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Chemical constituents of flavonoids from rhizome of Sophora tonkinensis

山豆根中黄酮化学成分研究



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http://www.cjcmm.com.cn ·282·
Vol.34,Issue 3
February,2009
第 34 卷第 3 期
2009 年 2 月
山豆根中黄酮化学成分研究
李行诺 1,闫海霞 1,庞晓雁 2,沙 娜 2,华会明 1,吴立军 1,果德安 2*
(1.沈阳药科大学 中药学院,辽宁 沈阳 110016
2. 中国科学院 上海药物研究所 上海中药现代化研究中心,上海 201203)
[摘要] 目的:对豆科槐属植物山豆根 Sophora tonkinensis 的黄酮类化学成分进行研究。方法:采用反复硅胶柱色谱法、
Sephadex LH-20 柱色谱法等进行分离纯化,并通过波谱分析鉴定了其化学结构。结果:分离得到 8 个黄酮类化合物,即山
豆根色满二氢黄酮 I(tonkinochromane I,1),光甘草酚(glabrol,2),lupinifolin(3),tonkinensisol(4),8-C-prenylkaempferol
(5),7,2′-dihydroxy-4′-methoxy-isoflavanol(6),芒柄花素(formononetin,7),金雀异黄素(genistein,8)。结论:
化合物 1 为新化合物,化合物 6 为首次从该属植物中分离得到,化合物 2,3,5 为首次从该植物中分离得到。
[关键词] 山豆根;黄酮;化学成分

山豆根为豆科Leguminosae槐属植物越南槐
Sophora tonkinensis Gagnep.的干燥根及根茎,主产
于广西、贵州、云南、广东、江西等地,其味苦、
性寒,具有清热解毒、消肿利咽的功效,主治火
毒蕴结、咽喉肿痛、齿龈肿痛等症[1]。该植物含
有丰富的生物碱和黄酮类成分 [2−4]。现对其黄酮
类化合物进一步研究得到8个化合物,其中化合
物1为新化合物,化合物6为首次从该属植物中分
离得到,化合物2,3,5为首次从该植物中分离
得到(图1)。
1 仪器与试药
PE-341 型旋光测定仪(美国 Perkin Elmer 公
司);Nicolet-Magna-FT-IR 750 型红外测定仪(KBr,
美国 Thermo 公司);Shimadzu UV-2450 型紫外分光
光度仪(日本岛津公司);JASCO J-810 型圆二色谱
仪(日本 JASCO 公司);Finnigan-MAT-95 型质谱
仪(美国 Finnigan 公司);Varian Mercury-plus 400
型核磁共振仪(TMS 内标,美国 Varian 公司);薄
层色谱和柱色谱硅胶均为青岛海洋化工厂产品;
Sephadex LH-20(德国 Merk 公司)。
山豆根药材购自上海养和堂医药有限公司,由
果德安教授鉴定为 S. tonkinensis,留样保存于上海
中药现代化研究中心。

[收稿日期] 2008-09-18
[通信作者] ∗果德安,教授,主要从事中药现代化研究,Tel:
(021)50271516,E-mail:gda5958@163. com
2 提取与分离
山豆根干燥根及根茎 9.0 kg 经 95%的乙醇溶液
回流提取,浓缩后得浸膏 1 000.0 g。将浸膏分散于
5 L 水中,使用 2 mol·L-1 HCl 调 pH 至 3,过滤。水
层使用 5%的 Na2CO3 溶液调 pH 至 10,随后使用三
氯甲烷萃取,得三氯甲烷层总生物碱 150.0 g。600.0
g 沉淀进行硅胶柱色谱分离,使用三氯甲烷-甲醇
(100:0∼100:10)梯度洗脱,得到 6 个组分。组分 2
经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮)及 Sephadex LH-20 柱
色谱得到组分 2.1,组分 2.1 再经 RP-C18 柱色谱分
离,得到化合物 1(8 mg),2(30 mg)。组分 3 经
硅胶柱色谱(石油醚-丙酮)及 Sephadex LH-20 柱色
谱分离、纯化,经三氯甲烷重结晶得到化合物 3(60
mg),4(30 mg),5(15 mg)。组分 5 经硅胶柱色
谱(三氯甲烷-丙酮)及 Sephadex LH-20 柱色谱分离、
纯化得到化合物 6(35 mg),7(20 mg),8(8 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1 黄色油状物。[α]20 D −44° (c 0.09,甲
醇)。三氯化铁-铁氰化钾反应呈阳性,提示化合物含
有酚羟基;盐酸-镁粉反应呈阳性,提示为黄酮类化
合物。通过高分辨EI-MS可知分子式为C30H36O5(m/z
476.253 2,Cal. 476.256 3),红外光谱上显示有游离
酚羟基(3 415 cm-1),共轭羰基(1 655 cm-1)和苯
环(1 600,1 587,1 481 cm-1)等基团。紫外光谱中
283 和 313(sh) nm 处的最大吸收表明其可能具有二
氢黄酮的骨架[5],1H-NMR(acetone-d6,400 MHz)谱


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图 1 化合物 1~8 结构式

中 δ5.37(1H,m,H-2),2.66(1H,dd,J=2.1,16.8 Hz,
H-3a) , 2.96 ( 1H , m , H-3b ) 的 信 号 及
13C-NMR(acetone-d6 , 100MHz)谱中 δ80.3(C-2),
44.2(C-3),190.9(C-4)的信号进一步证明其为二氢黄
酮类化合物[5]。此外,1H-NMR(acetone-d6,400 MHz)
谱显示 δ7.61(1H,d,J=8.8 Hz),6.58(1H,d,J=8.8
Hz)是构成苯环上 AB 偶合系统的芳香质子信号;
δ7.16(2H,s)是构成苯环上 A2 偶合系统的芳香质子
信号;3.37(2H,br s),3.39(2H,br s),5.34(2H,m),
δ1.71(6H,s),1.72(6H,s)是 2 组所处环境相似的异
戊烯基质子信号[3];2.89(1H,m),3.02(1H,m),
4.37(1H,J=4.4,7.2 Hz),4.69(1H,d,J=4.4 Hz),
4.79(1H , d , J=4.4 Hz) , 1.71(3H , s) 是 1 组
2-hydroxy-3-methylbut-3-enyl 取代基质子信号 [3]。
13C-NMR 和 DEPT(acetone-d6,100 MHz)谱中显示的
数据(表 1)进一步证明了上述结构的存在。通过
EI-MS,HSQC,HMBC,1H-1H COSY 谱推得该化
合物平面结构。在 CD 谱中,该化合物在 333 nm 处
有一正 Cotton 效应,在 303 nm 处有一负 Cotton 效
应,表明该二氢黄酮类化合物 2 位的绝对构型为 S[6]。
将该化合物的理化和谱学数据与文献[3]中山豆根
色满二氢黄酮 G(tonkinochromane G)的数据对比,
发现二者除比旋光度及 1″,5″的氢谱数据有一定差
别外,其余数据基本一致。使用反相 HPLC 对二者
进行检测,发现为 2 个不同的化合物。参考文献[7],
鉴定该化合物为山豆根色满二氢黄酮 G 2″位的差向
异构体,为新化合物,命名为山豆根色满二氢黄酮
I(tonkinochromane I)。
表 1 化合物 1 1H,13C NMR 数据(acetone-d6)
No. δH (mult,J,Hz) δC No. δH (mult,J,Hz) δC
2 5.37 (m) 80.3 d 4′ 152.8s
3a 2.66 (dd,2.1,16.8) 2.89 (m)
3b 2.96 (m)
44.2 t 1″
3.02 (m)
30.1t
4 190.9 s 2″ 4.37 (dd,4.4,7.2) 75.8d
5 7.61 (d,8.8) 126.6 d 3″ 147.9s
6 6.58 (d,8.8) 110.9 d 4.69 (d,4.4)
7 163.5 s
4″
4.79 (d,4.4) 109.8t
8 113.8 s 5″ 1.71 (s) 18.0q
9 161.9 s 6″/11″ 3.37/3.39 (m) 28.9t
10 114.8 s 7″/12″ 5.34 (m) 122.9d
1′ 131.3 s 8″/13″ 132.8s
2′/6′ 7.16 (s) 125.8 d 9″/14″ 1.71 (s) 17.5q
3′/5′ 128.5 s 10″/15″ 1.72 (s) 25.6q

化合物 2 黄色油状物。三氯化铁-铁氰化钾反
应 呈 阳 性 ; 盐 酸 - 镁 粉 反 应 呈 阳 性 。
1H-NMR(acetone-d6,400 MHz) δ:1.61(3H,s,H-4″),
1.62(3H,s,H-5″),1.70(6H,s,H-9″,10″),2.69
(1H,dd,J=2.8,16.8 Hz,H-3a),2.99(1H,dd,
J=13.2,16.8 Hz,H-3b),3.31(2H,d,J=7.6 Hz,


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H-1″),3.33(2H,d,J=7.6 Hz,H-6″),5.23(1H,
t,J=7.6 Hz,H-2″),5.35(1H,t,J=7.6 Hz,H-7″),
5.39(1H,dd,J=2.8,13.2 Hz,H-2),6.63(1H,
d,J=8.8 Hz,H-6),6.89(1H,d,J=8.4 Hz,H-5′),
7.19(1H,dd,J=2.4,8.4 Hz,H-6′),7.29(1H,
d,J=2.4 Hz,H-2′),7.57(1H,d,J=8.8 Hz,H-5)。
13C-NMR(acetone-d6,100 MHz)δ:80.0(C-2),44.1
(C-3),191.2(C-4),125.9(C-5),110.0(C-6),
162.2(C-7),115.9(C-8),161.6(C-9),114.7(C-10),
130.9(C-1′),128.4(C-2′,3′),155.6(C-4′),115.1
(C-5′),125.4(C-6′),22.4(C-1″),122.7(C-2″),
131.2(C-3″),17.5(C-4″),25.6(C-5″),28.7(C-6″),
123.1(C-7″),132.2(C-8″),17.6(C-9″),25.6
(C-10″)。将其核磁数据与文献[8]对照鉴定化合物
2 为光甘草酚。
化合物 3 黄色晶体(三氯甲烷),mp 109~110
℃。三氯化铁-铁氰化钾反应呈阳性;盐酸-镁粉反
应呈阳性。 1H-NMR(acetone-d6,400 MHz) δ:
1.43(3H,s,H-9″),1.44(3H,s,H-10″),1.62(3H,
s,H-5″),1.64(3H,s,H-4″),2.77(1H,dd,J=2.8,
17.2 Hz,H-3a),3.16(1H,dd,J=12.8,17.2 Hz,
H-3b),3.22(2H,m,H-1″),5.15(1H,t,J=6.4
Hz,H-2″),5.44(1H,dd,J=2.8,12.8 Hz,H-2),
5.61(1H,d,J=10.0 Hz,H-7″),6.58(1H,d,
J=10.0 Hz,H-6″),6.91(1H,dd,J=8.4 Hz,H-3′,
5′ ), 7.39 ( 2H , d , J=8.4 Hz , H-2′ , 6′ )。
13C-NMR(acetone-d6,100 MHz)δ:79.4(C-2),43.0
(C-3),197.6(C-4),156.6(C-5),102.8(C-6),
160.1(C-7),108.7(C-8),159.6(C-9),102.8(C-10),
130.9(C-1′),128.4(C-2′,6′),115.7(C-3′,5′),
158.2(C-4′),21.6(C-1″),123.1(C-2″),130.2
(C-3″),17.6(C-4″),25.6(C-5″),115.7(C-6″),
126.6(C-7″),78.4(C-8″),28.1(C-9″,10″)。将
其核磁数据与文献 [9] 对照鉴定化合物 3 为
lupinifolin。
化合物 4 黄色粉末(三氯甲烷),mp 162~165
℃。三氯化铁-铁氰化钾反应呈阳性;盐酸-镁粉反
应呈阳性。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:12.8,
10.2 和 9.48 为酚羟基质子信号;1.38(6H,s,H-9″,
10″),1.60(3H,s,H-4″),1.73(3H,s,H-5″),
3.39(2H,d,J=6.8 Hz,H-1″),5.23(1H,t,J=6.8
Hz,H-2″),5.76(1H,d,J=9.6 Hz,H-7″),6.58
(1H,d,J=9.6 Hz,H-6″),6.92(2H,dd,J=8.8
Hz,H-3′,5′),8.01(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′)。
13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:147.0(C-2),135.7
(C-3),176.2(C-4),152.6(C-5),103.9(C-6),
159.2(C-7),106.8(C-8),155.6(C-9),103.7(C-10),
121.9(C-1′),129.4(C-2′,6′),115.5(C-3′,5′),
159.3(C-4′),21.1(C-1″),122.0(C-2″),131.2
(C-3″),17.9(C-4″),25.5(C-5″),115.5(C-6″),
128.8(C-7″),77.7(C-8″),27.7(C-9″,10″)。将
其核磁数据与文献 [10]对照鉴定化合物 4 为
tonkinensisol。
化合物 5 黄色针晶(甲醇),mp 223~225 ℃。
三氯化铁-铁氰化钾反应呈阳性;盐酸-镁粉反应呈
阳性。EI-MS m/z 354[M]+。1H-NMR(acetone-d6,400
MHz)δ:1.65(3H,s,H-4″),1.80(3H,s,H-5″),
3.54(2H,d,J=6.8 Hz,H-1″),5.26(1H,t,J=6.8
Hz,H-2″),6.38(1H,s,H-6),7.02(2H,dd,
J=8.8 Hz,H-3′,5′),8.16(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,
6′)。将其核磁数据与文献[11]对照鉴定化合物 5 为
8-C-prenylkaempferol。
化合物 6 白色针晶(甲醇),mp 195~197 ℃;
[α]20 D +210° (c 0.10,甲醇)。三氯化铁-铁氰化钾反应
呈 阳 性 。 EI-MS m/z 270[M-H2O]+ 。 1H-NMR
(acetone-d6,400 MHz)δ:3.58(1H,m,H-2a),3.59
(1H,m,H-3),3.74(3H,s,OCH3-4′),4.26
(1H,dd,J=9.6,16.0 Hz,H-2b),5.50(1H,d,
J=6.0 Hz,H-4),6.37(1H,d,J=2.4 Hz,H-8),
6.38(1H,d,J=2.4 Hz,H-3′),6.45(1H,dd,J=2.4,
8.4 Hz,H-5′),6.57(1H,dd,J=2.4,8.4 Hz,H-6),
7.22(1H,d,J=8.4 Hz,H-6′),7.32(1H,d,J=8.4
Hz,H-5)。13C-NMR(acetone-d6,100 MHz)δ:66.7
(C-2),39.9(C-3),79.0(C-4),132.7(C-5),
110.1(C-6),159.3(C-7),103.5(C-8),157.3(C-9),
112.3(C-10),120.0(C-1′),161.4(C-2′),96.8
(C-3′),161.6(C-4′),106.5(C-5′),125.5(C-6′),
55.3(OCH3-4′)。通过 HSQC 和 HMBC 谱对其核磁
数据进行了准确归属,鉴定化合物 6 为 7,2′-
dihydroxy-4′-methoxy-isoflavanol[12]。
化合物 7 白色针晶(甲醇),mp 257~258 ℃。
三氯化铁 -铁氰化钾显色反应阳性。 1H-NMR


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(DMSO-d6,400MHz)δ:3.78(3H,s,OCH3-4′),
6.87(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),6.94(1H,dd,J=8.8,
2.0 Hz,H-6),6.98(2H,d,J=8.8 Hz,H-3′,5′),
7.50(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′),7.96(1H,d,
J=8.8 Hz,H-5),8.34(1H,s,H-2)。将其核磁数
据与文献[13]对照鉴定化合物 7 为芒柄花素。
化合物 8 白色粉末(甲醇)。三氯化铁-铁氰
化钾显色反应阳性。 1H-NMR(acetone-d6 , 400
MHz)δ:13.0(1H,s,OH-5)为一个典型的与 4
位羰基形成氢键的酚羟基;6.27(1H,d,J=2.0 Hz,
H-6),6.49(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.89(2H,
d,J=8.8 Hz,H-3′,5′),7.43(2H,d,J=8.8 Hz,
H-2′,6′),8.15(1H,s,H-2)。将其核磁数据与
文献[14]对照鉴定化合物 8 为金雀异黄素。
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Chemical constituents of flavonoids from rhizome of Sophora tonkinensis

LI Xingnuo1, YAN Haixia1, PANG Xiaoyan2, SHA Na2, HUA Huiming1, WU Lijun1, GUO De′an2*
(1. School of Traditional Chinese Materia Medica, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China;
2. Shanghai Research Center for Modernization of Traditional Chinese Medicine, Shanghai Institute of Materia
Medica, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201203, China)

[Abstract] Objective: To study the chemical constituents of the flavonoids from Sophora tonkinensis. Method: The
compounds were isolated by chromatography on silica gel, Sephadex LH-20 column and identified by spectroscopic analysis. Result:
Eight compounds were isolated and their structures were identified as tonkinochromane I (1), glabrol (3), lupinifolin (2), tonkinensisol
(4), 8-C-prenylkaempferol (5), 7,2′-dihydroxy-4′-methoxy-isoflavanol (6), formononetin (7), and genistein (8), respectively. Conclusion:
Compound 1 was a new compound. And compound 6 was firstly isolated from the genus Sophora. Compounds 2, 3 and 5 were
isolated from S. tonkinensis for the first time.
[Key words] Sophora tonkinensis;flavonoids;chemical constituents
[责任编辑 王亚君]