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Study on chemical constituents of Chamaenerion angustifolium Ⅱ. Tannins and related polyphenolic compounds

柳兰化学成分研究 Ⅱ.鞣质及多元酚类化合物



全 文 :·化学成分·
柳兰化学成分研究
Ⅱ .鞣质及多元酚类化合物
刘延泽 1 ,王彩芳 2* ,韩全斌 1 ,于丙午 1 ,丁 冈 1
( 1. 河南中医学院 植化教研室 ,河南 郑州  450008;  2. 郑州大学 药学院 ,河南 郑州  450052)
摘 要:目的 研究柳叶菜科植物柳兰 Chamaenerion angustif olium ( L. ) Scop. 全草的化学成分。 方法 采用 Di-
aion HP-20( T sk) , T oyopear l HW-40( C) , M CI gel CHP-20P ( Mi tsubishi)柱色谱分离 ,经理化和波谱分析确定化学
结构。 结果 从柳兰全草 70%丙酮提取物中分得 9个鞣质类及其他酚性化合物 ,分别鉴定为 3-氧 -没食子酰基 -D-
葡萄糖 ( 3-O-gallo yl-D-g luco se ,Ⅰ )、 1, 6-二 -氧 -没食子酰基 -β -D-吡喃型葡萄糖 ( 1, 6-di-O-gallo yl-β-D-glucopyr a-
no se,Ⅱ )、 1-氧 -没食子酰基 -4, 6-六羟基联苯甲酰基 -β-D -吡喃型葡萄糖 ( 1-O-gallo yl-4, 6-HHDP-β-D-glucopyr a-
no se,Ⅲ )、水杨梅丁素 ( gemin D,Ⅳ )、英国栎鞣花酸 ( pedunculag in,Ⅴ )、特里马素 ( tellimag randinⅠ ,Ⅵ )、虾子花素
( w oodfordinⅠ ,Ⅶ )、绿原酸 ( 3-O-ca ffeo yl-quinic acid,Ⅷ )、没食子酸 ( g allic a cid,Ⅸ )。 结论 以上化合物均为首次
从该植物中分得。
关键词: 柳兰 ;鞣质 ;多元酚
中图分类号: R284. 14   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2003) 11 0967 03
Study on chemical constituents of Chamaener ion angustifolium
Ⅱ . Tannins and related polyphenolic compounds
LIU Yan-ze
1
, WANG Cai-fang
2
, HAN Quan-bin
1
, YU Bing-wu
1
, DIN G Gang
1
( 1. Depar tment of Ph ytochemistry , Henan Co lleg e of TCM , Zheng zhou 450008, China; 2. Depa rtment
of Pha rmaceutical Science , Eastern Zone o f Zheng zhou Univ er sity, Zheng zhou 450052, China)
Abstract: Object  Study on the chemica l consti tuents of Chamaenerion angusti folium ( L. ) Scop.
Methods  Isola tion by Diaion HP-20 ( Tsk) , Toyopearl HW-40 ( C) , M CI gel CHP-20P ( Mitsubishi )
chroma tog raphy co lumn and identification of the structures by physiochemical and spect ral methods. Re-
sults Nine tannins and rela ted po lyphenolic compounds w ere iso la ted f rom the ai r-dried section o f C . an-
gustifol ium , and identi fied as 3-O-gallo yl-D-g lucose (Ⅰ ) , 1, 6-di-O-gal loyl-β -D-glucopy ranose (Ⅱ ) , 1-
O-galloyl-4, 6-HHDP-β -D-g lucopy ranose (Ⅲ ) , g emin D (Ⅳ ) , pedunculagin (Ⅴ ) , tellimag randin Ⅰ
(Ⅵ ) , w oodfordinⅠ (Ⅶ ) , 3-O-caffeo yl-quinic acid (Ⅷ ) , gallic acid (Ⅸ ) . Conclusion  These compounds
w ere all seperated from this plant for the fi rst time.
Key words: Chamaenerion angusti folium ( L. ) Scop. ; tannins; polypheno ls
  前一报 [1 ]中报道了柳兰中分离到 4个黄酮类化
合物 ,本报继续报道柳兰中分离到 9个鞣质及其他
小分子多元酚类化合物。通过理化鉴别和波谱分析 ,
鉴定了它们的结构: 1个大环可水解鞣质虾子花素
( woodfo rdinⅠ ,Ⅶ ) , 6个小分子可水解鞣质类化合
物 3-氧 -没食子酰基 -D-葡萄糖 ( 3-O-galloy l-D-glu-
cose,Ⅰ )、 1, 6-二 -氧 -没食子酰基-β -D-吡喃型葡萄
糖 ( 1, 6-di-O-galloyl-β -D-glucopy rano se,Ⅱ )、 1-氧-
没食子酰基-4, 6-六羟基联苯甲酰基 -β -D-吡喃型葡
萄糖 ( 1-O-galloyl-4, 6-HHDP-β-D-g lucopy ranose,
Ⅲ )、水杨梅丁素 ( g emin D,Ⅳ )、英国栎鞣花酸 ( pe-
dunculagin,Ⅴ )、特里马素 ( tellimag randinⅠ ,Ⅵ )、
·967·中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 11期 2003年 11月
收稿日期: 2003-05-19基金项目:国家自然科学基金资助项目 (29672009)作者简介:刘延泽 ( 1957- ) ,男 ,教授 ,郑州大学有机化学专业博士 ( 1998) ,日本冈山大学药学部客座研究员 ( 1988~ 1989, 1992~ 1993) ,美国宾州州立大学化学系 ( 1999~ 2001)和美国哈佛大学医学院 ( 2001~ 2003)博士后 ,曾三次主持国家自然科学基金和国家“九五”攻关项目。   E-mail: yan ze liu@ hms. har vard. edu
* 通讯作者  Tel: ( 0371) 6912698( O)  8959181( H)
2个小分子多元酚类化合物绿原酸 ( 3-O-caf feo yl-
quinic acid,Ⅷ )、没食子酸 ( g allic acid,Ⅸ )。
化合物Ⅰ :淡棕色无定形粉末 ,溶于丙酮、甲醇、
水 ,与 FeCl3试剂反应显蓝黑色 ,明胶反应为阳性 ,
α,α′-联吡啶反应为阴性 ,为小分子可水解鞣质单元
体。 1 H-NMR( 400 M Hz, D2O)谱中同样显示有 1个
没食子酰基 (δ7. 00,共 2H)的结构特征 ,尤其是在葡
萄糖的信号区域同样出现了 α,β -anomer的信号特
征 ,其中 δ5. 14 ( 1H, d, J= 3. 6 Hz, H-1α) ,δ4. 64
( 1H, d, J= 8. 0 Hz, H-1β ) , ,δ5. 19( 1H, t , J= 10. 0
Hz, H-3α) ,δ5. 00( 1H, t, J= 9. 6 Hz, H-3β ) ,提示没
子酰基可能连接在葡萄糖的 3位或 4位 ,将
13 C-NMR( 400 M Hz, D2O)谱中δ100~ 60的数据进
一步与文献 [2 ]中葡萄糖的数据对照 ,最后确定该结
构为 3-氧 -没食子酰基 -D-葡萄糖。
化合物Ⅳ :淡棕色无定形粉末 ,溶于丙酮、甲醇、
水 ,与 FeCl3试剂反应显蓝黑色 ,明胶反应为阳性 ,
α,α′-联吡啶反应为阴性 ,说明为可水解鞣质单元
体 ,且相对分子质量较小。 1H-NMR( 400 MHz,
Me2 CO)谱中示有 1个没食子酰基 (δ7. 00, 7. 01,共
2H)和 1个 HHDP(δ6. 62, 6. 63,共 1H; 6. 41, 6. 42,
共 1H)的结构特征 ,但这些信号是按比例成对出现
的 ,所以初步推测为一对 anomer,而且在葡萄糖的
信号区域同样出现了葡萄糖的两套信号 ,这就进一
步证实了α,β -anomer的存在。根据偶合常数及与文
献 [3 ]对照 ,确定该化合物为水杨梅丁素 ( 3-O-gal-
lo yl-4, 6-HHDP-D-g lucose, gemin D)。
1 仪器和材料
IR用 Shimadzu 408型红外分光光度计测定 ,
KBr压片 ; UV用 Shimadzu 2100型紫外仪测定 ;
N MR用 Bruker 400 M核磁共振仪测定 ,溶剂为
Me2 CO-d6、 D2O; M S用 Auto Spec- 3000型质谱仪
测定 ; Bsa- 100A自动部分收集仪 ( HL-2恒流泵 ,
上海市沪西机器厂 ) ; ZFQ旋转薄膜蒸发器 (天津玻
璃仪器厂 )、 SHZ- D型循环式多用真空泵 (郑州市
英峪电子仪器厂 )。
T LC用吸附剂为青岛海洋化工厂生产的 TLC
用硅胶 G,以 0. 6% CMC-Na制板 ,自然晾干 ,醋酸
乙酯 -甲酸-水 ( 9∶ 1∶ 1~ 7∶ 2∶ 3)作展开剂 , 1%
FeCl3-1%铁氰化钾 ( 2∶ 1,用前混合 )作显色剂。
柳兰于 1996年 7月采自湖北神农架地区 ,由河
南中医学院中药系中药鉴定室王中会副教授鉴定为
柳叶菜科植物柳兰 C. angust ifol ium ( L. ) Scop.。
2 提取与分离
柳兰全草 4 kg经碾碎 , 70%丙酮浸泡 ,渗漉 ,反
复 4次 ,合并提取液 ,减压浓缩至 2 L,分两次上 Di-
aion HP-20柱 ,依次用 20% , 40% , 60%甲醇、 70%
丙酮洗脱。将以上各洗脱液置旋转薄膜蒸发器浓缩 ,
抽成干粉。 将 Diaion HP-20水洗脱部分用 Toy-
opearl HW-40、 MCI gel CHP-20P反复柱色谱分
离 ,以甲醇 -水系统梯度洗脱 ,根据 TLC检识合并斑
点相同的部分 ,得化合物Ⅸ ,Ⅳ ,Ⅰ ,Ⅴ ;将 Diaion
HP-20 20% MeOH部分用水溶解后 ,经 Toyopea rl
HW-40 ( C)柱色谱 ,用甲醇 -水系统梯度洗脱 , H2O
部分经反复上 Toyopearl HW-40 ( C)及 MCI gel
CHP-20P,得单体Ⅷ 。 40% M eOH部分经反复 Toy-
opearl HW-40 ( C)、 MCI gel CHP-20P柱色谱 ,得单
体Ⅱ ,Ⅲ ,Ⅵ 。 将 Diaion HP-40 60% MeOH部分用
水溶解后 ,经 Toyopearl HW-40 ( C)柱色谱 ,用甲
醇-水系统梯度洗脱得化合物Ⅶ 。
3 结构鉴定
化合物Ⅱ : 灰白色无定型粉末 ,溶于甲醇、丙酮 ,
与 FeCl3试剂反应显蓝绿色 ,明胶试剂反应阳性。
1
H-NMR( M e2 CO-d6 , 400 M Hz): δ7. 15( 2H, s, ga l-
loyl ) ,δ7. 08( 2H, s, gallo yl ) ,δ5. 73( 1H, d, J= 7. 6
Hz, g lu-H1 ) ,δ4. 54( 1H, dd, J= 12. 6, 5. 4 Hz, g lu-
H6 ) ,δ4. 41 ( 1H, dd, J= 12. 6, 4. 0 Hz, g lu-H6′) ,
δ4. 40~ 3. 50( 3H, glu-H2~ H4 ) , g lu-H1信号显著向
低场移动 ,说明一个 galloy l与 glu C-1位相连 ,构型
为 β型 , C-6上的两个 H信号分别向低场迁移至
4. 54, 4. 41;说明一个 gal loyl与 g lucose C-6位相
连 ,与文献 [4 ]对照确定该化合物为 1, 6-di-O-galloy l-
β-D-g lucose。
化合物Ⅲ : 无定型粉末 ,溶于甲醇、丙酮 ,与 Fe-
Cl3 试 剂 显 蓝 绿色。 1 H-NMR ( M e2 CO-d6 , 400
M Hz): δ7. 19( 2H, s )为一个 ga lloyl的特征信号 ,
6. 72( 1H, s)、 6. 70( 1H, s)为一个 HHDP的特征信
号 , 5. 73( 1H, d, J= 8. 0 Hz)为 g lu-H1被酰化而向
低场位移的信号 ,说明 galloy l与 g lu-C1相连 ,端基
构型为 β型 , 5. 21 ( 1H, dd, J= 13. 2, 6. 0 Hz, g lu-
H6 ) , 4. 90( 1H, dd, J= 10. 8, 9. 0 Hz, g lu-H4 ) , 3. 74
( 1H, d, J= 13. 2 Hz, g lu-H6′) , H-6, H-4明显向低场
位移 ,为 HHDP连 C-4, 6位特征信号 ,与文献 [5 ]对
照 ,化合物Ⅲ的结构为 1-O-galloy l-4, 6-HHDP-β -D-
gluco se。
化合物Ⅴ : 土黄色无定形粉末 ,溶于丙酮、甲醇、
水 ,与 FeCl3试剂反应显蓝黑色 ,明胶反应为阳性 ,
α,α′-联吡啶反应为阴性 ,为小分子可水解鞣质单元
·968· 中草药  Chinese T raditional and Herba l D rugs 第 34卷第 11期 2003年 11月
体。1H-NM R( 400 M Hz, DM SO-d6 ,δ)谱中在芳香区
域 6. 03~ 6. 45出现了 8个质子的信号 ,为两个
HHDP基中的 4个芳氢在形成 anomer后的特征 ;
5. 40~ 3. 50有相当于两个葡萄糖核的 14个质子信
号 ,其中的 H-1α为 5. 40( 1H, d, J= 3. 3 Hz) , H-1β
为 5. 08( 1H, d, J= 8. 0 Hz) ,与 C1-OH被酰化后使
其相应的质子信号出现在 6. 0~ 6. 2相比处于显著
高场 ,进一步说明 C1-OH是游离的 ,即该化合的为
2, 3, 4, 6-O-di-HHDP-D-g lucose ( pedunculag in )。
13
C-NMR( 400 MHz, DM SO,δ)谱中 170~ 165出现
了 4对羰基信号 ,为 2个 HHDP基在 anomer中的
特征吸收 ; 150~ 100为两个 HHDP基的芳香碳吸
收 ; 100~ 60为两种葡萄糖异构体的 12个碳的信
号 ,最后经与文献 [6 ]对照 ,确定该化合物为 peduncu-
lagin。
化合物Ⅵ : 褐色无定形粉末 ,溶于丙酮、甲醇、
水。遇 FeCl3试剂显蓝黑色 ,明胶反应为阳性 ,α,α′-
联吡啶反应为阴性。 1H-NM R( 400 MHz, Me2 CO-
d6 ,δ): 7. 06, 7. 05, 6. 98, 6. 94(各 2H, s, g alloy l ) ,
6. 65, 6. 65, 6. 46, 6. 43, (各 1H, s, HHDP) , 5. 57
( 1H, d, J= 4. 0 Hz, g lu H-1) , 5. 11 ( 1H, dd, J=
4. 0, 10. 0 Hz, H-2) , 5. 88( 1H, t ,J= 10. 0 Hz, H-3) ,
5. 11( 1H, t, J= 10. 0 Hz, H-4) , 4. 67( 1H, ddd, J=
1. 5, 6. 5, 10. 0 Hz, H-5) , 5. 28( 1H, dd, J= 6. 5, 13. 0
Hz, H-6) , 3. 77( 1H, dd, J= 1. 5, 13. 0 Hz, H-6′,α-
anomer ) ; 5. 13( 1H, d, J= 8. 0 Hz, H-1) , 5. 24( 1H,
dd, J= 8. 0, 10. 0 Hz, H-2) , 5. 61 ( 1H, t, J= 10. 0
Hz, H-3) , 5. 11( 1H, t, J= 10. 0 Hz, H-4) , 4. 27( 1H,
ddd, J= 1. 0, 6. 5, 10. 0 Hz, H-5) , 5. 30( 1H, dd, J=
6. 5, 13. 0 Hz, H-6) , 3. 84( 1H,dd,J= 1. 0, 13. 0 Hz,
H-6′,β -anomer)。 以上数据与文献 [6 ]对照 ,确定为
tellimag randinⅠ 。
化合物Ⅶ :褐色无定形粉末 ,溶于丙酮、甲醇和
水。遇 FeCl3试剂显蓝黑色 ,明胶反应为阳性 ,α,α′-
联吡啶反应为阳性 ,说明为可水解鞣质二体或二聚
体以上。光谱数据与文献 [7 ]对照 ,确定为 woodfordin
Ⅰ 。
化合物Ⅷ :浅黄色无定型粉末 ,溶于丙酮、甲醇、
水 ,与 FeCl3试剂反应显蓝黑色。 1H-NMR ( 400
MHz, D2O,δ): 7. 68( 1H, d,J= 16 Hz) , 6. 32( 1H, d,
J= 16 Hz)为苯丙烯酸中反式烯 H的特征信号 ,
7. 12( 1H, d,J= 1. 2 Hz) , 7. 07( 1H, dd,J= 1. 2, 8. 4
Hz) , 6. 87( 1H, d, J= 8. 4 Hz)为芳香环上 ABX系
统特征信号 ,以上 5个 H信号与咖啡酰基的信号相
似 , 5. 26 ( 1H, m ) , 4. 12 ( 1H, d, J= 2. 8 Hz) , 3. 80
( 1H, dd, J= 3. 2, 9. 6 Hz) , 2. 2~ 1. 9( 4H, m, 2CH2 )
的信号 ,该部分为奎尼酸信号 , 5. 26( 1H, m )为奎尼
酸 3-OH被酰化后向低场移动的信号 ; 13 C-NMR
( 400 MHz, MeOD,δ): 182. 3( C-7) , 168. 7( C-9′) ,
149. 4( C-7′) , 146. 8( C-8′, 1′) , 127. 9( C-4′) , 122. 9
( C-3′) , 116. 4 ( C-2′) , 115. 7 ( C-5′) , 115. 0 ( C-6′) ,
75. 9、 73. 2、 72. 4、 70. 1分别是奎尼酸的四个连有羟
基的碳 , 37. 4( C-2, 6) ,故确定该化合物的结构为绿
原酸 (Ⅷ )。
化合物Ⅸ : 无色针晶 ,溶于丙酮、甲醇、水 ,与
FeCl3试剂反应显蓝黑色 , 1 H-NMR ( 400 M Hz,
D2O,δ)谱仅在 6. 88处有一单峰 ,提示可能是没食
子酸 ,经与对照品 T LC对照 ,确定为没食子酸。
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