1H, d, J = 9.2 Hz, H-9b), 7.11 (1H, d, J =
2.0 Hz, H-2′), 7.15 (1H, d, J = 8.4 Hz, H-5′), 6.96 (1H,
dd, J = 8.4, 2.0 Hz, H-6′), 4.88 (1H, d, J = 3.6 Hz,
H-7′), 3.02 (1H, m, H-8′), 3.77 (1H, dd, J = 6.4, 8.4
Hz, H-9′a), 4.46 (1H, t, J = 8.4 Hz, H-9′b), 3.86 (3H,
s, 3-OCH3), 3.87 (3H, s, 3′-OCH3), 4.88 (1H, d, J =
9.2 Hz, H-1′′) 为葡萄糖端基质子信号;13C-NMR
(100 MHz, CD3OD) δ: 76.2 (C-9), 72.1 (C-9′), 92.8
(C-8), 62.5 (C-8′), 89.3 (C-7), 87.3 (C-7′), 121.5
(C-6), 120.2 (C-6′), 115.6 (C-5), 117.9 (C-5′), 147.6
(C-4), 147.5 (C-4′), 148.7 (C-3), 150.9 (C-3′), 112.7
(C-2), 111.9 (C-2′), 129.0 (C-1), 137.2 (C-1′), 56.3
(3-OCH3), 56.7 (3′-OCH3), 102.8 (Glu-C-1), 74.9~
62.5 (sugar-C)。以上数据与文献报道一致[10-11],故
鉴定化合物 5为 8-羟基-松脂素-4′-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物 6:白色粉末,分子式 C26H32O12。ESI-MS
m/z: 535 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ:
7.10 (1H, d, J = 1.6 Hz, H-2), 6.71 (1H, d, J = 8.1 Hz,
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月

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H-5), 6.86 (1H, dd, J = 8.1, 1.6 Hz, H-6), 4.40 (1H, d,
J = 10.4 Hz, H-9a), 3.94 (1H, d, J = 10.4 Hz, H-9b),
7.03 (1H, d, J = 1.6 Hz, H-2′), 6.80 (1H, d, J = 8.1 Hz,
H-5′), 6.88 (1H, dd, J = 8.1, 1.6 Hz, H-6′), 3.39 (1H,
m, H-8′), 4.33 (1H, d, J = 7.7 Hz, H-1′′) 为葡萄糖端
基质子信号。通过 HMBC 谱可知 δ 4.33 处质子信号
与 δ 99.2 (C-8) 相关,可推断葡萄糖连接在苷元的
C-8 上。以上数据与文献对照[11-12],鉴定化合物 6
为松脂素-8-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物 7:白色粉末,分子式 C26H32O13。ESI-MS
m/z: 551 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ:
3.36 (1H, d, J = 10.4 Hz, H-9a), 3.59 (1H, d, J = 10.4
Hz, H-9b), 4.07 (1H, d, J = 3.6 Hz, H-7′), 2.62 (1H, t,
J = 6.8 Hz, H-8′), 4.41 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-9′);13C-
NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 70.6 (C-7′), 64.0 (C-8′),
90.6 (C-9′)。以上数据与文献报道一致[6],故鉴定化
合物 7 为 8, 9′-二羟基-松脂素-4′-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物 8:无色油状,分子式 C20H22O6。EI-MS
m/z: 381 [M+Na]+;1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ:
6.95 (2H, d, J = 1.8 Hz, H-2, 2′), 6.81 (2H, dd, J = 1.8,
8.0 Hz, H-6, 6′), 6.79 (2H, d, J = 8.0 Hz, H-5, 5′), 4.73
(2H, d, J = 4.4 Hz, H-7, 7′), 4.26 (2H, m, H-9, 9′),
3.88 (6H, s, -OCH3), 3.87 (2H, m), 3.16 (2H, m, H-8,
8′)。以上数据与文献报道一致[13],故鉴定化合物 8
为松脂素。
化合物 9:白色粉末,分子式 C21H32O12。FAB-MS
m/z: 499 [M+Na]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ:
6.39 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-1), 6.40 (1H, brs, H-3),
3.07 (1H, dd, J = 1.5, 8.5 Hz, H-5), 4.03 (1H, d, J =
2.5 Hz, H-6), 3.35 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-7), 2.01 (1H,
m, H-9), 3.68 (2H, d, J = 2.8 Hz, H-10), 4.24 (1H, d,
J = 11.6 Hz, H-11a), 4.34 (1H, d, J = 11.6 Hz, H-11b),
2.17 (2H, d, J = 2.0 Hz, H-13), 2.03 (1H, m, H-14),
0.96 (6H, d, J = 6.8 Hz, -CH3), 4.39 (1H, d, J = 8.0
Hz, H-1′′) 为葡萄糖端基质子信号。以上数据与文献
对照[14-15],鉴定化合物 9 为缬草苷 A。
化合物 10:无色针状结晶(石油醚),熔点 78~
79 ℃。EI-MS m/z: 152 [M]+,分子式为 C8H8O3。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.42 (1H, brs, H-2),
6.90 (1H, d, J = 8.4 Hz, H-5), 7.42 (1H, brs, H-6),
9.71 (1H, s, -CHO), 3.90 (3H, s, -CH3);13C-NMR
(100 MHz, CD3OD) δ: 130.2 (C-1), 111.1 (C-2), 149.9
(C-3), 155.6 (C-4), 116.4 (C-5), 128.2 (C-6) 192.8
(-CHO), 56.3 (-CH3)。以上数据与文献报道一致[16],
故鉴定化合物 10 为香草醛。
化合物 11:白色针晶(醋酸乙酯),mp 135~
136 ℃,Libermann-Burchard 反应呈阳性,与 β-谷
甾醇对照品混合熔点不下降,与 β-谷甾醇对照品
TLC Rf 值及显色行为均一致,故鉴定化合物 11 为
β-谷甾醇。
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