胆木叶化学成分研究

2010-10-13 08:41苏奎龚敏周静邓世明
关键词:谷甾醇木叶场区

苏奎,龚敏,周静,邓世明

(1石河子大学食品学院,石河子832000;2海南大学海洋学院,海口570228)

胆木叶化学成分研究

苏奎1,2,龚敏1,周静1,邓世明2

(1石河子大学食品学院,石河子832000;2海南大学海洋学院,海口570228)

为分析胆木叶中的化学成分,为胆木叶的应用提供理论依据。采用溶剂提取及硅胶柱色谱进行分离,通过理化性质和光谱分析鉴定其结构。结果可知:从胆木叶的脂溶性部位分离得到了7个化合物,鉴定了其中的5个化合物,分别是1:β-谷甾醇棕榈酸酯、2:豆甾-4-烯-3-酮、3:β-谷甾醇、4:24-烯-环阿尔廷酮和5:双-[(2-乙基)己基]邻苯二甲酸酯;其中1和4两个化合物是首次从胆木叶中得到的。

胆木叶;化学成分;结构鉴定;甾体类

胆木(Nauclea officinalis Merr.Chun)别名乌檀、熊胆树、树黄柏,为茜草科乌檀属乔木。全国分布于广东、广西、云南等省区。药用枝条、树干和根,砍成块,晒干。全年可采。性味苦,寒,具有清热泻火之功效,用于外感发热,急性扁桃体炎,咽喉炎,支气管炎,肺炎,肠炎,痢疾,急性黄疸,胃痛等[1]。胆木在海南有大面积种植,目前市场上出售的有“胆木注射液”和“胆木浸膏片”中药制剂,药用部位是胆木的茎皮,对胆木是毁灭性的开发,而胆木有大量的树叶,又经预实验和抑菌活性试验可知,胆木叶有和胆木据有很相似的化学成分。

为可持续开发利用胆木,本研究对其叶的化学成分进行了系统分离,从脂溶性部位分离得到了7个化合物,鉴定了其中5个化合物的结构,分别是β-谷甾醇棕榈酸酯(β-sitosterol palmitate,1),豆甾-4-烯-3-酮 (stigmast-4-en-3-one,2),化合物3β-谷甾醇(β-sitosterol,3),化合物4 24-烯-环阿尔廷酮 (9,19-cyclolanost-24-en-3-one,4),化合物5 双-[(2-乙基)己 基 ]邻 苯 二 甲 酸 酯 (di-(2-ethylhexyl)phthalate,5),其中化合物1和4是首次从胆木叶中得到的。

1 材料与仪器

柱层析材料为青岛海洋化工厂生产的100-200,200-300目硅胶;薄层层析材料为青岛海洋化工厂生产的硅胶G,60H,GF254型硅;凝胶Sephadex LH-20为瑞典Amersham Biosciences生产。所用试剂均为工业纯,经过重蒸后使用。

核磁共振谱由Bruker AM-400.0型核磁共振仪测定(TMS为内标),核磁共振氢谱(1H NMR)在400.13MHz下测定,核磁共振碳谱(13C NMR)在100.6MHz下测定。ZF-6型三用紫外分析仪(上海嘉鹏科技有限公司)。

胆木叶由海南金光药业胆木种植基地提供,经海南大学海洋学院邓世明博士鉴定为茜草科乌檀属胆木(Nauclea officinalis Merr.Chun)。凭证标本存放于海南大学海洋学院。

2 方法与结果

2.1 提取与分离

将胆木鲜叶采摘后避光阴干,粗粉碎,后用95%的乙醇渗漉,连续1周。减压浓缩得胆木叶浸膏1.5kg。浸膏依次用石油醚(60~90℃)、氯仿、乙酸乙酯萃取划段,各段萃取液分别减压浓缩并回收溶剂。得石油醚段浸膏约300g,氯仿段浸膏约85g,乙酸乙酯段浸膏约85g,水层过大孔吸附树脂。

石油醚浸膏300g,经200~300目硅胶拌匀。用200~300目硅胶约7倍干法上柱,干法上样,用石油醚:乙酸乙酯(9∶1)-乙酸乙酯:甲醇(1∶1)作洗脱剂,梯度洗脱。

用薄层层析板点样,合并相同组分,分得三段。第Ⅰ段干法上柱,以石油醚:二氯甲烷=1∶0-1∶1进行梯度洗脱,得到两个单体化合物1(20mg)和4(21mg);第Ⅱ段葡聚糖凝胶LH-20分离后,干法上柱,以石油醚:二氯甲烷进行梯度脱,得化合物3(200mg);第Ⅲ段葡聚糖凝胶LH-20分离后,以二氯甲烷:乙酸乙酯进行梯度洗脱后得到2(15mg)和5(100mg)。

分离所得5个化合物结构详见图1。

图1 化合物1~5结构Fig.1Structures of compounds 1~5

2.2 结构鉴定及理化性质

2.2.1 化合物1

白色针状结晶(乙酸乙酯),mp88~90℃,分子式为C45H80O2。1H NMR (400MHz,CDCl3)δ:5.38(1H,d,J=4.8Hz),4.62 (1H,m),1.28(br.s,(CH2)n),1.04(3H,s),0.80~0.93(m,(CH3)5),0.69(3H,s,CH3)。

13C NMR谱显示有与β-谷甾醇一致的一组碳信号和一组脂肪酰基碳信号,13C NMR (100MHz,CDCl3)δ:37.0 (C-1),27.8(C-2),73.7(C-3),38.2(C-4),139.7(C-5),122.6(C-6),31.9(C-7,C-8),50.0(C-9),36.6(C-10),21.0 (C-11),39.8(C-12),42.3(C-13),56.7(C-14),24.3(C-15),28.2(C-16),56.1(C-17),11.8(C-18),19.3(C-19),36.2(C-20),18.8(C-21),34.0(C-22),26.2(C-23),45.9(C-24),29.1(C-25),19.8(C-26),19.0(C-27),23.1(C-28),12.0(C-29),脂肪链部分173.3(C-1′),34.7(C-2′),25.1(C-3′),29.2~29.7(C-4′~C-13′),31.9(C-14′),22.7(C-15′),14.1(C-16′)。

以上数据与文献[2-3]报道的β-谷甾醇棕榈酸酯波谱数据一致。确定该化合物1为β-谷甾醇棕榈酸酯。

2.2.2 化合物2

无色油状物,TLC展开后紫外灯(254nm)下无荧光,10%硫酸-乙醇溶液显灰色,分子式C29H48O。

1H-NMR (400MHz,CDCl3):δ0.71~1.18 之间共给出6个甲基的质子信号,低场区δ5.72(1H,s,H-4)为4位双键上的1个烯氢质子信号。

13C NMR (100MHz,CDCl3)谱中:共给出29个碳信号,低场区δ198.5为1个羰基碳信号,δ 122.7、170.5为2个烯碳信号,推测该化合物为甾体类化合物。29个碳信号归属为:δ:34.8(t,C-1),32.8(t,C-2),198.5(s,C-3),122.7(d,C-4),170.5(s,C-5),31.9(t,C-6),31.0(t,C-7),34.6 (d,C-8),52.7(d,C-9),37.5 (s,C-10),22.0(t,C-11),38.5(t,C-12),41.3(s,C-13),54.9(d,C-14),25.0(t,C-15),27.1(t,C-16),54.9(d,C-17),10.9(q,C-18),18.0(q,C-19),35.0(d,C-20),16.3(q,C-21),32.9(t,C-22),23.1(t,C-23),44.7(d,C-24),27.1(d,C-25),18.7(q,C-26),17.6(q,C-27),23.1(t,C-28),10.9(q,C-29)。

核磁共振1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:5.72(1H,s,4-H),2.38-1.30 为 甾 核 骨 架 和 侧 链 氢,1.18(s,3H,19-CH3),0.92(d,3H,J=6.4Hz,29-CH3),0.82-0.84(9m,H,3CH3-21,26,27),0.71(s,3H,18-CH3)。

光谱数据与文献中豆甾-4-烯-3-酮光谱数据一致,确定化合物2为豆甾-4-烯-3-酮。

2.2.3 化合物3

白色针状晶体(三氯甲烷),TLC展开后紫外灯(254nm)下无荧光,10%硫酸-乙醇溶液显红色,分子式C29H50O。

1H-NMR (400MHz,CDCl3)谱中:δ0.67~1.00之间共给出6个甲基的质子信号,低场区δ5.35(1H,br.s,H-6)为6位双键上的1个烯氢质子信号。

13C-NMR(100MHz,CDCl3)谱中:共给出29个碳信号,中场区δ71.8为1个羟基碳信号,δ140.7、121.7为2个烯碳信号,推测该化合物为甾体类化合物。29个碳信号归属为:δ:37.3(t,C-1),31.9(t,C-2),71.8(d,C-3),40.5(t,C-4),140.7(s,C-5),121.7(d,C-6),31.9(t,C-7),31.6(d,C-8),50.2(d,C-9),36.5(s,C-10),21.1(t,C-11),39.8(t,C-12),42.3(s,C-13),56.8(d,C-14),24.3(t,C-15),28.3(t,C-16),56.1(d,C-17),11.9(q,C-18),19.5(q,C-19),36.2(d,C-20),18.9(q,C-21),33.9(t,C-22),26.1(t,C-23),45.8(d,C-24),29.1(d,C-25),19.4(q,C-26),19.1(q,C-27),23.1(t,C-28),12.0(q,C-29)。

核磁共振1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:5.35(d,1H,J=5.2Hz,6-H),3.56 (m,1H,3-H),2.27-1.49为甾核骨架和侧链氢,1.00 (s,3H,19-CH3),0.91(d,3H,J=6.9Hz,29-CH3),0.81-0.84(m,9H,3CH3-21,26,27),0.67(s,3H,18-CH3)。

光谱数据与文献[5]中β-谷甾醇光谱数据一致,确定化合物3为β-谷甾醇。

2.2.4 化合物4

白色针晶(氯仿),TLC展开后紫外灯(254nm)下无荧光,10%硫酸-乙醇溶液呈红色。分子式为C30H48O。

EI-MS显示出特征峰440[M]+,424[M-O]+,409[M-O-CH3]+,m/z,440,424,409,395,380,355,270,205,175,147,107,95,69,55。

1H-NMR (400MHz,CDCl3)谱中:高场区δ0.58(d,1H,J=4.4Hz,H-19)与δ0.78(d,1H,J=4.3Hz,H-19)为环阿尔廷型三萜19位亚甲基上2个质子的特征信号,δ0.88~1.73之间共给出7个甲基的质子信号,低场区δ5.10(1H,br..s,H-24)为24位双键上的1个烯氢质子信号。

13C-NMR(100MHz,CDCl3)谱中:共给出30个碳信号,低场区δ216.6为1个酮羰基碳信号,δ130.9、125.2为2个烯碳信号,推测该化合物为9,19环阿尔廷型三萜类化合物。30个碳信号归属为:δ216.6(C-3)、130.9 (C-25)、125.2 (C-24)、52.3(C-17)、50.2 (C-4)、48.7(C-14)、48.4 (C-5)、47.9(C-8)、45.3 (C-13)、37.5(C-2)、36.3 (C-22)35.8(C-20)、35.5 (C-15)、33.4 (C-1)、32.8 (C-12)、29.5(C-19)、28.1(C-7)、26.7 (C-16)、25.9 (C-10)、25.8(C-11)、25.7 (C-27)、24.9 (C-23)、22.1 (C-30)、21.5 (C-6)、21.1 (C-9)、20.7 (C-29)、19.3(C-18)、18.2(C-28)、18.0 (C-21)、17.6 (C-26)。

以上碳、氢谱数据与文献[6]报道的24-烯-环阿尔廷酮碳谱、氢谱数据对照一致,故鉴定化合物4为24-烯-环阿尔廷酮。

2.2.5 化合物5

黄色油状,10%硫酸-乙醇溶液显色由红色变为紫色,分子式C24H38O4。

核磁共振碳谱数据(13C-NMR,CDCl3,100MHZ)δ:68.3(t,C-1),39.6 (d,C-2),31.1 (t,C-3),23.6 (t,C-4),29.7 (t,C-5),14.3 (q,C-6),24.7 (t,C-7),11.3(q,C-8),167.9(s,C=O),133.4 (s,C-1′),129.6(d,C-2′),131.9(d,C-3′);核磁共振1H NMR(400MHz,CDCl3)δ:4.12(m,2H),1.69(m,1H)1.27-1.47 (m,8H),0.89 (t,3H,J=7.5HZ),0.93 (t,3H),7.74(m,1H),7.64(m,1H)。

光谱数据与文献[7]中双-[(2-乙基)己基]邻苯二甲酸酯一致,确定化合物5为双-[(2-乙基)己基]邻苯二甲酸酯。

3 讨论

胆木的化学成分研究主要集中在茎皮部位,本文对胆木叶化学成分进行了初步研究,主要集中在低极性部位,分离鉴定的主要成分为甾体类。国内外报道[8]胆木的主要成分为生物碱和三萜类,本文在胆木叶乙醇提取物的低极性段尚未分离得到生物碱成分,是否说明胆木叶与茎干化学成分有较大的差异、特别是胆木叶是否含有茎干类似的生物碱成分还需进一步的研究。

此外,文献[4]报道的胆木中抑菌活性物质是生物碱,而本文在胆木叶中分离出的非生物碱单体化合物是否据有良好的抑菌活性还需进一步的研究。

[1]邓世明.海南常用中草药名录[M].北京:中国科学技术出版社,2006:149.

[2]董学,王国荣,姚庆强.三棱的化学成分[J].药学学报,2008,43(1):63-66.

[3]黄平,Karagianis Gloria,韦善新,等.空桐树的化学成分研究[J].天然产物研究与开发,2008,20(2):271-274.

[4]宣伟东.中药胆木和云南狗牙花活性成分研究[D].上海:第二军医大学,2005.

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[6]王文泽,赵余庆,李铣.椒目的化学成分[J].沈阳药科大学学报,2006,23(2):91-92.

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[8]解飞.乌檀药用部位化学成分研究和指纹图谱研究[D].济南:山东大学,2006.

Chemical Constituents from Nauclea Officinalis Leaves

SU Kui1,2,GONG Min1,ZHOU Jing1,DENG Shiming2
(1Food College of Shihezi University,Shihezi 832000,China;2Hainan University,Haikou 570228,China)

To analyse the chemical constituents of Nauclea officinalis leaves.Compounds were isolated by solvent extraction and column chromatography with silica gel and their structures were elucidated by chemical evidence and spectral analysis.7compounds were isolated and 5compounds elucidated as(1)β-sitosterol palmitate,(2)stigmast-4-en-3-one,(3)β-sitosterol,(4)9,19-cyclolanost-24-en-3-one,(5)di-(2-ethylhexyl)phthalate.(1)and(4)were isolated from this plant leaves for the first time.

Nauclea;Nauclea officinalis;steroid

O623

A

2009-04-16

国家科技支撑计划项目(2007BAI27B04)

苏奎(1983-),男,硕士生,专业方向为天然产物化学。

周静(1956-),女,教授,从事天然产物研究与开发。

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