全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 21 期 2013 年 11 月
·2974·
天麻化学成分研究
王亚威 1,李志峰 1, 2,何明珍 2,冯育林 1, 2*,王 琦 2,李 翔 2,杨世林 1, 2
1. 江西中医药大学,江西 南昌 330004
2. 中药固体制剂制造技术国家工程研究中心,江西 南昌 330006
摘 要:目的 研究天麻 Gastrodia elata 的化学成分。方法 采用制备薄层色谱、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20 柱色谱、ODS
柱色谱等方法进行分离纯化,根据理化性质及光谱数据鉴定化合物的结构。结果 从天麻 50%乙醇提取物中分离得到了 11
个化合物,分别鉴定为天麻素(1)、对羟基苯甲醇(2)、对羟基苯甲酸(3)、对羟基苯甲醛(4)、对羟苄基甲醚(5)、巴利
森苷(6)、4-(甲基亚磺酰甲基) 苯酚(7)、邻苯二甲酸二丁酯(8)、邻苯二甲酸二辛酯(9)、4, 4′-二羟基二苯基甲烷(10)、
克罗酰胺(11)。结论 化合物 7 为新天然产物,化合物 9 和 11 为首次从兰科植物中分离得到。
关键词:天麻;天麻素;4-(甲基亚磺酰甲基) 苯酚;邻苯二甲酸二辛酯;克罗酰胺
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)21 - 2974 - 03
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.21.006
Chemical constituents of Gastrodia elata
WANG Ya-wei1, LI Zhi-feng1, 2, HE Ming-zhen2, FENG Yu-lin1, 2, WANG Qi2, LI Xiang2, YANG Shi-lin1, 2
1. Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China
2. National Pharmaceutical Engineering Center for Solid Preparation in Chinese Herbal Medicine, Nanchang 330006, China
Abstract: Objective To study the chemical constituents of Gastrodia elata. Methods The constituents were isolated by various
chromatographies, including preparative TLC, silica gel, Sephadex LH-20, and ODS columns, and their structures were elucidated on
the basis of their physicochemical properties and spectral data. Results Eleven compounds were isolated from 70% EtOH fraction
eluted from resin column and their structures were identified as gastrodin (1), 4-hydroxybenzyl alcohol (2), 4-hydroxybenzoic acid (3),
4-hydroxybenzaldehyde (4), 4-hydroxybenz-yl methyl ether (5), parishin (6), 4-(methylsulfinylmethyl) phenol (7), dibutyl phthalate
(8), dioctyl phthalate (9), 4, 4′-dihydroxydiphenyl methane (10), and grossamide (11). Conclusion Compound 7 is a new natural
product, and compounds 9 and 11 are isolated from the plants of Orchidacee for the first time.
Key words: Gastrodia elata Blume; gastrodin; 4-(methylsulfinylmethyl) phenol; dibutyl phthalate; grossamide
天麻为兰科天麻属植物天麻 Gastrodia elata
Blume 的干燥块茎,为传统名贵中药,主治头昏、
眩晕、肢体麻木、抽搐中风等症[1]。天麻化学成分
的研究已有 20 余年,所报道的化合物中,主要有酚
类、有机酸类及植物中常见的甾醇类等类型[2]。为
进一步阐明天麻中的有效成分,本实验对天麻中化
学成分进行了初步研究,从中分离得到了 11 个化合
物,分别鉴定为天麻素(gastrodin,1)、对羟基苯
甲醇(4-hydroxybenzyl alcohol,2)、对羟基苯甲酸
(4-hydroxybenzoic acid,3)、对羟基苯甲醛(4-
hydroxylbenzaldehyde, 4)、对羟苄基甲醚( 4-
hydroxybenzyl methyl ether,5)、巴利森苷(parishin,
6)、4-(甲基亚磺酰甲基) 苯酚 [4-(methylsulfinyl-
methyl) phenol,7]、邻苯二甲酸二丁酯(dibutyl
phthalate,8)、邻苯二甲酸二辛酯(dioctyl phthalate,
9)、4, 4′-二羟基二苯基甲烷(4, 4′-dihydroxydiphenyl
methane,10)、克罗酰胺(grossamide,11)。化合
物 7 为新天然产物,化合物 9 和 11 为首次从兰科植
物中分离得到。
1 仪器与材料
EYALA 旋转蒸发器(日本 EYALA 公司);
DHG—9036A 型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实
收稿日期:2013-09-18
基金项目:国家科技支撑计划(2011BAI13B04);贵州省重大专项(黔科合重大专项字[2011]6005);江西省科技支撑计划项目(20121BBG70019);
江西省卫生厅中医药科研计划(2012A019);江西中医药大学校级课题(2012ZR002)
作者简介:王亚威,男,硕士研究生,研究方向为天然药物活性成分研究。
*通信作者 冯育林 Tel: (0791)87119632 E-mail: fengyulin2003@126.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 21 期 2013 年 11 月
·2975·
验设备有限公司);DZF—1B 真空干燥箱(上海跃
进医疗器械厂);BS124S 电子天平(北京赛多利斯
仪器系统有限公司);KQ—250 型超声波清洗仪(昆
山市超声仪器有限公司);UV—260 型紫外光谱仪;
Bruker avance 600 型核磁共振仪;Thermo 离子阱
质谱仪:LCQ Fleet;Flash 中压制备液相 [利穗科
技(苏州)有限公司];分析型高效液相色谱仪:
LC—10AT(日本岛津公司);Angient1100(美国安
捷伦公司);Waters LC—300 型制备液相色谱仪(美
国 Waters);甲醇(分析纯):广东光华化学有限公
司;甲醇、乙腈(色谱纯):山东禹王实业有限公司
禹城化工厂;冰醋酸(分析纯):汕头西陇化工有限
公司;二氯甲烷(分析纯):天津市福晨化学试剂厂;
Sephadex LH-20:Pharmacia Biotech;反相硅胶 ODS
(50 μm):Merck 公司。
实验用天麻产于贵州,经南昌市食品药品检验
所吴蓓主管药师鉴定为兰科植物天麻 Gastrodia
elata Blume 的干燥块茎。
2 提取与分离
天麻 30 kg,50%乙醇加热回流提取 3 次,每次
2 h,提取液合并,减压浓缩。提取物采用 AB-8 大
孔树脂进行分离纯化,得水及 20%、70%、95%乙
醇洗脱物。对 70%乙醇部分进行硅胶柱色谱,以二
氯甲烷-甲醇(19∶1、9∶1、8∶2、7∶3、1∶1、0∶
1)梯度洗脱。二氯甲烷-甲醇(7∶3)部分用硅胶
柱色谱、Sephadex LH-20 以及制备型 HPLC 分离纯
化,得到化合物 1(10 mg)、2(10.2 mg)、6(220.0
mg)、8(11.0 mg)和 11(4.2 mg);二氯甲烷-甲醇
(19∶1)部分经反复硅胶柱色谱、Sephadex LH-20、
ODS以及制备型HPLC分离纯化,得到化合物 3(9.0
mg)、4(12.5 mg)、5(26.3 mg)、7(11.7 mg)、9
(6.7 mg)和 10(5.7 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:白色粉末,mp 150~153 ℃。1H-NMR
(600 MHz, CD3OD) δ: 7.29 (2H, d, J = 8.4 Hz, H-3,
5), 7.10 (2H, d, J = 8.4 Hz, H-2, 6), 4.55 (2H, s, H-7),
4.92 (1H, d, J = 7.2 Hz, H-1′), 3.44~3.51 (4H, m,
Glc-H-2′, 3′, 4′, 5′), 3.90 (1H, d, J = 11.4 Hz, H-6a′),
3.72 (1H, dd, J = 4.8, 2.0 Hz, H-6b′);13C-NMR (150
MHz, CD3OD) δ: 157.0 (C-1), 116.4 (C-2, 6), 128.2
(C-3, 5), 135.3 (C-4), 63.5 (C-7), 100.9 (C-1′), 73.5
(C-2′), 76.6 (C-3′), 70.0 (C-4′), 76.6 (C-5′), 61.2
(C-6′)。以上数据与文献报道基本一致[3],故鉴定化
合物 1 为天麻素。
化合物 2:白色粉末, MeOHmaxUV λ (nm): 222, 271.6。
1H-NMR (600 MHz, CD3OD) δ: 7.22 (2H, d, J = 9.0
Hz, H-3, 5), 6.81 (2H, d, J = 9.0 Hz, H-2, 6), 4.21 (2H, s,
H-7);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ: 157.9 (C-1),
118.1 (C-4), 132.1 (C-3, 5), 115.2 (C-2, 6), 56.8
(-CH2)。由以上数据鉴定化合物 2 为对羟基苯甲醇。
化合物 3:白色针晶,mp 114~118 ℃。1H-NMR
(600 MHz, CD3OD) δ: 7.79 (2H, d, J = 8.4 Hz, H-2,
6), 6.96 (2H, d, J = 8.4 Hz, H-3, 5), 9.78 (1H, s,
CHO);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ: 191.5 (C-7),
163.9 (C-4), 132.1 (C-2, 6), 115.5 (C-3, 5), 128.9
(C-1)。以上数据与文献报道一致[4],故鉴定化合物
3 为对羟基苯甲醛。
化合物 4:白色粉末。1H-NMR (600 MHz,
CD3OD) δ: 7.90 (2H, d, J = 9.0 Hz, H-2, 6), 6.84 (2H,
d, J = 9.0 Hz, H-3, 5);13C-NMR (150 MHz, CD3OD)
δ: 172.0 (COOH), 123.2 (C-1), 131.7 (C-2, 6), 114.7
(C-3, 5), 161.9 (C-4)。由以上数据鉴定化合物 4 为对
羟基苯甲酸。
化合物 5:淡黄色油状物。1H-NMR (600 MHz,
CD3OD) δ: 7.17 (2H, d, J = 8.4 Hz, H-2, 6), 6.77 (2H,
d, J = 8.4 Hz, H-3, 5), 4.35 (2H, s, 7-CH2), 3.34 (3H,
s, 8-CH3);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ: 129.4
(C-2, 6), 116.3 (C-3, 5), 156.9 (C-4), 74.2 (C-7), 128.7
(C-1), 56.4 (C-8)。以上数据与文献报道一致[5],故
鉴定化合物 5 为对羟苄基甲醚。
化合物 6:白色粉末,易溶于水及甲醇,mp
125~126 ℃。 MeOHmaxUV λ (nm): 219.6, 266.9。1H-NMR
(600 MHz, DMSO-d6) δ: 2.94, 2.81 (各 2H, d, J =
15.0 Hz, 2×-CH2), 3.44 (3H, dd, J = 6.0, 12.0 Hz,
3×Glc-H-6), 4.87 (3H, d, J = 7.2 Hz, 3×anomeric-H),
5.33, 5.11, 5.04 (各 2H, s, 3×H-7′), 3.28 (12H, m,
3×Glc-H-2, 3, 4, 5), 7.27 (6H, dd, J = 6.0, 12.0 Hz,
3×H-2′, 6′), 7.03 (6H, d, J = 6.0 Hz, 3×H-3′, 5);
13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ: 43.6 (C-1, 3), 73.5
(C-2), 60.6 (3×Glc-C-6), 66.6 (2×C-7′), 67.4 (C-7′),
69.3 (3×Glc-C-4), 72.9 (3×Glc-C-2), 75.6 (3×
Glc-C-5), 75.9 (3×Glc-C-3), 100.4 (3×Glc-C-1),
116.8 (3×C-3′, 5′), 130.0 (C-1′), 130.2 (3×C-2′, 6′),
156.9 (3×C-4′), 170.3 (-COOR1, COOR3), 173.4
(-COOR2)。以上数据与文献报道一致[6],故鉴定化
合物 6 为巴利森苷。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 21 期 2013 年 11 月
·2976·
化合物7:白色粉末,mp 126~128 ℃。ESI-MS m/z:
168.96 [M-H]−。1H-NMR (600 MHz, CD3OD) δ: 2.53
(3H, s, H-8), 7.18 (2H, d, J = 8.4 Hz, H-2, 6), 6.80 (2H, d,
J = 8.4 Hz, H-3, 5);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ:
157.7 (C-1), 131.3 (C-3, 5), 120.6 (C-4), 115.3 (C-2, 6),
58.2 (C-7), 35.5 (C-8)。以上数据与文献报道一致[7],故
鉴定化合物 7 为 4-(甲基亚磺酰甲基) 苯酚。
化合物 8:无色油状物,易溶于氯仿。1H-NMR
(600 MHz, CD3OD) δ: 0.92 (3H, t, J = 7.2 Hz, H-11,
11′), 1.40 (2H, m, H-10, 10′), 1.67 (2H, m, H-9, 9′),
4.268 (2H, t, J = 6.6 Hz, H-8, 8′), 7.54 (1H, dd, J =
3.6, 5.4 Hz, H-4, 5), 7.69 (1H, dd, J = 3.6, 5.4 Hz,
H-3, 6);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ: 12.9 (C-11,
11′), 18.9 (C-10, 10′), 30.4 (C-9, 9′), 65.3 (C-8, 8′),
128.6 (C-3, 6), 131.0 (C-4, 5), 132.3 (C-1, 2), 167.7
(C-7, 7′)。以上数据与文献报道一致[8],故鉴定化合
物 8 为邻苯二甲酸二丁酯。
化合物 9:白色粉末,mp 170~172 ℃。ESI-MS
m/z: 391.7 [M+H]+。1H-NMR (600 MHz, CD3OD) δ:
7.72 (2H, dd, J = 6.0, 3.0 Hz, H-2, 5), 7.61 (2H, dd,
J = 6.0, 3.0 Hz, H-3, 4), 4.20~4.24 (4H, m, 2×H-8,
17), 1.66~1.69 (2H, m, H-9, 18), 1.31~1.46 (16H,
m, 8×-CH2), 0.95 (6H, t, J = 6.0 Hz, H-15, 24), 0.92
(6H, m, H-13, 22);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ:
167.9 (C-7, 16), 132.0 (C-1, 6), 131.0 (C-3, 4), 128.5
(C-2, 5), 67.7 (C-8, 17), 38.8 (C-9, 18), 30.3 (C-10,
19), 28.8 (C-11, 20), 23.6 (C-23, 14), 22.7 (C-12, 21),
13.1 (C-13, 22), 10.1 (C-15, 24)。以上数据与文献报
道一致[9],故鉴定化合物 9 为邻苯二甲酸二辛酯。
化合物 10:白色结晶。1H-NMR (600 MHz,
CD3OD) δ: 6.967 (4H, d, J = 8.4 Hz, H-2, 2, 6, 6′),
6.71 (4H, d, J = 8.4 Hz, H-3, 3′, 5, 5′), 3.73 (2H, s,
7-CH2);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ: 133.0 (C-1,
1′), 129.4 (C-2, 2′, 6, 6′), 114.8 (C-3, 3′, 5, 5′), 155.0
(C-4, 4′), 39.8 (C-7)。以上数据与文献报道一致[10],
故鉴定化合物 10 为 4, 4′-二羟基二苯基甲烷。
化合物 11:棕色膏状物。ESI-MS m/z: 625 [M+
H]+。1H-NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ: 8.43 (1H, t,
J = 6.0 Hz, 9″-NH), 8.10 (1H, t, J = 6.0 Hz, 9′-NH),
7.36 (1H, d, J = 18.0 Hz, H-7), 7.13 (1H, s, H-2), 7.02
(2H, d, J = 6.0 Hz, H-2′, 6′), 6.98 (2H, d, J = 6.0 Hz,
H-2″, 6″), 6.89 (1H, brs, H-2′′′), 6.88 (1H, brs, H-6), 6.72
(1H, d, J = 6.0 Hz, H-5′′′), 6.70 (1H, d, J = 6.0 Hz,
H-6′′′), 6.69 (2H, d, J = 6.0 Hz, H-3′, 5′), 6.68 (2H, d, J =
6.0 Hz, H-3″, 5″), 6.47 (1H, d, J = 12.0 Hz, H-8), 5.88
(1H, d, J = 6.0 Hz, H-7′′′), 4.23 (1H, d, J = 6.0 Hz,
H-8′′′), 3.83 (3H, s, 3-OCH3), 3.75 (3H, s, 3′′′-OCH3),
3.31 (2H, m, H-8′), 3.31 (2H, m, H-8″), 2.65 (2H, t, J =
6.6 Hz, H-7′), 2.65 (2H, t, J = 6.6 Hz, H-7″);13C-NMR
(150 MHz, DMSO-d6) δ: 170.0 (C-10″), 165.7 (C-10′),
156.2 (C-4′), 156.2 (C-4″), 149.4 (C-4), 148.2 (C-3′′′),
147.5 (C-4′′′), 144.6 (C-3), 139.2 (C-7), 131.1 (C-1′′′),
130.0 (C-2′, 6′), 129.9 (C-2″, 6″), 129.7 (C-1′, 1″), 129.1
(C-1), 129.1 (C-5), 120.3 (C-8), 119.3 (C-6′′′), 116.5
(C-6), 116.1 (C-5′′′), 115.7 (C-3′, 5′), 115.6 (C-3″, 5″),
112.4 (C-2), 111.0 (C-2′′′), 88.2 (C-7′′′), 56.4 (C-8′′′),
56.3 (3-OCH3), 56.2 (3′′′-OCH3), 41.3 (C-8′), 41.2
(C-8″), 34.9 (C-7′), 34.7 (C-7″)。以上数据与文献报道
一致[11],故鉴定化合物 11 为克罗酰胺。
参考文献
[1] 中国药典 [S]. 一部. 2010.
[2] 周 俊, 杨雁宾, 杨崇仁. 天麻的化学研究 I 天麻化学
成分的分离和鉴定 [J]. 化学学报 , 1979, 37(3):
183-189.
[3] 冯孝章, 陈玉武, 杨峻山. 天麻化学成分的研究 [J].
化学学报, 1979, 37(3): 175-182.
[4] 王 莉, 肖红斌, 梁鑫淼. 天麻化学成分研究 (1) [J].
中草药, 2003, 34(7): 584-585.
[5] Taguchi H, Yosioka I, Yamasaki K, et al. Studies on the
constituents of Gastrodia elata Blume [J]. Chem Pharm
Bull, 1981, 29(1): 55-62.
[6] Jer H L, Yi C L, Jiing P H, et al. Parishins B and C from
rhizomes of Gastrodia elata. [J]. Phytochemistry, 1996,
42(2): 549-551.
[7] Holland H L, Brown F M, Larsen B G. Biotransformation
of organic sulfides. Part 6. Formation of chiral
para-substituted benzyl methyl sulfoxides by
Helminthosporium species NRRL4671 [J]. Tetrahedron,
1995, 6(7): 1561-1567.
[8] 曲新颜, 顾谦群, 崔承彬, 等. 海洋来源的放线菌 3295
代谢产物的结构鉴定及抗肿瘤活性 (I) [J]. 中国海洋
药物, 2004, 23(6): 1-4.
[9] Katade S R., Pawar P V, Tungikar V B, et al. Larvicidal
activity of bis (2-ethylhexyl) benzene-1, 2-dicarboxylate
from Sterculia guttata seeds against two Mosquito species
[J]. Chem Biodiver, 2006, 3(5)49-52.
[10] Hayashi J, Sekine T, Deguchi S, et al. Phenoli compounds
from Gastrodia rhizome and relaxant effects of related
compounds on isolated smooth muscle preparation [J].
Phytochemistry, 2002, 59: 513-519.
[11] Lajide L, Escoubas P, Mizutani J. Termite antifeedant
activity in Xylopia aethiopica [J]. Phytochemistry, 1995,
40(4): 1105-1112.