北柴胡地上部分正丁醇层的化学成分研究

黄金，刘艳，潘娟，刘源，许振鹏，杨炳友，匡海学

(黑龙江中医药大学 北药基础与应用研究教育部重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150040)

柴胡为伞形科植物柴胡(BupleurumchineseDC.)或狭叶柴胡(BupleurumscorzonerifoliumWild.)的干燥根[1]，前者习称北柴胡，后者习称南柴胡或红柴胡。北柴胡具有退热、疏肝、升阳的功效，常用于治疗寒热往来、胸胁胀痛、月经不调等症，现代药理学研究表明，柴胡还具有较好的保肝作用和抗肿瘤、抗癫痫、抗抑郁活性[2-3]。北柴胡作为传统的大宗药材，市场需求量巨大，仅东北每年市场供应量高达千吨[4]，而北柴胡地上部分作为非传统药用部位，占全株植物总生物量的88.1%[5]，按此计算，每年东北三省丢弃浪费的北柴胡地上部分近万吨，辐射全国北柴胡植物药用资源浪费情况更加严重！通过文献查阅可知，北柴胡地上部分的现代药理学研究主要围绕解热保肝、抗炎、抗病毒和镇痛[6]等药理活性开展，而其化学成分的相关报道较少，为了进一步开发北柴胡植物资源，阐明其地上部分的药效物质基础，故对北柴胡地上部分正丁醇层化学成分进行研究，通过多种色谱手段及波谱学方法从中分离鉴定出9个化合物。

1 仪器与材料

旋转蒸发仪(EYELA公司)；AV-600型超导核磁共振仪(Bruker公司)；Q-TOF(ESI)高分辨质谱仪(Waters公司)；中压制备(布奇公司)；制备型高效液相色谱(岛津公司)；分析型高效液相色谱(Waters公司)；x-Bridge C18分析柱5 μm，4.6 mm×150 mm(Waters公司)；Shim-pack GIST C185 μm，20 mm×250 mm(岛津公司)；Sephadex LH-20(Pharmacia公司)；反相ODS(YMC公司)；柱色谱硅胶(200～300目)和薄层色谱硅胶(青岛海洋化工厂)；色谱甲醇(默克公司)。

北柴胡地上部分药材于2017年9月采自黑龙江省大庆市林甸地区。经黑龙江中医药大学药用植物学教研室樊锐锋副教授鉴定为伞形科植物北柴胡(BupleurumchineseDC.)的干燥地上部分，标本(20170910)保存于黑龙江中医药大学中药化学教研室。

2 提取与分离

将干燥的北柴胡地上部分药材(44.4 kg)适当粉碎，以8倍量70%乙醇溶液回流提取3次，每次1 h，减压浓缩得到浸膏(5.6 kg)。浸膏中加入适量蒸馏水，使之完全溶解分散，再分别使用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇(水饱和)进行萃取，其中得到正丁醇的萃取部位浸膏(0.6 kg)。取0.3 kg正丁醇萃取物经硅胶柱色谱分离，以二氯甲烷-甲醇系统为流动相(100:0～0:100)进行梯度洗脱，得到11个流分(Fr.1～Fr.11)。化合物1在Fr.6中重结晶得到(12 mg)，Fr.2～Fr.10经ODS柱色谱，甲醇-水(1:9～1:0)梯度洗脱，化合物9在Fr.10中析出得到(8.0 mg)。化合物2～8通过结合Sephadex LH-20柱色谱，利用制备型HPLC通过分离得到。其中化合物2(10.1 mg)，化合物3(9.2 mg)和化合物4(6.0 mg)从Fr.2中分离得到，化合物5(14.6 mg)，化合物6(11.8 mg)和化合物7(7.1 mg)从Fr.3中分离得到，化合物8(1.5 mg)从Fr.4中分离得到。结构式见图1。

图1 化合物结构

3 结构鉴定

化合物1:无色针晶。HR-ESI-MS m/z: 153.0763 [M+H]+，分子式为C5H12O5。1H-NMR (D2O, 600 MHz) δ: 3.80～3.84 (4H, m, H-1, H-5)，3.64-3.71 (3H, m, H-2, H-3, H-4)。13C-NMR (D2O, 150 MHz) δ: 72.2 (C-3)，72.1 (C-2, C-4)，62.3 (C-1, C-5)。上述数据与文献[7]报道基本一致，故鉴定为核糖醇。

化合物2: 黄色油状物。HR-ESI-MS m/z: 279.1595 [M+H]+，分子式为C16H22O4。1H-NMR (CD3OD, 600 MHz) δ: 7.72 (2H, dd, J = 5.7, 3.3 Hz, H-2, H-5)，7.61 (2H, dd, J = 5.7, 3.3 Hz, H-3, H-4)，4.29 (4H, t, J = 6.6Hz, H-8′, H-8″)，1.72 (4H, m, H-9, H-9′)，1.45 (4H, m, H-10, H-10′) ，0.97 (6H, t, J = 7.4Hz, H-11, H-11′)。13C-NMR (CD3OD, 150 MHz) δ: 132.4 (C-1, C-6)，129.9 (C-2, C-5)，133.6 (C-3, C-4)，169.3 (C-7, C-7′)，66.7 (C-8, C-8′)，31.7 (C-9, C-9′)，20.3 (C-10, C-10′)，14.0 (C-11, C-11′)。上述数据与文献[8]报道基本一致，故鉴定为邻苯二甲酸二丁酯。

化合物3: 无色带光泽鳞状物。HR-ESI-MS m/z: 257.2483 [M+H]+，分子式为C16H32O2。1H-NMR (CD3OD, 600 MHz) δ: 2.27 (2H, t, J = 7.4 Hz, H-2)，1.59 (2H, m, H-3)，1.29-1.32 (24H, m, H-4～H-15)，0.90 (3H, t, J = 6.9 Hz, H-16)。13C-NMR (CD3OD, 150 MHz) δ: 177.7 (C-1)，35.0 (C-2)，26.1 (C-3)，30.3-30.8 (C-4～C-13)，33.1 (C-14)，23.8 (C-15)，14.4 (C-16)。上述数据与文献[9]报道基本一致，故鉴定为棕榈酸。

化合物4: 无色固体。HR-ESI-MS m/z: 186.1131 [M+H]+，分子式为C9H15NO3。1H-NMR (CD3OD, 600 MHz) δ: 4.28 (1H, dd, J = 9, 4.4 Hz, H-5)，4.17 (2H, t, J = 6.6 Hz, H-7)，2.48 (1H, m, H-4a)，2.33 (2H, m, H-3)，2.14(1H, m, H-4b)，1.65 (2H, m, H-8)，1.40 (2H, m, H-9)，0.95 (3H, t, J = 7.4 Hz, H-10)。13C-NMR (CD3OD, 150 MHz) δ: 174.1 (C-2)，30.3 (C-3)，25.9 (C-4)，57.2 (C-5)，181.1 (C-6)，66.3 (C-7)，31.7 (C-8)，20.1 (C-9)，14.0 (C-10)。上述数据与文献[10]报道基本一致，故鉴定为焦谷氨酸正丁酯。

化合物5: 无色蜡状固体。HR-ESI-MS m/z: 249.1335 [M+H]+，分子式为C11H20O6。1H-NMR (CD3OD, 600 MHz) δ: 5.36 (1H, m, H-2)，4.32 (1H, dd, J = 11.8, 6.4 Hz, H-1a)，4.27 (1H, d, J=7.9 Hz, H-1′)，4.21 (1H, dd, J = 11.8, 7.7 Hz, H-1b)，3.87 (1H, dd, J = 12.0, 2.2 Hz, H-6′b)，3.67 (1H, dd, J = 12.0, 5.8 Hz, H-6′a)，3.27～3.35 (2H, m, H-3′, H-4′)，3.22 (1H, m, H-5′)，3.17 (1H, dd, J = 8.9, 8.0 Hz, H-2′)，1.75 (3H, s, H-4) ，1.70 (3H, s, H-5)。13C-NMR (CD3OD, 150 MHz) δ: 66.3 (C-1)，121.7 (C-2)，138.5 (C-3)，25.9 (C-4)，18.0 (C-5)，102.8 (C-1′)，75.0 (C-2′)，78.1 (C-3′)，71.7 (C-4′)，78.0 (C-5′)，62.8 (C-6′)。上述数据与文献[11]报道基本一致，故鉴定为3-methyl-but-2-en-1-yl β-D-glucopyranoside。

化合物6: 白色粉末。HR-ESI-MS m/z: 251.1494 [M+H]+，分子式为C11H22O6。1H-NMR (CD3OD, 600 MHz) δ: 4.23 (1H, d, J = 7.9 Hz, H-1′)，3.94 (1H, dt, J = 9.6, 7.0 Hz, H-1a)，3.86 (1H, dd, J = 12.0, 2.2 Hz, H-6′a)，3.66 (1H, dd, J = 12.0, 5.3 Hz, H-6′b)，3.56 (1H, dt, J = 9.6, 7.0 Hz, H-1b)，3.25-3.35 (3H, m, H-3′, H-4′, H-5′)，3.17 (1H, dd, J = 9.1, 7.9 Hz, H-2′)，1.74 (1H, m, H-3) ，1.51 (1H, q, J = 7.0 Hz, H-2) ，0.92 (6H, dd, J = 6.7, 1.0 Hz, H-4, H-5)。13C-NMR (CD3OD, 150 MHz) δ: 69.3 (C-1)，39.6 (C-2)，26.0 (C-3)，23.0 (C-4)，23.0 (C-5)，104.4 (C-1′)，75.1 (C-2′)，78.1 (C-3′)，71.7 (C-4′)，77.9 (C-5′)，62.8 (C-6′)。上述数据与文献[12]报道基本一致，故鉴定为3-methylbutan-1-ol β-D-glucopyranoside。

化合物7: 无色糖浆状物质。HR-ESI-MS m/z: 263.1495 [M+H]+，分子式为C12H22O6。1H-NMR (CD3OD, 600 MHz) δ: 5.44 (1H, m, H-4)，5.38(1H, m, H-3)，4.26 (1H, d, J = 7.9 Hz, H-1′)，3.87 (1H, o, H-1a)，3.85 (1H, o, H-6′a)，3.66 (1H, dd, J = 11.9, 5.4 Hz, H-6′b)，3.53 (1H, dt, J = 9.5, 7.4 Hz, H-1b)，3.24-3.36 (3H, m, H-3′, H-4′, H-5′)，3.17 (1H, dd, J = 9.1, 7.9 Hz, H-2′)，2.37 (2H, m, H-2) ，2.07 (2H, m, H-5)，0.96 (3H, t, J = 7.6 Hz, H-6)。13C-NMR (CD3OD, 150 MHz) δ: 70.4 (C-1)，28.8 (C-2)，125.8 (C-3)，134.5 (C-4)，21.5 (C-5)，14.6 (C-6)，104.3 (C-1′)，75.1 (C-2′)，78.1 (C-3′)，71.6 (C-4′)，78.0 (C-5′)，62.8 (C-6′)。上述数据与文献[13]报道基本一致，故鉴定为(Z)-3-hexenyl-O-β-D-glucopyranoside。

化合物8: 白色粉末。HR-ESI-MS m/z: 186.0878 [M+H]+，分子式为C7H11N3O3。1H-NMR (CD3OD, 600 MHz) δ: 8.32 (1H, s, H-4)，8.18 (1H, s, H-2)，6.43 (1H, t, J = 6.4 Hz, H-1′)，4.58(1H, o, H-4′)4.07 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-3′)，3.84 (1H, dd, J = 12.3, 2.7 Hz, H-5′a)，3.74 (1H, dd, J = 12.3, 3.2 Hz, H-5′b)，2.81 (1H, m, H-2′a)，2.41 (1H, m, H-2′b)。13C-NMR (CD3OD, 150 MHz) δ: 153.5 (C-2)，141.6(C-4)，89.9 (C-1′)，41.5 (C-2′)， 73.1(C-3′)，87.2 (C-4′)，63.6 (C-5′)。上述数据与文献[14]报道基本一致，鉴定为1-(2′-deoxy-β-D-erythro- pentofuranosyl)-1H-1,2,4-triazone。

化合物9: 白色无定形粉末。HR-ESI-MS m/z: 217.0977 [M+H]+，分子式为C12H12N2O2。1H-NMR (DMSO, 600 MHz) δ: 10.91(1H, s, 1-NH)，7.44 (1H, d, J = 7.9 Hz, H-4)，7.32 (1H, d, J = 7.9 Hz, H-7)，7.06 (1H, t, J = 7.5 Hz, H-6)，6.99 (1H, t, J = 7.5 Hz, H-5)，4.23 (1H, d, J = 15.4 Hz, H-8b)，4.16 (1H, d, J = 15.4 Hz, H-8a)，3.62 (1H, dd, J = 10.6, 5.0 Hz, H-11)，3.13 (1H, dd, J = 16.1, 5.0 Hz, H-12b)，2.81 (1H, dd, J = 16.1, 10.6 Hz, H-12a)。13C-NMR (DMSO, 150 MHz) δ: 126.2 (C-2)，106.5 (C-3)，127.7 (C-3a)，117.8 (C-4)，118.8 (C-5)，121.3 (C-6)，111.2 (C-7)，136.2 (C-7a)，40.4 (C-8)，169.4 (C-10)，56.4 (C-11)，22.8 (C-12)。上述数据与文献[15]报道基本一致，故鉴定为anoectochine。

4 结果与讨论

本研究对北柴胡地上部分正丁醇层展开了系统化学成分分离，共得到9个化合物，其中化合物4，8，9为首次从伞形科中分离得到，化合物5，6，7为首次从该植物中分离得到。北柴胡作为传统中药，市场需求量大，野生资源不断减少，但其地上部分没有得到充分的开发利用，柴胡植物资源遭到严重浪费。本文进一步丰富了北柴胡的化学成分，为北柴胡化学成分的研究提供参考，同时为进一步开发非药用部位的药效物质基础及药用植物资源提供科学依据。