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Studies on expectorant compounds in volatile oil from root and rhizome of Aster tataricus

紫菀挥发油中祛痰活性化学成分研究



全 文 :紫菀挥发油中祛痰活性化学成分研究
杨 滨,肖永庆1,梁日欣1,王若菁1,李 文1,张 村1,
曹 莹1,王谦鹏1,王 岚1,王永炎2
(1.中国中医科学院 中药研究所,北京 100700;2.中国中医科学院,北京 100700)
[摘要] 目的:对紫菀挥发油中祛痰活性化学成分进行研究。方法:用气质联用法分析挥发油成分;另以硅
胶薄层色谱法进行纯化,得到单体化合物,根据各种有机波谱鉴定其结构。同时以酚红法进行祛痰活性研究。结
果:以气质联用法鉴定了7个化合物,分别是(R)(-)pmenth1en4ol(1),2undecanone(2),ndecanoicacid
(3),(-)spathulenol(4),hexahydrofarnesylacetone(5),hexadecanoicacid(6),cis9,cis12octadecadienoicacid(7);
分离鉴定1乙酰基反式2烯4,6癸二炔(8),具有祛痰作用。结论:紫菀挥发油中的主要成分1乙酰基反式2
烯4,6癸二炔具有祛痰作用。
[关键词] 紫菀;挥发油;1乙酰基反式2烯4,6癸二炔;祛痰作用
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)03028103
[收稿日期] 20070301
[基金项目] 中国博士后科学基金项目(2004035072)
[通讯作者] 杨滨,Tel:(010)640144112848,Email:ybinmm
@hotmail.com
  紫菀为菊科植物AstertataricusL.f.的干燥根及
根茎,具润肺下气、消痰止咳之功能,用于痰多咳喘,
新久咳嗽,劳嗽咳血。紫菀祛痰作用的有效部位为
石油醚和醋酸乙酯提取物部分,其中紫菀酮、表木栓
醇具有明显祛痰作用[1]。目前对紫菀挥发油的研
究较少,本研究对紫菀挥发油成分进行了气质联用
分析研究,得到了7个化合物,同时应用薄层色谱法
分离得到了 1acetoxy2ene(E)4,6decandiyne
(8),应用谱学分析法首次对其质子和碳信号进行
归属,并对其药理活性进行了初步研究。
1 仪器、动物及试药
MERCURY-400型核磁共振仪;TRACE气相
色谱仪,FID检测器,GS2010色谱数据工作站(美国
Finnigan公司);TRACEMS2000气相色谱质谱联
用仪(美国Finnigan公司);ZS-3型半自动生化分
析仪(中国科学院生物制品研究所北京中生物工程
高技术公司)。紫菀购于北京同仁堂,经杨滨教授
鉴定为紫菀A.tataricus的干燥根和根茎,标本存放
在中国中医科学院中药研究所,标本号为紫菀
20050510。
昆明种小鼠,雄性,体重18~22g,北京海淀温
泉芳元养殖场,合格证号 SCXK(京)20020001。酚
红(上海化学试剂总厂,批号91060)。所用试剂均
为分析纯。
2 提取分离
取紫菀60g置圆底烧瓶中,加入蒸馏水360mL,
按2005年版《中国药典》一部附录方法(不加二甲苯)
提取挥发油6h,分取油层作为供试品溶液。以硅胶薄
层色谱法对其进行分离纯化,展开剂为石油醚氯仿醋
酸乙酯(18∶1∶1),展开后可见一斑点。刮取斑点,以石
油醚提取,挥去石油醚,即得黄色油状物。
3 结构鉴定
3.1 挥发油组分的确定
DB-5石英毛细管色谱柱(025mm×30m,
025μm),程序升温初始温度 50℃,以 3℃·
min-1升至220℃,保持15min;进样口和检测器温
度为 240℃;载气为氦气;载气流速 10mL·
min-1;分流比20∶1。EI电离源,70eV;离子源温度
200℃;扫描质量m/z35~420。
对紫菀挥发油的GCMS色谱峰根据NIST标准
质谱图库进行检索,参考有关文献,鉴定出7个化合
物,占总相对含量的24%,按峰面积归一化法计算
各化合物在挥发油中的百分含量,见表1。
3.2 化合物8结构鉴定
油状物;EIMSm/z190[M]+;根据1HNMR和13
CNMR数据表2推定分子式为C12H14O2,见表2。
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    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 3
February,2008
表1 紫菀挥发油中已确定的化学成分
No. 化合物名称 tR/min
相对分
子质量
相对含量
/%
1 (R)(-)pmenth1en4ol 1784 154 026
22undecanone 2289 170 090
3 ndecanoicacid 2668 172 1112
4 (-)spathulenol 3463 220 108
5 hexahydrofarnesylacetone 4433 268 106
6 hexadecanoicacid 4874 256 573
7 cis9,cis12octadecadienoicacid 5367 280 392
81acetoxy2ene(E)4,6decandiyne3703 190 5322
1HNMR谱中,δ207(3H,s)显示结构中可能存在
CH3CO结构片段;δ459(2H,d,J=60Hz),625
(1H,dt,J=60,160Hz),575(1H,d,J=160
Hz)为 3组相互偶合质子信号,在1H1HCOSY谱
中,3组质子互为相关,且δ459较之一般CH2在较
低场,说明与吸电子基相连,推测可能有OCH2CH
=CH结构片断存在,且2个烯质子为反式构型;δ
229(2H,t,J=72Hz),156(2H,m),099(3H,t,
J=72Hz)为 1组相互关联质子信号,推测存在
CH2CH2CH3结构片断。上述结构片段占用了8个
碳、14个质子、2个氧和2个不饱和度,剩余4个碳
结构片段具有4个不饱和度,且为季碳,很可能为共
轭炔烃结构片段。13CNMR谱中,δ850,758,
722,650信号证实了这一推断。其两端分别与上
述两个结构片段连接。根据上述分析,推测化合物
8的结构见图1。
表2 化合物8NMR数据
No. 1H 13C HMBC(H→C)
1 459(2H,d,J=60Hz) 637 C2,C3,C4,C11
2 625(1H,dt,J=160,60Hz)1390 C1,C4
3 575(1H,d,J=160Hz) 1123 C1,C5
4   722  
5   758  
6   650  
7   850  
8 229(1H,t,J=72Hz) 215 C4,C5,C6,C7
9 156(2H,m) 217 C7,C8,C10
10 099(3H,t,J=70Hz) 134 C8
CH3 207(3H,s) 207 C11
C=O   1704  
图1 化合物8HMBC(从质子到碳)远程相关
  同时,HMBC谱和 EIMS谱也证明了该结构。
在HMBC谱中,δH207,459与δc1704有远程相
关,δH625与δc722,δH575与 δc758有远程相
关。同样δH229与 δc850,758,722,650和 δH
156与δc850有远程相关。EIMS的裂解碎片主
要有:190[M]+,175[M-CH3]
+,161[[M-CH2-
CH3]
+,147[M -CH2 -CH2 -CH3 orM -
COCH3]
+,131[M-OCOCH3]
+,91[M-CH=CH-
CH2-O-COCH3]
+,89[M-C≡C-C≡C-CH2-
CH2-CH3]
+,43[COCH3]
+等,也与上述结构推断
相吻合。
综合分析1DNMR(1H
%
NMR和13CNMR)和
2DNMR(1H1HCOSY,HMQC,HMBC)等,确定化合
物8为1乙酰基反式2烯4,6癸二炔[1acetoxy
2ene(E)4,6decandiyne]。该化合物曾从紫菀等
植物中分离得到[25],首次对质子和碳信号进行了全
归属,并进行了祛痰作用初步研究。
4 祛痰试验
4.1 方法
4.1.1 受试样品配制 化合物8按高剂量往下稀
释,取2772μL化合物8,加5μL溶解,后加生理盐
水至120mL。其中取60mL,加水至90mL,即中剂
量组。再从中剂量取出30mL,加水至60mL,即小
剂量组。
4.1.2 分组及给药剂量 60只小鼠,随机分为5
组,每组12只;空白组:灌胃等量生理盐水;阳性药
组:灌胃适量氯化铵;化合物8组:大剂量组(0231
μL· mL-1)、中剂量组(0154μL· mL-1)、小剂量
组(0077μL· mL-1),灌胃给药,给药剂量为02
mL·10g-1体重,每日1次,连续7d。每只小鼠末
次给药后禁食16h,腹腔注射025%酚红生理盐水
溶液05mL,注射后30min脱颈处死小鼠,暴露气
管,用平头针头注射器插入气管内,以5%碳酸氢钠
溶液05mL反复冲洗呼吸道3次(缓慢注入,轻轻
吸出),保留冲洗液,重复4次,将4次冲洗液合并后
以3000r·min-1离心10min,取上清液,用半自动
生化分析仪在波长 578nm测定吸光度。同时以
001%酚红溶液做工作曲线,与工作曲线比较,折算
酚红排泄量;注射酚红前30min给药1次。
4.2 统计方法
采用SPSS120统计软件,实验数据用 珋x±s表
示,组间比较采用单因素方差分析。
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ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 3
February,2008
4.3 结果
化合物8祛痰活性测试结果见表3。化合物8
大剂量组(0231μL·10g-1体重)明显增加酚红排
出量,与对照组比较有显著性差异,提示化合物8具
有祛痰作用。
表3 祛痰实验(珋x±s,n=12)
组别 剂量/μL·10g-1 酚红质量浓度/mg·mL-1
对照   - 1762±0226
化合物8 00077 1942±0880
00154 2319±0945
00231 2425±05691)
氯化铵  103) 3105±08432)
  注:与对照组比较1)P<005,2)P<001;3)数据单位为g·kg-1
[参考文献]
[1] 卢艳花,戴 岳,王峥涛,等.紫菀祛痰镇咳作用及其有效部位
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[4] BohlmannF,ZderoC,RobinsonH,etal.Polyacetylenicderiva
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Studiesonexpectorantcompoundsinvolatileoilfromrootand
rhizomeofAstertataricus
YANGBin1,XIAOYongqing1,LIANGRixin1,WANGRuojing1,LIWen1,ZHANGCun1,
CAOYing1,WANGQianpeng1,WangLan1,WANGYongyan2
(1.InstituteofChineseMateriaMedica,ChinaAcademyofChineseMedicalSciences,Beijing100700,China;
2.ChinaAcademyofChineseMedicalSciences,Beijing100700,China)
[Abstract] Objective:ToresearchtheexpectorantcomponentsinvolatileoilfromtherootandrhizomeofAstertataricus.
Method:GCMSwasappliedtoisolateandidentifythecompounds.Inaddition,TLCwasusedtoisolatecompound,anditsstructure
waselucidatedonthebasisofspectraldataanalysis.Atthesametime,itsexpectorantefectwasobservedbymethodoftheexcretion
quantityofphenolredintracheaofmice.Result:SevencompoundswereisolatedandidentifiedbyGCMS,theywere(R)(-)p
menth1en4ol(1),2undecanone(2),ndecanoicacid(3),(-)spathulenol(4),hexahydrofarnesylacetone(5),hexade
canoicacid(6),andcis9,cis12octadecadienoicacid(7).Aknowncompound1acetoxy2ene(E)4,6decandiynewasisolated
fromtherootandrhizomeofA.tataricus,anditwasshowntohaveexpectorantefect.Conclusion:1Acetoxy2ene(E)4,6decan
diyne,amaincompoundinvolatileoil,hadbeenfoundtohaveexpectorantefect.
[Keywords] Astertataricus;volatileoil;1acetoxy2ene(E)4,6decandiyne;expectorantefect
[责任编辑 王亚君
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