中藥香附的化學(xué)成分研究

王 薔，段文蘭，段云鳳，易春蝶，曾廣智，尹俊林

(云南民族大學(xué) 民族醫(yī)藥學(xué)院 民族藥資源化學(xué)國家民委-教育部重點(diǎn)實(shí)驗室，云南 昆明 650500)

中藥香附是莎草科(Cyperaceae)莎草屬植物莎草(CyperusrotundusL.)的干燥根莖，別名香附子、雀頭香、香附米、香頭草等，主要生長于山坡草地或水邊濕地上，我國廣大地區(qū)均有分布[1].香附作為藥材使用，始載于《名醫(yī)別錄》[2]，具有調(diào)經(jīng)止痛，理氣解郁，消食下氣的功效[3]，常用于治療痛經(jīng)閉經(jīng)、月經(jīng)不調(diào)、胃腸紊亂、乳房脹痛等癥[4].香附的化學(xué)成分復(fù)雜，其主要成分為揮發(fā)油類，包括單萜、倍半萜及其氧化物[5-6]，此外還含有酚類、黃酮類、三萜、甾醇和生物堿等多種化學(xué)成分[7].現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明香附藥理作用廣泛，具有解熱鎮(zhèn)痛、抗炎、抑菌、抗氧化、神經(jīng)保護(hù)、抗癌、止瀉、抗痛經(jīng)等活性[8-14].為進(jìn)一步研究香附的化學(xué)成分，探究其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，本文利用溶劑提取法及多種分離手段，對香附甲醇提取物的石油醚萃取部分開展系統(tǒng)研究，得到15個化合物，其中包括10個倍半萜類(1～10)化合物和5個甾醇類(11～15)化合物(圖1).

1 實(shí)驗部分

1.1 儀器與試劑

DRX-600型核磁共振儀(Bruker，瑞士)；AutoSpec Premier P776高分辨磁質(zhì)譜儀(Waters，美國)；1260 Infinity半制備高效液相色譜儀(Agilent，美國)；6420 Triple Quad LC/MS(Agilent，美國)；NP7000泵-NU3000制備液相(江蘇漢邦，中國)；IKA HB10自動旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海圣科，中國)；BS124S型電子分析天平(Sartorius，德國).

Sephadex LH-20(GE Healthcare，美國)；柱色譜用硅膠(100～200、200～300、300～400目；青島海洋，中國)；薄層色譜硅膠板GF254(青島海洋，中國)；TLC高效薄層板(青島海洋，中國)；制備、半制備高效液相色譜儀及LC/MS流動相所用有機(jī)溶劑為色譜級甲醇和乙腈(霍尼韋爾，美國)，純凈水(娃哈哈，中國)；其它化學(xué)試劑均為分析純(上?？萍?，中國).

1.2 植物材料

香附樣品于2018年01月購于昆明藥材市場-云南盛如生物科技有限公司，藥材經(jīng)云南中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院劉曉莉副教授鑒定為莎草(C.rotundusL.)的干燥根莖.，標(biāo)本保存于云南民族大學(xué)民族藥資源化學(xué)國家民委-教育部重點(diǎn)實(shí)驗室.

1.3 提取與分離

香附(20 kg)干燥粉碎后室溫下用95%甲醇提取5次(5×25 L，每次 24 h)，合并提取液，減壓濃縮得浸膏 2 kg.浸膏懸浮于適量水中，經(jīng)石油醚、乙酸乙酯、正丁醇依次分別萃取3次，合并濃縮得到石油醚部分浸膏 412 g，乙酸乙酯部分浸膏 200 g，正丁醇部分浸膏 98.3 g.石油醚部分用60 ～ 100目硅膠 500 g 拌樣進(jìn)行柱色譜分離，洗脫梯度系統(tǒng)為石油醚∶乙酸乙酯=100∶1、50∶1、25∶1、10∶1、5∶1、1∶1、0∶1(V/V)，經(jīng)TLC檢測合并相同組分后得到8個組分，分別記為Fr.1 ～ Fr.8.Fr.3(27.2 g)用Sephadex LH-20(甲醇)分離，得到5個組分Fr.3-1～ Fr.3-5.Fr.3-4(6.7 g)經(jīng)正相硅膠柱色譜分離，石油醚∶乙酸乙酯=50∶1～5∶1(V/V)梯度洗脫，得到5個組分Fr.3-4-1～ Fr.3-4-5.Fr.3-4-3(0.8 g)用半制備高效液相在流動相乙腈∶水=78∶22(V/V)，流速 1.0 mL/min 的條件下純化，得到化合物1(3.7 mg，tR=21.6 min).Fr.3-4-5(1.1 g)用半制備高效液相在流動相乙腈∶水=76∶24(V/V)，流速 1.0 mL/min的條件下純化，得到化合物4(3.8 mg，tR= 5.3 min).組分Fr.4( 67.3 g)進(jìn)行硅膠柱色譜粗分離，依次用流動相為石油醚∶乙酸乙酯=100∶1、50∶1、25∶1、10∶1、2∶1(V/V)和甲醇進(jìn)行梯度洗脫，得到4個組分( Fr.4-1 ～ Fr.4-4).組分 Fr 4-2(22.5 g)進(jìn)行硅膠柱色譜，洗脫體系為石油醚∶二氯甲烷=50∶1～1∶1(V/V)，再用二氯甲烷∶乙酸乙酯=10∶1～1∶1(V/V)層析，TLC檢測合并得到7個組分( Fr.4-2-1 ～ Fr.4-2-7).Fr. 4-2-1(896.9 mg)經(jīng)Sephadex LH-20(甲醇)分離純化，洗脫液合并后再用半制備高效液相在流動相甲醇∶水=80∶20(V/V)，流速 2.0 mL/min 條件下反復(fù)分離純化制備，得到化合物2(6.8 mg，tR= 30.8 min)和3(5.1 mg，tR= 35.8 min).Fr. 4-2-3(12.9 g)經(jīng)硅膠柱色譜分離，石油醚∶乙酸乙酯=30∶1～1∶1(V/V)梯度洗脫，TLC檢測合并得到5個組分Fr.4-2-3-1～ Fr.4-2-3-5.組分Fr.4-2-3-2(2.1 g)經(jīng)反相中壓制備液相色譜分離，TLC檢測洗脫液并合并相同組分，濃縮后經(jīng)反復(fù)半制備高效液相色譜純化制備，得到化合物7(8.8 mg，流動相乙腈∶水=75∶25(V/V)，流速 2.0 mL/min，tR= 12.3 min)，化合物8(6.7 mg，流動相乙腈∶水=75∶25(V/V)，流速 2.0 mL/min，tR= 28.0 min).Fr.5(70.3 g )經(jīng)硅膠柱色譜粗分離，流動相為石油醚∶乙酸乙酯= 50∶1、25∶1、10∶1、5∶1、2∶1、1∶1(V/V)進(jìn)行梯度洗脫，得到5個組分( Fr.5-1 ～ Fr.5-5).組分Fr.5-4(24.2 g)用硅膠柱色譜洗脫，洗脫體系為二氯甲烷∶甲醇=100∶1、50∶1、25∶1、10∶1、5∶1、1∶1(V/V)分離，TLC檢測合并相同組分，得到3個組分( Fr.5-4-1 ～ Fr.5-4-3).組分Fr.5-4-1(5.1 g)經(jīng)反復(fù)硅膠柱層析得到化合物11(102.3 mg)，化合物15(59.8 mg).組分Fr.5-4-3(3.3 g)經(jīng)反復(fù)硅膠柱層析后重結(jié)晶(丙酮)得到化合物13(32.1 mg)，重結(jié)晶(甲醇)得到化合物14(17.9 mg).Fr. 6(23.3 g)用 Sephadex LH-20(甲醇)分離，得到5個組分Fr.6-1 ～ Fr.6-5.組分Fr.6-1經(jīng)硅膠柱層析，洗脫體系為 二氯甲烷∶甲醇=30∶1、15∶1、5∶1、2∶1、1∶1(V/V)分離，TLC檢測合并相同組分，得到5個組分 Fr.6-1-1 ～ Fr.6-1-5.組分 Fr.6-1-1(5.7 g)經(jīng)反復(fù)硅膠柱系統(tǒng)層析得到化合物5(3.9 mg)和化合物6(6.6 mg).組分 Fr.6-1-2(8.1 g)經(jīng)MCI系統(tǒng)甲醇∶水=80∶20～100∶0(V/V)粗分離后，再經(jīng)HPLC純化，得到化合物9(4.1 mg)，化合物10(3.4 mg)和化合物12(10.9 mg).化合物1～15的結(jié)構(gòu)式見圖1.

2 結(jié)構(gòu)鑒定

化合物1黃色油狀物，分子式C15H22O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ:198.9(C-3)，159.7(C-1)，148.3(C-11)，128.4(C-2)，109.4(CH2-12)，74.2(C-10)，47.9(CH2-4)，42.5(CH-7)，39.7(C-5)，35.9(CH2-9)，35.4(CH2-6)，26.3(CH2-8)，21.2(CH3-14)，20.8(CH3-13)，19.4(CH3-15).以上核磁數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[15]報道的isonardoeudesmol C基本一致，因此鑒定化合物1為isonardoeudesmol C.

化合物2無色油狀物，分子式C15H22O.13C NMR(150 MHz，CD4O)δ：201.1(C-2)，173.1(C-10)，149.1(C-11)，123.6(C-1)，108.3(CH2-12)，44.0(CH2-9)，41.4(CH2-3)，40.4(CH-7)，40.1(CH-4)，39.4(C-5)，32.7(CH2-6)，31.6(CH2-8)，19.6(CH3-13)，15.8(CH3-15)，13.8(CH3-14).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[16]報道的(+)-nootkatone基本一致，因此鑒定化合物2為(+)-諾卡酮.

化合物3無色油狀物，分子式C12H18O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ:201.2(C-7)，169.9(C-5)，123.2(CH-6)，71.5(CH2-4)，41.2(CH2-1)，40.2(C-3)，40.1(CH2-8)，35.8(C-10)，34.1(CH2-9)，29.0(CH3-12)，24.5(CH3-11)，17.3(CH2-2).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[17]報道的teutenone A基本一致，因此鑒定化合物3為teutenone A.

圖1 化合物1～15的結(jié)構(gòu)

化合物4無色油狀物，易溶于甲醇，分子式C15H28O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：74.0(CH-3)，44.4(CH-4)，44.2(C-10)，38.0(C-12)，37.0(C-5)，35.6(CH2-9)，35.3(CH2-6)，32.2(CH2-2)，30.7(CH2-1)，24.0(CH2-11)，22.8(CH-8)，21.5(CH3-13)，19.8(CH-7)，19.5(CH3-14)，14.1(CH3-15).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[18]報道的ishwarol B基本一致，因此鑒定化合物4為ishwarol B.

化合物5無色油狀物，易溶于甲醇、氯仿，分子式C15H26O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：152.0(C-11)，150.7(C-4)，109.0(CH2-12)，108.2(CH2-15)，73.6(CH-1)，45.8(CH-5)，43.7(CH-7)，40.8(C-10)，35.9(CH2-9)，35.7(CH2-3)，29.7(CH2-2)，29.1(CH2-8)，26.8(CH2-6)，21.06(CH3-13)，15.56(CH3-14).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[19]報道的β-dictyopterol基本一致，因此鑒定化合物5為β-dictyopterol.

化合物6無色油狀物，分子式C15H26O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：134.6(C-7)，129.2(C-6)，71.8(C-1)，68.4(CH-8)，42.6(CH-10)，39.7(CH-4)，37.0(CH-5)，34.8(CH2-2)，28.2(CH3-15)，28.1(CH2-9)，26.8(CH-11)，21.6(CH3-13)，21.4(CH2-3)，21.1(CH3-12)，15.36(CH3-14).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[20]報道的1R,3R,6S,7R,10S-7-Isopropyl-4,10-dimethylbicyclo[4.4.0]dec-4-en-3,10-diol基本一致，因此鑒定化合物6為1R,3R,6S,7R,10S-7-Isopropyl-4,10-dimethylbicyclo[4.4.0]dec-4-en-3,10-diol.

化合物7淡黃色油狀物，分子式C15H22O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：198.9(C-3)，159.7(C-1)，148.3(C-11)，128.5(CH-2)，109.4(CH2-12)，74.2(C-10)，47.9(CH2-4)，42.3(CH-7)，39.7(C-5)，35.9(CH2-9)，35. 5(CH2-6)，26.3(CH2-8)，21.2(CH3-14)，20.8(CH3-13)，19.4(CH3-15).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[15]報道的isonardoeudesmol B基本一致，因此鑒定化合物7為isonardoeudesmol B.

化合物8無色油狀物，易溶于氯仿，分子式C15H22O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：197.3(C-3)，161.6(C-5)，148.9(C-11)，129.6(C-4)，109.4(CH2-12)，74.5(CH-1)，45.1(CH-7)，42.4(CH2-2)，41.2(CH2-10)，37.7(CH2-9)，32.8(CH2-6)，26.5(CH2-8)，20.6(CH3-13)，16.2(CH3-14)，11.0(CH3-15).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[21]報道的lβ-hydroxy-α-cyperone基本一致，因此鑒定化合物8為lβ-hydroxy-α-cyperone.

化合物9無色油狀物，分子式C15H26O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：150.5(C-11)，108.6(CH2-12)，79.7(CH-1)，71.4(C-4)，50.4(CH-5)，46.1(CH-7)，39.4(CH2-9)，39.3(CH2-3)，38.9(C-10)，30.0(CH3-15)，26.8(CH2-8)，26.4(CH2-6)，25.6(CH2-2)，20.7(CH3-13)，12.6(CH3-14).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[22]報道的1β,4β-dihydroxyeudesman-11-ene基本一致，因此鑒定化合物9為1β,4β-dihydroxyeudesman-11-ene.

化合物10無色油狀物，分子式C15H24O2.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：152.1(C-11)，150.8(C-4)，109.1(CH2-15)，108.4(CH2-12)，73.7(CH-1)，72.4(CH-3)，45.9(CH-7)，43.8(CH-5)，40.9(C-10)，36.0(CH2-2)，35.9(CH2-9)，29.8(CH2-8)，26.9(CH2-6)，21.2(CH3-13)，15.7(CH3-14).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[23]報道的chrysanthemumin C基本一致，因此鑒定化合物10為chrysanthemumin C.

化合物11白色晶狀物，分子式C29H50O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：141.0(C-9)，121.8(CH-11)，71.9(CH-3)，56.9(CH-14)，56.2(CH-17)，50.3(CH-24)，46.0(CH-8)，42.5(C-13)，39.9(CH-5)，37.4(CH2-1)，36.7(CH-20)，36.3(C-10)，34.1(CH2-22)，32.1(CH2-4、CH2-12)，31.8(CH2-2)，29.8(CH2-7)，29.0(CH2-23)，28.4(CH2-16)，26.2(CH-25)，24.4(CH2-15)，23.2(CH2-28)，21.2(CH2-6)，19.9(CH3-19)，19.5(CH3-21)，19.2(CH3-26)，18.9(CH3-27)，12.1(CH3-29)，12.0(CH3-18).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[24]報道的5α-stigmast-9(11)-en-3β-ol基本一致，因此鑒定化合物11為5α-stigmast-9(11)-en-3β-ol.

化合物12白色絮狀物，易溶于氯仿，分子式C29H50O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：140.9(C-5)，121.7(CH-6)，71.8(CH-3)，56.8(CH-14)，56.1(CH-17)，50.2(CH-9)，45.9(CH2-4)，42.4(C-13)，39.8(CH2-12)，37.3(CH-24)，36.5(CH2-1)，36.2(C-10)，34.0(CH2-22)，31.9(CH-8、CH-20)，31.7(CH2-7)，29.7(CH2-2)，29.2(CH2-16)，28.3(CH2-11)，26.1(CH2-15)，24.3(CH2-23)，23.1(CH2-28)，21.1(CH3-27)，19.8(CH3-19)，19.4(CH3-21)，19.0(CH3-25)，18.8(CH3-29)，12.0(CH3-26)，11.9(CH3-18).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[25]報道的β-sitosterol基本一致，因此鑒定化合物12為β-谷甾醇.

化合物13白色粉末，分子式C35H60O6.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：140.9(C-5)，121.7(CH-6)，101.2(CH2-1′)，79.7(CH-3)，77.4(CH-5′)，77.2(CH-4′)，73.9(CH-2′)，70.5(CH-3′)，61.5(CH-6′)，56.6(CH-14)，55.9(CH-17)，50.1(CH-9)，45.6(CH-24)，42.3(C-13)，38.8(CH2-12)，37.3(CH2-4)，36.7(C-10)，36.5(CH2-1)，36.0(CH-20)，33.8(CH2-22)，31.9(CH-8)，31.8(CH2-2)，29.7(CH-25)，29.1(CH2-16)，25.8(CH2-23)，24.3(CH2-15)，23.0(CH2-28)，21.1(CH2-11)，20.2(CH3-26)，19.6(CH3-27)，19.4(CH3-19)，19.1(CH3-21)，12.3(CH3-29)，12.1(CH3-18).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[26]報道的β-sitosteryl-D-glucoside基本一致，因此鑒定化合物13為β-谷甾醇糖苷.

化合物14白色絮狀物，易溶于氯仿，分子式C29H48O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：140.8(C-5)，138.3(CH-1)，129.2(CH-2)，121.7(CH-6)，71. 8(CH-3)，56.7(CH-14)，56.0(CH-17)，50.1(CH-9)，45.8(CH2-24)，42.3(CH2-4)，39.7(C-13)，37.2(CH2-12)，36.5(C-10)，33.9(CH-20)，31.9(CH-8)，31.6(CH2-22)，29.1(CH2-7)，28.9(CH-25)，28.2(CH2-16)，26.0(CH2-23)，24.3(CH2-15)，23.0(CH2-28)，21.1(CH2-11)，19.8(CH3-27)，19.4(CH3-26)，19.0(CH3-21)，18.8(CH3-19)，12.0(CH3-18)，11.8(CH3-29).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[27]報道的desmosterol基本一致，因此鑒定化合物14為鏈甾醇.

化合物15白色針狀物，分子式C29H48O.13C NMR(150 MHz，CDCl3)δ：140.8(C-5)，138.4(CH-22)，129.3(CH-23)，121.8(CH-6)，71.8(CH-3)，56.8(CH-17)，56.0(CH-14)，50.1(CH-9)，45.8(CH-24)，42.3(C-13)，39.8(CH2-12)，37.3(CH2-4)，36.5(CH2-1)，36.1(CH-20)，33.9(C-10)，31.9(CH2-7)，31.6(CH-8)，29.1(CH-25)，28.3(CH2-2)，26.0(CH2-16)，24.3(CH2-15)，23.1(CH2-27)，21.1(CH2-11)，19.9(CH2-28)，19.4(CH3-29)，19.0(CH3-26)，18.8(CH3-21)，12.0(CH3-19)，11.9(CH3-18).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[28]報道的stigmasterol基本一致，因此鑒定化合物15為豆甾醇.

3 結(jié)語

本研究從莎草屬植物香附的石油醚部位中分離鑒定了15個單體化合物，根據(jù)理化性質(zhì)、波譜數(shù)據(jù)及查閱相關(guān)文獻(xiàn)，分別鑒定為isonardoeudesmol C(1)、 (+)-諾卡酮(2)、teutenoneA(3)、ishwarol B(4)、β-dictyopterol(5)、1R,3R,6S,7R,10S-7-Isopropyl-4,10-dimethylbicyclo[4.4.0]dec-4-en-3,10-diol(6)、isonardoeudesmol B(7)、lβ-hydroxy-α-cyperone(8)、1β,4β-dihydroxyeudesman-11-ene(9)、chrysanthemumin C(10)、5α-stigmast-9(11)-en-3β-ol(11)、β-谷甾醇(12)、β-谷甾醇糖苷(13)、鏈甾醇(14)、豆甾醇(15)，其中化合物4和10為首次從莎草屬植物中分離得到，在一定程度上豐富了香附的化學(xué)成分研究.