淫羊藿化学成分分离鉴定*

2016-09-08 01:23柴士伟
天津中医药 2016年2期
关键词:场区甲氧基质子

柴士伟,刘 芳

淫羊藿化学成分分离鉴定*

柴士伟,刘芳

(天津中医药大学第一附属医院,天津300193)

[目的]研究淫羊藿叶的化学成分。[方法]综合运用溶剂法提取、萃取、正相硅胶、Sephadex LH-20、反相ODS以及制备高效液相色谱等分离纯化方法,对淫羊藿叶化学成分进行分离,通过质谱、核磁共振波谱等方法鉴定各单体化合物结构。[结果]从淫羊藿干燥叶的95%乙醇提取物(V/V)中共分离鉴定7个化合物,分别为2,3,4,6,7-五甲氧基-菲(1)、4,5,-二羟基-2,3,6-三甲氧基-9,10-二氢菲(2)、5,7,4′-三甲氧基-4-苯基香豆素(3)、3,5,7,4′-四甲氧基黄酮(4)、4-羟基-3-异戊二烯基-苯甲酸(5)、4-羟基肉桂酸甲酯(6)、4-羟基-(2E)-2-壬烯酸(7)。[结论]化合物1~7均为首次从淫羊藿属分离得到化合物。

淫羊藿;化学成分;结构鉴定

淫羊藿为小檗科淫羊藿属植物淫羊藿(Epimedium brevicornu Maxim.)、箭叶淫羊藿[Epimedium sagittatum(Sieb.et Zucc.)Maxim]、柔毛淫羊藿(Epimedium pubescens Maxim.) 或朝鲜淫羊藿(Epimedium koreanum Nakai)的干燥叶,具有补肾阳,强筋骨,祛风湿的功效。常用于肾阳虚衰,阳萎遗精,筋骨微软,风湿痹痛,麻木拘挛等[1-5]。文献报导其主要含有黄酮、菲、木脂素、酚苷以及紫罗酮类等化学成分[6-12]。本文采用有机溶剂萃取法,结合正相硅胶、Sephadex LH-20、反相ODS及制备高效液相等柱色谱法,从淫羊藿干燥叶体积分数95%乙醇提取物中分离鉴定了7个化合物,经波谱方法鉴定其结构分别为:2,3,4,6,7-五甲氧基-菲(1)、4,5,-二羟基-2,3,6-三甲氧基-9,10-二氢菲(2)、5,7,4′-三甲氧基-4-苯基香豆素(3)、3,5,7,4′-四甲氧基黄酮(4)、4-羟基-3-异戊二烯基-苯甲酸(5)、4-羟基肉桂酸甲酯(6)、4-羟基-(2E)-2-壬烯酸(7),其中化合物1~7均为首次从淫羊藿属植物分离得到。

1 药材、仪器和试剂

淫羊藿药材购买于河北省安国市药材市场,经天津中医药大学第一附属医院主任药师马瑛鉴定为小檗科淫羊藿属植物淫羊藿(Epimedium brevicornu Maxim.)的干燥叶,标本(20130125)存放于天津中医药大学第一附属医院饮片库房。

制备高效液相色谱仪为Agilent 1200 series(美国安捷伦公司);制备色谱柱:Agilent Eclipse XDBC18柱(250 mm×21.2 mm,7μm);Agilent 6410三重四级杆质谱仪(美国安捷伦公司);BRUKER AVANCEⅢ500超导核磁共振波谱仪(瑞士布鲁克公司,TMS为内标)。

柱层析硅胶(青岛海洋化工厂分厂);薄层层析板(天津思利达科技有限公司);反相ODS(50 μm,120 Å,日本YMC公司);Sephadex LH-20(美国GE公司);分析纯甲醇、乙醇、石油醚(60~90℃)、乙酸乙酯及色谱纯甲醇(天津市康科德科技有限公司)、分析纯二氯甲烷、氯仿、丙酮(天津市江天化工技术有限公司)。

2 提取与分离

20 kg淫羊藿干燥叶粗粉用8倍量体积分数为95%乙醇回流提取3次,每次2 h,滤过,合并滤液,50℃下减压回收,真空干燥得干膏3 800 g。取3 000 g,加去离子水10 000 mL混悬,用等体积的乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯层,减压浓缩得乙酸乙酯萃取物约1 000 g。对萃取物进行硅胶柱层析分离,二氯甲烷-丙酮(1∶0→10∶1→5∶1,2∶1→1∶1→0∶1)梯度洗脱,薄层(TLC)检识,合并相同流分,得8个流分(Fr.1-8)。

Fr.2(100g)经硅胶柱色谱,石油醚-丙酮(100∶0→0∶100)梯度洗脱,TLC检识,合并相同流分,得到12个流分,其中Fr.1.12(620 mg)经ODS开放柱色谱和制备高效液相色谱制备得到了化合物1(23 mg)。Fr. 4(112 g)经硅胶柱色谱,石油醚-丙酮(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到8个流分,其中Fr.4.7(1120mg)经ODS开放柱色谱和制备高效液相色谱分离得到了化合物2(34mg)和化合物4(90mg)。Fr.4.8(935mg)经ODS开放柱色谱和制备高效液相色谱分离得到了化合物3(10 mg)。Fr.6(160 g)经ODS开放柱色谱和制备高效液相色谱分离得到了化合物7(20 mg)。Fr.8(130 g)经硅胶柱色谱,二氯甲烷-甲醇(100∶0→0∶100)梯度洗脱,TLC检识,合并相同流分,得到15个流分,其中Fr.8.8(510 mg)经sephadex LH-20(甲醇洗脱)及ODS开放柱色谱和制备高效液相色谱分离得到了化合物5(65 mg);Fr.8.15(620 mg)经sephadex LH-20及ODS开放柱色谱和制备高效液相色谱分离得到了化合物6(35 mg)。化合物1~7的结构式见图1。

3 结构鉴定

化合物1:白色无定形粉末,易溶于甲醇。在正离子MS谱中,可观测到准分子离子峰m/z:329.1[M+H]+,推测其分子量为328。在1H-NMR(500MHz,CD3OD)谱低场区,可以观测到5个芳香氢质子信号:δ 7.19(1H,s,H-1),7.30(1H,s,H-8),7.52(1H,d,J=8.5 Hz,H-10),7.57(1H,d,J=8.5 Hz,H-9),9.03(1H,s,H-5);在中高场区可以观测到5个甲氧基质子信号δ3.97(3H,s,7-OCH3),3.97(3H,s,3-OCH3),3.98(3H,s,2-OCH3),3.99(3H,s,4-OCH3),4.01(3H,s,6-OCH3)。在13C-NMR(125 MHz,CD3OD)谱上出现14个相应的芳香碳信号:δ106.6(C-1),153.2(C-2),143.8(C-3),152.7(C-4),108.9(C-5),150.2(C-6),149.6(C-7),109.7(C-8),127.3(C-9),126.0(C-10),119.7(C-4a),125.6(C-4b),128.9(C-8a)和131.2(C-10a),以及5个甲氧基信号:δ56.2(2-OCH3),61.7(3-OCH3),61.1(4-OCH3),56.4(6-OCH3)和56.3(7-OCH3)。1H、13C-NMR谱数据与文献对照[13],结果基本一致,鉴定化合物1为2,3,4,6,7-五甲氧基-菲。

化合物2:白色无定形粉末,易溶于甲醇。在正离子ESI-MS谱中,可以观测到准分子离子峰m/z:303.0[M+H]+,推测其分子量为302。在1H-NMR(500 MHz,CD3OD)谱低场区,可以观测到3个芳香氢质子信号:δ 6.60(1H,s,H-1),6.80(1H,d,J=8.0 Hz,H-8),6.84(1H,d,J=8.0 Hz,H-7);在高场区可以观测到一组脂肪氢质子信号:δ 2.61(4H,br s,H-9,10)及3个甲氧基质子信号δ 3.82(3H,s,3-OCH3),3.87(3H,s,2-OCH3),3.88(3H,s,6-OCH3)。在13CNMR(125 MHz,CD3OD)谱上出现12个相应的芳香碳信号:δ 105.6(C-1),153.4(C-2),137.8(C-3),148.3(C-4),142.6(C-5),149.0(C-6),110.8(C-7),120.2(C-8),116.4(C-4a),122.4(C-4b),133.8(C-8a)和137.7(C-10a),以及2个脂肪碳和3个甲氧基信号:δ 31.6(C-9),32.7(C-10),56.8(2-OCH3),61.2(3-OCH3)和56.5(6-OCH3)。1H、13C-NMR谱数据与文献对照[14],结果基本一致,鉴定化合物2为4,5,-二羟基-2,3,6-三甲氧基-9,10-二氢菲。

图1 化合物1~7结构Fig.1 Structures of compounds 1~7

化合物3:白色无定形粉末,易溶于甲醇。在正离子ESI-MS谱中,可以观测到准分子离子峰m/z:312.9[M+H]+,推测其分子量为312。在1H-NMR(500 MHz,CD3OD)谱低场区,可以观测到一组AA′BB′芳香氢质子信号:δ 6.99(2H,d,J=8.5 Hz,H-3′,5′),7.81(2H,d,J=8.5 Hz,H-2′,6′),还可观测到3个孤立的芳香质子信号:δ 6.41(1H,s,H-6),6.51(1H,s,H-3),6.64(1H,s,H-8);在中高场区可以观测到3个甲氧基质子信号:δ 3.85(3H,s,5-OCH3),3.86(3H,s,4′-OCH3),3.90(3H,s,7-OCH3)。在13C-NMR(125 MHz,CD3OD)谱上出现1个内酯羰基信号:δ179.9(C-2);14个相应的芳香碳信号:δ107.1(C-3),163.4(C-4),162.0(C-5),97.4(C-6),166.4(C-7),94.2(C-8),109.1(C-4a),161.2(C-8a),124.3(C-1′),129.0(C-2′,6′),115.5(C-3′,5′)和164.1(C-4′);碳谱中还可观测到3个甲氧基信号:δ56.6(7-OCH3),56.5(4′-OCH3)和56.0(5-OCH3)。1H、13C-NMR谱数据与文献对照[15],结果基本一致,鉴定化合物3为5,7,4′-三甲氧基-4-苯基香豆素。

化合物4:黄色无定形粉末,易溶于甲醇。在正离子ESI-MS谱中,可以观测到准分子离子峰m/z:342.9[M+H]+,推测其分子量为342。在1H-NMR(500 MHz,CD3OD)谱低场区,可以观测到2个间位耦合芳香氢信号:δ6.45(1H,d,J=2.0 Hz)和δ 6.66(1H,d,J=2.0 Hz)分别为6位和8位氢信号;低场区还可观测到B环的一组AA′BB′芳香氢信号:δ 7.05(2H,d,J=9.0Hz,H-3′,5′),8.05(2H,d,J=9.0 Hz,H-2′,6′),提示B对位取代;此外,还可观测到4个甲氧基质子信号:δ 3.77(3H,s,3-OCH3),3.87(3H,s,4′-OCH3),3.90(3H,s,5-OCH3)和 3.91(3H,s,7-OCH3)。在13C-NMR(125 MHz,CD3OD)谱上出现黄酮苷元相应的碳信号:δ 155.3(C-2),141.9(C-3),176.0(C-4),162.3(C-5),97.1(C-6),166.3(C-7),93.8(C-8),160.3(C-9),109.8(C-10),123.9(C-1′),131.1(C-2′,6′),115.1(C-3′,5′)和163.2(C-4′),以及4个甲氧基信号:δ 60.3(3-OCH3),56.6(5-OCH3),56.6(7-OCH3)和56.0(4′-OCH3)。1H、13C-NMR谱数据与文献对照[16],结果基本一致,鉴定化合物4为3,5,7,4′-四甲氧基黄酮。

化合物5:白色粉末,易溶于氯仿。在正离子ESI-MS谱中,可观测到准分子离子峰m/z:207.1[M+H]+,推测其分子量为206。在1H-NMR(500 MHz,CD3OD)谱低场区,可以观测到一组ABX芳香氢质子信号:δ 6.78(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),7.70(1H,dd,J=2.0,8.0 Hz,H-6),7.74(1H,d,J=2.0Hz,H-2);还可以观测到1个烯氢信号:δ5.32(1H,t,J=7.5Hz,H-2′);在高场区可以观测到一组脂肪氢质子信号:δ 3.29(2H,m,H-1′)及2个甲基质子信号δ 1.72(3H,s,H-4′),1.75(3H,s,H-5′)。13C-NMR(125 MHz,CD3OD)谱上出现6个相应的芳香碳信号:δ122.5(C-1),132.5(C-2),129.4(C-3),166.1(C-4),115.3(C-5)和130.5(C-6);1个羰基碳信号δ170.5(C-7),及一组异戊二烯基信号δ29.0(C-1′),123.3(C-2′),133.7(C-3′),17.9(C-4′),26.0(C-5′)。1H、13C-NMR谱数据与文献对照[17],结果基本一致,鉴定化合物5为4-羟基-3-异戊二烯基-苯甲酸。

化合物6:白色无定形粉末,易溶于甲醇。在正离子ESI-MS谱中,可以观测到准分子离子峰m/z:179.1[M+H]+,推测其分子量为178。在1H-NMR(500 MHz,CD3OD)谱低场区,可以观测到一组AA′BB′芳香氢质子信号:δ 6.81(2H,d,J=9.0Hz,H-3′,5′),7.46(2H,d,J=9.0Hz,H-2′,6′),及一对反式烯氢信号:δ 6.32(1H,d,J=16.0 Hz,H-8),7.62(1H,d,J=16.0 Hz,H-7);氢谱中还可观测到1个甲氧基信号:δ 3.35(3H,s,9-OCH3)。在13C-NMR(125 MHz,CD3OD)谱上出现6个相应的芳香碳信号:δ127.3(C-1),131.2(C-2,6),116.9(C-3,5),161.3(C-4),一对烯碳信号:δ146.8(C-7),115.4(C-8),1个羰基碳信号δ168.7,以及1个甲氧基信号δ 49.9。1H、13CNMR谱数据与文献对照[18],结果基本一致,鉴定化合物6为4-羟基肉桂酸甲酯。

化合物7:白色无定形粉末,易溶于甲醇。在正离子ESI-MS谱中,可以观测到准分子离子峰m/z:173.1[M+H]+,推测其分子量为172。在1H-NMR(500 MHz,CD3OD)谱低场区,可以观测到一组反式烯氢质子信号:δ 5.95(1H,dd,J=1.5,16.0 Hz,H-2),6.90(1H,dd,J=5.0,16.0 Hz,H-3);氢谱中还可观测到:δ 0.91(3H,t,J=7.0 Hz,H-9),1.33(4H,m,H-6,8),1.35(2H,m,H-7),1.54(2H,m,H-5),4.21(1H,dd,J=5.0,11.0Hz,H-4)。在13C-NMR(125 MHz,CD3OD)谱上出现2个相应的烯碳信号:δ121.1(C-2),152.7(C-3),71.7(C-4),37.6(C-5),26.2(C-6),23.9(C-7),32.9(C-8),14.4(C-9);碳谱中还有1个羰基碳信号δ170.2(C-1)。1H、13C-NMR谱数据与文献对照[19],结果基本一致,鉴定化合物7为4-羟基-(2E)-2-壬烯酸。

4 结论

从淫羊藿叶体积分数为95%的乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物中分离鉴定了7个化合物,分别为:2,3,4,6,7-五甲氧基-菲(1)、4,5,-二羟基-2,3,6-三甲氧基-9,10-二氢菲(2)、5,7,4′-三甲氧基-4-苯基香豆素(3)、3,5,7,4′-四甲氧基黄酮(4)、4-羟基-3-异戊二烯基-苯甲酸(5)、4-羟基肉桂酸甲酯(6)、4-羟基-(2E)-2-壬烯酸(7)。化合物1~7为首次从淫羊藿属分离得到化合物。

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(本文编辑:高杉,于春泉)

Isolation and identification of chemical constituents from Epimedium brevicornu Maxim.

CHAI Shi-wei,LIU Fang
(The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China)

[Objective]To investigate chemical constituents from the leave of Epimedium brevicornu Maxim.[Methods]The compounds were purified by solvents extracting and several column chromatography,including silica gel,Sephadex LH-20,ODS and preparative HPLC.Their structures were identified by MS and NMR spectra.[Results]Seven compounds were separated from 95%ethanol(V/V)extractofE.brevicornuandidentifiedas2,3,5,6,7-pentamethoxy-phenanthrene(1),4,5-dihydroxy-2,3,6-trimethoxy-9,10-dihydrophenanthrene(2),5,7,4′-trimethoxy-4-phenylcoumarin(3),3,5,7,4′-tetramethoxyflavone(4),4-hydroxy-3-prenylbenzoic acid(5),4-Hydroxycinnamic acid methyl ester(6),and(2E)-2-nonenoic acid,4-hydroxy(7).[Conclusion]Compound 1~7 were obtained from genus of Epimedium for the first time.

Epimedium brevicornu Maxim.;chemical constituent;structural identification

R284.2

A

1672-1519(2016)02-0114-04

10.11656/j.issn.1672-1519.2016.02.14

天津市高等学校科技发展基金一般资助项目(20120203)。

柴士伟(1979-),男,硕士,主管药师,主要从事中药学相关研究。

(2015-09-16)

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