对叶百部中的非生物碱类成分*

2012-05-17 09:55张朝凤
药学与临床研究 2012年3期
关键词:丁基二氯甲烷甲氧基

王 珺,高 羽,张朝凤,张 勉

中国药科大学生药学研究室,南京 211198

百部为临床常用中药,始载于《名医别录》,其性味甘、苦,微温,归肺经,具有润肺止咳、杀虫灭虱的功效,主要用于治疗风寒咳嗽、百日咳、肺结核、老年咳喘、蛔虫病、蛲虫病、皮肤疥癣、湿疹等[1]。《中国药典》2010版一部[2]所收载的百部为直立百部Stemona sessilifolia (Miq.) Miq.、 蔓 生 百 部 S.japonica (Bl.) Miq.或对叶百部 S.tuberosa Lour.的干燥块根,其质量标准的建立一直是该药材的难点,新版药典中只有性状、显微鉴定和生物碱的显色、沉淀反应。本课题组从全国各地收集了30多批次的百部药材样品,经鉴定其基源植物均为对叶百部,说明对叶百部是百部药材市场的主流品种,因此本课题组以对叶百部为研究对象。为了研究和建立对叶百部多类型、多成分质量标准,并累积足够量的化学对照品,对较大数量的对叶百部进行了提取分离。百部类药材的主要化学成分是生物碱类成分,但基于多类型成分质量标准的要求,本课题组对对叶百部的非生物碱类成分也进行了系统的研究,从对叶百部的乙酸乙酯部位分离鉴定了11个非生物碱类化合物,即大黄素甲醚(1),3-羟基-4-甲氧基苯甲酸(2),对羟基苯甲酸(3),(Z)-1,1′-biindenyliden(4),胸腺嘧啶(5),2-(1′,2′,3′,4′-四羟基丁基)-6-(2′,3′,4′-三羟基丁基)-吡嗪 (6), 掌叶半夏碱戊(7),豆甾醇(8),β-谷甾醇棕榈酸酯(9),β-谷甾醇(10)和β-胡萝卜苷(11);其中化合物1~9均是首次从该科植物中分得。本研究结果表明了百部类药材中非生物碱类成分的含量较低,类型也较多。

1 材 料

X-4型显微熔点测定仪(温度未校正);Brucker ACF-300、500 型核磁共振仪;Agilent 1100 LC-MS型质谱仪。

薄层色谱和柱色谱所用硅胶均为青岛海洋化工厂生产;Sephadex LH-20为 Pharmacia公司产品;所用试剂均为分析纯。

对叶百部药材购买于河北省安国市药材市场,经本课题组张勉鉴定为对叶百部(Stemona tuberosa Lour.)的干燥根茎。凭证标本存放于中国药科大学生药学研究室。

2 提取与分离

对叶百部药材52 kg,采用5%Na2CO3浸润后,阴干,95%乙醇反复渗滤提取,直至渗滤液浓缩后,点板基本无碘化铋钾反应为止。渗滤液浓缩,加5%稀盐酸酸化至pH 1~2,过滤,滤液用浓氨水碱化至pH 10,用氯仿萃取,得到总生物碱部分。再将萃取后碱液浓缩,挥干至无氨水味、pH基本为中性,以水混悬,乙酸乙酯萃取,减压回收得到乙酸乙酯部位浸膏。

取乙酸乙酯部位410 g经硅胶柱色谱,用二氯甲烷-甲醇(100∶0~0∶100)梯度洗脱,根据 TLC 结果合并相同流份,再经硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱分离,二氯甲烷-甲醇(100∶0)洗脱部分得到化合物 1(20 mg)、4(8 mg)和 9(20 mg);二氯甲烷-甲醇 (50∶1) 洗脱部分得到化合物 2 (25 mg)、8(10 mg)和 10 (1 g);二氯甲烷-甲醇(15∶1)洗脱部分得到化合物 3(210 mg)和 5(10 mg);二氯甲烷-甲醇(10∶1)洗脱部分得到化合物 11(2 g);二氯甲烷-甲醇(6∶1)洗脱部分得到化合物 7(350 mg);二氯甲烷-甲醇(1∶1)洗脱部分得到化合物 6(200 mg)。

3 结构鉴定

化合物1 橘红色针晶 (二氯甲烷-甲醇),mp 197~198℃,Borntrager反应呈红色,醋酸镁反应呈橙红色,推测为蒽醌类化合物。1H-NMR (500 MHz,DMSO-d6) δ:12.16(1H,s,8-OH),11.96(1H,s,1-OH),7.52(1H,s,H-4),7.21(1H,s,H-7),7.20(1H,s,H-5),6.88 (1H,s,H-2),3.94 (3H,s,6-OCH3),2.43(3H,s,3-CH3)。13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:189.9(C-9),181.1(C-10),166.1(C-6),164.3(C-8),161.4 (C-1),148.5(C-3),134.8 (C-10a),132.8(C-4a),124.1 (C-2),120.5 (C-4),113.4 (C-9a),109.8 (C-8a),107.6 (C-5),106.5 (C-7),56.3 (6-OCH3),21.4(3-CH3)。 以上1H-NMR、13C-NMR 数据与文献[3]基本一致,鉴定该化合物为大黄素甲醚。

化合物2 白色粉末(石油醚-丙酮),mp:215~217℃,FeCl3反应呈阳性。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6) δ:12.43 (1H,s,-COOH),9.78 (1H,s,3-OH),7.43~7.45 (2H,m,H-2,H-6),6.83 (1H,d,J=9.0 Hz,H-5),3.80(3H,s,-OCH3),由1H-NMR 数据推断该化合物可能为苯甲酸的3,4-位羟基和甲氧基的衍生物。由于羟基的+C效应要大于甲氧基,所以与羟基相邻的质子信号一般要比与甲氧基相邻的处于高场,文献[4]报道,甲氧基连在C-4时H-5的δ值为6.84,而羟基连在C-4时H-5的δ值为6.68。通过与文献[4]对照,鉴定该化合物为3-羟基-4-甲氧基苯甲酸。

化合物3 白色粉末 (二氯甲烷-甲醇),mp 213~214℃,溴甲酚蓝反应阳性。ESI-MS m/z:137[M-H]-,1H-NMR (300 MHz,DMSO-d6) δ:12.39(1H,s,-COOH),10.19 (1H,s,4-OH),7.77(2H,d,J=8.7,H-2,H-6),6.82(2H,d,J=9.0 Hz,H-3,H-5)。13C-NMR (125 MHz,DMSO-d6) δ:167.1(COOH),161.5 (C-4),131.4 (C-2,C-6),121.3 (C-1),115.0(C-3,C-5)。以上数据与文献[5]基本一致,鉴定该化合物为对羟基苯甲酸。

化合物4 白色片状晶体 (氯仿),mp 312~314℃。 ESI-MS m/z:227[M-H]-,1H-NMR(500 MHz,CDCl3) δ:8.79 (2H,d,J=8.5 Hz,H-7,H-15),8.73(2H,d,J=9.0 Hz,H-1,H-9),8.02 (2H,d,J=9.0 Hz,H-2,H-10),8.00 (2H,dd,J=1.5,8.5 Hz,H-4,H-12),7.71 (2H,dt,J=1.5,8.5 Hz,H-6,H-14),7.64(2H,dt,J=1.5,8.5 Hz,H-5,H-13)。13C-NMR(125 MHz,CDCl3) δ:132.2 (C-3,C-11),130.6 (C-8,C-16),128.6 (C-4,C-12),128.3 (C-17,C-18),127.4(C-2,C-10),126.7 (C-6,C-14),126.4 (C-5,C-13),123.2(C-7,C-15),121.2(C-1,C-9)。 以上数据与文献[6]基本一致,鉴定该化合物为(Z)-1,1′-biindenyliden(见图 1)。

化合物5 白色粉末 (二氯甲烷-甲醇),mp 308~310℃。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6) δ:10.96(1H,s,H-3),10.54(1H,s,H-1),7.23(1H,s,H-6),1.72(3H,s,5-CH3)。13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:164.8(C-4),151.4(C-2),137.6(C-6),107.8(C-5),11.7(5-CH3)。 以上数据与文献[7]基本一致,鉴定该化合物为胸腺嘧啶(见图1)。

化合物6 白色粉末 (甲醇),ESI-MS m/z:305[M+H]+,1H-NMR(300 MHz,DMSO-d6) δ:8.62(1H,d,J=0.9 Hz,H-3),8.39 (1H,d,J=1.5 Hz,H-5),5.27(1H,d,J=6.3 Hz,H-1′),4.93 (1H,d,J=6.3 Hz,1′-OH),4.65(1H,s,3′′-OH),4.61(1H,s,2′-OH),4.59(1H,s,2′-OH),4.41(1H,s,4′′-OH),4.39(1H,s,3′-OH),4.34(1H,s,4′-OH),3.75(1H,m,H-2′′),3.61(1H,m,H-4′a),3.60(1H,m,H-3′),3.58(1H,m,H-2′),3.54(1H,m,H-4′a),3.44(1H,m,H-4′b),3.40(1H,m,H-4′b),3.36 (1H,m,H-3′′),3.05(1H,m,H-1′′a),2.72(1H,m,H-1′′b)。13C-NMR(75 MHz,DMSO-d6) δ:155.6(C-2),153.2 (C-6),143.2(C-5),142.2(C-3),74.9(C-3′′),73.8(C-2′),71.4(C-1′),71.3(C-3′),71.2(C-2′),63.6(C-4′),63.2(C-4′′),39.9(C-1′)。 以上数据与文献[8-9]基本一致,鉴定该化合物为 2-(1′,2′,3′,4′-四羟基丁基)-6-(2′,3′,4′′-三羟基丁基)-吡嗪(见图 1)。

化合物7 无色针晶 (二氯甲烷-甲醇),mp 189~190℃。 ESI-MS m/z:215[M+H]+,1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6) δ:8.59 (1H,s,H-6),8.35(1H,s,H-3),5.26(1H,d,J=6.5 Hz,1′-OH),4.92(1H,d,J=6.5 Hz,H-1′),4.60 (1H,d,J=5.5 Hz,3′-OH),4.37(1H,d,J=7.5 Hz,2′-OH),4.33 (1H,t,J=5.5 Hz,4′-OH),3.64(1H,m,H-4′a),3.62(1H,m,H-3′),3.59(1H,m,H-2′),3.44(1H,m,H-4′b),2.47(3H,s,2-CH3)。13C-NMR(75 MHz,DMSO-d6) δ:157.8(C-5),151.5(C-2),141.8(C-3),140.4(C-6),73.7(C-2′),71.5(C-1′),71.2(C-3'),63.5(C-4′),20.9(2-CH3)。以上数据与文献[10]基本一致,鉴定该化合物为掌叶半夏碱戊(pedatisectine E) [2-甲基-5-(1′,2′,3′,4′-四羟基丁基)-吡嗪,2-methyl-5-(1′,2′,3′,4′-tetrahydroxybutyl)-pyrazine](见图 1)。

图1 化合物4~7的结构式

化合物8 白色片状晶体 (氯仿),mp 167~168℃,5%浓硫酸香草醛 105℃加热显紫红色,Libermann-burchard反应为阳性。1H-NMR(500 MHz,CDCl3) δ:5.35 (1H,d,J=5.0 Hz,H-6),5.16(1H,dd,J=15.5,8.5 Hz,H-22),5.02 (1H,dd,J=15.5,9.0 Hz,H-23),3.53 (1H,ddd,J=18.0,13.0,4.5 Hz,H-3),1.01 (3H,s,19-Me),0.93 (3H,d,J=5.5 Hz,21-Me),0.85 (3H,m,29-Me),0.84 (6H,m,26-Me,27-Me),0.68(3H,s,18-Me)。 以上数据与文献[11]基本一致,鉴定该化合物为豆甾醇。

化合物9 白色粉末 (氯仿),mp 87~88℃,5%浓硫酸香草醛105℃加热显紫红色,Libermann-burchard 反应为阳性。1H-NMR (300 MHz,CDCl3) δ:5.37 (1H,d,J=4.4 Hz,H-6),4.61 (1H,m,H-3),2.30(2H,m,H-4a,H-4b),2.25 (2H,m,H-2′a,H-2′b),1.85(2H,m,H-2a,H-2b),1.02(3H,s,19-CH3),0.88(3H,m,16′-CH3),0.85 (3H,m,26-CH3),0.82(3H,m,29-CH3),0.80 (3H,m,27-CH3),0.68 (3H,s,18-CH3)。以上数据与文献[12]报道的数据基本一致,故确定该化合物为β-谷甾醇棕榈酸酯。

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