王 琴,刘冬梅,赵平华,许 玲,李长江,王启砚*,何枭宇*
(1.荆门市中心医院,湖北 荆门 448000;2.荆门市食品药品质量检验所,湖北 荆门 448000;3.成都草源康生物科技有限公司,四川 成都 611130)
皮子药(麻口皮子药) 为芸香科植物野花椒ZanthoxylumsimulansHance 的干燥干皮及枝皮,主要分布于湖南、贵州、江西、江苏、浙江、安徽等省,具有祛风散寒、活血止痛、解毒消肿的功效,临床用于治疗风寒湿痹、腹痛泄泻、咽喉疼痛、牙龈肿痛、无名肿毒、跌打损伤、毒蛇咬伤、吐血、衄血[1-2]。目前,从该植物中分离得到的化学成分为木脂素、苯丙素、生物碱、甾醇、挥发油、黄酮等[3-6],但对该植物干皮和枝皮的系统研究较少,为明确该药用资源的药效物质基础,本研究采用多种色谱技术对皮子药的乙醇提取物开展全面的化学成分研究,从中分离得到8 个化合物,其中化合物1 为新化合物,化合物3、8 为首次从该植物中分离得到。
Bruker Avance Ⅲ600MHz 核磁共振波谱仪(德国Bruker 公司);AB SCIEX TripleTOF TM5600+四极杆-飞行时间串联质谱(美国AB Sciex 公司);Ultimate 3000 高效液相色谱仪(美国Thermo Fisher Scientific 公司);LC-100 半制备型液相色谱仪(上海伍丰科学仪器有限公司)。
Sephadex G-10 制备型C18色谱柱(300 mm×15 mm,10 μm) (大连依利特分析仪器有限公司);反相色谱硅胶(RP-18,德国Merck 公司);Sephadex LH-20 葡聚糖凝胶 (美国GE 公司);D101 型大孔吸附树脂(国药集团化学试剂有限公司);柱用正相硅胶(200~300 目)、TLC 硅胶板GF254(青岛海洋化工厂)。甲醇为色谱纯(国药集团化学试剂有限公司);其余试剂均为分析纯。
皮子药于2021 年购自成都草源康生物科技有限公司,经荆楚理工学院杨成雄教授鉴定为ZanthoxylumsimulansHance 的干皮及枝皮,植物样本(编号PZY-JCLG-202105) 存放在荆楚理工学院协同创新平台重点实验室。
取皮子药8 kg,阴干后粉碎过筛,用7 倍量95%乙醇回流提取3 次,每次4 h,合并提取液,减压浓缩至无醇味,得浸膏775 g。加水分散,依次用二氯甲烷、醋酸乙酯进行萃取,每部分萃取3次,合并萃取液,减压浓缩后得二氯甲烷部位、醋酸乙酯部位,剩余水溶液用1%醋酸正丁醇萃取2次,减压蒸干溶剂,得正丁醇部位。
二氯甲烷部位(54 g) 加适量石油醚、乙酸乙酯溶解,经硅胶柱,以石油醚-醋酸乙酯(50 ∶1~1 ∶1) 梯度洗脱,TLC 检识合并,得到Fr.A~Fr.D。Fr.D 经 Sephadex LH-20,以氯仿-甲醇(2 ∶1) 洗脱,得到Fr.D-1~Fr.D-2。Fr.D-1 经凝胶柱,以氯仿-甲醇(1 ∶1) 洗脱,得到化合物5(24.3 mg)。Fr.D-2 经硅胶柱,以氯仿-甲醇(5 ∶1~1 ∶1) 梯度洗脱,得到化合物6 (30.2 mg)、7(35.4 mg)。
醋酸乙酯部位(107 g) 加适量氯仿、甲醇溶解,经硅胶柱,以氯仿-甲醇(10 ∶1~1 ∶1) 梯度洗脱,TLC 检识合并,得到Fr.E~Fr.H。Fr.F~Fr.G 经Sephadex LH-20,以氯仿-甲醇(1 ∶2) 分离,再经RP-18 柱,以甲醇-1%醋酸水(60 ∶40)纯化,得到化合物4 (22.0 mg)、8 (18.7 mg)。
正丁醇部位(116 g) 加水混悬,经D101 大孔树脂柱,以10%、30%、50%、70% 乙醇梯度洗脱,得到Fr.J~Fr.M。Fr.L 经RP-18 柱,以甲醇-2%醋酸水(50 ∶50) 分离,再经半制备HPLC,以甲醇-2%醋酸水(40 ∶60) 纯化,得到化合物3(15.3 mg,tR=11.4 min);Fr.K 经半制备HPLC,以甲醇-2%醋酸水(10 ∶90~20 ∶80) 梯度洗脱,得到化合物1 (11.4 mg,tR=18.6 min)、2 (19.0 mg,tR=13.7 min)。
化合物1:白色无定形粉末,[α]D10=-23.9(c0.1,CH3OH),紫外光谱λCH3OH max (logε)为278.3 nm (3.42),IR (KBr)νmax为3 454、1 632、1 401、1 216、1 119 cm-1,HR-ESI-MSm/z:395.097 7 [M+Na]+,373.115 8 [M+H]+(计算值为C16H20O10Na,C16H21O10),推测分子式C16H20O10,不饱和度为7,1H-NMR、13C-NMR数据见表1。1H-NMR 中显示1 组苯环氢信号δH7.32(2H,brs),表明存在1 个1,3,4,5-四取代苯环结构,δC147.4、140.5、147.4 进一步表明其为氧取代苯环;HMBC 谱显示,δH3.90 (6H,s) (2个-OCH3片段) 与δC147.4 相关,δH7.32 (2H,brs) 与δC165.9 相关,故确定为丁香酰基;通过谱学数据对比,发现化合物1 与已知化合物绿原酸的高场信号相似,故推测为奎宁酸母核;HMBC 谱中,δH5.41 (1H,q,J=6.2 Hz) 与δC165.9 相关,由此可确定丁香酰基和奎宁酸母核的连接方式。最终确定化合物1 为新化合物,命名为3-O-丁香酰奎宁酸,其结构式和HMBC 相关见图1。
图1 化合物1 的结构和主要关联HMBC 图谱Fig.1 Structure and key HMBC correlations of compound 1
表1 化合物1 的1H-NMR、13C-NMR数据Tab.1 1H-NMR and 13C-NMR data on compound 1
化合物2:类白色粉末,HR-ESI-MSm/z:373.113 4 [M+H]+,分子式C16H18O9。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7.56 (1H,d,J=15.9 Hz,H-7'),7.05 (1H,d,J=2.0 Hz,H-2'),6.95 (1H,dd,J=8.2,2.0 Hz,H-6'),6.78(1H,d,J=8.2 Hz,H-5'),6.26 (1H,d,J=15.9,1.6 Hz,H-8'),5.33 (1H,td,J=9.0,4.5 Hz,H-3),4.17 (1H,td,J=3.2,2.5 Hz,H-5),3.73 (1H,dd,J=8.5,3.2 Hz,H-4),2.20 (2H,m,H-2),2.07 (2H,m,H-6);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:175.6 (C-7),167.3 (C-9'),148.2 (C-4'),145.7 (C-3'),145.4 (C-7'),126.4 (C-1'),121.6 (C-6'),115.1 (C-5'),113.8 (C-2'),113.7 (C-8'),74.7 (C-1),72.0 (C-3),70.6 (C-4),69.9(C-5),37.3 (C-6),36.8 (C-2)。以上数据与文献[7] 报道基本一致,故鉴定为绿原酸。
化合物3:白色针状结晶,HR-ESI-MSm/z:342.171 5 [M+H]+,分子式C20H24NO4。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:6.72 (1H,d,J=8.0 Hz,H-8),6.58 (1H,d,J=7.9 Hz,H-9),6.54 (1H,s,H-3),3.85 (1H,m,H-6),3.83(3H,s,2-OCH3),3.77 (3H,s,10-OCH3),3.49 (1H,dd,J=12.1,5.8 Hz,H-5a),3.24(3H,s,N-CH3),3.23 (1H,m,overlapped,H-5b),3.16 (1H,m,H-7a),2.97 (1H,m,H-7b),2.78 (3H,s,N-CH3),2.61 (1H,m,H-4a),2.38 (1H,m,H-4b);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:150.8 (C-2),149.6 (C-10),146.2 (C-11),145.8 (C-1),124.9 (C-7a),121.1 (C-8),120.8 (C-3a),119.9 (C-11a),117.2 (C-1a),116.7 (C-8),109.7 (C-9),108.7 (C-3),69.3 (C-6),60.7 (C-5),55.0(10-OCH3),54.8 (2-OCH3),52.6,42.2 (NCH3),30.1 (C-7),23.2 (C-4)。以上数据与文献[8-9] 报道基本一致,故鉴定为木兰花碱。
化合物4:无色油状物,HR-ESI-MSm/z:359.149 7 [M+H]+,分子式C20H22O6。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:6.96 (1H,d,J=1.7 Hz,H-2),6.94 (1H,d,J=1.7 Hz,H-2'),6.81 (1H,dd,J=8.1,1.7 Hz,H-6),6.79(1H,dd,J=8.1,1.7 Hz,H-6'),6.77 (1H,d,J=8.1 Hz,H-5),6.76 (1H,d,J=8.1 Hz,H-5'),4.83 (1H,d,J=6.2 Hz,H-7),4.41(1H,d,J=7.0 Hz,H-7'),4.09 (1H,brd,J=9.4 Hz,H-9a),3.85 (3H,s,3-OCH3),3.84(3H,s,3'-OCH3),3.82 (1H,dd,J=9.4,6.2 Hz,H-9b),3.77 (1H,dd,J=8.7,8.5 Hz,H-9'a),3.27 (1,dd,J=8.7,8.5 Hz,H-9'b),3.36 (1H,m,H-8),2.91 (1H,m,H-8);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:147.7 (C-3),147.4 (C-3'),146.0 (C-4),145.2 (C-4'),132.5 (C-1),129.9 (C-1'),118.8 (C-6),118.0 (C-6'),114.7 (C-5),114.6 (C-5'),109.4 (C-2),109.1 (C-2'),88.1 (C-7),82.1(C-7'),70.6 (C-9),69.2 (C-9'),55.0 (3,3'-OCH3),54.2 (C-8),49.9 (C-8')。以上数据与文献[10-12] 报道基本一致,故鉴定为表松脂酚。
化合物5:白色无定形粉末,HR-ESI-MSm/z:447.202 7 [M+H]+,分子式C24H30O8。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:6.68 (4H,s,J=1.7 Hz,H-2),4.75 (2H,d,J=4.2 Hz,H-7,7'),4.29 (2H,dd,J=9.2,6.9 Hz,H-9a,9'a),3.93 (2H,dd,J=9.2,3.6 Hz,H-9b,9'b),3.84 (12H,s,3,3',5,5'-OCH3),3.74 (6H,s,4,4'-OCH3),3.12 (2H,m,H-8,8');13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:153.3 (C-3,3',5,5'),137.4 (C-4,4'),137.0 (C-1,1'),102.7 (C-2,2',6,6'),85.9 (C-7,7'),71.6 (C-9,9'),59.7 (4,4'-OCH3),55.2 (3,3',5,5'-OCH3),54.3 (C-8,8')。以上数据与文献[13-14] 报道基本一致,故鉴定为鹅掌楸树脂酚B 二甲醚。
化合物6:无色胶状物,HR-ESI-MSm/z:353.140 7 [M-H2O+H]+,分子式C21H20O6。1HNMR (600 MHz,CD3OD)δ:6.97 (1H,brs,H-2'),6.91 (1H,brs,H-5'),6.90 (1H,brs,H-6'),6.88 (1H,d,J=1.6 Hz,H-2),6.84(1H,dd,J=8.0,1.6 Hz,H-6),6.77 (1H,d,J=8.0 Hz,H-5),5.92 (2H,s,-O-CH2-O-),4.71 (1H,d,J=5.2 Hz,H-7),4.70 (1H,d,J=5.2 Hz,H-7'),4.22 (2H,dd,J=9.1,6.9 Hz,H-9a,9'a),3.84 (2H,dd,J=9.1,4.3 Hz,H-9b,9'b),3.83 (3H,s,4'-OCH3),3.81(3H,s,3'-OCH3),3.10 (2H,m,H-8,8');13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:150.2 (C-3'),149.1 (C-4'),148.3 (C-3),147.6 (C-4),135.2 (C-1),133.8 (C-1),119.9 (C-6),119.0 (C-6'),112.1 (C-5'),110.3 (C-2'),108.9 (C-5),107.4 (C-2),101.5 (-O-CH2-O-),86.1 (C-7),86.0 (C-7'),72.2 (C-9),72.1 (C-9'),56.8 (4'-OCH3),56.7 (3'-OCH3),54.7 (C-8'),54.5 (C-8)。以上数据与文献[15-16] 报道基本一致,故鉴定为去甲槟郎碱。
化合物7:无色针状结晶,HR-ESI-MSm/z:353.140 0 [M-H2O+H]+,分子式C21H22O6。1HNMR (600 MHz,CD3OD)δ:6.99 (1H,d,J=1.3 Hz,H-2'),6.94 (1H,d,J=8.2 Hz,H-5'),6.92 (1H,dd,J=8.2,1.3 Hz,H-6'),6.88 (1H,d,J=1.6 Hz,H-2),6.85 (1H,dd,J=7.9,1.6 Hz,H-6),6.77 (1H,d,J=7.9 Hz,H-5),5.93 (2H,s,-O-CH2-O-),4.87(1H,d,J=6.1 Hz,H-7),4.42 (1H,d,J=6.9 Hz,H-7'),4.11 (1H,brd,J=9.4 Hz,H-9a),3.85 (1H,dd,J=9.4,6.3 Hz,H-9b),3.84 (3H,s,4'-OCH3),3.82 (3H,s,3'-OCH3),3.78 (1H,dd,J=9.1,8.2 Hz,H-9'a),3.40 (1H,m,H-8),3.24 (1H,dd,J=9.1,8.2 Hz,H-9'b),2.90 (1H,m,H-8');13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:149.5 (C-3),148.7 (C-4),148.6 (C-3'),147.9 (C-4'),135.8 (C-1'),132.0 (C-1),120.3 (C-6'),118.0 (C-6),111.7 (C-5),109.8 (C-2),108.9 (C-5'),107.1 (C-2'),101.5 (-O-CH2-O-),88.5 (C-7'),82.7 (C-7),71.5 (C-9'),70.3 (C-9),56.3 (3-OCH3),56.4 (4-OCH3),55.1 (C-8'),50.9 (C-8)。以上数据与文献[17] 报道基本一致,故鉴定为辛夷脂素。
化合物8:无色油状物,HR-ESI-MSm/z:449.195 1 [M+Na]+,分子式C25H30O6。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:6.98 (1H,d,J=1.5 Hz,H-2'),6.97 (1H,d,J=1.5 Hz,H-2),6.91 (1H,d,J=8.2 Hz,H-5'),6.89 (1H,dd,J=8.2,1.5 Hz,H-6'),6.80 (1H,dd,J=8.1,1.5 Hz,H-6),6.77 (1H,d,J=8.1 Hz,H-5),5.46 (1H,brt,H-2″),4.85 (1H,d,J=6.1 Hz,H-7),4.54 (2H,brd,J=6.7 Hz,H-1″),4.44 (1H,d,J=7.0 Hz,H-7'),4.12(1H,brd,J=9.6 Hz,H-9a),3.86 (3H,s,3-OCH3),3.84 (1H,m,H-9b),3.83 (3H,s,3'-OCH3),3.79 (1H,brt,H-9'a),3.38 (1H,m,H-8'),3.28 (1H,brt,H-9'b),2.93 (1H,m,H-8),1.77 (3H,brs,H-4″),1.73 (3H,brs,H-5″);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ:149.8 (C-3),147.8 (C-4),147.4 (C-3'),145.2 (C-4'),137.4 (C-3″),134.2 (C-1),129.9 (C-1'),119.8 (C-2″),118.4 (C-6),118.0 (C-6'),114.6 (C-5),113.7 (C-5'),109.8 (C-2),109.1 (C-2'),87.8 (C-7),82.1(C-7'),70.6 (C-9),69.3 (C-9'),65.6 (C-1″),55.0 (3'-OCH3),54.9 (3-OCH3),54.3(C-8'),49.9 (C-8),24.5 (C-4″),16.8 (C-5″)。以上数据与文献[17-18] 报道基本一致,故鉴定为planispine A。
课题组前期研究发现,皮子药醋酸乙酯部位和正丁醇部位具有抗氧化作用,因此,本研究采用多种色谱分离方法与波谱技术从皮子药中分离得到8个化合物,其中化合物1~2 为有机酸类,化合物3为生物碱类,化合物4~8 为木脂素类,该系列化合物可为其药效物质基础和生物活性研究提供参考,并可为其进一步开发利用提供依据。