掌叶木叶化学成分研究

2015-07-25 06:45郭志勇李在留
三峡大学学报(自然科学版) 2015年3期
关键词:患子乙腈梯度

张 娜 郭志勇 李在留 涂 璇 邹 坤

(三峡大学 生物与制药学院 天然产物研究与利用湖北省重点实验室,湖北 宜昌 443002)

掌叶木(Handeliodendronbodinieri(Levl.)Rehd.)为中国特有的珍稀濒危植物,属于无患子科掌叶木属植物,该属仅此一种[1],主要分布于贵州和广西的石灰岩山地.近年来,国内外学者对掌叶木的分类学、形态学、分子系统学和保护生物学等方面进行了研究报道,迄今为止,有关掌叶木化学成分的研究报道很少,仅见程菊英等研究报道[2],研究表明掌叶木的种子含油量很高,其种仁含油量52.6%.在脂肪酸中,油酸占26.9%,亚油酸占6.1%,花生烯酸占15.5%,芥酸占33.9%.其油清澈,有香味可以食用,也可作工业用油.为掌叶木的进一步保护和利用,本文对掌叶木叶化学成分进行研究,分离并鉴定了5个化合物,分别为(7S,8R)-二氢脱氢二松柏醇-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(1)、松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷(2)、Kaempferol-3-O-α-L-Rhamnopyranose(1 → 2)-β-D-glucopyranoside-7-O-α-L-Rhamnopyranoside (3 )、Kaempferol-3-O-β-D-glucopyranose(1→2)-α-L-Rhamno-pyranoside-7-O-α-L-Rhamnopyranoside (4)、Quercetin-3-O-β-D-glucopyranose(1→2)-α-L-Rhamnpyranoside-7-O-α-L-Rhamnopyranoside(5).化合物1~5均首次从该属植物中分离得到.

1 仪器和试剂

Bruker-ARX-400核磁共振波谱仪,瑞士Bruker公司,TMS为内标;DIONEX Ultimate 3000高效液相色谱仪,Ultimate 3000泵,Ultimate 3000检测器,美国;Waters 1525EF高效液相色谱仪,1525泵,2489检测器,Waters公司,美国;低温冷冻干燥机,美国LABCONCO公司;薄层预制板GF254硅胶粉,青岛盛海化工有限公司;D101型大孔吸附树脂,天津市海光化工有限公司;反相硅胶(YMC-GEL ODS-AA,C-18,S-5μm,12nm);制备柱 Diamonsil C18ODS 5 μm 250×4.6mm;分析柱大连依利特ODS 5μm 150×4.6mm I.D;高效液相用乙腈为色谱纯,其余试剂均为分析纯.

实验用掌叶木叶由广西大学李在留老师提供,其原植物标本于2013年4月采自同一地区,经李在留老师鉴定为 Handeliodendron bodinieri(Levl.)Rehd.,植物标本现保存于三峡大学天然产物研究与利用湖北省重点实验室内,标本编号为HBL20130427.

2 提取与分离

称取干燥掌叶木叶1.5kg,以70%工业乙醇为溶剂,在80℃条件下回流提取4次,合并提取液,减压浓缩成浸膏,然后用适量水悬浮,至完全溶解,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取.得各浸膏分别为2g、29g、150g,经薄层层析及高效液相色谱分析后,将正丁醇部位经D101大孔树脂除杂.经初步分离得到30%乙醇洗脱部分23g,60%乙醇洗脱部分17g,95%乙醇洗脱部分3g.将60%乙醇洗脱部分采用反相硅胶柱色谱进行分离,以甲醇-水系统梯度洗脱,共得到251个流分.合并相同流分,再用制备型HPLC分离.其中合并Fr168-170经HPLC制备(23%乙腈/水恒梯度洗脱,2mL/min)得到化合物1(20.5mg);合并Fr183-187经HPLC制备(30%乙腈/水恒梯度洗脱,2mL/min)得到化合物2(18mg);合并Fr145-153经HPLC制备(21%乙腈/水恒梯度洗脱,2mL/min)得到化合物 3(42.8mg);合并 Fr224-226经HPLC制备(30%乙腈/水恒梯度洗脱,2mL/min)得到化合物4(34.2mg);合并 Fr211-213经 HPLC制备(27%乙腈/水恒梯度洗脱,2mL/min)得到化合物5(22.5mg).经过高效液相制备方法进行精制,最终得到化合物1~5,其结构如图1所示.

图1 化合物1~5的结构式

3 结构鉴定

化合物1:白色无定型粉末(甲醇),分子式C26 H34O11,ESI-MS m/z:545[M+Na]+;1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:1.77(2H,m,H-8′),2.52(2H,t,J=8.0Hz,H-7′),3.38(2H,t,J=4.0Hz,H-9′),3.40(1H,m,H-8),3.76(3H,s,3-OCH3),3.79(3H,s,3′-OCH3),5.48(1H,d,J=8.0Hz,H-7),6.65(1H,d,J=2.0Hz,H-2′),6.70(1H,d,J=2.0Hz,H-6′),6.85(1H,dd,J=8.0,4.0Hz,H-6),6.97(1H,d,J=2.0Hz,H-2),7.07(1H,d,J=8.0Hz,H-5),4.90(1H,d,J=8.0Hz,Glc H-1),3.26~3.31(4H,m,Glc H-2~5),3.15(1H,m,Glc H-6α),3.63(1H,dd,J=20.0,8.0Hz,Glc H-6β);13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:135.5(C-1),135.2(C-1′),110.4(C-2),112.5(C-2′,5),115.3(C-5,2′),148.9(C-3),143.4(C-3′),146.1(C-4,4′),145.5(C-4′,4),128.8(C-5′),117.9(C-6),116.5(C-6′),86.5(C-7),31.6(C-7′),53.6(C-8),34.7(C-8′),63.1(C-9),60.2(C-9′),55.7(2×OCH3),100.0(Glc-C-1),73.2(Glc-C-2),77.0(Glc-C-3),69.7(Glc-C-4),76.9(Glc-C-5),60.7(Glc-C-6);以上数据与文献[3]一致,故鉴定为(7S,8R)-二氢脱氢二松柏醇-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷.

化合物2:白色无定型粉末(甲醇),分子式C26H32O11,ESI-MS(m/z):543[M +Na]+;1H-NMR(400MHz,DMSO-d6d6)δ:7.04(1H,d,J=8.0Hz,H-5),6.95(1H,d,J=1.6Hz,H-2),6.85(1H,dd,J=1.6,8.0Hz,H-6),6.72(1H,d,J=8.0Hz,H-5′),6.88(1H,d,J=2.0Hz,H-2′),6.75(1H,dd,J=1.6,8.0Hz,H-6′),4.66(1H,d,J=4.4Hz,H-7),4.60(2H,d,J=4.0Hz,H-7′),3.74(2H,m,H-9),3.74(2H,m,H-9′),3.10(1H,m,H-8),3.10(1H,m,H-8′),3.76(3H,s,OCH3),3.75(3H,s,OCH3),4.87(1H,d,J=8.0Hz,Glc H-1),3.24~3.85(5H,m,Glc H-2~6).13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:135.2(C-1),110.5(C-2),145.9(C-3),148.9(C-4),115.2(C-5),118.7(C-6),85.2(C-7),53.7(C-8),72.4(C-9),55.7(OCH3),132.2(C-1′),110.4(C-2′),145.8(C-3′),147.5(C-4′),115.1(C-5′),118.1(C-6′),84.9(C-7′),53.6(C-8′),70.9(C-9′),55.6(OCH3),100.1(Glc-C-1),73.2(Glc-C-2),76.9(Glc-C-3),69.7(Glc-C-4),77.0(Glc-C-5),60.7(Glc-C-6).以上数据与文献[4]对照,基本一致,故鉴定为松脂素-4-O-β-D-葡萄糖苷.

化合物3:淡黄色粉末(甲醇),分子式C33H40O19,ESI-MS(m/z):763[M+Na]+;1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:6.39(1H,brs,H-6),6.75(1H,brs,H-8),8.05(2H,d,J=8.8Hz,H-2′和 H-6′),7.92(2H,d,J=8.8Hz,H-3′和 H-5′);7-O-α-L-Rha:δ5.53(1H,s,H-1),3.84(1H,br s,H-2),3.62(1H,m,H-3),3.29(1H,m,H-4),3.54(1H,m,H-5),1.11(3H,d,J=6.16Hz,H-6);3-β-D-Glc:δ5.66(1H,d,J=8.8Hz,H-1),3.39(1H,m,H-2),3.36(1H,m,H-3),3.08(1H,m,H-4),3.4(1H,m,H-5),3.65(2H,m,H-6);2‴-α-L-Rha:δ5.09(1H,br s,H-1),3.54(1H,m,H-2),3.26(1H,m,H-3),3.04(1H,m,H-4),3.16(1H,m,H-5),0.80(3H,d,J=6.0 Hz,H-6);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:155.8(C-2),132.6(C-3),176.9(C-4),160.7(C-5),98.3(C-6),161.3(C-7),98.2(C-8),105.7(C-9),155.9(C-10),121.4(C-1′),130.9(C-2′),115.3(C-3′),160.1(C-4′),115.3(C-5′),130.9(C-6′);7-O-α-LRha:δ100.5(C-1),70.0(C-2),69.8(C-3),71.6(C-4),63.1(C-5),17.8(CH3);3-β-D-Glc:δ106.7(C-1),74.8(C-2),77.6(C-3),71.8(C-4),77.4(C-5),60.8(C-6);2‴-α-L-Rha:δ100.5(C-l),68.2(C-2),70.2(C-3),70.5(C-4),70.6(C-5),17.2(CH3).以上数据与文献[5]对照,基本一致,故鉴定为 Kaempferol-3-O-α-L-Rhamnopyranose(1→2)-β-D-glucopyranoside-7-O-α-L-Rhamncopyranoside.

化合物4:淡黄色粉末(甲醇),分子式C33H40O19,ESI-MS(m/z):763[M+Na]+;1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:6.20(1H,s,H-6),6.50(1H,s,H-8),7.71(2H,d,J=8.0Hz,H-2′和 H-6′),6.82(2H,d,J=8.0Hz,H-3′和 H-5′);7-O-α-L-Rha:δ5.47(1H,s,H-1),3.38(1H,m,H-2),3.32(1H,m,H-3),3.67(1H,m,H-4),3.30(1H,m,H-5),1.11(3H,d,J=6.0Hz,H-6);3-O-α-L-Rha:δ5.55(1H,s,H-1),4.15(1H,s,H-2),3.59(1H,m,H-3),3.19(1H,m,H-4),3.40(1H,m,H-5),0.86(3H,d,J=5.6Hz,H-6);Glc:δ4.30(1H,d,J=7.5Hz,H-1),3.39(1H,m,H-2),3.15(1H,m,H-3),3.60(1H,m,H-4),3.32(1H,m,H-5),3.37(2H,m,H-6);13CNMR(100MHz,DMSO-d6)δ:158.5(C-2),134.0(C-3),177.2(C-4),160.9(C-5),101.3(C-6),162.5(C-7),94.7(C-8),105.1(C-9),155.0(C-10),121.2(C-1′),131.3(C-2′,C-6′),116.7(C-3′,C-5′),159.3(C-4′);7-O-α-L-Rha:δ99.5(C-1),70.6(C-2),71.2(C-3),72.3(C-4),70.3(C-5),18.0(CH3);3-O-α-LRha:δ101.3(C-l),81.7(C-2),71.2(C-3),72.3(C-4),71.0(C-5),18.1(CH3);Glc:δ106.7(C-1),74.5(C-2),77.0(C-3),69.8(C-4),76.7(C-5),61.5(C-6).以上数据与文献[6]一致,故鉴定为 Kaempferol-3-O-β-D-glucopyranose(1→2)-α-L-Rhamnopyranoside-7-O-α-L-Rhamnopyranosid.

化合物5:淡黄色粉末(甲醇),分子式为C33H40O20,ESI-MS(m/z):779[M+Na]+;1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:6.45(1H,s,H-6),6.77(1H,s,H-8),6.89(1H,d,J=8.0Hz,H-5′),7.33(1H,dd,J=8.0,2.5Hz,H-6′),7.35(1H,d,J=2.5Hz,H-2′),7-O-α-L-Rha:δ5.55(1H,s,H-1),3.83(1H,m,H-2),3.32(1H,m,H-3),3.67(1H,m,H-4),3.30(1H,m,H-5),1.12(3H,d,J=6.0Hz,H-6);3-O-α-L-Rha:δ5.34(1H,s,H-1),4.20(1H,s,H-2),3.70(1H,m,H-3),3.19(1H,m,H-4),3.41(1H,m,H-5),0.86(3H,d,J=5.6Hz,H-6);Glc:δ4.36(1H,d,J=7.6Hz,H-1),3.38(2H,m,H-2),3.13(1H,m,H-3),3.60(1H,m,H-4),3.32(1H,m,H-5),3.38(2H,m,H-6);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:157.8(C-2),134.0(C-3),177.9(C-4),160.9(C-5),101.6(C-6),161.7(C-7),94.5(C-8),104.9(C-9),156.1(C-10),121.4(C-1′),115.7(C-2′),145.3(C-3′),148.9(C-4′),115.6(C-5′),120.3(C-6′);7-O-α-L-Rha:δ99.5(C-1),69.8(C-2),70.1(C-3),70.4(C-4),69.2(C-5),17.9(CH3);3-O-α-L-Rha:δ98.5(C-l),81.2(C-2),70.3(C-3),71.6(C-4),69.9(C-5),17.5(CH3);Glc:δ105.7(C-1),74.0(C-2),76.6(C-3),69.8(C-4),76.3(C-5),60.9(C-6).以上数据与文献[7,8]一致,故鉴定为 Quercetin-3-O-β-D-glucopyranose(1→2)-α-L-Rhamnpyranoside-7-O-α-L-Rhamnopranoside.

4 结论与讨论

本实验对掌叶木叶70%乙醇提取物中的正丁醇部位进行系统分离,从掌叶木叶中分离得到5个化合物,包括2个木脂素和3个黄酮苷,这些化合物都是首次从该属植物中分离得到.

无患子科植物富含三萜、黄酮、苯丙素、酚酸、甾类、生物碱等成分,如单种属植物文冠果就富含有三萜类化合物,大多数化合物都是新化合物且具有显著的抗癌、抗HIV活性[9].掌叶木同属于无患子科单种属植物,且生存环境特殊,但其化学成分与生物活性研究尚属空白,以上研究为掌叶木开发利用提供了重要的科学依据.

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