老鹳草化学成分研究(Ⅱ)

杨秀芳， 程小伟， 马养民， 康永祥

(1.陕西科技大学 化学与化工学院 教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室， 陕西 西安　710021； 2.西北农林科技大学 林学院， 陕西 杨凌　712100)



老鹳草化学成分研究(Ⅱ)

杨秀芳1， 程小伟1， 马养民1， 康永祥2

(1.陕西科技大学 化学与化工学院 教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室， 陕西 西安710021； 2.西北农林科技大学 林学院， 陕西 杨凌712100)

摘要：研究老鹳草(Geranium wilfordii Maxim.) 全草的化学成分.采用硅胶柱层析、Sephadex LH-20 柱层析，结合重结晶等方法分离纯品化合物，并通过化合物的理化性质和波谱数据鉴定其化学结构.在原来分离的基础上又分离鉴定了4 个化合物，分别为琥珀酸( 7) 、山奈酚( 8) 、胡萝卜苷( 9) 、山奈酚-3,7-O-α-L-鼠李糖苷(10),其中化合物7，9，10为首次从该种植物中分离得到,为太白山老鹳草的进一步开发利用提供依据.

关键词：老鹳草； 化学成分； 黄酮； 糖苷

0引言

老鹳草(GeraniumwilfordiiMaxim.)，为牻牛儿苗科(Geraniaceae)，老鹳草属植物.我国约有55 种和5 变种[1]，广泛分布于西南部和西北部.老鹳草为多年生草本植物，其多种植物在民间药用，习称鸭脚老鹳草、五叶草.具有祛风湿、通经络、止泻痢的功效[2].近年来文献报道，从该属植物中分离得到了约39个鞣质类化合物，53个黄酮类化合物，其中以山奈酚和槲皮素为主，8个有机酸类化合物，83个挥发油和一些其他成分，主要有三萜类、甾醇类和木质素类[3-5].研究表明，老鹳草具有抗炎镇痛、抗菌、抗氧化和抗肿瘤等功效[6，7].为了更好地开发利用这一丰富的药用植物资源，我们对采自太白山区的老鹳草全草进行了系统的化学成分研究，共分离纯化得到10个化合物，其中6个化合物已报道[8]，本文对后续分离得到的4个化合物结构通过波谱数据分析进行了鉴定，旨为这一药用资源的系统开发利用提供理论依据.

1材料与方法

1.1材料

1.1.1样品

老鹳草采自陕西太白山区，经西北农林科技大学林学院康永祥教授鉴定为老鹳草(GeraniumwilfordiiMaxim.).

1.1.2仪器

Bruker avance III-400 MHz 超导核磁共振仪，瑞士布鲁克公司；EV311型旋转薄膜蒸发仪，北京莱伯特科仪器有限公司；柱层析硅胶(200～300目)和薄层层析硅胶G，青岛海洋化工有限公司；XT5 显微熔点测定仪，北京市科仪电光仪器厂.

1.1.3主要试剂

Sephadex LH-20，上海维编科贸有限公司； 柱层析硅胶(200～300目) ，青岛海洋硅胶干燥剂厂； 石油醚(60 ℃～90 ℃ )，乙酸乙酯和甲醇，天津市天力化学试剂有限公司； 正丁醇， 开封化学试剂厂， 所用试剂均为分析纯.

1.2提取分离

1.2.1样品的提取

干燥的老鹳草全草粉碎(7.35 kg) ，用工业酒精提取5次(每次浸泡24 h)，合并提取液，减压浓缩得到浸膏(668.23 g).

1.2.2样品的分离

将浸膏混悬于水中，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取，减压回收溶剂，得到石油醚萃取物79.78 g，乙酸乙酯萃取物76.05 g，正丁醇萃取物115.84 g.对以上三相萃取物进行初步的生物活性测试，结果表明乙酸乙酯萃取物具有很强的抗菌活性，因此我们对乙酸乙酯萃取物进行了化学成分的分离和鉴定.乙酸乙酯部分经硅胶柱色谱，用石油醚-乙酸乙酯(1∶0，20∶1，10∶1，5∶1，2∶1，1∶1，V/V)及乙酸乙酯-甲醇(1∶0，20∶1， 10∶1，5∶1，2∶1，1∶1，0∶1，V/V)梯度洗脱，对所得组分反复用硅胶、 凝胶柱层析分离， 经TLC检识和多次重结晶后， 得到9个化合物，其中化合物2(56 mg)，化合物3(15 mg)，化合物4(23 mg)，化合物5(34 mg)，化合物6(47 mg)，化合物7(6 mg)，化合物8(8mg)，化合物9(78 mg)，化合物10(16 mg)，另外从石油醚相中分离得到化合物1(0.6 g).

1.3鉴定方法

通过纯度检测(如用5%的浓硫酸和乙醇溶液显色剂、紫外灯和碘蒸气进行检测，化合物的熔程测定)和化合物的理化性质检验(如糖苷的紫环反应，黄酮类盐酸-镁粉反应，甾体类化合物的Liebermann-Burchard显色反应等)， 并对比文献的核磁共振波谱数据鉴定化合物结构.

2结构鉴定

参考文献上述分离纯化得到的10个化合物中，其中化合物1～化合物6的结构解析已作报道，见[8]，下面将另外4个化合物结构解析如下.

化合物7无色片晶(丙酮)，m.p.183～184 ℃，溶于水，微溶于乙醇、乙醚和丙酮，溴甲酚绿试剂的显色反应呈阳性.1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6)δ：12.11(2H,s,-COOH),2.41(4H,s,-CH2CH2-).13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6)δ：173.6(-COOH)，28.8(-CH2CH2-).以上数据与文献[9]基本一致，故确定该化合物为丁二酸，即琥珀酸，其结构如图1所示.

图1　丁二酸

化合物8黄色粉末(甲醇)，m.p. 274～276 ℃，ESI-MS m/z：285[M-H]-.盐酸-镁粉反应显红色显色剂(5% 浓硫酸-乙醇溶液)显色为一个黄色斑点，Molish反应呈阴性.1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ：12.50(1H,s,5-OH)，10.81(1H,s,7-OH)，10.13(1H,s,4′-OH)，9.44(1H,s,3-OH)，6.44(1H,d,J=2.1 Hz,H-8)，6.20(1H,d,J=2.0 Hz,H-6)，8.05(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,H-6′)，6.93(2H,d,J=8.9 Hz,H-3′,H-5′).13C-NMR (100 MHz,DMSO-d6)δ：129.5(C-2′,6′) ，115.4(C-3′,5′)，146.8(C-2)，135.6(C-3)，175.8(C-4) ，δ160.7(C-5)，98.2(C-6)，164.0(C-7)，93.4(C-8)，156.1(C-9)，102.9(C-10)，121.6(C-1′)，129.5(C-2′,6′)，115.4(C-3′,5′)，159.2(C-4′) .以上数据与文献[10,11]基本一致，结合HMQC，HMBC确定该化合物为山奈酚，其结构如图2所示.

图2　山奈酚

化合物9白色无定形粉末(甲醇)，m.p.290 ℃～292 ℃，Molish反应呈阳性，Liebermann-Burchard反应呈阳性.1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ：5.33(1H,m,H-6)，3.67～3.63(1H,m,3-H)，4.90～4.89(1H,m,H-1′)，4.46(2H,t,J=5.6 Hz,H-6′)，4.22(1H,d,J=7.8 Hz,H-4′)，0.99(3H,s,H-21)，0.95(3H,s,H-19)，0.90(3H,s,H-26)，0.88(3H,s,H-29)，0.81(3H,s,H-27)，0.65(3H,s,H-18).13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ：140.9(C-5)，121.7(C-6)，δ101.2 (C-1′)，δ73.9(C-2′)，77.4(C-3′)，70.5(C-4′)，77.2(C-5′)，61.5 (C-6′)，77.2(C-3)，12.2(C-18)，19.4(C-19)，23.1(C-21)，20.2(C-26)，19.1(C-27)，12.1(C-29)，36.0(C-1)，31.9(C-2)，36.7(C-4)，31.9(C-7)，31.9(C-8)，49.5(C-9)，36.0(C-10)，19.4(C-11)，38.8(C-12)，42.3(C-13)，56.6(C-14)，24.3(C-15)，28.3(C-16)，55.9(C-17)，42.3(C-20)，36.7(C-22)，29.1(C-23)，50.1(C-24)，33.8(C-25)，25.9(C-28).以上数据与文献[12]基本一致，故该化合物确定为胡萝卜苷，其结构如图3所示.

图3　胡萝卜苷

化合物10黄色针晶(甲醇)，m.p.188 ℃～190 ℃，ESI-MS m/z：577[M-H]-.盐酸-镁粉反应显红色，紫外光下显黄色荧光，Molish反应呈阳性.1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ：12.61(1H,s,5-OH)，10.30(1H,s,4′-OH)，6.80(1H,d,J=2.1 Hz,H-8)，6.46(1H,d,J=2.0 Hz,H-6)，7.80(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,H-6′)，6.92(2H,d,J=8.8 Hz,H-3′,H-5′)，5.56(1H,d,J=1.2 Hz,H-1′′′)，5.30(1H,d,J=1.2 Hz,H-1′′)，1.05(3H,d,J=6.1 Hz,H-6′′′)，0.82(3H,d,J=5.6 Hz,H-6′′).13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ：156.6(C-2)，135.0(C-3)，178.4(C-4)，161.4(C-5)，99.9(C-6)，162.1(C-7)，95.0(C-8)，158.3(C-9)，106.2(C-10)，120.8(C-1′)，131.2(C-2′,6′)，115.9(C-3′,5′)，160.6(C-4′)，102.3(C-1′′)，98.8(C-1′′)，17.9(C-6′′)，8.4(C-6′′′)，δ70.6(C-2′′)，71.2(C-3′′)，72.0(C-4′′)，70.5(C-5′′)，70.6(C-2′′′)，70.7(C-3′′′)，71.5(C-4′′′),71.3(C-5′′′).以上数据与文献[13-15]基本一致，结合DEPT-135,故将该化合物确定为山奈酚-3,7-O-α-L-鼠李糖苷，其结构如图4所示.

图4　山奈酚-3,7-O-α-L-鼠李糖苷

3结论与讨论

本研究分离并鉴定了 4 个化合物，分别为琥珀酸( 7) 、山奈酚( 8) 、胡萝卜苷( 9) 、山奈酚-3,7-O-α-L-鼠李糖苷( 10)，其中化合物7，9，10为首次从该种植物中分离得到.

试验主要对石油醚和乙酸乙酯的提取物通过硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱等分离手段进行了分离纯化.乙酸乙酯相中分离得到的化合物极性相差不大且容易受温度的影响，通过硅胶柱层析分离有一定的难度，针对这一问题，我们在上样时一方面控制温度在60 ℃左右，另一方面控制硅胶与样品的比例(20∶1，m/m)，同时对乙酸乙酯相得到的各个组分，反复柱层析及重结晶，分离效果良好，得到了纯品化合物.从老鹳草全草的乙醇提取物中分离纯化得到的10个化合物中，其中2个甾体类化合物，2个有机酸类化合物，3个鞣质类化合物和3个黄酮类化合物.

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Study on chemical compositions ofGeraniumwilfordiiMaxim.(Ⅱ)

YANG Xiu-fang1， CHENG Xiao-wei1， MA Yang-min1， KANG Yong-xiang2

(1.College of Chemistry and Chemical Engineering, Key Laboratory of Auxiliary Chemistry & Technology for Chemical Industry, Ministry of Education, Shaanxi University of Science & Technology, Xi′an 710021， China； 2.College of Forestry, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

Abstract:The constituents of the whole herb of Geranium wilfordii Maxim. were investigated.The compounds were isolated by silica gel column chromatography，Sephadex LH-20 column chromatography and purified via recrystallization.Their structures were identified by physicochemical properties and spectra analysis.Four compounds were obtained and identified as succinic acid (7)，kaempferol (8), daucosterol (9) and kaempferol-3,7-O-α-L-dirhamnoside (10).Compound 7,9 and 10 were obtained from Geranium wilfordii Maxim.for the first time.The study provides basis for the further development and utilization of Geranium wilfordii Maxim.

Key words:Geranium wilfordii Maxim.； chemical constituent； flavones; glucoside

中图分类号：R284.1

文献标志码：A

文章编号：1000-5811(2015)01-0095-04

作者简介:杨秀芳(1963-)，女，陕西铜川人,教授，研究方向:天然产物的提取与开发

基金项目：陕西省科技厅自然科学基金项目(2012JM2017); 国家林业公益性行业科研专项项目(20094004)

收稿日期:*2014-09-28