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旋覆花化学成分的研究



全 文 :旋覆花化学成分的研究
王艳敏①②,于能江①,赵 骏②,赵毅民①
[摘 要] 目的 为阐明中药复方小补心汤的抗抑郁活性物质基础,对旋覆花的化学成分进行深入研究。方法 采用
大孔树脂、聚酰胺、SephadexLH-20、反相硅胶等柱色谱技术进行分离,并根据理化性质和光谱数据鉴定化合物结构。结果 鉴
定得到 5 个化合物,分别为 1,5-双咖啡酰奎尼酸(1)、槲皮黄苷(2)、万寿菊苷(3)、槲皮万寿菊苷(4)、3-葡萄糖基异鼠李素
(5)。结论 化合物 1、2、4 为首次从该属植物中得到。
[关键词] 旋覆花;1,5-双咖啡酰奎尼酸;黄酮
[中图分类号] R284. 1 [文献标志码] A [文章编号] 1008-9926(2012)03-193-04
[DOI] 10. 3969 / j. issn. 1008-9926. 2012. 03. 02
Study on Chemical Constituents of Inula Japonica Thunb.
WANG Yan-min①②,YU Neng-jiang①,ZHAO Jun②,ZHAO Yi-min①
①Institute of Pharmacology and Toxicology,Academy of Military Medical Sciences,Beijing 100850,China;
②Tanjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China
[Abstract] Objective A further study was conducted on the chemical constituents of Inula japonica
Thunb. to illustrate the chemical basis of the antidepressant prescription Xiaobuxingtang composed of Haemati-
tum,Flos Inulae,Folium Phyllostachydis Henonis and Semen Sojae. Methods Macroporous resin,polyamide,
Sephadex LH-20 and reverse silica gel column chromatography were used for separation. Results One dicaf-
feoylquinic acid and four flavonoids were isolated. Their structures were determined as 1,5-di-O -caffeoylquinic
acid (1) ,quercimeritrin (2) ,patulitrin (3) ,quercetagitrin (4)and 3-glucosylisorhamnetin (5)by analyzing
the of physical constants and spectral data. Conclusion Compounds 1,2,4 are discovered from Inulae genus for
the first time.
[Key words] Inula japonica Thunb;1,5-di-O -caffeoylquinic acid;flavonoids
旋覆花为 2010 版《中国药典》收载的常用中
药,为菊科(Compositae)旋覆花属植物旋覆花
(Inula japonica Thunb.)的干燥头状花序,具有降
气、消痰、行水、止呕的功效。前期研究发现中药复
方药小补心汤(由代赭石、旋覆花、竹叶和淡豆豉四
味药按2∶ 2∶ 1∶ 1 比例组成)的 70%乙醇提取物和提
取物经大孔树脂柱层析纯化所得的总黄酮部位均具
有较强的抗抑郁活性[1-4],并分别从旋覆花和淡豆豉
中各分离得到了 11 个黄酮[5]和 7 个异黄酮[6]。对
旋覆花进行 HPLC 指纹图谱的 HPLC /DAD /ESIMS
分析和对照品对照分析的研究结果表明,旋覆花中
基金项目:国家十一五重大专项“重大新药创制”课题,No.
2009ZX09301-002
作者简介:王艳敏,在读硕士。研究方向:中药活性成分及质量评价
研究。E-mail:wangyanmin0635@ 163. com
作者单位:① 100850 北京,军事医学科学院毒物药物研究所;
② 300193 天津,天津中医药大学
通讯作者:于能江,Tel:(010)66874617;E-mail:nengjiang-yu@163. com
还存在多个未知黄酮类成分和疑似双咖啡酰基奎尼
酸类化合物,为了充分阐明旋覆花中的抗抑郁药效
物质基础,本文对以上未知成分进行了追踪分离,结
果从中分离鉴定了 5 个化合物,分别鉴定为 1,5-双
咖啡酰奎尼酸(1,5-di-O -caffeoylquinic acid,1)、槲
皮黄苷(quercimeritrin,2)、万寿菊苷(patulitrin,3)、
槲皮万寿菊苷(quercetagitrin,4)、3-葡萄糖基异鼠
李素(3-glucosylisorhamnetin,5)。其中化合物 1、2、4
为首次从该属植物中分离得到。结构图见图 1。
图 1 化合物 1 ~ 5 结构图
·391·解放军药学学报 2012 年 6 月 20 日 第 28 卷 第 3 期 Pharm J Chin PLA,Vol. 28,No. 3,Jun 20,2012
1 仪器与材料
API-3000 液质联用系统(电喷雾离子化源) (美
国 ABI公司) ;JNM-ECA-400 型超导 NMR 仪(日本
电子株式会社) ,TMS 为内标;Agilent 1200 LC 型高
效液相色谱仪,Agilent Eclipse XDB-C18 色谱柱
(ODS,4. 6 mm × 250 mm,5 μm) (美国安捷伦公
司)。HP-20 大孔树脂 (日本三菱化学) ;聚酰胺粉
(60 ~ 90 目) ,聚酰胺薄膜(均为浙江省台州市路桥
四甲生化塑料厂) ;Sephadex LH-20(Pharmacia 公
司) ;反相 ODS-A(粒径 50 μm,孔径 12 nm,GH
GEL)。HPLC所用试剂为色谱纯,其他试剂均为分
析纯。
旋覆花药材(北京同仁堂药店,由军事医学科
学院毒物药物研究所马其云高级工程师鉴定为菊科
植物旋覆花 Inula japonica Thunb. 的干燥头状花
序)。
2 提取分离
旋覆花药材 5 kg,用 6 倍重量的 60%乙醇加热
回流提取 3 次,合并提取液,减压浓缩得到浸膏。浸
膏用水〔浸膏-水 = 1∶ 1 (W/V)〕分散悬浮,用 1 倍
体积的二氯甲烷萃取 3 遍。水层减压浓缩后,加入
20%乙醇〔药材-溶剂 = 1∶ 1(W/V)〕分散悬浮,悬浮
液离心(3000 r /min,30 min) ,弃去沉淀,上清液减
压浓缩后得浸膏。浸膏拌样上大孔吸附树脂柱,依
次用水、5%、45%、70%、95%乙醇各洗脱 3 个柱体
积,收集洗脱液,浓缩得水、5%、45%、70%、95%洗
脱段。HPLC 检测表明,未知成分存在于 45%乙醇
洗脱段。45%乙醇洗脱段上聚酰胺柱,依次用水、
10%、15%、30%、35%、40%、45%、50%、60%、
70%、95%乙醇各洗脱 5 个柱体积。各段经 HPLC
检测后,确定对 30% ~ 35%(Ⅰ) ,40% ~ 50%(Ⅱ)
两部分分别进行分离。
(Ⅰ) :Ⅰ部分经聚酰胺柱(60 ~ 90 目)层析,以
乙醇-水(30∶ 70 ~ 95∶ 5)梯度洗脱,共得到 3 个流分
Fr. 1 ~ 3。Fr. 1 部位经聚酰胺柱层析,甲醇-水(4∶ 1)
得流分 Fr. 1. 1 和流分 Fr. 1. 2,流分 Fr. 1. 2 经聚酰
胺柱层析,氯仿-甲醇(92∶ 8)纯化得化合物 3;Fr. 2
部分经两次聚酰胺柱层析,甲醇-水(4 ∶ 1) ,再经
Sephadex LH-20 柱层析(CH3OH)纯化得到化合物
2;Fr. 3 部位经聚酰胺柱层析,甲醇-水(4∶ 1)得到 3
个流分 Fr. 3. 1、Fr. 3. 2 和 Fr. 3. 3,Fr. 3. 1 经聚酰胺
柱层析,丙酮-水(2∶ 3)和 Sephadex LH-20 柱层析
(CH3OH)纯化得化合物 5,Fr. 3. 3 用聚酰胺柱层
析,氯仿-甲醇(9∶ 1 ~ 3∶ 1)梯度洗脱,得到 5 个流分
Fr. 3. 3. 1、Fr. 3. 3. 2、Fr. 3. 3. 3、Fr. 3. 3. 4、
Fr. 3. 3. 5,其中 Fr. 3. 3. 5 再经甲醇重结晶纯化得到
化合物 4。
(Ⅱ)Ⅱ部分上反相柱(ODS)层析(流动相:
25%甲醇)反复纯化得到化合物 1。
3 结构鉴定
3. 1 化合物 1 C25H24O12,白色粉末;(-)ESI-MS m/z:
515. 4 [M-H]-,353. 0[M-H-162]-,191. 2 [M-H-162-
162]-,(+)ESI-MS m/z:517. 4 [M + H]+,539. 3
[M + Na]+;1H-NMR(DMSO-d6 ,400 MHz)δ∶ 7. 49
(1H,d,J = 16. 0 Hz,H-7) ,7. 41 (1H,d,J = 15. 6
Hz,H-7) ,7. 07(1H,d,J = 2. 0 Hz,H-2) ,7. 04
(1H,d,J = 1. 7 Hz,H-2) ,6. 99(1H,dd,J = 8. 4,
2. 0 Hz,H-6) ,6. 96(1H,dd,J = 8. 0,1. 7 Hz,H-
6) ,6. 78(1H,d,J = 8. 0 Hz,H-5) ,6. 75(1H,d,
J = 8. 4 Hz,H-5) ,6. 24(1H,d,J = 16. 0 Hz,H-8) ,
6. 17(1H,d,J = 15. 6 Hz,H-8) ,5. 25(1H,m,H-
5) ,4. 05(1H,m,H-3) ,3. 57(1H,dd,J = 8. 4,5. 6
Hz,H-4) ,2. 33-2. 39(2H,m,Ha-2,Ha-6) ,2. 21(1H,
br. d,J = 11. 6 Hz,Hb-2) ,1. 86(1H,dd,J = 13. 4,
9. 8 Hz,Hb-6);13 C-NMR(DMSO-d6 ,100 MHz)δ∶ 80. 4
(C-1),34. 4(C-2),68. 0(C-3),71. 5(C-4),70. 2(C-5) ,
36. 6(C-6) ,173. 1(C-7) ,125. 5(C-1) ,114. 8 (C-
2) ,145. 0(C-3) ,148. 5(C-4) ,115. 9(C-5) ,
121. 2(C-6) ,144. 6(C-7) ,114. 3(C-8) ,166. 1(C-
9) ,125. 6(C-1) ,114. 9(C-2) ,145. 7(C-3) ,
149. 3(C-4) ,115. 9(C-5) ,121. 0(C-6) ,144. 5
(C-7) ,114. 3(C-8) ,165. 1 (C-9)。以上数据
与文献[7]报道的 1,5-di-O -caffeoylquinic acid 相
符,因而鉴定化合物 1 为 1,5-双咖啡酰奎尼酸。
3. 2 化合物 2 C21 H20 O12,黄色固体; (-)ESI-MS
m/z:463. 2[M-H]-,301. 0[M-H-162]-;(+)ESI-MS
m/z:487. 4[M + Na]+,465. 3[M + H]+,303. 1[M
+ H-162]+;1H-NMR(DMSO-d6 ,400 MHz)δ∶ 12. 53
(1H,s,5-OH) ,7. 73(1H,d,J = 2. 0 Hz,H-2) ,7. 56
(1H,dd,J = 8. 4,2. 0 Hz,H-6) ,6. 90(1H,d,J =
8. 4 Hz,H-5) ,6. 77(1H,d,J = 2. 0 Hz,H-8) ,6. 43
(1H,d,J = 2. 0 Hz,H-6) ,5. 09(1H,d,J = 7. 0 Hz,
H-1) ,3. 16 ~ 3. 73(6H,m,H-2 ~ 6) ;13 C-NMR
(DMSO-d6 ,100 MHz)δ∶ 147. 9(C-2) ,136. 1(C-3) ,
176. 0(C-4) ,160. 4(C-5) ,98. 7(C-6) ,162. 7(C-7) ,
·491· 解放军药学学报 2012 年 6 月 20 日 第 28 卷 第 3 期 Pharm J Chin PLA,Vol. 28,No. 3,Jun 20,2012
94. 2(C-8) ,155. 7(C-9) ,104. 7(C-10) ,121. 8(C-
1) ,115. 6 (C-2) ,145. 1(C-3) ,147. 6(C-4) ,
115. 4(C-5) ,120. 0(C-6) ,99. 8(C-1) ,73. 1(C-
2) ,76. 4(C-3) ,69. 6(C-4) ,77. 2(C-5) ,60. 6
(C-6)。以上数据与文献[8]报道的 quercimeritrin
相符,因而鉴定化合物 2 为槲皮黄苷(3,3,4,5,
7-五羟基黄酮-7-O-β -D-吡喃葡萄糖苷)。
3. 3 化合物 3 C22H22O13,淡黄色针晶;(-)ESI-MS
m/z:493. 3[M-H]-,(+)ESI-MS m/z:517. 6[M +
Na]+,495. 3[M + H]+,333. 0[M + H-162]+;1H-
NMR(DMSO-d6 ,400 MHz)δ∶ 12. 47(1H,s,5-OH) ,
7. 72(1H,d,J = 2. 2 Hz,H-2) ,7. 55(1H,dd,J =
8. 2,2. 2 Hz,H-6) ,6. 93(1H,d,J = 8. 2 Hz,H-5) ,
6. 90(1H,s,H-8) ,5. 13(1H,d,J = 7. 3 Hz,H-1) ,
3. 79(3H,s,6-OCH3) ,3. 18 ~ 3. 79 (6H,m,H-2
~ 6) ;13C-NMR(DMSO-d6 ,100 MHz)δ∶ 147. 9(C-
2) ,135. 8(C-3) ,176. 2(C-4) ,151. 4(C-5) ,131. 8
(C-6) ,151. 1(C-7) ,93. 9(C-8) ,156. 4(C-9) ,105. 0
(C-10) ,121. 9(C-1) ,115. 6(C-2) ,145. 1(C-3) ,
147. 7(C-4) ,115. 4(C-5) ,120. 0(C-6) ,100. 1(C-
1) ,73. 2(C-2) ,76. 7(C-3) ,69. 6(C-4) ,77. 3
(C-5) ,60. 6(C-6) ,69. 6(6-OCH3)。以上数据与
文献[9]报道的 patulitrin 相符,因而鉴定化合物 3
为万寿菊苷 (3,3,4,5,7-五羟基-6-甲氧基黄酮-
7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷)。
3. 4 化合物 4 C21 H20 O13,黄色粉末; (-)ESI-MS
m/z:479. 5[M-H]-,(+)ESI-MS m/z:503. 0[M +
Na]+,481. 2[M + H]+,319. 0[M + H-162]+;1H-
NMR(DMSO-d6 ,400 MHz) :δ ∶ 12. 22(1H,s,5-
OH) ,7. 71(1H,br. s,H-2) ,7. 55(1H,br. d,J = 8. 4
Hz,H-6) ,6. 92(1H,s,H-8) ,6. 90(1H,d,J = 8. 4
Hz,H-5) ,5. 01(1H,d,J = 7. 0 Hz,H-1) ,3. 18-
3. 77(6H,m,H-2-6) ;13 C-NMR(DMSO-d6 ,100
MHz)δ∶ 147. 8(C-2) ,135. 6(C-3) ,176. 1(C-4) ,
148. 1(C-5) ,129. 6(C-6) ,145. 3(C-7) ,93. 6(C-8) ,
151. 6(C-9) ,105. 1(C-10) ,122. 0(C-1) ,115. 5(C-
2) ,145. 0(C-3) ,147. 5(C-4) ,115. 4(C-5) ,
120. 0(C-6) ,100. 9(C-1) ,73. 2(C-2) ,75. 8(C-
3) ,69. 7(C-4) ,77. 3(C-5) ,60. 6(C-6)。以
上数据与文献[10]报道的 quercetagitrin 相符,因而
鉴定化合物 4 为槲皮万寿菊苷 (3,3,4,5,6,7-
六羟基黄酮-7-O-β -D-吡喃葡萄糖苷)。
3. 5 化合物 5 C22 H22 O12,黄色针晶; (-)ESI-MS
m/z:477. 4[M-H]-,(+)ESI-MS m/z:501. 4[M +
Na]+,479. 4[M + H]+,317. 1[M + H-162]+;1H-
NMR(DMSO-d6 ,400 MHz)δ∶ 7. 94(1H,d,J = 2. 2
Hz,H-2) ,7. 48(1H,dd,J = 8. 4,2. 2 Hz,H-6) ,
6. 91(1H,d,J = 8. 4 Hz,H-5) ,6. 38(1H,br. s,H-
8) ,6. 16(1H,br. s,H-6) ,5. 57(1H,d,J = 7. 6 Hz,
H-1) ,3. 84(3H,s,3-OCH3) ,3. 10 ~3. 61(6H,m,H-
2 ~ 6);13 C-NMR(DMSO-d6 ,100 MHz)δ ∶ 156. 0(C-
2),132. 8(C-3),177. 2(C-4),161. 2(C-5),99. 1(C-6) ,
165. 0(C-7) ,93. 9(C-8) ,156. 5(C-9) ,103. 5(C-
10) ,121. 1(C-1) ,113. 4(C-2) ,149. 4(C-3) ,
146. 9(C-4) ,115. 2(C-5) ,121. 9(C-6) ,100. 8(C-
1) ,74. 3 (C-2) ,76. 4(C-3) ,69. 8(C-4) ,77. 4
(C-5) ,60. 6(C-6) ,55. 6(3-OCH3)。以上氢谱
数据与文献[11]报道的 3-glucosylisorhamnetin 相
符,分析以上碳谱数据鉴定化合物 5 为 3-葡萄糖基
异鼠李素 (3,4,5,7-四羟基-3-甲氧基黄酮-3-
O-β -D-吡喃葡萄糖苷)。
4 讨论
利用 HPLC /DAD /ESIMS 在线鉴定分析手段
对中药或天然药物中化学成分的化学结构进行
预判,并依此进行分离以发现新天然产物或新活
性成分,是近年来发展较快的一种天然药物化学
研究方法;具有可快速发现兴趣成分、可根据化
学成分的详细理化性质选用最适合的分离路线
和分离条件、可有效避免分离过程中成分丢失等
优点。本研究在前期常规分离研究的基础上,应
用此技术成功的从旋覆花中首次发现和分离鉴
定了上述 5 个化合物。
文献[12]报道黄酮类化合物具有显著的抗抑
郁活性,作者先后从旋覆花中分离得到了 13 个黄酮
类化合物,表明黄酮类化合物很可能是小补心汤抗
抑郁作用的主要药效物质基础。本研究中分离得到
的 1,5-双咖啡酰奎尼酸含量较高,初步定量在旋覆
花中的含量约为 1. 5%,检索文献未见其抗抑郁活
性的相关报道,该化合物是否为小补心汤抗抑郁作
用的活性物质还有待通过进一步药效学研究加以确
证。
[参考文献]
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·591·解放军药学学报 2012 年 6 月 20 日 第 28 卷 第 3 期 Pharm J Chin PLA,Vol. 28,No. 3,Jun 20,2012
存在一定关系,说明 HEK293 细胞膜表面 TLR5 受
体及其下游的 NF-κB通路被激活。其中腺嘌呤、果
糖刺激细胞模型的效果最为显著,相关数据提示
HEK293 细胞膜表面 TLR5 受体及其下游的 NF-κB
通路被激活与细胞增殖无关。
文献报道果糖能激活 NF-κB 分子,从而使组织
因子,ERK1 /2,Ras,血管细胞黏附分子-1(vascular
cell adhesion molecule) ,细胞间黏附分子-1 (inter-
cellular adhesion moleeule-1)及 RAGE 活化[18],并显
示对促进辐射小鼠造血功能具有一定的作用[19]。
腺嘌呤也可通过 NF-κB 的激活使 p65 和 MCP-1 蛋
白呈高水平表达[20],并调节 p53,bax、bcl-2 等凋亡
相关蛋白的表达抑制辐射损伤后细胞的凋亡,从而
起到防辐射作用[21]。
本实验为通过靶向细胞 NF-κB 信号通路的新
型低毒高效抗辐射损伤候选天然药物的筛选打下基
础,也为阐明四物汤防辐射作用靶点及作用机理,揭
示辐射损伤的防治规律提供重要科学依据。
[参考文献]
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(本文编辑 狄亚敏)
(上接 195 页)
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(收稿日期:2011-09-29;修回日期:2011-11-02)
(本文编辑 魏 萍)
·991·解放军药学学报 2012 年 6 月 20 日 第 28 卷 第 3 期 Pharm J Chin PLA,Vol. 28,No. 3,Jun 20,2012