“對葉大戟”正丁醇萃取物的化學(xué)成分研究

張玉才，王翠琳

(喀什大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆 喀什 844006)

0 引言

大戟科植物屬于典型的被子類植物，在我國記載有77余屬，370余種，大戟科植物的天然化學(xué)成分種類繁多，主要有萜類、黃酮類、生物堿類、脂肪油、甾醇類、酯類等多種活性成分[1-4]，大部分都具有極高的藥用價(jià)值[5].“對葉大戟”隸屬大戟科類植物，是一年生長的雙子葉草本植物(圖1).它的根是單一的、細(xì)長且呈現(xiàn)彎曲的形狀；莖有很多分枝且光滑無毛；葉子呈現(xiàn)出一對一對的線形或線狀橢圓形，葉子的前端部位鈍或狹圓形成鈍形的葉尖，葉的基部狹窄且邊緣較為平整.“對葉大戟”的果實(shí)為三棱狀卵球形，果實(shí)的表面光滑無毛；其種子呈圓柱狀，顏色為黑色或灰褐色，種子表面具有不規(guī)則的疣點(diǎn)狀突起，種阜為白色，與盾形狀略為相似，種子基部的柄常貼伏在種皮表面或與種皮表面接近，“對葉大戟”的花果期常在6～7月[6].

1和5:植株;2和6:展開的花序;3:蒴果;4和7:種子.

“對葉大戟”類植物的環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)，該類植物耐干旱，大多生長在野外.“對葉大戟”作為一種維吾爾醫(yī)學(xué)中的常用藥材，其維吾爾名為“蘇孜阿甫”，“蘇孜阿甫復(fù)方”作為一種維吾爾醫(yī)藥，主要治療功能為利水消腫、降壓清腦、瀉下雜蟲等[7-8]；“對葉大戟”還具有活血化瘀、理氣、開竅、增加皮膚色素等，用于動脈硬化、冠心病、肝臟疾病、白癜風(fēng)、水腫、胃病、大便秘結(jié)、尿頻、高血壓及疥瘡腫痛等疾病的治療[9-10].通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)“對葉大戟”中的黃酮類化合物(圖2)是一類天然的抗氧化劑，它具有清除人體中的超氧離子自由基的生理活性，因此對“對葉大戟”中黃酮類成分的提取與分離對開發(fā)利用“對葉大戟”類植物具有極其重要的意義[11-13].目前新疆的“對葉大戟”資源十分豐富，但目前人類對“對葉大戟”的研究和開發(fā)還不夠充分，因此對“對葉大戟”中黃酮類化合物的研究依舊具有重要的應(yīng)用價(jià)值[14-15].筆者主要通過大孔樹脂色譜法、葡萄糖凝膠色譜法對“對葉大戟”的正丁醇萃取物化學(xué)成分進(jìn)行分析并進(jìn)行結(jié)構(gòu)的推斷.

圖2 黃酮類化合物的幾種常見骨架

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料

實(shí)驗(yàn)儀器：R-200BUCHI 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(烏魯木齊祥生儀器有限公司)、電熱鼓風(fēng)干燥箱(領(lǐng)科牌C型)、KQ5200B型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)、WS210S型電子天平(北京賽多利天平有限公司)、循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司)、玻璃大孔樹脂柱子(d=7 cm，L=90 cm)、玻璃硅膠柱子(d=5 cm，L=80 cm和d=10 cm，L=120 cm)、葡萄糖凝膠柱子(d=3 cm，L=80 cm)；SB-2A 型紫外檢測儀(天津市分析儀器廠)、INOVA-400核磁共振譜儀(美國Varian有限公司)、EQUINOX55紅外光譜儀(德國Bruker光譜儀器有限公司).

實(shí)驗(yàn)材料：新疆和田地區(qū)“對葉大戟”類原植物的地上部分；“對葉大戟”種子；氯仿；正丁醇；乙醇；甲醇；大孔樹脂(AB-8)；硅膠(100-200)；葡萄糖凝膠(Sephadex LH-20)；自制蒸餾水.

1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.2.1 “對葉大戟”浸膏的提取

稱取干燥的2 kg“對葉大戟”的地上部分及果實(shí)充分地粉碎，將粉碎后的“對葉大戟”原料用95%的乙醇溶液完全浸泡后在超聲波輔助的條件下分別提取2次，提取溫度為30 ℃，每次提取2 h，對提取的混合溶液進(jìn)行抽濾后，回收乙醇后得到95%的乙醇浸膏.將抽濾后的殘?jiān)?0%的乙醇溶液浸泡并再次超聲波輔助提取2次，每次2 h，經(jīng)抽濾濃縮后得到70%的乙醇浸膏，將95%的乙醇浸膏與70%的乙醇浸膏進(jìn)行混合并用蒸餾水進(jìn)行溶解，最后使用正丁醇進(jìn)行梯度萃取，對各個(gè)萃取液進(jìn)行減壓濃縮，即得到“對葉大戟”正丁醇萃取的浸膏.流程如圖3所示.

圖3 “對葉大戟”的提取流程圖

1.2.2 大孔樹脂的預(yù)處理

用0.5樹脂床體積的乙醇溶液浸泡AB-8型樹脂24 h，至充分溶脹后再用2樹脂床體積的乙醇溶液以2樹脂床體積每小時(shí)的流速進(jìn)行洗滌，接著浸泡4～5 h后用乙醇洗滌樹脂直至洗出液與水混合至無白色渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)，然后用蒸餾水以同樣流速洗至無乙醇味，用2樹脂床體積的5%HCl溶液以4樹脂床體積每小時(shí)的流速洗滌樹脂后浸泡2～4 h，用蒸餾水以相同流速洗至出水的pH值為7；最后用2%的NaOH溶液以相同步驟同等流速對樹脂進(jìn)行再次處理.將處理好的樹脂置于分離柱內(nèi)，用0.5倍樹脂床體積的乙醇浸泡后以乙醇和水交替洗脫至乙醇洗脫液與水的混合液無渾濁現(xiàn)象出現(xiàn).

1.2.3 提取物成分的分離

采用色譜方法(如大孔樹脂色譜法、凝膠色譜法)對藥材提取物和萃取物進(jìn)行分離與純化，最后得到單體化合物.首先將處理好的AB-8型大孔樹脂填入層析柱中，將正丁醇萃取的浸膏固體加水溶解、過濾，一次性傾入層析柱內(nèi)，用體積分?jǐn)?shù)為50的乙醇進(jìn)行洗脫，控制其提取液的流速為1滴/秒，每100 mL收集一次餾分并進(jìn)行旋干，濃縮物用甲醇溶液溶解并收集，通過做薄層色譜分析，初步判斷提取出的物質(zhì)為黃酮類化合物.見圖4.

圖4 采用大孔樹脂色譜法對藥材進(jìn)行提取

將干燥的葡萄糖凝膠(Sephadex LH-20)浸濕后在沸水浴中充分溶脹，固定好層析柱，先加入約柱高1/4的流動相以排除柱內(nèi)氣泡，把處理完成的葡萄糖凝膠緩慢、均勻且連續(xù)地裝入層析柱內(nèi)，檢驗(yàn)柱內(nèi)填充物的均勻性，把上述濃縮物(流動相為20%正丁醇)直接加入到層析柱內(nèi)，用體積分?jǐn)?shù)為20的乙醇進(jìn)行梯度洗脫，控制流速在1滴/秒，每30～40 mL收集一次餾分并進(jìn)行旋干.餾分經(jīng)重結(jié)晶后得到產(chǎn)物—化合物1.見圖5.

圖5 葡萄糖凝膠色譜法提取濃縮物示意圖

1.2.4 “對葉大戟”提取物的結(jié)構(gòu)表征

在樣品管中加入化合物試樣，蓋上樣品管帽，把裝有試樣的樣品放在樣品貯槽中預(yù)熱5 min，調(diào)節(jié)儀器的分辨率.取出樣品管用紗布擦凈后裝入待測物，定好高度放入樣品槽中進(jìn)行1H NMR、13C NMR的測定.

2 結(jié)果與分析

經(jīng)分離提純后得到的產(chǎn)物為黃色晶體，質(zhì)譜(ESI-MS)數(shù)據(jù)：m/z:461([M-H]-)，表明化合物的相對分子質(zhì)量為462(如圖6).化合物可溶于甲醇、水.經(jīng)測定，紫外光(254 nm)下顯示為暗黑色、5% AlCl3溶液下顯示為黃色，初步確定該化合物含有黃酮類結(jié)構(gòu).

圖6 提取化合物的質(zhì)譜圖

經(jīng)測定化合物為黃色晶體，其核磁數(shù)據(jù)為：1H NMR(400 MHz，DMSO-d6)δ：12.53(1H，s，H-6)，10.92(1H，s，H-5)，10.2(1H，s，H-7，4′)，8.056(2H，d，H-2′，6′)，6.85(2H，d，H-3，5′)，6.34(1H，s，H-8)，6.15(1H，s，H-6)，5.46(1H，d，H-1″)，見圖7;13C NMR(100 MHz，DMSO-d6)δ156.2(C-2)，133.2(C-3)，177.3(C-4)，161.0(C-5)，98.7(C-6)，164.5(C-7)，93.7(C-8)，156.3(C-9)，103.7(C-10)，120.7(C-1′)，130.9(C-2′，6′)，115.0(C-3′，5′)，159.9(C-4′)，101.1(C-1″)，74.9(C-2″)，76.2(C-3″)，71.8(C-4″)，73.9(C-5″)，172.2(C-6″),見圖8.

圖8 提取化合物的13C NMR譜圖

3 結(jié)論

通過上述波譜數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合相關(guān)的文獻(xiàn)資料，初步確定該化合物為含有黃酮類結(jié)構(gòu)的糖醛酸苷，新疆和田所產(chǎn)的“對葉大戟”黃酮含量很高，有較大的應(yīng)用價(jià)值，因此可確定為藥材資源.經(jīng)過柱層析法，結(jié)果表明從大孔樹脂層析柱餾分中得到黃酮類化學(xué)成分，此化合物經(jīng)葡萄糖凝膠再次純化得純度較高的一種黃酮類化合物—山奈酚-3-O-β-D葡萄糖醛酸苷.化合物的結(jié)構(gòu)式如圖9所示.

圖9 化合物的結(jié)構(gòu)式