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牛大力茎的化学成分研究



全 文 :收稿日期:2012-04-20 接受日期:2012-10-18
基金项目:农业部财政专项(12RZZY-16) ;海南省中药现代化专项
(2010ZY014)
* 通讯作者 Tel:86-898-23300639;E-mail:wangzhunian@ yahoo. com. cn
天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2013,25:53-55,91
文章编号:1001-6880(2013)1-0053-04
牛大力茎的化学成分研究
王茂媛,赖富丽,王建荣,晏小霞,王祝年*
中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 农业部华南作物基因资源与种质创制重点开放实验室,儋州 571737
摘 要:从牛大力(Millettia speciosa Champ.)茎 95%乙醇提取物的乙酸乙酯部分分离得到了 7 个化合物,经波谱
分析及与文献数据对照鉴定其结构为:4,2,4-三羟基查耳酮 (1)、高丽槐素 (2)、4-羟基-7-甲氧基二氢黄酮
(3)、谷甾-5-烯-3,7-二醇 (4)、β-谷甾醇 (5)、豆甾醇 (6)和 β-胡萝卜苷 (7)。其中化合物 3 和 4 为首次从该植
物中分离得到。
关键词:牛大力;茎;化学成分
中图分类号:Q946. 91;R284. 2 文献标识码:A
Chemical Constituents from the Vinestems of Millettia speciosa
WANG Mao-yuan,LAI Fu-li,WANG Jian-rong,YAN Xiao-xia,WANG Zhu-nian*
Tropical Crops Genetic Resources Institute,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences /
Key Laboratory of Crop Gene Resources and Germplasm Enhancement in Southern China,Danzhou 571737,China
Abstract:Seven compounds were isolated from the ethyl acetate extract of the vinestems of Millettia speciosa Champ.
Their structures were elucidated as:4,2,4-trihydroxychalcone (1) ,(-)-maackiain (2) ,4-hydroxy-7-methoxy flava-
none (3) ,stigmast-5-ene-3,7-diol (4) ,β-sitosterol (5) ,stigmasterol (6)and β-daucoster (7)using physico-chemical
properties and spectroscopic data. Compounds 3 and 4 were isolated from this plant for the first time.
Key words:Millettia speciosa Champ.;vinestems;chemical constituents
牛大力(Millettia speciosa Champ.)为豆科(Le-
guminosae)崖豆藤属(Millettia Wight et Arn.)植物,
又名美丽崖豆藤、大力牛、山莲藕等[1]。其根入药,
具有补虚润肺、强筋活络之功效,民间用于治疗肺虚
咳嗽、腰肌劳损、风湿麻痹、病后体虚等症[2],是中
国南方地区民间广泛采用的药食两用植物。牛大力
根的化学成分已有报道,至今已从中分离鉴定了齐
墩果烷型三萜皂苷、异黄酮类、查尔酮类化合物[3-5]
及牛大力多糖[6],这些成分多具有抗炎、免疫调节
作用,并有一定抗氧化和清除自由基作用[6-9]。近年
来本研究组先后报道了牛大力根乙醇提取物的乙酸
乙酯萃取部分的化学成分[4,10]及叶的脂溶性成
分[11],为了揭示其生物活性的化学物质基础,本研
究组对牛大力茎进行了深入的研究。本文报道其黄
酮类和甾体类成分的分离和鉴定。
1 仪器与材料
熔点用北京泰克仪器有限公司生产的 X-5 型显
微熔点仪测定(温度未校正) ;IR 用 Bio-Rad FTS 仪
测定,KBr 压片;MS 用 VG Autospec-3000 型质谱仪
测定;NMR 用 Bruker A V-400 型超导核磁仪测定,
以 TMS为内标。柱色谱用硅胶(60 ~ 80 目、200 ~
300 目)、薄层色谱用硅胶板(GF254)均为青岛海洋
化工厂产品;氘代试剂、Sephadext LH-20 为 Merck
Co. Ltd.产品;所用分析试剂为重蒸工业级氯仿、甲
醇、乙酸乙酯和 95%乙醇;分析纯正丁醇为广州市
万隆化工贸易有限公司产品;DIAION(R)HP20 为
日本三菱化工产品。
供试植物材料(茎)于 2009 年 10 月采自海南
省儋州市番加森林保护区,由中国热带农业科学院
热带作物品种资源研究所王祝年研究员鉴定为豆科
崖豆藤属植物牛大力(Millettia speciosa Champ.) ,标
本(As20091010)保存于中国热带农业科学院热带
作物品种资源研究所。
2 提取与分离
牛大力茎自然风干,粉碎后(20. 3 kg)用 95%
的乙醇 10 L,室温浸提 3 次,每次 7 d;减压浓缩至无
醇味,得到乙醇提取物;将乙醇提取物分散于 2 L水
中成悬浊液,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇各萃
取 3 次,分别浓缩得浸膏。将乙酸乙酯浸膏(132. 3
g)通过 HP-20 柱脱色浓缩,得到乙酸乙酯脱色部分
(46. 7 g) ;乙酸乙酯脱色部分(20. 0 g)经真空减压
柱层析,以氯仿-甲醇(体积比 1 ∶ 0 ~ 0 ∶ 1)梯度洗脱
得到 8 个部分(Fr. 1 ~ Fr. 8)。Fr. 1 经硅胶柱层析,
以石油醚-丙酮(体积比 10∶ 1,6∶ 1,3∶ 1,1∶ 1)梯度洗
脱得到 4 个部分(Fr. 1-1 ~ Fr. 1-4) ,Fr. 1-2(109. 0
mg)经反复硅胶柱层析得到化合物 5(24. 1 mg)、化
合物 6(21. 3 mg)和化合物 7(32. 5 mg) ;Fr. 2 经硅
胶柱层析得到 6 个部分(Fr. 2-1 ~ Fr. 2-6) ,Fr. 2-2
(2. 51 g)经 Sephadex LH-20 及反复硅胶柱层析得到
化合物 2(18. 5 mg) ,Fr. 2-6(3. 23 g)经 Sephadex
LH-20 及反复硅胶柱层析得到化合物 1(35. 1 mg) ;
Fr. 6(3. 57 g)经硅胶柱层析,以石油醚-丙酮(体积
比 10∶ 1,8∶ 1,6∶ 1,4∶ 1,1∶ 1)梯度洗脱得到 5 个部分
(Fr. 6-1 ~ Fr. 6-5) ,Fr. 6-4(1. 33 g)经 Sephadex LH-
20 柱层析及反复硅胶层析得到化合物 3(32. 2
mg)、化合物 4(11. 5 mg)。
3 结构鉴定
4,2,4-三羟基查耳酮 (4,2,4-trihydroxychal-
cone,1):黄色油状,溶于甲醇、丙酮、氯仿;分子式
C15 H11 O4;
1H NMR (400 MHz,acetone-d6)δ:8. 10
(1H,d,J = 8. 9 Hz,H-6) ,7. 83 (1H,d,J = 15. 4
Hz,H-β) ,7. 73 (2H,d,J = 8. 6 Hz,H-2,H-6) ,7. 45
(1H,d,J = 15. 4 Hz,H-α) ,6. 93 (2H,d,J = 8. 6
Hz,H-3,H-5) ,6. 46 (1H,dd,J = 8. 9,2. 4 Hz,H-
5) ,6. 28 (1H,d,J = 2. 2 Hz,H-3) ;13C NMR (100
MHz,acetone-d6)δ:146. 1 (C-β) ,119. 4 (C-α) ,
193. 8 (C-β) ,115. 4 (C-1) ,167. 0 (C-2) ,104. 8
(C-3) ,168. 7 (C-4) ,109. 9 (C-5) ,134. 2 (C-
6) ,128. 6 (C-1) ,132. 8 (C-2) ,117. 8 (C-3) ,162. 2
(C-4) ,117. 8 (C-5) ,132. 8 (C-6)。以上数据与文
献[12]报道一致,故鉴定为 4,2,4-三羟基查耳酮。
高丽槐素 [(-)-maackiain,2]:无色针晶,溶于
氯仿;分子式 C16 H12 O5;mp. 176 ~ 178 ℃;
1H NMR
(400 MHz,CDCl3)δ:8. 58 (1H,s,OH) ,7. 29 (1H,
d,J = 8. 6 Hz,H-5) ,6. 89 (1H,s,H-2) ,6. 55
(1H,dd,J = 8. 4,2. 4 Hz,H-6) ,6. 39 (1H,s,H-
5) ,6. 35 (1H,d,J = 2. 0 Hz,H-8) ,5. 92 (2H,dd,
J = 10. 8,1. 0 Hz,O-CH2-O) ,5. 49 (1H,d,J = 7. 0
Hz,H-4) ,4. 27 (1H,dd,J = 10. 3,4. 2 Hz,H-3) ,
3. 62 (1H,t,H-2) ,3. 57 (1H,m,H-2) ;13 C NMR
(CDCl3,100 MHz)δ:68. 0 (C-2) ,42. 1 (C-3) ,80. 4
(C-4) ,134. 0 (C-5) ,111. 5 (C-6) ,160. 7 (C-7) ,
105. 0 (C-8) ,158. 7 (C-9) ,113. 8 (C-10) ,120. 5
(C-1) ,106. 9 (C-2) ,143. 5 (C-3) ,150. 0 (C-
4) ,95. 0 (C-5) ,156. 3 (C-6) ,103. 1 (O-CH2-O)。
以上数据与文献[13]报道一致,故鉴定为高丽槐素。
4-羟基-7-甲氧基二氢黄酮 (4-hydroxy-7-me-
thoxy flavanone,3):黄色粉末,溶于丙酮;分子式 C16
H14O4;mp. 151 ~ 153 ℃;
1H NMR (400 MHz,ace-
tone-d6)δ:8. 58 (1H,s,OH) ,7. 74 (1H,d,H-5) ,
7. 40 (2H,d,H-2,H-6) ,6. 90 (2H,d,H-3,H-5) ,
6. 58 (1H,d,J = 2. 5 Hz,H-8) ,5. 44 (1H,dd,J =
2. 8,13 Hz,H-2) ,3. 92 (3H,s,OCH3) ,3. 01 (1H,
m,H-3) ,2. 69 (1H,m,H-3) ;13 C NMR (100 MHz,
acetone-d6)δ:81. 5 (C-2) ,45. 7 (C-3) ,191. 6 (C-
4) ,130. 5 (C-5) ,112. 2 (C-6) ,166. 3 (C-7) ,104. 7
(C-8) ,165. 5 (C-9) ,116. 2 (C-10) ,132. 3 (C-1) ,
129. 9 (C-2) ,112. 4 (C-3) ,159. 6 (C-4) ,117. 2
(C-5) ,124. 8 (C-6) ,57. 4 (OCH3)。以上数据与
文献[14,15]报道一致,故鉴定为 4-羟基-7-甲氧基二
氢黄酮。
谷甾-5-烯-3,7-二醇 (stigmast-5-ene-3,7-diol,
4):无色针状结晶,溶于氯仿;分子式 C29 H50 O2;
mp. 201 ~ 203 ℃;1H NMR (400 MHz,CDCl3) δ:
5. 61 (1H,d,J = 4. 8 Hz,H-6) ,3. 85 (1H,m,H-
7) ,3. 58 (1H,m,H-3) ,1. 0 (3H,s,CH3-19) ,0. 93
(3H,d,J = 6. 5 Hz,CH3-21) ,0. 86 (3H,s,CH3-
26) ,0. 84 (3H,s,CH3-27) ,0. 80 (3H,s,CH3-29) ,
0. 68 (3H,s,CH3-18) ;
13 C NMR (100 MHz,CDCl3)
δ:37. 0 (C-1) ,31. 3 (C-2) ,71. 3 (C-3) ,42. 1 (C-
4) ,146. 2 (C-5) ,123. 8 (C-6) ,65. 3 (C-7) ,37. 5
(C-8) ,42. 2 (C-9) ,37. 4 (C-10) ,20. 7 (C-11) ,
39. 2 (C-12) ,42. 1 (C-13) ,49. 4 (C-14) ,24. 3 (C-
15) ,28. 3 (C-16) ,55. 7 (C-17) ,11. 6 (C-18) ,19. 8
(C-19) ,36. 1 (C-20) ,19. 0 (C-21) ,33. 9 (C-22) ,
25. 9 (C-23) ,45. 8 (C-24) ,29. 1 (C-25) ,18. 2 (C-
26) ,18. 8 (C-27) ,23. 0 (C-28) ,11. 9 (C-29)。以
上数据与文献[16]报道基本一致,故鉴定为谷甾-5-
烯-3,7-二醇。
β-谷甾醇 (β-sitosterol,5):无色针状结晶,溶于
45 天然产物研究与开发 Vol. 25
氯仿;分子式 C29H50 O;mp. 134 ~ 135 ℃。与对照品
β-谷甾醇进行 TLC对照,在 3 种溶剂系统下 Rf 值与
显色行为完全一致,故鉴定为 β-谷甾醇。
豆甾醇 (stigmasterol,6):无色针状结晶,溶于
氯仿;分子式 C29H48 O;mp. 150 ~ 152 ℃。与对照品
豆甾醇进行 TLC对照,在 3 种溶剂系统下 Rf 值与显
色行为完全一致,故鉴定为豆甾醇。
β-胡萝卜苷 (β-daucoster,7):白色无定形粉末,
溶于氯仿-甲醇;分子式 C35H60O6;mp. 295 ~ 298 ℃。
经 TLC与标准品对照,Rf 值在 3 种溶剂系统下均为
一致且两者混合后熔点不下降,故鉴定为 β-胡萝卜
苷。
4 结果与讨论
牛大力茎 95%(体积分数)乙醇提取物经石油
醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取分部,通过反复正相硅胶
柱层析和 Sephadex LH-20 等柱色谱分离纯化,从乙
酸乙酯萃取部分分离得到了 7 个化合物,通过对其
波谱数据的分析及与文献数据对比,鉴定了这些化
合物的结构。分别为 4,2,4-三羟基查耳酮 (1)、
高丽槐素 (2)、4-羟基-7-甲氧基二氢黄酮 (3)、谷
甾-5-烯-3,7-二醇 (4)、β-谷甾醇 (5)、豆甾醇 (6)
和 β-胡萝卜苷 (7)。其中化合物 3 和 4 为首次从该
植物中分离得到。
研究结果发现,牛大力根、茎和叶的化学成分均
有所不同,其叶子主要含生育酚、甾体及脂肪酸成
分[11],根主要含甾体、紫檀烷类和查尔酮类成分[4],
茎除甾体、紫檀烷类和查尔酮类成分外,还发现有二
氢黄酮类成分。黄酮类化合物具有抗氧化、清除自
由基、抗肝脏毒素、抗炎、抗菌、抗病毒、解痉挛等作
用。4,2,4-三羟基查耳酮(1)又名异甘草素,有抗
溃疡与解痉作用[17],有益于糖尿病的治疗,在抗癌
方面也有报道[18]。高丽槐素(4)对白血病细胞
(HL-60)和大鼠嗜碱性细胞白血病细胞(RBL-2H3)
具有细胞毒活性[3]。因此这些化合物的发现在一
定程度上阐明了牛大力药用价值的化学物质基础。
相信随着后继对牛大力的深入研究,还将发现更多
的活性成分,为牛大力在开发植物药方面拓宽广阔
的发展前景。
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( 下转第 91 页)
55Vol. 25 王茂媛等:牛大力茎的化学成分研究
高抑制效果,所以量效依赖关系不明显。海滨锦葵
块根多糖对胸腺淋巴细胞及脾淋巴细胞体外增殖的
促进效果明显,量效依赖关系显著,且与 ConA 无协
同效应。
以上实验说明,海滨锦葵块根皂苷及有一定体
外抑制肿瘤细胞增殖的活性,海滨锦葵块根多糖具
备增强体液免疫力的功效,其具体机理机制有待深
入发掘。本实验仅是一个初步研究,为合理开发利
用海滨锦葵资源提供依据。同时为了推进耐盐油料
植物的综合利用,在改进栽培方式以利生物活性物
质积累、改进提取工艺(如用 CO2 超临界萃取)以利
提高得率等方面再继续推进相关研究。
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