阮元,葛梦焕,李文,文春南,田若丹,盛蒙珂,刘淼,麻兵继(河南农业大学 农学院中药材系,郑州 450046)
唇形科(Labiatae)香科科属(Teucrium)植物在全球约有100~300种,遍布于世界各地,主产于地中海沿岸。我国有该属植物18种、10变种,分布于全国各地,但主要集中分布于西南部[1]。河南省香科科属植物资源主要分布在大别山、桐柏山和伏牛山地区,共有3种,即血见愁(T.viscidum)、庐山香科科(T.pernyi)和裂苞香科科(T.veronicoides);另有3变种,分别为微毛血见愁(T.viscidumvar.nepetoides)、光萼血见愁(T.viscidumvar.leiocalyx)和小叶穗花香科科(T.japonicumvar.microphyllum)[2–3]。香科科属部分植物在我国具有悠久的药用历史,其中血见愁全草入药用于治疗跌打损伤、出血、急性胃肠炎、消化不良、风湿性关节炎、肺脓疡、毒蛇咬伤、冻疮肿痛、疗疮疖肿等症[1]。
富含克罗烷型二萜被公认为香科科属植物的主要特征成分[4]。该属植物的化学成分,尤其是二萜类成分具有广泛的生物活性,如拒食、抗氧化、抗菌消炎、镇痛解痉、降压、降血糖和抗肿瘤等[5]。该属植物中结构丰富多样的克罗烷二萜引起了合成化学家的关注,例如Liu等[6]对该属植物中分离鉴定的teucvidin开展了全合成研究,Wu等[7]对克罗烷二萜结构片段开展了合成研究。
文献调研发现,关于河南产香科科属植物化学成分的研究报道仍是空白。因此,从该属植物中进一步挖掘利用结构新颖、生物活性良好的化学成分具有重要意义。本研究采集了伏牛山地区的微毛血见愁地上部分,首次对该变种的化学成分进行研究,以期发现结构新颖的活性次生代谢产物,为进一步开发利用香科科属植物资源提供一定的研究基础和理论支撑。
植物样品于2017年10月采自河南省伏牛山,经河南农业大学高致明教授鉴定为唇形科香科科属植物微毛血见愁(Teucrium viscidumvar.nepetoides)。标本(编号20171012)保存于河南农业大学农学院中药材系。
Avance Ⅲ 400 MHz超导核磁共振仪(瑞士Bruker公司);Waters 1525制备型高效液相色谱仪(美国Waters公司);ZORBAX SB-C18半制备柱(9.4 mm×250 mm,5 μm)(美国Agilent公司);amaZon离子阱质谱仪(德国布鲁克)。MCP500旋光仪(奥地利安东帕);薄层硅胶板GF254(青岛鼎康硅胶有限公司);柱色谱硅胶(80目,青岛海洋化工厂);Sephadex LH-20(美国通用);RP-C8(40~75 μm,日本富士);MCI(CHP20/P,75~150 μm,日本三菱);色谱甲醇、乙腈(天津四友);其他试剂均为分析纯(天津富宇)。
采集的微毛血见愁地上部分(10 kg),干燥后粉碎,95%乙醇浸提3次,每次3 d。提取液经减压浓缩除去乙醇后,加水混悬,用乙酸乙酯萃取,萃取液减压浓缩除去有机溶剂得乙酸乙酯浸膏(272 g)。乙酸乙酯浸膏经硅胶柱色谱,依次用二氯甲烷、二氯甲烷-丙酮(10∶1)、二氯甲烷-丙酮(1∶1)和甲醇洗脱,各洗脱部分分别收集,将提取物分成4个部分。二氯甲烷洗脱部分经硅胶柱色谱,用不同比例石油醚-丙酮洗脱,分离得到化合物3(9 mg)。二氯甲烷-丙酮(10∶1)洗脱部分经MCI柱色谱,90%甲醇洗脱,除去叶绿素,脱色后样品在二氯甲烷-甲醇溶液中析出暗红色沉淀和无色针晶,用二氯甲烷-甲醇(1∶1)反复洗涤,分别得到化合物4(63 mg)和化合物5(177 mg)。母液放置后析出无色透明片状结晶,即化合物2(63 mg)。脱色后样品18 g经C8反相柱色谱,用30%、50%、70%和100%甲醇依次洗脱。其中,50%甲醇部分在二氯甲烷-甲醇混合有机溶剂中析出淡黄色结晶化合物1(6 mg),经硅胶柱色谱,用不同比例石油醚-丙酮洗脱,分离得到化合物6(6 mg)。化合物结构见图1。
图1 化合物1~6的化学结构Fig 1 Chemical structures of compound 1-6
化合物1:淡黄色结晶(二氯甲烷-甲醇)。ESI-MSm/z:351 [M+Na]+。[α]20D+29.9°(c=0.06,CH3COCH3)。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δH:7.48,7.46(2H,m,H-16,H-15),6.41(1H,m,H-14),5.74(1H,m,H-6),5.37(1H,dd,J=10.0,7.3 Hz,H-12),2.72(1H,m,H-10),2.66(1H,dd,J=13.7,7.3 Hz,H-11a),1.22(3H,d,J=7.2 Hz,Me-17)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δC:23.7(C-1),23.3(C-2),18.8(C-3),123.8(C-4),166.6(C-5),76.8(C-6),31.8(C-7),35.8(C-8),51.1(C-9),43.1(C-10),42.8(C-11),71.7(C-12),124.3(C-13),108.0(C-14),144.4(C-15),140.0(C-16),17.7(C-17),173.8(C-18),176.2(C-20)。化合物1的核磁共振数据与参考文献[8]基本一致,故鉴定该化合物为teuflin。
化合物2:无色透明片状结晶(二氯甲烷-甲醇)。ESI-MSm/z:351 [M+Na]+。[α]20D-55.7°(c=0.20,CH3COCH3)。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δH:7.44(2H,overlap,H-16,H-15),6.35(1H,brs,H-14),5.35(1H,brt,J=8.0 Hz,H-12),5.00(1H,m,H-6),3.27(1H,m,H-10),2.58(1H,dd,J=13.9,8.3 Hz,H-11a),1.35(3H,d,J=7.2 Hz,Me-17)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δC:23.6(C-1),21.6(C-2),20.2(C-3),128.0(C-4),162.4(C-5),76.3(C-6),35.9(C-7),38.9(C-8),52.3(C-9),36.0(C-10),39.2(C-11),72.1(C-12),125.4(C-13),108.1(C-14),144.6(C-15),139.6(C-16),14.5(C-17),172.8(C-18),177.8(C-20)。该化合物的核磁数据与文献[9]基本一致,因此,鉴定该化合物为teucvidin。
化合物3:白色粉末。ESI-MSm/z:351 [M+Na]+。[α]20D+145.1°(c=0.35,CH3COCH3)。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δH:7.45(1H,t,J=1.6 Hz,H-15),7.41(1H,m,H-16),6.34(1H,dd,J=1.6,0.7 Hz,H-14),5.56(1H,ddd,J=9.2,3.3,1.0 Hz,H-12),4.96(1H,m,H-6),3.15(1H,m,H-4),2.85(1H,dd,J=13.5,9.2 Hz,H-11a),1.07(1H,d,J=7.2 Hz,H-15)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δC:22.4(C-1),23.4(C-2),21.2(C-3),39.7(C-4),132.1(C-5),74.7(C-6),31.8(C-7),35.4(C-8),51.1(C-9),129.0(C-10),40.5(C-11),71.9(C-12),126.2(C-13),107.7(C-14),144.4(C-15),138.6(C-16),15.3(C-17),176.2(C-18),176.7(C-20)。该化合物核磁数据与文献[10]基本一致,鉴定该化合物为isoteuflin。
化合物4:暗红色固体。ESI-MSm/z:361 [M+Na]+。1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δH:13.72(1H,s,14-OH),9.84(1H,s,11-OH),6.69(1H,brs,H-15),6.60(1H,s,H-6),4.08(1H,d,J=16.4 Hz,H-1a),2.45(1H,d,J=16.4 Hz,H-1b),2.47(3H,brd,J=0.9 Hz,Me-17),2.21(3H,brd,J=0.7 Hz,Me-18),1.91(3H,s,Me-19),1.56(3H,s,Me-20)。13C NMR(100 MHz,DMSO-d6)δC:45.9(C-1),196.9(C-2),136.0(C-3),146.6(C-4),162.4(C-5),123.5(C-6),190.6(C-7),109.0(C-8),132.8(C-9),42.9(C-10),129.3(C-11),151.0(C-12),117.8(C-13),156.0(C-14),101.3(C-15),150.2(C-16),14.2(C-17),12.1(C-18),17.7(C-19),25.2(C-20)。化合物4的核磁数据与文献[11]基本一致,鉴定该化合物为teuvincenone F。
化合物5:无色针晶(二氯甲烷-甲醇)。ESI-MSm/z:411 [M+H]+。[α]20D-33.9°(c=0.15,CH3COCH3),1H NMR(400 MHz,CDCl3)δH:5.33(1H,brd,J=5.2 Hz,H-6),5.20(1H,dd,J=12.5,7.5 Hz,H-23),3.51(1H,m,H-3),4.69(1H,m,H-26),1.64(3H,s,Me-27)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δC:37.4(C-1),32.1(C-2),71.9(C-3),42.5(C-4),140.9(C-5),121.8(C-6),32.1(C-7),31.8(C-8),50.3(C-9),36.7(C-10),21.2(C-11),39.9(C-12),42.4(C-13),57.0(C-14),24.5(C-15),28.9(C-16),56.0(C-17),12.2(C-18),19.6(C-19),40.4(C-20),21.0(C-21),137.4(C-22),130.2(C-23),52.2(C-24),148.8(C-25),109.7(C-26),20.4(C-27),25.9(C-28),12.4(C-29)。该化合物的核磁共振数据与文献[12-13]基本一致,故鉴定该化合物为22-dehydroclerosterol。
化合物6:白色粉末。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δH:10.38(1H,-OH),7.94(1H,dd,J=8.0,1.7 Hz,H-6),7.54(1H,m,H-4),7.05(1H,brd,J=8.0 Hz,H-3),6.95(1H,m,H-5)。13C NMR(100 MHz,CDCl3)δC:111.5(C-1),162.4(C-2),118.1(C-3),137.2(C-4),119.8(C-5),131.2(C-6),175.2(C-7)。该化合物的核磁共振数据与文献[14]基本一致,因此鉴定化合物6为水杨酸。
本研究首次对香科科属植物微毛血见愁的化学成分进行了研究,分离得到6个化合物,通过波谱分析手段鉴定分别为teuflin(1)、teucvidin(2)、isoteuflin(3)、teuvincenone F(4)、22-dehydroclerosterol(5)和水杨酸(6),所有化合物均为首次从该植物中分离得到。化合物1、2和3为克罗烷型二萜,系同分异构体,其中化合物1和2差异仅仅在于C-10的构型不同;而化合物2和3的差异仅在双键的位置不同。采用非选择性叶蝶法,化合物1在10 μg·cm-2叶片面积浓度条件下对三龄小菜蛾(Plutella xylostella)和三龄斜纹夜蛾(Spodoptera litura)的拒食率分别达到(84.2±2.9)%和(80.2±2.1)%[15];采用非选择性叶蝶法,当浓度为0.003 mol·L-1时,化合物2对四龄粘虫(Mythimna separata)的拒食率为52.6%[16]。这表明化合物1和2均具有显著的拒食作用。化合物4为松香烷型二萜,于1992年已被报道,但是关于其活性研究较少,近期研究表明该化合物能够显著抑制脂多糖(LPS)诱导的炎症反应[17]。化合物5在25 μmol·L-1浓度下对人乳腺癌MCF7细胞的抑制率为54.21%[13]。化合物6是一种天然的消炎药,同时也是一种植物激素。由此可见,该属植物的化学成分及其生物活性仍有较大的挖掘潜力,然而,针对该属植物化学成分的生物活性作用机制研究仍较少,有待于进一步加强。