绵萆薢化学成分的分离与结构鉴定*

2016-11-08 15:21晁利平阮静雅刘艳霞韩立峰
天津中医药大学学报 2016年5期
关键词:吡喃分子离子甲氧基

晁利平,阮静雅,刘艳霞,韩立峰,王 涛,张 祎

(天津市中药化学与分析重点实验室,天津 300193)

绵萆薢化学成分的分离与结构鉴定*

晁利平,阮静雅,刘艳霞,韩立峰,王 涛,张 祎

(天津市中药化学与分析重点实验室,天津 300193)

[目的]对绵萆薢的化学成分进行研究。[方法]采用大孔吸附树脂、ODS、Sephadex LH-20等柱色谱及制备型高效液相色谱法对其所含化学成分进行分离、制备,并利用波谱学方法鉴定了结构。[结果]从绵萆薢提取物中分离鉴定了Tachioside(1)、Isotachioside(2)、3,5-二甲氧基熊果苷(3)、2,6-二甲氧基-4-羟基-苯酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(4)、淫羊藿次苷D2(5)、苯甲醇-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(6)和腺苷(7)等7个单体成分。[结论]化合物1~3为首次从薯蓣属中分离得到,4~7为首次从该植物中分离得到。

绵萆薢;化学成分;结构鉴定

DOI:10.11656/j.issn.1673-9043.2016.05.13

作为传统中药,绵萆薢(Dioscoreae spongiosae Rhizoma)以其干燥根茎入药,具有利湿去浊,祛风除痹之功效,用于治疗膏淋、白浊、白带过多、风湿痹痛、关节不利、腰膝疼痛等症[1],主产于湖南、湖北、浙江、江西、福建、广东及广西等地[2]。绵萆薢中含有的化学成分主要为甾体、二芳基庚烷、木脂素、有机酸及酯等[3]。药理活性研究表明,绵萆薢及其有效成分具有抗骨质疏松[4]、抗心肌缺血、抗肿瘤[5]、抗真菌、调血脂、降尿酸[6]、预防动脉粥样硬化等作用。临床上用于治疗乳糜尿、慢性前列腺炎、骨质疏松、风湿及类风湿性关节炎及骨关节炎等症状。

笔者在对绵萆薢化学成分研究的过程中,利用与文献[7-13]类似的方法,分离鉴定出7个单体化合物。其中,1~3为首次从薯蓣属中分离得到,4~7为首次从该植物中分离得到,结构见图1。

1 仪器与材料

Bruker500MR超导核磁共振波谱仪(瑞士Bruker公司,AvanceⅢ500MR),大孔吸附树脂(天津海光化工有限公司),ODS(ChromatorexODSMB,40~75μm,日本YMC有限公司);Sephadex LH-20(瑞典Ge Healthcare Bio-Sciences AB公司),Cosmosil 5C18-MS-Ⅱ制备柱和分析柱(250 mm×4.6 mm和250 mm×20 mm,均为5 μm,Japan,Nacalai Tesque公司),TLC Silica gel 60 F254(Aluminium sheets 20 cm×20 cm,德国Merck公司)。

色谱/分析纯氯仿、甲醇、乙腈、丙酮、冰醋酸等试剂购自天津康科德科技有限公司。

绵萆薢购自河北安国,由天津中医药大学李天祥副教授鉴定为薯蓣科植物绵萆薢(Dioscoreaspongiosa J.Q.Xi,M.Mizuno et W.L.Zhao)。

2 提取与分离

取绵萆薢干燥根(7.8 kg)经18、16倍量70% EtOH加热回流2次(3、2 h),合并滤液,减压回收溶剂,得浸膏1 150.0 g。上述浸膏(1 000.0 g)经D101大孔吸附树脂处理(H2O→95%EtOH→Acetone),得到 H2O、95%EtOH和 Acetone洗脱物分别为725.0、245.0及1.9 g。

95%EtOH洗脱物(150.0g)经硅胶柱层析[CHCl3-MeOH(100∶1→100∶3→100∶7,V/V)→CHCl3-MeOHH2O(10∶3∶1→7∶3∶1→6∶4∶1,V/V/V,下层)],共得12个组分(Fr.1~12)。

Fr.6(14.0 g)经ODS柱层析[MeOH-H2O(20∶80 →30∶70→40∶60→50∶50→60∶40→70∶30→80∶20→100∶0,V/V)],得到17个组分(Fr.6-1~6-17)。Fr.6-1(1170.0mg)经制备型高效液相色谱法(PHPLC)分离制备[CH3CN-H2O(3∶97,V/V)],得到17个组分(Fr.6-1-1~6-1-17)。Fr.6-1-6(26.9 mg)、6-1-9 (13.8 mg)、6-1-11(29.0 mg)、Fr.6-1-14(90.9 mg)分别经Sephadex LH-20凝胶柱层析(MeOH),得到Tachioside(1,20.0 mg)、Isotachioside(2,7.9 mg)、3,5-二甲氧基熊果苷(3,25.6 mg)和2,6-二甲氧基-4-羟基-苯酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(4,36.3 mg)。Fr.6-1-15(119.4 mg)经PHPLC分离制备[MeOHH2O(8∶92,V/V)+1%HAc],得到腺苷(7,50.0 mg)和淫羊藿次苷D2(5,36.0 mg)。Fr.6-3(241.0 mg)经PHPLC分离制备[CH3CN-H2O(10∶90,V/V)+1%HAc],得到苯甲醇-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(6,9.8 mg)。

3 结构鉴定

化合物1:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 301.093 2[M-H]-,确定其分子式为C13H18O(8Calcd for C13H17O8,301.092 9)。1H-NMR(500 MHz,C5D5N):δ 7.14(1H,br.s,H-3),7.04(1H,br.d,ca.J=9 Hz,H-5),7.13(1H,d,J=8.5 Hz,H-6),5.54(1H,d,J=7.0 Hz,H-1′),4.36(2H,m,overlapped,H-2′andH-3′),4.32(1H,dd,J=7.5、8.0Hz,H-4′),4.10(1H,m,H-5′),[4.38(1H,dd,J=4.5、11.5 Hz)、4.57(1H,br.d,ca.J=12 Hz),H2-6'],3.70 (3H,s,2-OCH)3。其1H-、13C-NMR(125 MHz,C5D5N,见表1)谱数据与文献[14]相对照,鉴定该化合物为Tachioside。

化合物2:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 301.092 8[M-H]-,确定其分子式为C13H18O1(3Calcd for C13H17O13,301.092 9)。1H-NMR(500 MHz,CD3OD):δ 6.46(1H,d,J=2.0 Hz,H-3),6.30(1H,dd,J=2.0、8.5 Hz,H-5),7.02(1H,d,J=8.5 Hz,H-6),4.70(1H,d,J=7.0 Hz,H-1'),3.44(2H,m,overlapped,H-2′and H-5′),3.33(1H,dd,J=7.5、8.0 Hz,H-3′),3.38(1H,dd,J=8.0、9.5 Hz,H-4′),[3.69(1H,dd,J=5.5、12.0 Hz)、3.86(1H,br.d,ca.J=12 Hz),H2-6′,3.81(3H,s,2-OCH3)。其1H-、13C-NMR(125 MHz,CD3OD,见表1)谱数据与文献[15]相对照,鉴定该化合物为Isotachioside。

化合物3:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 331.103 9[M-H]-,确定其分子式为C14H20O9(Calcd for C14H19O9,331.103 5)。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6):δ 6.38(2H,s,H-2,6),4.69(1H,d,J=7.5 Hz,H-1′),3.20(1H,dd,J= 7.5、9.0 Hz,H-2′),3.26(1H,dd,J=9.0、9.0 Hz,H-3′),3.11(1H,dd,J=9.0、9.0 Hz,H-4′),3.30(1H,m,H-5′),[3.40(1H,dd,J=5.0、12.0 Hz)、3.72(1H,m,overlapped),H2-6′],3.72(6H,s,3,5-OCH3)。其1H-、13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6,见表1)谱数据与文献[16]相对照,鉴定该化合物为3,5-二甲氧基熊果苷(koaburaside)。

化合物4:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 331.104 2[M-H]-,确定其分子式为C14H20O9(Calcd for C14H19O9,331.103 5)。1H-NMR(500 MHz,C5D5N):δ 6.55(2H,s,H-3,5),5.53(1H,d,J=7.0 Hz,H-1′),4.28(3H,m,overlapped,H-2′-4′),3.88(1H,m,H-5′),[4.30(1H,dd,J=5.5、12.0 Hz)、4.38(1H,dd,J=2.0、11.5 Hz),H2-6′],3.70(6H,s,2,6-OCH3)。其1H-、13CNMR(125 MHz,C5D5N,见表1)谱数据结合1H-1H COSY、HSQC、HMBC等2D-NMR谱的解析,鉴定该化合物为文献[17]所报道的2,6-二甲氧基-4-羟基-苯酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(2,6-dimethoxy-4-hydroxyphenol-1-O-β-D-glucopyranoside)。

化合物5:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 345.120 2[M+COOH]-,确定其分子式为C14H20O7(CalcdforC15H21O9,345.119 1)。1H-NMR(500 MHz,CD3OD):δ 7.14(2H,d,J=8.5 Hz,H-2,6),7.02(2H,d,J=8.5 Hz,H-3,5),2.76(2H,t,J= 7.0 Hz,H2-7),3.69(2H,t,J=7.0 Hz,H2-8),4.86 (1H,d,J=7.0 Hz,H-1′),3.45(2H,m,overlapped,H-2′and 3′),3.40(2H,overlapped,H-4′and 5′),[3.69(1H,m,overlapped)、3.88(1H,dd,J=1.5、13.0 Hz),H2-6′]。其1H-、13C-NMR(125 MHz,CD3OD,见表1)谱数据与文献[18]相对照,鉴定该化合物为淫羊藿次苷D(2Icariside D2)。

图1 绵萆薢中分离得到的化合物1~7

化合物6:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 315.110 0[M+COOH]-,确定其分子式为C13H18O(6CalcdforC14H19O8,315.1085)。1H-NMR(500 MHz,CD3OD):δ 7.42(2H,br.d,ca.J=7 Hz,H-2,6),7.33(2H,t,J=7.0 Hz,H-3,5),7.27 (1H,br.d,ca.J=7 Hz,H-4),4.67、4.93(1H each,both d,J=11.5 Hz,H2-7),4.35(1H,d,J=7.0 Hz,H-1′),3.25(2H,m,H-2′and 5′),3.35(1H,dd,J=7.5、8.0 Hz,H-3′),3.30(1H,dd,J=8.0、8.0 Hz,H-4'),[3.69(1H,dd,J=5.0、12.0 Hz)、3.90(1H,br.d,ca.J=12 Hz),H2-6′]。其1H-、13C-NMR(125 MHz,CD3OD,见表1)谱数据与文献[19]相对照,鉴定该化合物为苯甲醇-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(benzyl alcohol O-β-D-glucopyranoside)。

表1 化合物1~7的13C-NMR(125 MHz,δ)谱数据

化合物7:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS给出其准分子离子峰m/z 266.090 2[M-H]-,确定其分子式为C10H13N5O(4CalcdforC10H12N5O4,266.089 5)。1H-NMR(500 MHz,DMSO-d6):δ 8.17(1H,s,H-2),8.38(1H,s,H-8),7.38(2H,s,6-NH2),5.91(1H,d,J=5.5 Hz,H-1′),4.64(1H,dd,J=3.0、5.5 Hz,H-2′),4.18(1H,t,J=3.0 Hz,H-3′),4.00(1H,m,H-4′),[3.59 (1H,dd,J=4.0、12.0 Hz)、3.71(1H,dd,J=3.0、12.0 Hz),H2-5′]。其1H-、13C-NMR(125 MHz,DMSO-d6,见表1)谱数据与文献[20]相对照,鉴定该化合物为腺苷(Adenosine)。

4 结果

为了进一步扩大对绵萆薢的开发与利用,笔者运用色谱和波谱学方法,对绵萆薢的化学成分进行了研究,分离并鉴定了以下7个单体成分,分别是Tachioside(1)、Isotachioside(2)、3,5-二甲氧基熊果苷(3)、2,6-二甲氧基-4-羟基-苯酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(4)、淫羊藿次苷D2(5)、苯甲醇-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(6)、腺苷(7)。其中,化合物1~3为首次从薯蓣属中分离得到,4~7为首次从该植物中分离得到。

5 讨论

绵萆薢最早记录于《神农本草经》,历史久远且疗效显著。但国内外对绵萆薢化学成分的研究报道尚少,据文献报道,其化学成分主要是甾体皂苷、二芳基庚烷、木脂素类等;具有抗骨质疏松、抗心肌缺血、抗肿瘤、抗真菌、调血脂、降尿酸、预防动脉粥样硬化等药理作用。因此,进一步开发与利用该植物,加强其化学成分与药理活性的筛选,可对其临床治疗与应用有指导性意义。

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Isolation and structural identification of constituents from Dioscoreae spongiosae Rhizoma

CHAO Li-ping,RUAN Jing-ya,LIU Yan-xia,HAN Li-feng,WANG Tao,ZHANG Yi
(Key Laboratory of Traditional Chinese Medicinal Chemistry and Analytical Chemistry of Tianjin,Tianjin 300193,China)

[Objective]Study on chemical constituents of Dioscoreae spongiosae Rhizoma.[Methods]The chemical constituents were obtained by ODS,Sephadex LH-20 and PHPLC chromatorgraphy isolation,and identified by chemical and spectral analysis.[Results]The structures of seven comounds were elucidated to be tachioside(1),isotachioside(2),koaburaside(3),2,6-dimethoxy-4-hydroxyphenol-1-O-β-D-glucopyranoside(4),icariside D2(5),benzyl alcohol O-β-D-glucopyranoside(6),and adenosine(7),respectively.[Conclusion]Compounds 1~3 were obtained from Dioscoreae genus firstly,and 4~7 was isolated from the plant for the first time.

Dioscoreae spongiosae Rhizoma;chemical constituents;structural identification

R284

A

1673-9043(2016)05-0336-04

2016-05-04)

新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-12-1069);天津市高等学校创新团队培养计划资助项目(TD12-5033)。

晁利平(1989-),女,硕士研究生,主要从事中药化学与分析研究。

张 祎,E-mail:zhwwxzh@263.net。

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