收稿日期:2004-02-26作者简介:李丹(1979-),女(蒙古族),辽宁沈阳人,在读硕士;吴立军(1945-),男(汉族),黑龙江省肇东市人,教授,博士生导师,主要从事天然药物活性成分研究,Tel :(024)23843711-3330,E -mail :Wulijun -111@ho tmail .co m 。
文章编号:1006-2858(2004)05-0346-03苦参的化学成分李 丹,左海军,高慧媛,吴立军(沈阳药科大学中药学院,辽宁沈阳 110016)摘要:目的研究中药苦参(Sophora f lavescens A it )的化学成分。
方法采用硅胶柱色谱的手段,利用理化和波谱分析方法,对苦参中的化合物进行分离、分析、鉴定。
结果从苦参根中分离得到2个紫檀素类化合物、一个异黄酮类化合物、一个酚酸类化合物和β-谷甾醇。
确定其结构,分别为高丽槐素(maackiain ,Ⅰ)、三叶豆紫檀苷-6′-单乙酸酯(trifolirhizin 6′-mono acetate ,Ⅱ)、芒柄花黄素(for -mono netin ,Ⅲ)、2,4-二羟基苯甲酸(2,4-dihydroxy benzoic acid ,Ⅳ)、β-谷甾醇(β-sitosterol ,Ⅴ)。
结论三叶豆紫檀苷-6′-单乙酰酯(trifolirhizin 6′-mono acetate )为首次从苦参中分离得到。
关键词:苦参;三叶豆紫檀苷-6′-单乙酰酯;波谱分析中图分类号:R 284.1 文献标识码:A 苦参(Sophora flavescens Ait .)为豆科槐属植物,是我国传统中药,味苦、性寒,具有清热、燥湿、杀虫等功效。
近年来国内外较为重视苦参的研究[1]。
其化学成分主要有生物碱和黄酮类化合物,其次还含有二烷基色原酮、醌类和三萜皂苷[2]。
其中生物碱成分主要有苦参碱、槐根碱、氧化苦参碱、槐定碱等。
药理实验证明苦参碱有利尿作用;氧化苦参碱对3种实验性肝损伤模型都有一定保护作用[3],并且和槐定碱对心脏有明显的正性肌力作用,和苦参碱又有明显的抗肿瘤、抗心律失常、抗衰老和增强免疫力等作用。
苦参总黄酮也有抗心律失常[3]的作用。
苦参酮和苦参啶为cAM P 磷酸二酯酶的抑制剂[2]。
总之,苦参类生物碱具有广泛的生理活性。
作者主要对苦参化学成分进行研究,从中分离得到5个化合物,通过理化性质和谱学分析(1H -NM R 、13C -NM R 、HM QC 、HM BC 、1H -1H COSY 、DEPT )确定了其结构,其中化合物Ⅱ为首次从苦参中分离得到。
1 材料1.1 药品与试剂药品:苦参干燥根,购于沈阳中街同仁堂药房,由沈阳药科大学中药学教研室孙启时教授鉴定。
试剂:色谱用试剂均为色谱纯,均购于山东禹王实业有限公司;柱色谱用硅胶(200～300目),薄层色谱用硅胶(10～40μm ),均为青岛海洋化工有限公司生产。
1.2 仪器恒温水浴锅:DK —98—1型,天津市泰斯特仪器有限公司;GCMS —QP5050A 气质联用仪,日本岛津生产;Agilent 1100series ion trap mass spectrometer (SL )[1100型离子阱质谱仪(S L ),美国Agilent 公司];Bruker IFS —55型红外光谱测定仪;Bruker —ARX —300型核磁共振仪(TMS 为内标);Yanaco M P —S3熔点测定仪(温度未校正)。
2 提取方法 将苦参根(3kg )水煎煮3次,分别为4、2、1h 。
再用80%(φ)乙醇沉淀至醇的体积比为60%(φ),回收乙醇至无醇味,水浴蒸干至浓浸膏约586g 。
取其中约453g ,用蒸馏水加热使溶解,分别用氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取。
其中氯仿萃取部分通过硅胶柱进行分离,并以氯仿-甲醇混合溶剂梯度洗脱,反复进行硅胶柱色谱分离得到化合物Ⅰ[5～8号合并,15mg ,氯仿-甲醇(V ∶V =100∶2)]、Ⅲ[13～21号合并,10mg ,氯仿-甲醇(V ∶V =100∶2)]。
又将苦参根(5kg )用95%(φ)乙醇回流提取3次,每次2h ,用上述方法萃取,将其中乙酸乙酯萃取部分通过硅胶柱进行分离,以氯仿-甲醇第21卷第5期2004年9月沈 阳 药 科 大 学 学 报Journal of Shenyang Pharmaceutical U niversityV ol .21 No .5Sep .2004p .346DOI :10.14066/j .cn ki .cn21-1349/r .2004.05.007混合溶剂进行梯度洗脱,部分流份合并继续以氯仿-甲醇梯度洗脱,分离得到化合物Ⅱ(46～58号合并,9mg,100∶5～100∶6)、Ⅴ[40mg,氯仿-甲醇(V∶V=100∶1)]。
部分流份合并又以氯仿-丙酮梯度洗脱,分离得到化合物Ⅳ[32～38号合并, 40mg,氯仿-丙酮(V∶V=30∶1)]。
3 结构鉴定化合物Ⅰ,无色针状结晶(甲醇),FeCl3显色反应呈阳性,紫外灯(254nm)下为紫红色暗斑, mp180～181℃[4]。
其部分1H-NM R(DMSO-d6,300MHz)数据为δ:在低场区,9.64(1H,s, C3-OH)、7.24(1H,d,J=8.3H z,C1-H)、6.46 (1H,brd,J=8.3H z,C2-H)、6.97(1H,s,C7-H)、6.52(1H,s,C10-H)、5.51(1H,d,J=6.4H z,C11a-H)、5.91、5.95(2H,d,J=10.8Hz,-O-CH2-O-);在高场区,3.55～3.62(1H,m,C6-H X)、4.23(1H,d,J=7.2Hz,C6-H Y)、3.55～3.62 (1H,m,C6a-H)。
13C-NM R数据见表1。
根据1H-NM R和13C-NM R信号推测该化合物为已知化合物,即高丽槐素[5,6],并与文献报道的碳谱数据对照基本一致,故鉴定该化合物为高丽槐素。
其结构见图1。
Table1 The13C-NMR data of compo undⅠandⅡN oδCCompoundⅠCompoundⅡAg lycone C-1132.1131.9 C-2109.7110.4 C-3158.8158.2 C-4102.9104.1 C-4a156.4156.2 C-665.865.9 C-6a～40～40 C-6b118.5118.3 C-7105.4105.4 C-8141.1141.2 C-9147.5147.6 C-1093.393.4 C-10a153.8153.7 C-11a78.077.7 C-11b111.5114.3 -O-CH2-O-101.1101.1 Suger 1′99.9 6′63.4 C=O170.3 CH320.6Fig.1 The structure of compo undⅠ 化合物Ⅱ,无色针状结晶(甲醇),M olish反应阳性,mp223～225℃。
正ESI-MS除给出其511 [M+Na]峰外,还观测到413、305、229、185的碎片峰。
在1H-NM R(DMSO-d6,300M Hz)中,低场区给出了5个质子信号,其中δ7.37(1H,d,J =8.5Hz,C1-H),δ6.68(1H,dd,J=2.3、8.5Hz,C2-H)和δ6.54(1H,d,J=2.3Hz,C4-H)组成明显的ABX偶合系统。
说明该化合物含有1,3,4三取代的苯环;另外2个质子δ6.98(1H, s)和δ6.55(1H,s)可能为1、2、4、5四取代苯环上的质子信号。
δ4.90(1H,d,J=7.26Hz)为葡萄糖的端基质子信号,其偶合常数提示该葡萄糖为β构型。
高场区δ1.98(3H,s)为甲基的质子信号。
在13C-NM R(DMSO-d6,75MH z)谱中可以见到23个碳信号,但结合HMQC谱,可以推断出在溶剂峰中还存在一个碳信号,所以该化合物应有24个碳。
其中δ170.3为羰基信号,δ20.6可能为连有羰基的甲基信号。
δ158.2～104.1之间有11个芳香碳信号,而在δ60～80之间有7个连氧碳信号,结合HMQC谱知δ99.9为葡萄糖的端基碳信号。
除了葡萄糖端基碳外的5个碳信号和一个乙酰基外还有16个碳信号,与亚甲二氧基紫檀素,即高丽槐素的母核相符。
δ63.4的碳信号可能是葡萄糖6位被乙酰化后向低场移2～3个化学位移单位所致。
在HM QC和HM BC 谱中,又进一步确定δ1.98的质子是δ20.6碳上的质子。
且此碳和δ170.3的羰基碳分别与葡萄糖6位的质子有远程相关,再次证明葡萄糖6位被乙酰化。
再结合DEPT谱和1H-1H COS Y谱,对碳、氢信号进一步归属,并与文献报道的三叶豆紫檀苷-6′-单乙酸酯(trifolirhizin6′-monoacetate)的1H-NMR数据[7]相对照,鉴定出该化合物的结构(见图2)。
其13C-NMR数据列于表1中。
化合物Ⅲ,无色针状结晶(甲醇),mp262～264℃[2,4]。
盐酸-镁粉反应现象不明显。
FeCl3显色反应呈阳性,示有酚羟基。
在1H-NM R (DMSO-d6,300MHz)中,质子δ7.96(1H,d,J= 8.6Hz)、6.93(1H,dd,J=8.6Hz and2.2Hz)和347第5期李 丹等:苦参的化学成分 Fig .2 The structure of compound Ⅱ6.86(1H ,d ,J =2.2Hz )构成明显的ABX 偶合系统。
δ3.78(3H ,s )为甲氧基质子信号,另外,分析δ7.50(2H ,d ,J =8.7Hz )和δ6.98(2H ,d ,J =8.7Hz )可能是1,4取代苯环构成的AA ′BB ′偶合系统。
根据异黄酮类化合物的H -2是作为一个单峰出现在比一般芳香质子较低的磁场区(δ7.60～7.80),且当用DMSO -d 6作溶剂时,该信号移到δ8.50～8.70处,故推断该化合物在δ8.32(1H ,s )的质子信号可能是异黄酮类化合物的2位质子信号,又根据2′,6′位质子向高场移动(即由δ7.70～7.90移至δ7.20～7.50)进一步证明该化合物为异黄酮类化合物。
再结合13C -NM R 谱数据推测该化合物的结构见图3,与文献对照为芒柄花黄素[4]。
Fig .3 The structure of compound Ⅲ 化合物Ⅳ,白色针状结晶(丙酮),mp 230～231℃,溴甲酚绿显色为阳性,示结构中存在羧基,FeCl 3显色为阳性,示结构中存在酚羟基。
由GC -MS 测得分子碎片为154、136、121、108、95、80、44初步可以推测出该化合物可能是2,4-二羟基苯甲酸。