莲子心脂溶性生物碱的分离、鉴定

李　萍，　杨光明，　张玉玲，　顾子杨，　李　萌，　潘　扬（南京中医药大学药学院，江苏南京210046）



莲子心脂溶性生物碱的分离、鉴定

李萍，杨光明，张玉玲，顾子杨，李萌，潘扬*
（南京中医药大学药学院，江苏南京210046）

摘要：为进一步分离并鉴定保健食品莲子心中活性脂溶性生物碱，根据脂溶性成分和酚性生物碱的化学性质，先将莲子心脂溶性成分提取、分离酚性和非酚性二个部位；再运用多种柱色谱技术分别对这二个提取部位进行分离纯化，并对所得化合物的理化性质和光谱数据（UV，IR，MS，1H NMR、13C NMR及其2D-NMR）进行分析归纳，最终确定它们的化学结构。从莲子心脂溶性部位共获得12个单体化合物，经鉴定其中10个成分为生物碱。酚性部位有6个化合物，分别为：l-薄荷醇（l- menthol，1），甲基莲心碱（neferine，2），亚美罂粟碱（amepavine，3），4'-甲氧基-N-甲基衡州（4'-methoxy-N-methyl coclaurine，4），异莲心碱（isoliensinine，5），莲心碱（liensinine，6）；非酚性部位有6个化合物，分别为：谷甾醇（sitosterol，7），荷叶碱（nuciferine，8），前荷叶碱（pronuciferine，9），莲明碱（lysicamine，10），N-甲氧基头花千金藤二酮B（N-methoxycepharadione B，11）和N-甲基紫堇定（N-methylcordaldine，12）。其中1、4、10、11和12则为该植物中首次发现的化合物。

关键词：莲子心；脂溶性生物碱；4'-甲氧基-N-甲基衡州乌药碱；l-薄荷醇；莲明碱；N-甲氧基头花千金藤二酮B（N-methoxycepharadione B）；N-甲基紫堇定

莲子心是常用保健食品，民间一般以泡茶饮，来源于睡莲科莲属植物莲Nelumbo nucifera Gaertn种子的绿色幼叶及胚根，收载于现版《中国药典》中［1-3］。其主要的有效成分为异喹啉生物碱，按结构类型可将它们分成种［4］，而按酸碱度分可简单分为非酚性和酚性生物碱2种。从莲子心中提取生物碱的研究具有重要经济价值和良好运用前景，至今总碱的提取工艺优化还是关注热点［5］，而弄清其有效成分的化学结构和生物活性的基础工作则相对薄弱。在早期实验研究中，获得了1个莲子心中水溶性季铵碱［6］和3个双苄基异喹啉生物碱［7］，并对其光（波）谱数据进行了详细的解析。近年来，对莲子心中非酚性生物碱和非生物碱类成分进行了分离鉴定［8］，也发现莲子心异喹啉生物碱具有明显的改善糖尿病胰岛素抵抗［9-11］和防治心血管疾病的作用［12-13］。为进一步探索保健食品莲子心中的活性成分，对其脂溶性生物碱进行了进一步提取、分离和结构鉴定。根据脂溶性成分和酚性生物碱的化学性质，先将莲子心脂溶性生物碱分成酚性和非酚性2个部位；再运用多种柱色谱技术分别对这2个提取部位进行分离纯化，对所得化合物的理化性质和光谱数据进行分析归纳后，最终确定它们的化学结构。

1　材料与方法

AV-500和ACF-300型核磁共振光谱仪：瑞士Bruker公司产品；UV2401 PC型紫外分光光度计：日本Shimadzu产品；IR-100 FT-IR型红外分光光度计：美国Thermo Nicolet公司产品；Micromass QTOF质谱仪：美国Waters-Micromass公司产品；以亮氨酸脑啡肽：美国Sigma公司产品；步琦B-540型熔点测定仪（未校正），步琦液相中压色谱：B-688型循环泵、B-685型分离柱和B-684型收集器，步琦B-480型旋转蒸发仪：瑞士Büchi公司产品；安捷伦1260 Infinity型高效液相色谱仪：美国Agilent公司产品；KH-600 DB型数控超声波清洗器：昆山禾创超声仪器有限公司产品；EPED-20 RX型反渗透纯水机：南京易普达科技发展有限公司产品；Milli-Q Reference型超纯水系统：美国MERCK MILLIPORE公司产品；202型电热恒温干燥箱：上海索普仪器有限公司产品。

TLC用硅胶板G：200～300目，试剂级，青岛海洋化工厂产品；柱层析用硅胶：100～200目，300～400目，试剂级，安徽良臣硅源材料有限公司产品；乙腈：色谱纯，TEDIA，美国TEDIA公司产品；其余试剂均为AR级，水为自制超纯水。

莲子心药材购于亳州药材市场，产地为江西广昌，经南京中医药大学药学院潘扬研究员鉴定，为睡莲科莲属植物莲Nelumbo nucifera Gaertn种子的绿色幼叶及胚根。

2　提取和分离

根据文献方法［14］，取莲子心5 kg，粉碎成粗粉（过40目筛），用体积分数80%的乙醇提取，过滤，滤液回收溶剂，残留液用质量分数10%硫酸调pH 2～3，滤过，滤液先以少量乙醚脱脂，然后加浓氨水调pH 9～10使产生灰色沉淀，用乙醚萃取多次至提净生物碱，即得土黄色粉块（脂溶性总碱）28.5 g。取脂溶性总碱，用适量氯仿溶解，过滤，滤液以质量分数2%氢氧化钠溶液萃取，分取氯仿层（下层）回收溶剂，用硅胶拌匀，即得黄棕色粉块（非酚性生物碱）8 g；分取氢氧化钠液层（上层）用质量分数10%硫酸调pH 3～4，过滤，滤液加浓氨水调pH 9～10使产生沉淀，再用乙醚萃取多次，合并提取液并回收溶剂，即得黄色粉块（酚性生物碱）18.5 g。

酚性生物碱的分离：取酚性生物碱10 g，加粗硅胶拌匀，将溶液置与旋转蒸发仪中旋干，取出干粉上硅胶常压柱层析，v（二氯甲烷）∶v（甲醇）从100∶2到85∶15，进行梯度洗脱，分段收集洗脱液，根据硅胶薄层层析、改良碘化铋钾液或质量分数5%硫酸乙醇液显色检查，合并斑点颜色相同的洗脱液；部分合并的洗脱液如纯度不高者，则再用硅胶中压柱层析、二氯甲烷-甲醇梯度洗脱继续进行分离，余同上操作；最后反复重结晶，得到化合物1（200 mg），2（300 mg），3（10 mg），4（5 mg），5（50 mg），6（280 mg）。

3　结构鉴定

化合物1为白色长针状结晶（无水乙醇），微溶于水，溶于乙醇等有机溶剂。其1H NMR、13C NMR、1H-1H COSY、DEPT、HSQC和HMBC数据见表1。

表1　化合物1的NMR谱数据（CDCl3）Table 11H NMR（500 MHz）and13C NMR（125 MHz）data for compound 1 in CDCl3

以上数据确定了化合物1的结构，与文献报道［15］相一致，进而确定其为l-薄荷醇（l-menthol）。

化合物2，5和6均为淡黄色无定形粉末（乙醚），不溶于水，易溶于氯仿、二氯甲烷、甲醇等有机溶剂。化合物2的TOF-ESI-MS m/z：625.317 9[M+ H]+及313.159 8[M+2H]2+，经数据库检索推断分子式为C38H44N2O6；化合物5和6的TOF-ESI-MS m/z：611.308 2[M+H]+和611.311 3[M+H]+，经数据库检索推断二者的分子式均为C37H42N2O6。它们的1H NMR、13C NMR和DEPT数据如表2和表3所示：

非酚性生物碱的分离，同“酚性生物碱的分离”的操作，得到化合物7（500 mg），8（90 mg），9（10 mg），10（5 mg），11（3 mg）和12（90 mg）。

表2　化合物2、5和6的1H NMR（300 MHz）谱数据（CDCl3）Table 21H NMR（300 MHz）data[δH（10-6）J（Hz）]for compound 2，5 and 6 in CDCl3

续表2

表3　化合物2、5和6的13C NMR（75 MHz）和DEPT谱数据（CDCl3）Table 313C NMR（75 MHz）and DEPT data for compound 2，5 and 6 in CDCl3

续表3

以上数据确定了化合物2、5和6的结构，与文献报道［7］相一致，进而确定其分别为甲基莲心碱（neferine）、异莲心碱（isoliensinine）和莲心碱（liensinine）。

化合物3和4的理化性质比较相近，均为淡黄色无定形粉末（乙醚），不溶于水，易溶于氯仿、二氯甲烷、甲醇等有机溶剂。化合物4的TOF-ESI-MS m/z：314.179 6[M+H]+，经数据库检索推断其分子式为C19H23NO3，其1H NMR和13C NMR数据比较如表4所示。

表4　化合物3和4的1H NMR和13C NMR谱数据比较（CDCl3）Table 31H NMR and13C NMRdata for compound 3 and 4 in CDCl3

以上数据确定了化合物3和4的结构，3与文献报道[16]相一致，确定其分别为亚美罂粟碱（amepavine）；而4与3互为同分异构体，经与文献报道的N-甲基衡州乌药碱（N-methyl coclaurine）［17］的理化数据仔细比对，发现其在4'位上多出一个甲氧基，与文献所述（1S）-6 -methoxy -1 -[（4 -methoxyphenyl）methyl]-2-methyl-3，4-dihydro-1H-isoquinolin-7-ol为同一物质，具有松驰血管平滑肌的作用［18］，由于其化学命名较为复杂，因此将其俗名定为4'-甲氧基-N-甲基衡州乌药碱（4'-methoxy-N-methyl coclaurine）。

化合物7为无色长针状结晶（无水乙醇），m. p. 140～142℃，溶于氯仿、乙醚、无水乙醇，紫外无最大吸收。1H NMR（CDCl3，300 MHz）δ：5.36（1H，br.d.，J = 5.4 Hz，H-6），3.53（1H，m，H-3），1.01（3H，s，H-19），0.92（3H，d，1= 6.42 Hz，H-26），0.85（3H，t，1= 6.42 Hz，H-29，0.84（3H，d，1= 6.9 Hz，H-21），0.81 （3H，d，1= 6.39 Hz，H-27），0.68（3H，s，H-18）。13C NMR（CDCl3，75 MHz）δ：37.2（C-1），31.7（C-2），71.8 （C-3），42.3（C-4），140.8（C-5），121.7（C-6），31.9 （C-7），31.7（C-8），50.1（C-9），36.5（C-10），21.1（C-11），39.8（C-12），45.8（C-13），56.0（C-14），24.3（C-15），28.2（C-16），56.8（C-17），12.0（C-18），19.4（C-19），36.1（C-20），19.0（C-21），33.9（C-22），29.2（C-23），29.7（C-24），26.1（C-25），18.8（C-26），19.8（C-27），23.1（C-28），11.8（C-29）。以上数据确定了化合物7的结构，与文献报道［8，19］相一致，因此确定其为β-谷甾醇（β-sitosterol）。

化合物8为微黄绿色针状结晶（石油醚b. p. 30～60℃），m. p. 161～163℃，不溶于水，能溶于乙醚、氯仿、二氯甲烷、甲醇等有机溶剂。TOF-ESI-MS m/z：296.382 8[M+H]+，经数据库检索推断其分子式为C19H21NO2。1HNMR（CDCl3，500 MHz）δ：6.63（1H，s，H -3），3.16（1H，m，Hβ-4），2.68（1H，dd，J = 16.15，3.65Hz，Hβ-4），3.03（1H，dd，J = 11.5，5.2Hz，Hβ-5），2.50（1H，td，J = 11.9，3.65Hz，Hβ-5），3.02 （1H，m，H-6a），3.09（1H，dd，J = 13.8，4.0 Hz，Hβ-7），2.61（1H，t，J = 12.4 Hz，Hβ-7），7.25（1H，t，J = 7.3 Hz，H-8），7.22（1H，t，J = 7.05 Hz，H-9），7.31 （1H，t，J = 7.05 Hz，H-10），8.35（1H，d，J = 7.9 Hz，H-11），3.66（3H，s，1-OCH3），3.88（3H，s，2-OCH3），2.54（3H，s，6-NCH3）。13CNMR（CDCl3，125 MHz）δ： 145.3（C-1），127.0（C-1a），128.7（C-1b），152.1（C-2），111.5（C-3），128.2（C-3a），29.3（C-4），53.4（C-5），62.4（C-6），35.2（C-7），136.5（C-7a），127.3（C-8），127.9（C-9），127.0（C-10），128.4（C-11），132.2 （C -11a），60.2（1 -OCH3），56.0（2 -OCH3），44.0（6 -NCH3）。以上数据确定了化合物8的结构，与文献报道［20］相一致，因此确定其为荷叶碱（nuciferine）。

化合物9为淡黄色无定形粉末（氯仿），m. p. 128～130℃，不溶于水，能溶于氯仿、二氯甲烷等有机溶剂。TOF-ESI-MS m/z：312.383 2[M+H]+，经数据库检索推断其分子式为C19H22NO3。1HNMR （CDCl3，500 MHz）δ：6.68（1H，s，H-3），3.25（1H，m，Hβ-4），2.94（1H，m，Hβ-4），3.48（1H，dd，J = 11.8，7.3 Hz，Hβ-5），2.94（1H，m，Hβ-5），4.05（1H，br.s，H-6a），2.64（1H，m，Hβ-7），2.45（1H，dd，J = 12.0，6.1 Hz，Hβ-7），6.92（1H，dd，J = 5.9，2.6 Hz，H-8），6.41 （1H，dd，J = 11.6，1.9 Hz，H -9），6.29（1H，dd，J = 11.6，2.1 Hz，H-11），6.94（1H，dd，J = 6.2，2.8 Hz，H-12），3.62（3H，s，1-OCH3），3.82（3H，s，2-OCH3），2.66（3H，s，6-NCH3）。13CNMR（CDCl3，125 MHz）δ：144.9（C-1），132.8（C-1a），126.3（C-1b），154.3（C-2），111.9（C-3），130.3（C-3a），26.0（C-4），54.6（C-5），65.3（C-6a），45.0（C-7），50.8（C-7a），152.6（C-8），128.6（C-9），185.9（C-10），127.9（C-11），148.8 （C-12），61.0（1-OCH3），56.3（2-OCH3），41.8（6-NCH3）。以上数据确定了化合物9的结构，与文献报道［21］相一致，因此确定其为前荷叶碱（pronuciferine）。

化合物10为黄绿色无定形粉末（石油醚b. p. 30～60℃），m. p. 186～187℃，不溶于水，易溶于氯仿、二氯甲烷、甲醇等有机溶剂。1HNMR（CDCl3，500 MHz）δ：7.23（1H，s，H-3），7.81（1H，d，J = 4.95 Hz，H-4），8.91（1H，d，J = 4.83 Hz，H-5），8.58（1H，d，J = 7.74 Hz，H-8），7.58（1H，t，J = 7.5 Hz，H-9），7.76 （1H，t，J = 8.14 Hz，H-10），9.18（1H，d，J = 8.25 Hz，H-11），4.11（3H，s，1-OCH3），4.02（3H，s，2-OCH3）。13CNMR（CDCl3，125 MHz）δ：143.9（C-1），155.5（C-2），105.1（C-3），134.9（C-3a），122.1（C-4），143.5 （C-5），155.5（C-6a），181.2（C-7），130.7（C-7a），127.0（C-8），127.3（C-9），132.9（C-10），127.5（C-111），134.1（C-11a），120.8（C-11b），122.1（C-11c），59.2（1-OCH3），54.8（2-OCH3）。以上数据确定了化合物10的结构，与文献报道［22］相一致，因此确定其为莲明碱（lysicamine）。

化合物11为橘红色固体（石油醚b. p. 30～60℃），m. p. 280℃（分解），不溶于水，易溶于氯仿、二氯甲烷、甲醇等有机溶剂。1HNMR（CDCl3，300 MHz）δ：8.31（1H，s，H-3），7.55（1H，s，H-7），7.91（1H，dd，J = 9.51，5.85 Hz，H-8）7.68（2H，dd，J = 9.33，1.83 Hz，H-9和H-10），9.55（1H，dd，J = 9.69，4.74 Hz，H-11），4.15，4.12（各3H，s，1-OCH3和2-OCH3），3.67（3H，s，6-N-OCH3）。13CNMR（CDCl3，75 MHz）δ：114.3（C-3），113.4（C-7），128.9（C-8），127.7和

127.7（C-9或C-10），123.8（C-11），57.5（1-OCH3），56.5（2-OCH3），52.6（6-N-OCH3）（注意：由于样品量太少，季碳的信号太弱，没能收集到，因此未能对其进行归属）。以上数据确定了化合物11的结构，与文献报道［23］相一致，因此确定其为N-甲氧基头花千金藤二酮B（N-methoxycepharadione B）。

化合物12为无色针状结晶（冰水），m. p. 112～113℃，能溶于氯仿、二氯甲烷、甲醇和水。1HNMR （DMSO-d6，500 MHz）δ：3.50（2H，t，J = 6.7Hz，H-3），2.89（2H，t，J = 6.7Hz，H-4），6.68（1H，s，H-5），7.36（1H，s，H-8），2.98（3H，s，2-NCH3），3.80，3.75（各3H，s，6-OCH3和7-OCH3）。13CNMR（DMSO-d6，125 MHz）δ：163.7（C-1），47.7（C-3），26.8（C-4），132.2（C-4a），110.2（C-5），151.5（C-6），147.5（C-7），110.3（C-8），121.5（C-8a），34.5（2-NCH3），55.6，55.7（6-OCH3和7-OCH3）。以上数据确定了化合物12的结构，与文献报道［24，25］相一致，因此确定其为N-甲基紫堇定（N-methylcordaldine）。

4　结语

从莲子心脂溶性部位共获得并鉴定了12个单体化合物，其中9个成分为生物碱。6个酚性化合物分别为l-薄荷醇（1），甲基莲心碱（2），亚美罂粟碱（3），4'-甲氧基-N-甲基衡州乌药碱（4），异莲心碱（5），莲心碱（6）；5个非酚性化合物分别为?-谷甾醇（7），荷叶碱（8），前荷叶碱（9），莲明碱（10），N-甲氧基头花千金藤二酮B（11）和N-甲基紫堇定（12），他们的化学结构式见图1。其中1、4、10、11和12则为该植物中首次发现的化合物。

图1　从莲子心中所得化合物1～12的化学结构式Fig. 1 Structures of the compounds（1-12）isolated from embryo loti

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Isolation and Identification of the Lipophilic Alkaloids of Embryo Loti

LI Ping，YANG Guangming，ZHANG Yulin，GU Zhiyang，LI Meng，PAN Yang*
（School of Pharmacy，Nanjing University of Chinese Medicine，Nanjing 210046，China）

Abstract：To further isolate and identify the lipophilic alkaloids（active ingredient）from the Chinese herb，embryo loti（the green embryo of mature seed of Nelumbo nucifera Gaertn.）. According to the chemical properties of lipophilic compounds and phenolated alkaloids，the lipophilic components of embryo loti were separated into two groups：the phenolic and the non-phenolic components. Then various column chromatographic techniques were used to isolate and purify the two components. The chemical structures of the compounds were determined from the analysis of their physicochemical properties and spectrum study，i. e.，UV，IR，MS，1H NMR，13C NMR and 2D-NMR，ect.. Tweleve different monomers were obtained from the lipophilic extraction of embryo loti，and 10 of them were identified as alkaloids. Six phenolic compounds were identified，book=20,ebook=25including l- menthol，neferine，amepavine，4'-methoxy-N-methyl coclaurine，isoliensinine and liensinine. Six non-phenolic compounds were also determined，such as -sitosterol，nuciferine，pronuciferine，lysicamine，N-methoxycepharadione B and N-methylcordaldine. Among them，lmenthol，4'-methoxy-N-methyl coclaurine，lysicamine，N-methoxycepharadione B and N-methylcordaldine were first reported here.

Keywords：Nelumbo nucifera Gaertn.，l-menthol，4'-methoxy-N-methyl coclaurine，lysicamine，N-methoxycepharadione B，N-methylcorydaldine

*通信作者：潘扬（1964—），男，江苏扬州人，理学博士，研究员，博士研究生导师，主要从事中药化学与生物技术研究。E-mail：y.pan2006@163.com

作者简介：国家自然科学基金项目（81373295）；江苏省高校优势学科建设工程资助项目（ysxk－2014）。

收稿日期：2014-11-24

中图分类号：S 645

文献标志码：A

文章编号：1673—1689（2016）01—0019—09