老鸛草化學(xué)成分研究(Ⅱ)

楊秀芳， 程小偉， 馬養(yǎng)民， 康永祥

(1.陜西科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院 教育部輕化工助劑化學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安　710021； 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院， 陜西 楊凌　712100)

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老鸛草化學(xué)成分研究(Ⅱ)

楊秀芳1， 程小偉1， 馬養(yǎng)民1， 康永祥2

(1.陜西科技大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院 教育部輕化工助劑化學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 西安710021； 2.西北農(nóng)林科技大學(xué) 林學(xué)院， 陜西 楊凌712100)

摘要：研究老鸛草(Geranium wilfordii Maxim.) 全草的化學(xué)成分.采用硅膠柱層析、Sephadex LH-20 柱層析，結(jié)合重結(jié)晶等方法分離純品化合物，并通過(guò)化合物的理化性質(zhì)和波譜數(shù)據(jù)鑒定其化學(xué)結(jié)構(gòu).在原來(lái)分離的基礎(chǔ)上又分離鑒定了4 個(gè)化合物，分別為琥珀酸( 7) 、山奈酚( 8) 、胡蘿卜苷( 9) 、山奈酚-3,7-O-α-L-鼠李糖苷(10),其中化合物7，9，10為首次從該種植物中分離得到,為太白山老鸛草的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供依據(jù).

關(guān)鍵詞：老鸛草； 化學(xué)成分； 黃酮； 糖苷

0引言

老鸛草(GeraniumwilfordiiMaxim.)，為牻牛兒苗科(Geraniaceae)，老鸛草屬植物.我國(guó)約有55 種和5 變種[1]，廣泛分布于西南部和西北部.老鸛草為多年生草本植物，其多種植物在民間藥用，習(xí)稱(chēng)鴨腳老鸛草、五葉草.具有祛風(fēng)濕、通經(jīng)絡(luò)、止瀉痢的功效[2].近年來(lái)文獻(xiàn)報(bào)道，從該屬植物中分離得到了約39個(gè)鞣質(zhì)類(lèi)化合物，53個(gè)黃酮類(lèi)化合物，其中以山奈酚和槲皮素為主，8個(gè)有機(jī)酸類(lèi)化合物，83個(gè)揮發(fā)油和一些其他成分，主要有三萜類(lèi)、甾醇類(lèi)和木質(zhì)素類(lèi)[3-5].研究表明，老鸛草具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗菌、抗氧化和抗腫瘤等功效[6，7].為了更好地開(kāi)發(fā)利用這一豐富的藥用植物資源，我們對(duì)采自太白山區(qū)的老鸛草全草進(jìn)行了系統(tǒng)的化學(xué)成分研究，共分離純化得到10個(gè)化合物，其中6個(gè)化合物已報(bào)道[8]，本文對(duì)后續(xù)分離得到的4個(gè)化合物結(jié)構(gòu)通過(guò)波譜數(shù)據(jù)分析進(jìn)行了鑒定，旨為這一藥用資源的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù).

1材料與方法

1.1材料

1.1.1樣品

老鸛草采自陜西太白山區(qū)，經(jīng)西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院康永祥教授鑒定為老鸛草(GeraniumwilfordiiMaxim.).

1.1.2儀器

Bruker avance III-400 MHz 超導(dǎo)核磁共振儀，瑞士布魯克公司；EV311型旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)儀，北京萊伯特科儀器有限公司；柱層析硅膠(200～300目)和薄層層析硅膠G，青島海洋化工有限公司；XT5 顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀，北京市科儀電光儀器廠.

1.1.3主要試劑

Sephadex LH-20，上海維編科貿(mào)有限公司； 柱層析硅膠(200～300目) ，青島海洋硅膠干燥劑廠； 石油醚(60 ℃～90 ℃ )，乙酸乙酯和甲醇，天津市天力化學(xué)試劑有限公司； 正丁醇， 開(kāi)封化學(xué)試劑廠， 所用試劑均為分析純.

1.2提取分離

1.2.1樣品的提取

干燥的老鸛草全草粉碎(7.35 kg) ，用工業(yè)酒精提取5次(每次浸泡24 h)，合并提取液，減壓濃縮得到浸膏(668.23 g).

1.2.2樣品的分離

將浸膏混懸于水中，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇進(jìn)行萃取，減壓回收溶劑，得到石油醚萃取物79.78 g，乙酸乙酯萃取物76.05 g，正丁醇萃取物115.84 g.對(duì)以上三相萃取物進(jìn)行初步的生物活性測(cè)試，結(jié)果表明乙酸乙酯萃取物具有很強(qiáng)的抗菌活性，因此我們對(duì)乙酸乙酯萃取物進(jìn)行了化學(xué)成分的分離和鑒定.乙酸乙酯部分經(jīng)硅膠柱色譜，用石油醚-乙酸乙酯(1∶0，20∶1，10∶1，5∶1，2∶1，1∶1，V/V)及乙酸乙酯-甲醇(1∶0，20∶1， 10∶1，5∶1，2∶1，1∶1，0∶1，V/V)梯度洗脫，對(duì)所得組分反復(fù)用硅膠、 凝膠柱層析分離， 經(jīng)TLC檢識(shí)和多次重結(jié)晶后， 得到9個(gè)化合物，其中化合物2(56 mg)，化合物3(15 mg)，化合物4(23 mg)，化合物5(34 mg)，化合物6(47 mg)，化合物7(6 mg)，化合物8(8mg)，化合物9(78 mg)，化合物10(16 mg)，另外從石油醚相中分離得到化合物1(0.6 g).

1.3鑒定方法

通過(guò)純度檢測(cè)(如用5%的濃硫酸和乙醇溶液顯色劑、紫外燈和碘蒸氣進(jìn)行檢測(cè)，化合物的熔程測(cè)定)和化合物的理化性質(zhì)檢驗(yàn)(如糖苷的紫環(huán)反應(yīng)，黃酮類(lèi)鹽酸-鎂粉反應(yīng)，甾體類(lèi)化合物的Liebermann-Burchard顯色反應(yīng)等)， 并對(duì)比文獻(xiàn)的核磁共振波譜數(shù)據(jù)鑒定化合物結(jié)構(gòu).

2結(jié)構(gòu)鑒定

參考文獻(xiàn)上述分離純化得到的10個(gè)化合物中，其中化合物1～化合物6的結(jié)構(gòu)解析已作報(bào)道，見(jiàn)[8]，下面將另外4個(gè)化合物結(jié)構(gòu)解析如下.

化合物7無(wú)色片晶(丙酮)，m.p.183～184 ℃，溶于水，微溶于乙醇、乙醚和丙酮，溴甲酚綠試劑的顯色反應(yīng)呈陽(yáng)性.1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6)δ：12.11(2H,s,-COOH),2.41(4H,s,-CH2CH2-).13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6)δ：173.6(-COOH)，28.8(-CH2CH2-).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]基本一致，故確定該化合物為丁二酸，即琥珀酸，其結(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1　丁二酸

化合物8黃色粉末(甲醇)，m.p. 274～276 ℃，ESI-MS m/z：285[M-H]-.鹽酸-鎂粉反應(yīng)顯紅色顯色劑(5% 濃硫酸-乙醇溶液)顯色為一個(gè)黃色斑點(diǎn)，Molish反應(yīng)呈陰性.1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ：12.50(1H,s,5-OH)，10.81(1H,s,7-OH)，10.13(1H,s,4′-OH)，9.44(1H,s,3-OH)，6.44(1H,d,J=2.1 Hz,H-8)，6.20(1H,d,J=2.0 Hz,H-6)，8.05(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,H-6′)，6.93(2H,d,J=8.9 Hz,H-3′,H-5′).13C-NMR (100 MHz,DMSO-d6)δ：129.5(C-2′,6′) ，115.4(C-3′,5′)，146.8(C-2)，135.6(C-3)，175.8(C-4) ，δ160.7(C-5)，98.2(C-6)，164.0(C-7)，93.4(C-8)，156.1(C-9)，102.9(C-10)，121.6(C-1′)，129.5(C-2′,6′)，115.4(C-3′,5′)，159.2(C-4′) .以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10,11]基本一致，結(jié)合HMQC，HMBC確定該化合物為山奈酚，其結(jié)構(gòu)如圖2所示.

圖2　山奈酚

化合物9白色無(wú)定形粉末(甲醇)，m.p.290 ℃～292 ℃，Molish反應(yīng)呈陽(yáng)性，Liebermann-Burchard反應(yīng)呈陽(yáng)性.1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ：5.33(1H,m,H-6)，3.67～3.63(1H,m,3-H)，4.90～4.89(1H,m,H-1′)，4.46(2H,t,J=5.6 Hz,H-6′)，4.22(1H,d,J=7.8 Hz,H-4′)，0.99(3H,s,H-21)，0.95(3H,s,H-19)，0.90(3H,s,H-26)，0.88(3H,s,H-29)，0.81(3H,s,H-27)，0.65(3H,s,H-18).13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ：140.9(C-5)，121.7(C-6)，δ101.2 (C-1′)，δ73.9(C-2′)，77.4(C-3′)，70.5(C-4′)，77.2(C-5′)，61.5 (C-6′)，77.2(C-3)，12.2(C-18)，19.4(C-19)，23.1(C-21)，20.2(C-26)，19.1(C-27)，12.1(C-29)，36.0(C-1)，31.9(C-2)，36.7(C-4)，31.9(C-7)，31.9(C-8)，49.5(C-9)，36.0(C-10)，19.4(C-11)，38.8(C-12)，42.3(C-13)，56.6(C-14)，24.3(C-15)，28.3(C-16)，55.9(C-17)，42.3(C-20)，36.7(C-22)，29.1(C-23)，50.1(C-24)，33.8(C-25)，25.9(C-28).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12]基本一致，故該化合物確定為胡蘿卜苷，其結(jié)構(gòu)如圖3所示.

圖3　胡蘿卜苷

化合物10黃色針晶(甲醇)，m.p.188 ℃～190 ℃，ESI-MS m/z：577[M-H]-.鹽酸-鎂粉反應(yīng)顯紅色，紫外光下顯黃色熒光，Molish反應(yīng)呈陽(yáng)性.1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ：12.61(1H,s,5-OH)，10.30(1H,s,4′-OH)，6.80(1H,d,J=2.1 Hz,H-8)，6.46(1H,d,J=2.0 Hz,H-6)，7.80(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,H-6′)，6.92(2H,d,J=8.8 Hz,H-3′,H-5′)，5.56(1H,d,J=1.2 Hz,H-1′′′)，5.30(1H,d,J=1.2 Hz,H-1′′)，1.05(3H,d,J=6.1 Hz,H-6′′′)，0.82(3H,d,J=5.6 Hz,H-6′′).13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ：156.6(C-2)，135.0(C-3)，178.4(C-4)，161.4(C-5)，99.9(C-6)，162.1(C-7)，95.0(C-8)，158.3(C-9)，106.2(C-10)，120.8(C-1′)，131.2(C-2′,6′)，115.9(C-3′,5′)，160.6(C-4′)，102.3(C-1′′)，98.8(C-1′′)，17.9(C-6′′)，8.4(C-6′′′)，δ70.6(C-2′′)，71.2(C-3′′)，72.0(C-4′′)，70.5(C-5′′)，70.6(C-2′′′)，70.7(C-3′′′)，71.5(C-4′′′),71.3(C-5′′′).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[13-15]基本一致，結(jié)合DEPT-135,故將該化合物確定為山奈酚-3,7-O-α-L-鼠李糖苷，其結(jié)構(gòu)如圖4所示.

圖4　山奈酚-3,7-O-α-L-鼠李糖苷

3結(jié)論與討論

本研究分離并鑒定了 4 個(gè)化合物，分別為琥珀酸( 7) 、山奈酚( 8) 、胡蘿卜苷( 9) 、山奈酚-3,7-O-α-L-鼠李糖苷( 10)，其中化合物7，9，10為首次從該種植物中分離得到.

試驗(yàn)主要對(duì)石油醚和乙酸乙酯的提取物通過(guò)硅膠柱色譜、Sephadex LH-20凝膠柱色譜等分離手段進(jìn)行了分離純化.乙酸乙酯相中分離得到的化合物極性相差不大且容易受溫度的影響，通過(guò)硅膠柱層析分離有一定的難度，針對(duì)這一問(wèn)題，我們?cè)谏蠘訒r(shí)一方面控制溫度在60 ℃左右，另一方面控制硅膠與樣品的比例(20∶1，m/m)，同時(shí)對(duì)乙酸乙酯相得到的各個(gè)組分，反復(fù)柱層析及重結(jié)晶，分離效果良好，得到了純品化合物.從老鸛草全草的乙醇提取物中分離純化得到的10個(gè)化合物中，其中2個(gè)甾體類(lèi)化合物，2個(gè)有機(jī)酸類(lèi)化合物，3個(gè)鞣質(zhì)類(lèi)化合物和3個(gè)黃酮類(lèi)化合物.

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Study on chemical compositions ofGeraniumwilfordiiMaxim.(Ⅱ)

YANG Xiu-fang1， CHENG Xiao-wei1， MA Yang-min1， KANG Yong-xiang2

(1.College of Chemistry and Chemical Engineering, Key Laboratory of Auxiliary Chemistry & Technology for Chemical Industry, Ministry of Education, Shaanxi University of Science & Technology, Xi′an 710021， China； 2.College of Forestry, Northwest A & F University, Yangling 712100, China)

Abstract:The constituents of the whole herb of Geranium wilfordii Maxim. were investigated.The compounds were isolated by silica gel column chromatography，Sephadex LH-20 column chromatography and purified via recrystallization.Their structures were identified by physicochemical properties and spectra analysis.Four compounds were obtained and identified as succinic acid (7)，kaempferol (8), daucosterol (9) and kaempferol-3,7-O-α-L-dirhamnoside (10).Compound 7,9 and 10 were obtained from Geranium wilfordii Maxim.for the first time.The study provides basis for the further development and utilization of Geranium wilfordii Maxim.

Key words:Geranium wilfordii Maxim.； chemical constituent； flavones; glucoside

中圖分類(lèi)號(hào)：R284.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1000-5811(2015)01-0095-04

作者簡(jiǎn)介:楊秀芳(1963-)，女，陜西銅川人,教授，研究方向:天然產(chǎn)物的提取與開(kāi)發(fā)

基金項(xiàng)目：陜西省科技廳自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2012JM2017); 國(guó)家林業(yè)公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目(20094004)

收稿日期:*2014-09-28