野生药用植物红茂草生物碱化学成分的研究

2015-12-25 02:16索有瑞王廷璞

天水师范学院学报 2015年2期

赵强，索有瑞，王廷璞

（1.天水师范学院生物工程与技术学院，甘肃天水 740001；2.中国科学院西北高原生物研究所，青海西宁 810008）

红茂草[Dicranostigma leptodum(maxim.)Fedde，DLF]又名秃疮花、秃子花、勒马回（陕西），为罂粟科秃疮花属植物，通常为两年或多年生草本。19世纪后期，俄国植物学家C.J.Maximwicz根据1876年Potaini采自甘肃的标本，发表为Glaucum leptopodumMaxim.，并结合1909年德国植物学家F.Fedde的姓名，组合成为Dicranostigma leptopodum(Maxim.)Fedde.该植物生长于海拔400～2900（～3700）m的丘陵、草坡、路旁、田埂、墙头、屋顶等处，耐旱、耐瘠薄，有一定的抗逆性。[1]主要分布于我国青海东南部、甘肃南部至东南部、陕西秦岭北坡至西南，在山西南部、河北西南部、河南西北部、云南西北部、四川西部和西藏南部有零星分布。因其盛花期蒴果成熟后，植株茎端呈暗红色，故甘陕地区称其为红茂草。该草味苦、涩、性凉，民间全草入药，能清热解毒、消肿止痛、杀虫，治疗扁桃腺炎、咽喉痛、淋巴结核、秃疤、疥癣等症。[1-3]

从20世纪80年代开始，对红茂草药理作用的研究一直没有间断，但对其主要生物碱化学成分的分离和鉴定却报道不多。本实验从红茂草主要生物碱的提取、分离及鉴定入手，利用Al2O3柱层析用对红茂草主要生物碱进行柱色谱分离，以TLC法检测，合并流份、浓缩纯化，并利用超导核磁共振等技术鉴定其化合物的结构，以期为野生药用植物红茂草的进一步深入研究提供了实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 药材

红茂草（采自甘肃省天水市秦州区北山自然生长的红茂草，天水师范学院王廷璞研究员鉴定。自然干燥、粉碎、过筛。）

1.1.2 仪器与试剂

RE52-99型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；UV-9200型紫外可见光分光光度计（北京瑞利仪器分析有限公司）；SGWX-4型显微熔点仪（上海精密科学仪器有限公司）；Lambda 35型紫外可见光光度计（Perkin Elmer Precisely产品）；Spectrum one B型傅立叶变换红外光谱仪（Perkin Elmer Precisely产品）；核磁1D NMR和2D NMR：Varian INOVA-400MHz核磁共振仪，溶剂为CDCl3或DMSO-d6；质谱 ESI-MS：Bruker APEX II；341 型旋光仪；AB104-S型电子分析天平、紫外灯等。

异紫堇碱标准品（ABCR GmbH&CO.KG(Germany)，批号：166401，规格：10mg），紫堇碱标准品（ABCR GmbH&CO.KG(Germany)，批号：260599，规格：10mg）、原阿片碱标准品（Shanghai tautd biotech CO.LTD(China)，批号：E-0411，规格：10mg），白屈菜碱标准品（Pure-one Bio Technology，CO.LTD(China)，批号：060306，规格：20mg）、95%乙醇、无水乙醇、冰乙酸、氨水、层析用Al2O3（200～300目）、薄层色谱硅胶G、CMC-Na、氯仿、甲醇、氨水、三乙胺、NaOH、盐酸、三重蒸馏水等，其余试剂均为国产或进口分析纯。

1.2 方法

准确称取红茂草干草粉末500g，置于3000mL锥形瓶中，加入400mL 95%乙醇，振荡摇匀，封口浸泡2～3d.超声波振荡1h后，减压、浓缩，得浸膏18g.将浸膏纱布包裹，悬于水溶液中，加2%NaOH，调至pH在9～10，用氯仿萃取，萃取液减压浓缩，得提取部分A.水溶液加入稀盐酸，调至pH=6，用氯仿萃取，萃取液减压浓缩，得提取部分B.层析用Al2O3干法装柱，氯仿-甲醇-三乙胺（8︰1︰0.5）为洗脱剂对A部分提取物进行梯度洗脱，收集不同时间段的流份，以95%乙醇︰冰乙酸︰水︰氨水（3︰0.1︰0.5︰0.1）展开剂，在硅胶G薄板上点样，紫外灯下观察，合并Rf值相同流份，依次浓缩，得化合物Ⅰ（3.02mg）和Ⅱ（0.91mg）。同理，逐渐加大洗脱剂中氯仿的比例，得化合物Ⅲ（0.83mg）。依上法，用无水乙醇-氯仿-氨水（1︰1︰0.1）为洗脱剂，对B部分提取物进行洗脱，经处理浓缩的化合物Ⅳ（0.46mg）。

图1 红茂草生物碱分离路线

2 结果与分析

化合物Ⅰ：无色柱状结晶，mp：170～185℃;ESI-MS：m/z342[M+H]+;[ɑ]+195.4°(MeOH);UV(MeOH)304，267，220nm，IR(KBr)3689，3558，3467，3150，2926，2910，2840，1765，1384cm-1;1H-NMR(400 MHz，CDCl3) δ：8.90(1H，s)，6.82(1H，d，J=8.0 Hz)，6.79(1H，d，J=8.0 Hz)，6.67(1H，s)，3.91(3H，s)，3.88(3H，s)，3.67(3H，s)，3.11(1H，dd，J=16.4，3.6 Hz)，3.00(2H，s)，2.82(1H，s)，2.67(1H，dd，J=16.4，3.6 Hz)，2.52(3H，s)，2.49(3H，s)，2.43(2H，s);13C-NMR(100 MHz，CDCl3) δ：151.2，149.4，143.9，142.0，141.7，129.9，129.2，125.8，120.1，118.9，111.0，110.8，62.8，62.0，55.8，55.4，52.7，43.9，35.9，29.3.以上数据与文献报道一致，[4-5]经鉴定该化合物为异紫堇碱（C20H23NO4）。

化合物Ⅱ：白色针状结晶，mp：135～148℃;ESI-MS：m/z370[M+H]+;[ɑ]+216°(EtOH);UV(MeOH)282，205nm;IR(KBr)3481，3413，2494，1777，1763，1696，1637，1440，1227，854cm-1;1H-NMR(400 MHz，CDCl3) δ：6.98(1H，d，J=8.0 Hz)，6.95(1H，s)，6.91(1H，d，J=8.2Hz)，6.88(1H，d，J=8.0Hz)，6.69(1H，s)，6.61(1H，s)，4.20(1H，d)，3.85(3H，s)，3.79(3H，s)，3.69(1H，dd，J=16.4，3.6 Hz)，3.64(3H，s)，3.16(1H，s)，3.15(3H，s)，3.11(1H，dd，J=16.4，3.6 Hz)，3.00(2H，s)，2.62(2H，s)，0.95(3H，dd，J=6.9 Hz);13C-NMR(100 MHz，CDCl3)δ：152.4，148.7，147.8，144.0，143.7，128.5，126.9，126.2，124.7，122.9，118.9，118.8，111.6，111.4，62.0，61.6，61.2，55.9，51.2，43.4，31.7，25.5，18.4。以上数据与文献报道一致，[6-7]经鉴定该化合物为紫堇碱（C22H27NO4）。

化合物Ⅲ：白色柱状结晶，mp：207～210℃;ESI-MS：m/z354[M+H]+;[ɑ]+284.9°(MeOH)，UV(MeOH)：290nm;IR(KBr)2776，1667，1658，1492，1265，1047，943，717 cm-1;1H-NMR(400 MHz，CDCl3)δ：6.94(1H，s)，6.93(1H，s)，6.89(1H，d，J=8.4，Hz)，6.77(1H，d，=8.4 Hz)，6.61(1H，s)，5.92(2H，s)，3.83(3H，s)，3.76(3H，s)，3.60(2H，s)，3.46～3.32(2H，m)，3.45～2.78(2H，m)，1.96(3H，s)，1.86(3H，s);13C-NMR(100 MHz，CDCl3)δ：192.8，151.5，148.0，147.3，146.1，135.7，132.6，129.3，128.4，127.6，117.9，110.6，110.3，109.2，108.1，101.2，60.7，57.4，55.6，50.3，46.0，41.2，32.2.以上数据与文献报道一致，[8]经鉴定该化合物为原阿片碱（C20H19NO5）。

化合物Ⅳ：淡黄色粉末，mp：133～136℃;ESI-MS：m/z354[M+H]+;[ɑ]+119°(EtOH);UV(MeOH)：345，310，280，272，220nm;IR(KBr)3620，2910，1625，1585，1450，1280，1105cm-1;1H-NMR(400 MHz，CDCl3)δ：6.76(1H，d，J=7.9Hz)，6.73(1H，d，J=7.9Hz)，6.66(1H，s)，6.64(1H，s)，5.99(1H，d，J=1.5Hz)，5.95(1H，d，J=1.3Hz)，5.93(1H，d，J=1.5Hz)，5.92(1H，d，J=1.5Hz)，4.23(1H，brs)，4.08(1H，d，J=15.7Hz)，3.57(1H，brs)，3.43(1H，d，J=15.7Hz)，3.21(1H，d，J=17.5Hz)，3.08(1H，dd，J=17.5，4.3Hz)，2.98(1H，t，J=2.8Hz)，2.27(3H，s);13C-NMR(100 MHz，CDCl3)δ：145.6，145.3，143.2，143.1，131.4，128.9，125.8，120.4，111.9，117.1，109.6，107.4，101.4，101.1，72.4，62.9，53.9，42.4，42.1，39.7.以上数据与文献报道一致，[9]经鉴定该化合物为白屈菜碱（C20H19NO5）。

图2 化合物结构

3 结论

我国西北地区野生药用植物红茂草化学成分研究已经开展了十多年，由于其有明显的生物活性作用，近年来又相继发现有新的药理学作用，因此对红茂草生物碱化学成分及药效物质研究又引起了新的关注。[10-14]在研究红茂草生物碱成分的过程中，采用柱色谱分离和超导核磁共振等技术，共分离鉴定得到4种主要生物碱成分，分别鉴定为异紫堇碱、紫堇碱、原阿片碱和白屈菜碱。其中异紫堇碱含量最高，白屈菜碱为首次从该属植物中分离得到。通过对野生药用植物红茂草中4种主要生物碱化学成分的研究，可以更好地开发和利用其药物资源，为其有效部位质量标准的建立和药理作用的深层次研究，奠定很好的理论基础。

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