全 文 :仙人掌的化学成分研究
邱鹰昆1,2,窦德强3,裴玉萍3,吉川雅之4,松田久司4,陈英杰3
(1烟台大学 药学院,山东 烟台 264005;2山东省天然药物工程技术研究中心,山东 烟台 264003;
3沈阳药科大学 中药学院,辽宁 沈阳 110016;4日本京都药科大学,日本 京都 6078412)
[摘要] 目的:研究民间药用植物仙人掌的化学成分。方法:应用多种柱色谱方法进行分离和纯化,NMR和
MS等波谱解析化学结构。结果:从仙人掌肉质茎的乙醇提取物中分离出6个化合物,其结构鉴定为:仙人掌醇(1)、
胡萝卜苷(2)、对羟基苯甲酸(3)、L()苹果酸(4)、仙人掌苷(5)和阿魏酸(6)。结论:化合物2,3,4,6均为首次从本
属植物中分离得到,化合物1为本植物首次分离得到,化合物5为新化合物。
[关键词] 仙人掌;仙人掌苷;仙人掌醇
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2005)23182403
[收稿日期] 20041110
[通讯作者] 邱鹰昆,Tel:(0535)67060308013,Email:spuqyk
@hotmailcom
仙人掌 Opuntiadileni(KerGaw)Haw为仙人
掌科Cactaceae仙人掌属植物,主要分布于我国南部
沿海沙滩上[1]。临床上,常用于治疗流行性腮腺炎,
乳痈,静脉炎、心动过速,胃、十二指肠溃疡、热嗽、手
癣、足跟痛、小儿惊风、支气管哮喘、蛇伤以及由于注
射引起的硬结、肿块、感染等病症;在国外,仙人掌植
物主要用于治疗糖尿病、溃疡[2,3]。作者曾从该植
物分离得到多个黄酮类成分[4]。作者通过多种填料
的柱色谱从该植物肉质茎的乙醇提取物中分离得到
6个化合物,经波谱方法分别鉴定为:仙人掌醇(1)、
胡萝卜苷(2)、对羟基苯甲酸(3)、L()苹果酸(4)、
仙人掌苷(5)和阿魏酸(6)。化合物2,3,4,6均为首
次从本属植物中分离得到,化合物 1为本植物首次
分离得到,化合物5为新化合物,是一种吡喃酮的葡
萄糖苷,命名为仙人掌苷。化合物1,5结构见图1。
图1 化合物1,5的结构
仙人掌苷(5)无色方晶,由FABMS给出的准分
子离子峰 m/z3191034[(M+H)+,C13H19O9,计算
值3191029)]得知该化合物的分子式为 C13H18O9。
IR吸收峰(1703cm-1)表明分子中有羰基。1HNMR
谱中出现 1个甲氧基单峰(δ388,3H,s)。13CNMR
谱中共有13个碳峰,其中δ1732的羰基信号处于
较高场,说明该羰基处于ππ共轭的环境下,并且可
能与氧相连。化合物 513CNMR谱中的δ60~110
糖区信号与吡喃型葡萄糖特征极其相似,推测该化
合物含有葡萄糖,并且,在1HNMR中存在δ437
(1H,d,J=75Hz)的糖端基氢信号,说明如果该糖
是葡萄糖,其端基碳应为β型。对化合物 5进行β
葡萄糖苷酶水解,将苷元部分纯化后测定1HNMR
和13CNMR,结果与已知化合物 1完全一致。用 1
mol·L-1HCl水解后,仿文献方法[5],对产物的糖部
分进行HPLC分析,与 D葡萄糖标准品完全一致,
进一步证明存在于化合物 5中的糖是 D葡萄糖。
在糖的连接位置上,通过 HMBC中7位碳氢与糖端
基的碳氢分别相互相关,以及1HNMR中7位的2个
氢信号的裂分,得出结论:葡萄糖连接在2位上。综
上,化合物5是化合物1的7OβD吡喃型葡萄糖
苷,即:4甲氧基6βD吡喃葡萄糖基甲基)2H吡
喃2酮 [4methoxy6(βDglucopyranoxymethyl)2H
pyran2one],经文献检索,未见报道,是一新化合物,
定名为仙人掌苷。
1 提取分离
熔点用X4型测定显微镜测定,温度计未校正;
红外光谱用ShimatzuFTIR-8100型测定,KBr压片;
旋光用 HoribaSEPA-300型测定;紫外光谱用 Shi
madzuUV-1200型测定;NMR谱用 JOELEX-270
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测定;EIMS,FABMS及高分辨 EIMS,高分辨 FAB
MS用 JOELJMSSX102A质谱仪及 JMS-GCMATE
测定。正相柱色谱用 BW200硅胶(FujiSilysia
Chemical,Ltd,150~300目),反相柱色谱用填料为
ChromatorexODSDM1020T(FujiSilysiaChemical,
Ltd,100~200目)。正反相薄层色谱板均为 Merck
公司产品。植物样品采自海南三亚海滩,标本由沈
阳药科大学植化教研室陈英杰教授鉴定。
新鲜仙人掌 12kg用 80%乙醇提取 3次,合并
提取液,回收乙醇,得到乙醇提取物 268g。提取物
用水混悬,再分别用氯仿、正丁醇萃取,回收溶剂后
得到氯仿部分 37g,正丁醇部分 103g及水溶部分
128g。正丁醇部分取 90g,经过反复硅胶,ODS,
ShephadexLH20柱色谱及 HPLC,分离得到化合物1
(340mg),2(20mg),3(240mg),4(20mg),5(82g),
6(56mg)。
表1 化合物1,5的1HNMR,13CNMR(CD3OD)数据及化合物5的HMBC相关
位置
化合物1
δC δH
化合物5
δC δH HMBC
2 1735 1733
3 886 555(1H,d,J=23Hz) 890 557(1H,brs) C2,4,5
4 1670 1666
5 999 619(1H,m,J=23,066Hz) 1016 638(1H,m) C3,6,7
6 1663 1626
OCH3 569 386(3H,s) 570 388(3H,s) C4
CH2O 611 431(2H,d,J=066Hz) 670 448(1H,d,J=148Hz) C5,6,1′
462(1H,d,J=148Hz)
1′ 1038 437(1H,d,J=75Hz) C7
2′ 748
3′ 780
4′ 714
5′ 778
6′ 626
2 结构鉴定
化合物1 无色针晶,mp180~181℃,C7H8O4,
EIMSm/z:156[M]+;1HNMR(CD3OD)δ:619(1H,
m,J=23,066Hz,H3),555(1H,d,J=23Hz,H
5),431(2H,d,J=066Hz,H7),386(3H,s,
OCH3);13CNMR(CD3OD)δ:1735(C6),1670(C
4),1663(C2),999(C3),886(C5),611(C7),
569(OCH3)。化合物 1以吡啶作溶剂,1HNMR
(C5D5N)δ:630(1H,m,H3),556(1H,d,J=23
Hz,H5),450(2H,brs,H7),357(3H,s,OCH3),其
乙酰化产物的氢谱数据:1HNMR(CDCl3)δ:605
(1H,m,H3),551(1H,d,J=23Hz,H5),485
(2H,brs,H7),383(3H,s,OCH3),216(3H,s,
COCH3)与文献[6,7]一致,可以断定为仙人掌醇。
化合物 2 白色粉末,C35H60O6,FABMSm/z:
599[M+Na]+;与胡萝卜苷标准品作 TLC对照具有
相同 Rf值,IR,1HNMR,13CNMR均与标准品相同,
故此鉴定为胡萝卜苷。
化合物 3 白色针晶,C7H6O3,EIMSm/z:138
[M]+;1HNMR(CD3OD)δ:788(2H,d,J=88Hz,
H2,6),682(2H,d,J=88Hz,H3,5);13CNMR
(CD3OD)δ:1699(=CO),1631(C4),1328(C2,
6),1225(C1),1159(C3,5);与对羟基苯甲酸标准
品作TLC对照具有相同Rf值,且1HNMR及13CNMR
均相同,故此鉴定为对羰基苯甲酸。
化合物 4 白色粉末,C4H6O5,EIMSm/z:135
[M]+,[α]24D -82(c10,MeOH);1HNMR(CD3OD)
δ:448(1H,dd,J=16,76Hz,H2),280(1H,dd,J
=16,162Hz)及264(1H,dd,J=76,162Hz)H
3;13CNMR(CD3OD)δ:1762(C1),1739(C4),684
(C2),402(C3);与 L(-)苹果酸标准品作 TLC
对照具有相同 Rf值,且1HNMR,13CNMR及[α]D值
均与 L(-)苹果酸相同,故此鉴定为 L(-)苹果
酸。
化合物 5 无色方晶,mp128~131℃,UV
(MeOH)(logε)2788(38),[α]26D -420(c10,
MeOH),C13H18O9,FABMSm/z:319[M+H]+,高分
辨FABMS:计算值 3191029[C13H19O9(M+H)+],
测定为3911034;1HNMR及13CNMR见表1。
化合物5的酶水解反应 取化合物 510mg溶
于10mL02mol·L-1醋酸缓冲液(pH44)中,加入
β葡萄糖苷酶18mg,在38℃水浴中搅拌12h,加入
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乙醇,减压干燥得到粗反应物,以硅胶柱色谱,
CHCl3MeOH(20∶1)为流动相,得到反应物 143mg
(收率82%)。
化合物 5的酸水解 取化合物 510mg溶于 2
mL1mol·L-1盐酸水溶液二氧六环(1∶1)溶液中,在
95℃水浴中搅拌3h,向反应液中加入IRA400树脂
中和剩余的酸,过滤,以水及 MeOH冲洗树脂,洗脱
液减压干燥得到粗反应物,以硅胶柱色谱,CHCl3
MeOH(20∶1~1∶1)为流动相梯度洗脱,得到糖部分
38mg(收率671%)。对糖部分的 HPLC分析证明
水解产物为 D葡萄糖。HPLC条件:ShodexOR2检
测器,ShimadzuLC6AD型液相,KaseisorbLCNH260
546mm×250mm,5μm色谱柱,流动相乙腈水(3∶
1),08mL·min-1,样品溶液10μg·mL
-1,10μL进样
量。
化合物6 白色针晶,C10H10O4,EIMSm/z:194
[M]+;1HNMR(CD3OD)δ:760(1H,brs,H2),759
(1H,d,J=159Hz,Hα),704(1H,brs,J=81Hz,
H6),680(1H,d,J=81Hz,H5),630(1H,d,J=
159Hz,Hβ),388(3H,s,OCH3);
13CNMR(CD3OD)
δ:1707(=CO),1502(C4),1491(C3),1467(C
α),1309(C6),1276(C1),1238(Cβ),1163(C
5),1114(C2),563(OCH3)。与阿魏酸标准品作
TLC对照具有相同 Rf值,且1HNMR,13CNMR均与
阿魏酸相同,故此鉴定为阿魏酸。
[参考文献]
[1] 陈焕镛 海南植物志 第一卷 北京:科技出版社,1964492
[2] 江苏新医学院 中药大辞典 上海:上海人民出版社,
1977663
[3] 邱鹰昆,陈英杰 仙人掌属药用植物的研究进展 中国药物化
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[4] 丘鹰昆,吉川雅之,李育浩,等 仙人掌肉质茎的成分分离与结
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[5] MimakiY,WatanabeK,AndoY,etalFlavonolglycosidesand
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[6] SadanandAT.2Hydroxymethyl4methoxyαpyronefromOpuntia
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[7] GangulyAK,GovindachariTR,MohamelPA,etal.Structureof
opuntiol,aconstituentofOpuntiaelationTetrahedron,1965,21(1):
93
StudyonchemicalconstituentsfromOpuntiadileni
QIUYingkun1,2,DOUDeqiang3,PEIYuping3,YOSHIKAWAMasayuki4,MATSUDAHisashi4,CHENYingjie3
(1SchoolofPharmacy,YaitaiUniversity,Yantai264005,China;
2ShandongEngineeringResearchCenterofNaturalDrugs,Yantai264003,China;
3SchoolofTraditionalChineseMateriaMedica,ShenyangPharmaceuticalUniversity,Shenyang110016,China;
4KyotoPharmaceuticalUniversity,Kyoto,6078412,Japan)
[Abstract] Objective:TostudythechemicalcompositionofOpuntiadileniMethod:Manykindsofchromatographymethodswere
usedintheisolationprocedure,whilethestructuresofisolatedcompoundsweredeterminedontheaidsofNMRandMSspectralanalysisRe
sult:Anewcompound,togetherwithfiveknowncompounds,wasisolatedformthe80%ethanolicextractofitsstemsConclusion:Thenew
compoundwascharacterizedasopuntiosideFourcompoundswereobtainedforthefirstfromthegenusOpuntia,andtheyweredaucosterol,p
hydroxybenzoicacid,L()malicacid,(E)ferulicacidOpuntiolwasalsoseparatedforthefirstfromtheplant
[Keywords] Opuntiadileni;opuntioside;opuntiol
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[责任编辑 李 禾]
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