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大青叶的化学成分的研究



全 文 :收稿日期:2010-09-28; 修订日期:2011-03-30
基金项目:甘肃省重大科技专项资助项目 (No. 092GKDA0033) ;
中国科学院“百人计划”资助项目(No. O861010ZYO)
作者简介:李雪虎(1980-) ,男(汉族) ,山东金乡人,现任中国科学院近代
物理研究所助理研究员,博士学位,主要从事中药新药研发工作.
* 通讯作者简介:梁剑平 (1963-) ,男 (汉族) ,山西平遥人,现任中国科学
院近代物理研究所研究员,从事中药新药研发工作.
大青叶的化学成分的研究
李雪虎,梁剑平* ,陆锡宏
(中国科学院近代物理研究所重离子辐照药物研发中心,甘肃 兰州 730000)
摘要:目的 为大青叶 Isatis indigotica Fort的药效物质基础提供依据。方法 利用制备薄层、反复硅胶、Sephadex LH - 20
等方法进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据对分离的化合物进行结构鉴定。结果 分离得到 8 个化合物,分别鉴定
为亚油酸 (Ⅰ) ,亚油酸 - 1 -单甘油酯 (Ⅱ) ,香草醛 (Ⅲ) ,靛玉红 (Ⅳ) ,4(3H)-喹唑酮 (Ⅴ) ,水杨酸 (Ⅵ) ,丁香酸
(Ⅶ) ,丁香苷 (Ⅷ)。结论 化合物(Ⅰ) ,(Ⅱ) ,(Ⅲ) ,(Ⅷ)为首次从大青叶中分离得到。
关键词:大青叶; 化学成分; 结构鉴定
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2011. 09. 041
中图分类号:R284. 1 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2011)09-2144-01
大青叶是十字花科(Cruciferae)菘蓝属(Isatis)植物菘蓝 Isa-
tis indigotica Fort.的干燥叶,其地下部分为板蓝根,具有清热解
毒,凉血利咽的功效,现代药理研究表明具有抗菌、抗癌、抗病毒、
增强免疫调节的作用[1]。大青叶作为传统中药,其疗效得到广
泛认同,为进一步开发该中药,寻找其药理活性成分,便于质量控
制,作者对大青叶的化学成分进行了系统的分离研究。
1 仪器与材料
X24 数字显微熔点仪(北京泰克仪器有限公司) ,Varian
INOVA2400FTNMR (USA)核磁共振仪,ESI - MS 用 Agilent 1100
LC - MSD - Trap - VL 液质联用仪和 BrukerAPEX II HR - MS 质
谱仪测定、薄层色谱硅胶(GF254)和柱色谱硅胶(200 ~ 300 目)
均为青岛海洋化工厂产品。
药材购自甘肃省兰州市复兴厚药材有限公司,植物标本由兰
州大学附属第二医院王晓飞博士鉴定,植物标本存储于中国科学
院近代物理研究所重离子辐照药物研发中心,编号:2010L01。
2 方法
阴干的大青叶 9. 3 kg,以 5 倍量 95%乙醇室温浸泡提取 3
次,每次 1 周,过滤并弃去药渣,合并滤液,用旋转蒸发仪减压浓
缩至无醇味,得到总浸膏 580 g。总浸膏经硅胶柱色谱分离,依次
用三氯甲烷、醋酸乙酯和甲醇洗脱,分别得到三氯甲烷洗脱组分
Fr. A (28. 0 g) ,醋酸乙酯洗脱组分 Fr. B (32. 0 g)和甲醇洗脱组
分 Fr. C (109. 0 g)。
其中氯仿与醋酸乙酯部分合并经硅胶柱色谱,以氯仿 -甲醇
(1∶ 0,9∶ 1,8∶ 2,0∶ 1)梯度洗脱,得到 F1 ~ F12共 12 个流分。
对各个流分经普通敞口柱层析和制备薄层层析,分别用石油醚 -
醋酸乙酯,石油醚 -丙酮,氯仿 -甲醇,氯仿 -丙酮,氯仿 -醋酸
乙酯,甲醇 -水,反复洗脱,结合 Sephadex LH - 20 纯化,依次制
得化合物Ⅰ ~Ⅶ的纯品。从正丁醇层得到化合物 Ⅷ。
3 结果
3. 1 化合物Ⅰ 无色固体,m. p. 38 ~ 39℃;EI - MS m/z (rel
int) :280( [M]+ 14) ,265( [M -15]+ 1) ,252 (1) ,213 (5) ,143
(3) ,129 (17) ,115 (8) ,97 (18) ,83 (26) ,73 (68) ,67 (56) ,60
(63) ,57 (42) ,43 (69) ;,1H - NMR (400 MHz,CDCL3,ppm,
TMS) :δH 5. 36 (4H,m,H - 9,10,12,13) ,2. 77 (2H,dd,J = 6. 0
Hz,H -11) ,2. 36 (2H,t,J = 7. 5 Hz,H -2) ,2. 05 (4H,dt ,J =
6. 7,6. 7 Hz,H -8,14) ,1. 64 (2H,m,H - 3) ,1. 26 - 1. 33 (14H,
m,H -4 ~ 7,H - 15 ~ 17) ,0. 90 (3H,t,J = 6. 5 Hz,H - 18) ;13 C
- NMR (100 MHz,CDCL3,δ ppm) :δC14. 1 (C - 18,CH3) ,22. 6
(CH2) ,24. 6 (CH2) ,25. 6 (CH2) ,27. 1 (CH2) ,29. 0 (CH2) ,
29. 1 (CH2) ,29. 2 (CH2) ,29. 5 (CH2) ,29. 6 (CH2) ,31. 5
(CH2) ,31. 9 (CH2) ,34. 1 (CH2) ,127. 9 (CH) ,128. 0 (CH) ,
130. 0 (CH) ,130. 2 (CH) ,180. 5 (C = O)。上述数据与文献[2]
对照基本一致,故鉴定化合物 1 为亚油酸。
3. 2 化合物Ⅱ 无色油状物,1H - NMR (CDCl3,TMS,ppm,
400. 16 MHz) :H 5. 35 (m,2 × CH = CH) ;13 C - NMR (CDCl3,
TMS,ppm,100. 63 MHz) :C 174. 3 (C) ,130. 2 (CH) ,129. 9
(CH) ,128. 0 (CH) ,127. 8 (CH) ,70. 2 (- OCH -) ,65. 0 (-
OCH2) ,63. 3 (- OCH2) ,34. 2 (CH2) ,29. 7 (CH2) ,14. 0
(CH2)。上述数据与文献[3]对照基本一致,故鉴定化合物 Π为
亚油酸 - 1 -单甘油酯。
3. 3 化合物Ⅲ 无色针晶,m. p. 147 ~ 148 ℃;1H - NMR
(CDCl3,TMS,ppm,400. 16 MHz) :H 9. 77 (1H,s,CHO) ,7. 41
(2H,m,H -2,6) ,7. 00 (1H,d,J = 8. 4 Hz,H -5) ,6. 57 (1H,s,
OH) ,3. 90 (1H,s,OCH3) ;
13C - NMR (CDCl3,TMS,ppm,100. 63
MHz)C 129. 6 (C,C - 1) ,108. 7 (CH,C - 2) ,147. 1 (C,C - 3) ,
151. 8 (C,C - 4) ,114. 4 (CH,C - 5) ,127. 5 (CH,C - 6) ,191. 0
(C,CHO) ,56. 0 (CH3,OCH3)。上述数据与文献[4]对照基本一
致,故鉴定化合物Ш为香草醛。
3. 4 化合物 Ⅳ 暗红色粉末(氯仿) ,EI - MS m/z:262[M]+
(100) ,234 (75) ,205 (50) ,131 (21) ,103(35)。IR (KBr)
cm -1:3 216,1 664,1 619,1 579,751。1H - NMR (500 MHz,DMSO
- d6)δ:11. 31 (1H,s,H - 21') ,11. 27 (1H,s,H - 21) ,9. 07
(1H,d,J = 7. 1 Hz,H - 24) ,7. 90 (1H,d,J = 7. 1 Hz,H - 24') ,
7. 79 (1H,dd,J = 7. 5,7. 3 Hz,H - 26') ,7. 67 (1H,d,J = 7. 5
Hz,H -27') ,7. 49 (1H,dd,J = 7. 8,7. 4 Hz,H -26) ,7. 23 (3H,
m,H -25,5',7 )。13C - NMR (100. 63 MHz,DMSO - d6)C:171. 8
(C - 22) ,107. 5 (C - 23 ) ,125. 5 (C - 24 ) ,122. 0 (C - 25) ,
130. 0 (C - 26) ,110. 4 (C - 27) ,141. 8 (C - 28) ,122. 3 (C -
29) ,139. 2 (C - 22') ,189. 4 (C - 23') ,125. 1 (C - 24') ,122. 0
(C - 25') ,137. 8 (C - 26') ,114. 1 (C - 27') ,153. 3 (C - 28') ,
119. 9 (C - 29')。上述数据与文献[5]相对照,鉴定化合物Ⅳ为
靛玉红。
3. 5 化合物Ⅴ 白色粉末(丙酮) ,E I - MS m/z:146[M ]+
(100) ,145 (40) ,119 (15) ,118 (25) ,92 (15) ,91 (17)。IR
(KB r)cm -1:3 440,3 166,3 135,2 981,2 915,2 878,1 701,
1 663,1 614,1 469,1 404,1 389,1 328,1 234,1 170。1H - NMR
(400 MHz,CDCl3)δ:8. 23 (1H,d,J = 7. 8 Hz,H - 25) ,8. 04
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时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 9 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 9
(1H,s,H -22) ,7. 75 (1H,dd,J = 7. 8,7. 2 Hz,H - 26) ,7. 69
(1H,d,J = 7. 6 Hz,H -28) ,7. 48 (1H,dd,J = 7. 6,7. 2 Hz,H -
27) ,3. 36 (1H,br s,N - H)。13 C - NMR (100 MHz,CDCl3)δ:
144. 1 (C - 22 ) ,162. 2 (C - 24 ) ,126. 3 (C - 25 ) ,127. 3 (C -
26) ,134. 8 (C - 27 ) ,127. 0 (C - 28 ) ,148. 3 (C - 29 ) ,122. 5
(C - 10)。上述数据与文献[6]相对照,鉴定为 4(3H)-喹唑
酮。
3. 6 化合物 Ⅵ 无色针晶(甲醇) ,m. p. 158 ~ 159 ℃,13 C -
NMR 给出 7 个碳信号:δ172. 1 (- COOH)、δ161. 3 (C - 22)、
δ135. 8 (C - 24)、δ130. 4 (C - 26)、δ119. 3 (C - 25)、δ117. 2
(C - 23)、δ113. 1 (C - 21)。其中,δ172. 1 为与苯环相连的羧基
碳信号,δ161. 3 为苯环连氧碳信号。结合1H - NMR 谱:δ 7. 79
(H ,d ,J = 8. 0 Hz ,H -26)、δ 7. 51 (H ,t ,J = 8. 0 Hz ,H -
24)、δ 6. 95 (H ,t ,J = 8. 0 Hz ,H -25)、δ 6. 91 (H ,d ,J =
8. 0 Hz ,H -23)显示化合物含有苯环结构且为双取代。上述数
据与文献[7]相对照,鉴定该化合物为邻羟基苯甲酸,即水杨酸
(salicylicacid)。
3. 7 化合物 Ⅶ 无色针晶(甲醇) ,m. p. 212 ~ 213 ℃;1H -
NMR (DMSO - d6,TMS,ppm,400. 16 MHz) :H 12. 80 (1H,s,-
COOH) ,H 9. 25 (1H,s,- OH) ,H 7. 22 (2H,s,H - 2,H - 6) ,
H 3. 84 (6H,s,- OCH3 × 2) ;
13C - NMR (100 MHz,DMSO - d6,)
δ:169. 3 (- COOH) ,148. 5 (C - 3,C - 5) ,142. 5 (C - 4) ,120. 8
(C - 1) ,108. 0 (C - 2,C - 6) ,56. 1 (- OCH3 × 2)。上述数据与
文献[8]相对照,鉴定为丁香酸。
3. 8 化合物 Ⅷ 无色针状结晶;m. p. 297 ~ 298 ℃;1H ~ NMR
(丙酮 - d6,TMS,ppm,400. 16 MHz) :H 6. 71 (H - 3,H - 5,s,
2H) ,6. 46 (H - ,d,J = 16. 0 Hz) ,6. 33 (H - ,dt,J = 6. 0,16. 0
Hz) ,4. 12 (H - ,dd,J = 1. 2,6. 0 Hz) ,3. 83(- OCH3,6H) ,4. 90
(H -1 ,dd,J = 2. 4,7. 2 Hz) ;13 C - NMR (CD3COCD3) :C 133. 9
(C -1) ,152. 9 (C -2) ,104. 5 (C -3) ,132. 9 (C -4) ,104. 5 (C -
5) ,152. 9 (C -6) ,130. 3 (C - ) ,128. 7 (C - ) ,61. 5 (C - ) ,102.
7 (C -1') ,74. 22 (C -2') ,76. 5(C - 3') ,69. 9 (C - 4') ,77. 3 (C
-5') ,60. 9 (C - 6') ,56. 4(- OCH3)。上述数据与文献[9]相对
照,鉴定为丁香苷(Syringin)。
参考文献:
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校化学学报 ,1989,10 (11) :1090.
收稿日期:2010-10-22; 修订日期:2011-02-28
基金项目:湖南省教育厅科学研究项目(No. 09C499) ;
湖南农业大学人才基金(No. 08YJ15) ;
长沙市科技局科技计划(No. K0902020 - 11)
作者简介:谢红旗(1974-) ,男(汉族) ,湖南邵阳人,现任湖南农业大学园
艺园林学院副教授,博士学位,主要从事天然产物活性成分提取分离研究
工作.
* 通讯作者简介:刘东波(1970-) ,男(汉族) ,湖南长沙人,现任湖南农业
大学园艺园林学院副教授,博士学位,主要从事天然药物药理研究工作.
酶法提取蛹虫草中虫草素的研究
谢红旗,胡 瑕,罗 巍,夏志兰,刘东明,刘东波*
(湖南农业大学园艺园林学院,湖南 长沙 410128)
摘要:目的 研究 UPLC测定虫草素的方法及酶法提取蛹虫草中虫草素的工艺条件。方法 对酶种类、酶用量、酶解温度、
酶解时间、酶解 pH值进行考察,确定最佳提取工艺 。结果 中性蛋白酶提取蛹虫草中虫草的最佳工艺为:酶用量 1. 5%,
酶解温度 50℃,酶解 pH值 5. 5,酶解时间 60 min。结论 该工艺条件下,虫草素提取得率为 0. 732%,与未加酶的热水浸
提相比,虫草素提取得率增加 6. 2 倍。
关键词:中性蛋白酶; 蛹虫草; 虫草素; UPLC
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2011. 09. 042
中图分类号:R284. 2 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2011)09-2145-03
蛹虫草(Cordyceps militaris)又名北冬虫夏草、北虫草、蛹草,
为子囊菌纲、肉座菌目、麦角菌科、虫草属模式种,是蛹虫草真菌
寄生在鳞翅目夜蛾科昆虫蛹体上形成的子座与蛹体的结合
体[1,2]。其子实体和菌丝体中含有虫草多糖和虫草素等多种生
物活性物质,与冬虫夏草具有相似的药理功能。虫草素是虫草属
真菌中的生物活性物质,其化学结构为 3 ' - 脱氧腺苷(3'- de-
oxyadenosine) ,是一种核苷类抗菌药,被证明具有多种药理作用,
具有免疫调节作用,抗肿瘤作用,抗菌、抗病毒、抗炎、抗白血病及
抗衰老作用[3 ~ 6],虫草素含量的高低是衡量虫草属真菌品质的重
要指标之一,虫草素尤以蛹虫草中含量为高,而蛹虫草与冬虫夏
草相比价格便宜许多,因此有望成为冬虫夏草的替代品。因此从
蛹虫草中提取分离虫草素受到各方面的广泛关注[7,8]。
虫草素属于极性物质,易溶于水、甲醇、乙醇等极性溶剂,文
献报道除以水和乙醇为溶剂,采用热水浸提,索氏提取等常规提
取方法外[9],还报道了超声波辅助提取和微波辅助提取等一些
现代提取分离方法[10 ~ 13]。经过条件优化,上述方法能在一定程
度上提高虫草素的提取得率,但效果不明显。生物酶辅助提取技
术是近些年发展起来用于天然药物活性成分提取的新技术,具有
专一、高效、成本低等特点[14,15]。本研究选择纤维素酶、中性蛋
白酶、酸性蛋白酶及果胶酶辅助热水提取人工栽培的蛹虫草子实
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2011 VOL. 22 NO. 9 时珍国医国药 2011 年第 22 卷第 9 期