栝楼雄株茎叶化学成分研究

刘飞，方磊，李佳，张永清*

(1.山东中医药大学，山东 济南 250355；2.济南大学，山东 济南 250022)



栝楼雄株茎叶化学成分研究

刘飞1，方磊2，李佳1，张永清1*

(1.山东中医药大学，山东 济南 250355；2.济南大学，山东 济南 250022)

摘要：为充分利用栝楼雄株茎叶这一生产中的废弃资源，利用聚酰胺、Sephadex LH-20柱色谱、C18中压柱色谱及制备型高效液相色谱等手段对其化学成分进行分离纯化，根据各化合物的理化性质及谱学数据进行结构鉴定。结果表明，从栝楼雄株茎叶中分离得到的5个化合物，分别鉴定为黑麦草内酯(1)、4- [formy- 5- (methoxymethyl)- 1H - pyrrol - 1 - yl]butanoic acid (2)、4- (2- formy- 5- methoxymethylpyrrol- 1- yl) butyric acid methylester(3)、对羟基苄基甲基醚(4)和脱落酸(5)。研究认为除化合物2以外，其他化合物均为首次从该部位分离得到，化合物3、5为首次从该植物中分离得到。

关键词：栝楼；雄株茎叶；化学成分；结构鉴定

栝楼(TrichosantheskirilowiiMaxim.)隶属于葫芦科(Cucurbitaceae)栝楼属(TrichosanthesLinn.)，为多年生草质藤本植物，入药首载于《神农本草经》。中医主要用于治疗痰浊黄稠、咳嗽肺热、心痛胸痹、痞满结胸、乳痈、肺痈、肠痈肿痛以及大便秘结等病症[1]。栝楼中瓜蒌皮(果皮)、瓜蒌(果实)、瓜蒌子(种子)、天花粉(块根)均作为药材收录于药典，具有重要的药用价值。栝楼化学成分种类繁多，主要包括挥发油类、有机酸类、甾醇类、黄酮及酚类、蛋白质类及其他类化合物[2-4]。近年来，关于栝楼各药用部位的研究不断深入，但对于栝楼茎叶的报道却较为少见。栝楼雌雄异株，如果以果实为目标产品，实际生产中就要在栝楼花蕾出现、容易区分性别时将多余雄株拔除。而以栝楼种子繁育的后代，雄株的比例一般均超过90%[5]，这样就会产生大量的雄株茎叶，造成了资源的极大浪费。因此，为充分利用这一废弃资源，探究将其变废为宝的必要性，我们选取栝楼雄株茎叶为实验材料，对其化学成分进行分离、纯化和结构鉴定。

1　仪器与材料

Bruker-400核磁共振波谱仪(瑞士布鲁克公司)；普源L-3000高效液相色谱仪(北京普源精电科技有限公司)；EYEL4型旋转蒸发仪(东京理化器械株式会社)；Waters e2695高效液相色谱仪(美国Waters公司)。

聚酰胺(浙江省台州市路桥四甲生化塑料厂)；反相C18填料(日本YMC公司)；GF254硅胶板(青岛海洋化工厂)；Sephadex LH-20填料(日本YMC公司)；YMC半制备柱(10 mm×250 mm，5μm)；高效液相用甲醇、乙腈(色谱纯，美国Tedia公司)；水(娃哈哈纯净水)；其他试剂均为分析纯。

栝楼雄株茎叶于2014年7月份采于山东省济南市长清区马山镇双泉村栝楼种植基地，经张永清教授鉴定为葫芦科栝楼属植物栝楼(TrichosantheskirilowiiMaxim.)的雄株茎叶。晒干，粉碎成粗粉，备用。

2　提取与分离

取粉碎得到的栝楼雄株茎叶粗粉30 kg，以适量95%乙醇回流提取3次，合并滤液，旋转蒸发至无醇味，得其乙醇提取物。在乙醇提取物中加入适量水，混悬，依次以石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取，分别回收溶剂，得栝楼雄株茎叶各极性部位。

乙酸乙酯萃取物(108 g)以聚酰胺树脂柱分离，采用纯水、10%、30%、50%、70%、90%的乙醇梯度洗脱，旋转蒸发，同时以硅胶薄层色谱标识，合并具有相同斑点的馏分，将该极性部位初步分段，得A1～A11共11个组分。A3组分以C18中压柱色谱分离，以甲醇-水梯度洗脱，得到A3-1～A3-13共13个组分。

A3-8组分采用YMC半制备柱进行制备型高效液相色谱进一步分离，分离条件为流动相乙腈-水(15∶85，V/V)等度洗脱，流速3 mL/min，波长230 nm，得到化合物1(12.7 mg)。A3-9采用凝胶柱色谱进一步分离纯化，以甲醇洗脱，同时TLC监测，分离得到化合物2(6.7 mg)。A3-13采用凝胶柱色谱结合制备型高效液相纯化，得到化合物3(7.8 mg)。A4组分(3.8 g)采用反相C18中压柱色谱分离，以甲醇-水梯度洗脱，同时TLC监测，合并具有相同斑点的馏分，其30%甲醇洗脱组分采用制备型高效液相色谱纯化，得到化合物4(5.4 mg)。A5组分同样采用反相C18中压柱色谱分离，以甲醇-水梯度洗脱，同时以TLC标识，合并具有相同斑点的馏分，得A5-1～A5-2121个组分。A5-17采用制备型高效液相进一步分离纯化，分离条件为流动相乙腈-0.2%乙酸水(28∶72，V/V)，流速3 mL/min，检测波长272 nm，得到化合物5(17.5 mg)。

3　结构鉴定

化合物1：白色粉末， ESI-MSm/z：197 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 5.78 (1H, s, H-7), 4.24 (1H, s, H-3), 2.45 (1H, d,J=13.6 Hz, H-4b), 2.02 (1H, d,J=14.4 Hz，H-2b), 1.79(3H, s,H-11),1.79(1H, s, H-4a), 1.56 (1H, d,J=14.4 Hz, H-2a), 1.49 (3H, s, H-9), 1.30 (3H, s, H-10)。13C-NMR(100 MHz, CD3OD)δ: 35.8 (C-1), 46.6(C-2), 65.8 (C-3), 45.0 (C-4), 87.6 (C-5), 173.0 (C-6), 111.9 (C-7), 184.3 (C-8), 25.6 (C-9), 29.6 (C-10), 26.0(C-11)。以上数据与文献[6]报道基本一致，因此确定该化合物为黑麦草内酯(loliolide)。

化合物2：1H-NMR[400 MHz，CD3OD]δ：7.00(1H, d,J=2.8 Hz, H-3), 6.30(1H, d,J=2.4 Hz,H-4), 4.51(2H, s, H-6), 4.39(2H, d,J=6.8 Hz, H-1′), 3.38(3H, s, -OCH3), 2.35(2H, d,J=6.4 Hz, H-3′), 2.03(2H, d,J=6.4 Hz, H-2′)。13C-NMR[100 MHz, CD3OD]δ：179.7(-CHO), 175.2(-COOH), 132.4(C-2), 124.5(C-3), 111.5(C-4), 139.7(C-5), 64.9(C-6), 56.9(-OCH3), 44.5(C-1′), 26.2(C-2′), 30.4(C-3′)。以上数据与文献[7]报道基本一致，因此确定该化合物为4- [formy- 5- (methoxymethyl)- 1H -pyrrol- 1- yl]butanoic acid。

化合物3：黄色油状物，1H-NMR[400 MHz, CD3OD]δ; 6.99(1H, s, H-3), 6.29(1H, s, H-4), 4.49(2H, s, H-6), 4.36(2H,J=6.4 Hz, H-1′), 3.67(3H, s, -COOCH3), 3.36(3H, s, -OCH3), 2.36(2H, d,J=6.4 Hz, H-3′), 2.01(2H, d,J=6.4 Hz, H-2′)。13C-NMR[100 MHz, CD3OD]δ: 179.7(-CHO),173.6(-COOR), 132.5(C-2), 124.5(C-3), 111.5(C-4), 139.6(C-5), 65.0(C-6), 56.9(-OCH3), 44.4(C-1′), 26.1(C-2′), 30.3(C-3′),δ50.8为酯基中甲基碳信号，即在化合物2结构基础上羧基甲酯化。以上数据与文献[8]报道基本一致，因此确定该化合物为4- (2- formy- 5- methoxymethylpyrrol- 1- yl) butyric acid methylester。

化合物4：白色晶体，1H-NMR[400 MHz, CD3OD]δ: 7.18(2H, d,J=6.8 Hz, H-2, 6), 6.78(2H, d,J=6.8 Hz, H-3, 5), 4.37(2H, s, H-7), 3.35(3H, s, -OCH3)。13C-NMR[100 MHz, CD3OD]δ: 128.7(C-1), 129.4(C-2, 6), 157.0(C-4), 114.7(C-3, 5), 74.1(C-7), 56.4(-OCH3)。以上数据与文献[9]报道基本一致，因此确定该化合物为对羟基苄基甲基醚(4-hydroxybenzyl methyl ether)。

化合物5：白色粉末，ESI-MSm/z：265[M+H]+，263[M-H]-。1H-NMR[400 MHz, DMSO-d6]δ:12.09(-COOH), 7.73(1H, d,J=16.0 Hz, H-4), 6.22(1H, d,J=16.0 Hz, H-5), 5.81(1H, s, H-8), 5.67(1H, s, H-2), 2.51(1H, s, H-10a), 2.13(1H, s, H-10b), 1.97(3H, s, 15-CH3), 1.82(3H, s, 14-CH3), 0.96(3H, s, 12-CH3), 0.92(3H, s, 13-CH3)。13C-NMR[100 MHz, DMSO-d6]δ: 167.5(C-1), 119.2(C-2), 163.6(C-3), 127.8(C-4), 137.8(C-5), 78.8(C-6), 149.3(C-7), 126.4(C-8), 197.7(C-9), 49.8(C-10), 41.7(C-11), 19.3(C-12), 23.7(C-13), 24.6(C-14), 21.3(C-15)。以上数据与文献[10]报道基本一致，因此确定该化合物为脱落酸(abscisic acid)。

参考文献：

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DOI:10.3976/j.issn.1002-4026.2016.04.005

收稿日期：2016-03-19

作者简介：刘飞(1989-)，女，硕士研究生，研究方向为中药资源及其质量控制。 *通信作者，张永清(1962-)，男，理学博士，教授，博士生导师，研究方向为中药资源及其质量控制。Email:zyq622003@126.com。

中图分类号：R284.1

文献标识码：A

文章编号：1002-4026(2016)04-0021-03

Structure identification of chemical constituents in stems and leaves of male plants ofTrichosantheskirilowiiMaxim.

LIU Fei1,FANG Lei2,LI Jia1,ZHANG Yong-qing1*

(1.Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Jinan 250355,China;2. University of Jinan, Jinan 250022, China)

Abstract∶To fully utilize the stems and leaves of male plants in Trichosanthes kirilowii Maxim., waste resources in production, we employ polyamide resin, Sephadex LH-20, C18middle-pressure chromatography and high performance liquid chromatography to separate and purify their chemical constituents.We then identify their chemical structures based on their physicochemical properties and spectral analysis. Results show that the five isolated compounds from stems and leaves of male plants of Trichosanthes kirilowii Maxim. are identified as loliolide(1),4-[formy-5-(methoxymethyl)-1H-pyrrol-1-yl]butanoic acid(2), 4-(2-formy-5-methoxymethylpyrrol-1-yl)butyric acid methylester (3),4-hydroxybenzyl methyl ether (4) and abscisic acid(5). All compounds are originally isolated from this part except compound 2. Compounds 3 and 5 are originally isolated from this plant.

Key words∶Trichosanthes kirilowii Maxim.; stems and leaves of male plants; chemical constituents; structure identification

【中药与天然活性产物】