耿圓圓,黃艷杰,王軍民,周 俊,華 燕*
1 西南林業(yè)大學,昆明 650224;2中國科學院昆明植物研究所,昆明 650201
西南遠志(Polygala crotalarioides Buch.Ham.)為遠志科遠志屬植物,別名地花生、翻轉紅、豬大腸(四川),娘母良(云南佤族語)[1]。該植物是云南佤族民間流傳的一種珍奇中藥,長期服用能使眉須秀長,有顏容光澤和痣斑消退等功效[2]。作為一種民間中藥,西南遠志主要用于活血止痛、安神補心、順氣化痰[3-5];此外,藥理學實驗表明,西南遠志還具有抗缺氧、抗疲勞、抗低溫、提高機體對不良環(huán)境的適應能力等功效[6]。在前期工作中已報道了6 個新的口山酮[7-9]和兩個新的三萜皂苷類化合物[10]的分離和結構鑒定,為從該植物中尋找更多的活性單體成分,本實驗對采自云南云縣的西南遠志進行了進一步的化學成分研究,分離得到3 個齊墩果酸型皂苷類化合物,分別為3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-α-L-阿拉伯糖基-(1→3)-β-D-木糖基-(1→4)-[β-D-芹糖基-(1→3)]-α-L-鼠李糖基-(1→2)-[β-D-葡萄糖基-(1→3)]-[4-O-(E/Z)-3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;?β-D-巖藻糖基酯(1)、3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-β-D-木糖基-(1 →4)-α-L-鼠李糖基-(1→2)-[α-L-鼠李糖基-(1→3)]-[4-O-(E/Z)-對甲氧基肉桂?;?β-D-巖藻糖基酯(2)和3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-α-L-阿拉伯糖基-(1→4)-β-D-木糖基-(1→4)-[β-D-芹糖基-(1→3)]-α-L-鼠李糖基-(1→2)-[4-O-(E/Z)-對甲氧基肉桂酰基]-[α-L-鼠李糖基-(1→3)]-β-D-巖藻糖基酯(3),命名為(E/Z)-crotalarioside G(1),(E/Z)-Onjisaponin Y(2)和(E/Z)-polygalasaponin XXXII(3)?;衔锝Y構式見圖1。
圖1 化合物1~3 的化學結構及主要HMBC 相關Fig.1 Chemical structures and key HMBC correlations of compounds 1-3
HPD100 大孔樹脂;薄層層析硅膠;柱層析硅膠(80~100 目、200~300 目和300~400 目);Sephadex LH-20;反相填充材料Rp-18(40~60 μm);HPLC 分析柱(Agilent,ZORBAX SB-C18,4.6 ×150 mm,5 μm);HPLC 半制備柱(Agilent,ZORBAX SBC18,9.4 ×250 mm,5 μm);Bruker DRX-500 核磁共振儀,TMS 作內標,化學位移δ 用ppm 表示,偶合常數J 用Hz 表示;Bio-Rad FTS-135 型紅外光譜測定儀(KBr 壓片);UV2401 PC 紫外可見分光光度計;Finnigan MAT90 質譜儀;Bruker HTC/Esquire 液相-離子阱色譜質譜聯(lián)用儀;Waters AutoSpec Premier P776 質譜儀;顯色劑:5%H2SO4乙醇溶液。
西南遠志1 kg,采自云南省云縣,由昆明植物所陳書坤研究員鑒定,標本現(xiàn)保存在昆明植物所植物化學與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室。
西南遠志根1 kg,粉碎后用75%乙醇提取4次,第一次4 h,之后三次各2 h,合并提取液,減壓濃縮回收乙醇。水溶液通過HPD100 樹脂,用水、75%乙醇、95%乙醇依次洗脫。75%洗脫部分減壓濃縮得浸膏96 g,以200 g 硅膠(80~100 目)拌樣,1.5 kg 硅膠(200~300 目)干柱柱層析,用氯仿-甲醇-水(7∶4∶1)洗脫,得到10 個組分(1~10)。
組分1~4(75.8 g),經硅膠(氯仿-甲醇-水7∶3∶0.5 和7∶5∶1)和Sephadex LH-20(甲醇)柱層析,得到總皂苷(15 g)。經RP-18 反相柱(甲醇-水5∶5→7∶3)柱層析,把總皂苷分為4 個組分(A~D)。每個組分所含皂苷結構類似,結合的糖基又較多,常規(guī)反相柱分離難度很大,故采用制備、半制備HPLC 分離。
組分B 用HPLC 半制備,乙腈-0.1%醋酸水溶液(39∶61)為流動相,得到化合物2(36 mg)和3(35 mg)。組分C 用HPLC 半制備,乙腈-0.1%醋酸水溶液(34∶66)為流動相,得到化合物1(61 mg)。
化合物1 白色粉末;高分辨質譜HR-TOF-MS給出分子離子峰1749.7378[M-H]-(計算值1749.7383),分子式C81H122O41,質譜ESI-MS m/z:1749.2[M-H]-。IR (KBr):3430、2931、1721、1635、1260、1076 cm-1,表明有羥基、羰基和烯基官能團。在13C NMR 譜上可看到苷元部分有30 個碳信號,其中有二個羰基碳信號[δC181.4 (s),176.8 (s)],二個雙鍵碳信號[δC139.3 (s),127.9 (d)],五個甲基信號[δC33.1 (s),24.1 (s),18.8 (s),17.5 (s),14.3(s)],一個氧亞甲基信號[δC64.5 (t)]。另外,在1H 和13C NMR 譜上還可觀察到七個糖基端基碳及相應氫質子的信號[δC111.3 (d),105.6 (d),105.2 (d),105.2 (d),104.6 (d),101.8 (d),94.9(d);δH6.01 (1H,d,J=4.0 Hz),5.01 (1H,d,J=7.5 Hz)/5.02*,5.04 (1H,d,J=7.8 Hz),5.15(1H,d,J=6.5 Hz),6.30/6.41 (1H,br s),6.14/6.16 (1H,d,J=8.0 Hz)]和一對對3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;樂串悩嬻w信號(見表1 和2),提示可能為三萜皂苷。其苷元部分的1H 和13C NMR 數據與已知苷元presenegenin[11]比較發(fā)現(xiàn),兩者基本相同,說明化合物1 的苷元為presenegenin。繼續(xù)分析發(fā)現(xiàn),由于這對3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;樂串悩嬋〈拇嬖?,使糖基部分出雙峰或細微裂分現(xiàn)象,苷元部分由于距離較遠,影響不大,但也有一些氫譜信號出現(xiàn)裂分。
糖基部分的化學位移由HMQC、HMBC、HMQCTOCSY 譜得到歸屬。其碳、氫信號及端基氫的偶合常數與所報道文獻[11]中化合物polygalasaponin XXXI 糖基部分幾乎一致,故推斷化合物1 的糖基種類及構型與polygalasaponin XXXI 中的相同,為β-D-葡萄糖,β-D-木糖,α-L-鼠李糖,β-D-巖藻糖,β-D-芹糖和α-L-阿拉伯糖。不同的是巖藻糖基3 位上增加了一個葡萄糖基,可由巖藻糖基3 位的碳化學位移向低場移至δC82.5/82.7,且增加的葡萄糖基的H-1″″'與其HMBC 相關所證實。其它糖基連接次序與polygalasaponin XXXI 中的相同,可通過HMBC 譜來進一步確定。在HMBC 譜上可看出以下遠程相關:葡萄糖基的H-1'與苷元C-3 相關,巖藻糖基的H-1″與苷元C-28 相關,鼠李糖基的H-1″與巖藻糖基的C-2″相關,木糖基的H-1″″與鼠李糖基的C-4'″相關,另外一個葡萄糖基的H-1″″'與巖藻糖基的C-3″″相關,芹糖基的H-1″″''與鼠李糖基的C-3″'相關,阿拉伯糖基的H-1″″''與木糖基的C-3″″,并且?guī)r藻糖基H-4″與(E/Z)-3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;驶枷嚓P。在HPLC 上分析時,化合物1 表現(xiàn)為兩個峰,以乙腈-0.1%醋酸水溶液(34∶66)為流動相,用RP-18柱HPLC 制備分離,結果發(fā)現(xiàn)兩個化合物之間互變,無法使其分離,最后只能以立體異構混合體形式得到。綜上所述,其結構可鑒定為3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-α-L-阿拉伯糖基-(1→3)-β-D-木糖基-(1→4)-[β-D-芹糖基-(1→3)]-α-L-鼠李糖基-(1→2)-[β-D-葡萄糖基-(1 →3)]-[4-O-(E/Z)-3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;?β-D-巖藻糖基酯,命名為(E/Z)-crotalarioside G。
化合物2 白色粉末,質譜FAB-MS m/z:1410[M]-。結合13C 核磁共振數據確定該化合物分子式為C69H102O30。IR (KBr):3455、2931、1719、1615、1258、1069 cm-1。仔細比較化合物2 和1 的1H 和13C NMR 數據發(fā)現(xiàn),兩者結構非常相似,只是苷元C-28上糖基的種類和數量不一樣。化合物2 中無芹糖和阿拉伯糖,原連接在巖藻糖基上的葡萄糖基和(E/Z)-3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;?,取而代之的是另一鼠李糖基和一個(E/Z)-對甲氧基肉桂?;?,由于對甲氧基肉桂?;樂串悩嬻w的存在,與化合物1 情況相同,用RP-18 柱HPLC 制備分離,發(fā)現(xiàn)兩個化合物之間也存在互變,無法使其分離。所以,化合物2 最終也只能以立體異構混合物形式得到,結構鑒定為3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-β-D-木糖基-(1 →4)-α-L-鼠李糖基-(1 →2)-[α-L-鼠李糖基-(1→3)]-[4-O-(E/Z)-對甲氧基肉桂?;?β-D-巖藻糖基酯。通過與文獻[12]比較,發(fā)現(xiàn)化合物2 與Onjisaponin Y 的結構相同,但文獻沒有對該化合物的立體構型進行闡述。最終命名為(E/Z)-Onjisaponin Y。
化合物3 白色粉末,質譜FAB-MS m/z:1674[M]-,結合13C 核磁共振數據確定該化合物分子式為C79H118O38。通過與文獻[11]比較,發(fā)現(xiàn)化合物3與polygalasaponin XXXII 的13C 和1H NMR 數據基本一致,但文獻沒有對該化合物的立體構型進行闡述。與化合物1 和2 情況相同,化合物3 出現(xiàn)圖譜雙峰或細微裂分現(xiàn)象,歸結其原因是由于(E/Z)-對甲氧基肉桂酰基的存在。用RP-18 柱HPLC 制備分離,發(fā)現(xiàn)兩個化合物之間也存在互變,無法使其分離。所以,化合物3 最終也是以立體異構混合物形式得到,結構鑒定為3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-α-L-阿拉伯糖基-(1→4)-β-D-木糖基-(1→4)-[β-D-芹糖基-(1 →3)]-α-L-鼠李糖 基-(1 →2)-[4-O-(E/Z)-對甲氧基肉桂?;?[α-L-鼠李糖基-(1 →3)]-β-D-巖藻糖基酯,命名為(E/Z)-polygalasaponin XXXII。
表1 化合物1~3 的碳譜數據(125 MHz,C5D5N,δ)Table 1 13C NMR spectral data of 1-3 (125 MHz,C5D5N,δ)
表2 化合物1~3 的氫譜數據(500 MHz,C5D5N,δ)Table 2 1H NMR spectral data of 1-3 (500 MHz,C5D5N,δ)
1 Delectis Florae Reipublicae Popularis Sinicae,Agendae Academiae Sinicae Edita (中國植物志編委會).Flora Reipublicae Popularis Sinicae (中國植物志).Beijing:Science Press,1997.182-183.
2 Xiang BX (向碧霞),Zhang PF (張平夫),Xiang YH (向應海).The investigation of Wa herbs“Ya mo niang”and their resouses.Guizhou Sci (貴州科學),1995,13:24-28.
3 Wu ZY (吳征鎰).Xinhua Outline of Materia Medica,1st Ed (新華本草綱要,第1 版).Shanghai:Shanghai Science and Technology Press,1985.283-284.
4 Sichuan Institute of Chinese Medicine (四川省中藥研究所).Sichuan Chinese Herbal Medicine (四川常用中草藥).Chengdu:Sichuan People's Publishing House,1971.511-512.
5 Jiangsu New Medical College (江蘇新醫(yī)學院).Dictionary of Chinese Medicine,Vol.1 (中藥大辭典,上冊).Shanghai:Shanghai People's Publishing House,1977.815.
6 Zhang PF (張平夫),Li MJ (李明炬),Sun XH (孫學惠).Pharmacological studies on the strong effects of“Ya mo niang”.Guizhou Sci (貴州科學),1995,13:35-38.
7 Hua Y,Chen CX,Liu YQ,et al.Three new xanthones from Polygala crotalarioides.Chin Chem Lett,2006,17:773-775.
8 Hua Y,Chen CX,Liu YQ,et al.Two new xanthones from Polygala crotalarioides.J Asian Nat Prod Res,2007,9:273-275.
9 Zhou LY (周凌云),Zhou FR (周凡蕊),Hua Y(華燕).One new xanthone from Polygala crotalarioides.China Tradit Herb Drugs (中草藥),2011,42:1261-1263.
10 Hua Y,Chen CX,Zhou J.Two new triterpenoid saponins from Polygala crotalarioides.Chin Chem Lett,2010,21:1107-1110.
11 Zhang DM,Miyase T,Kuroyanagi M,et al.Five new triterpene saponins,polygalasaponins XXVIII-XXXII from the root of Polygala japonica Houtt.Chem Pharm Bull,1996,44:810-815.
12 Li CJ,Yang JZ,Yu SS,et al.Triterpenoid saponins with neuroprotective effects from the roots of Polygala tenuifolia.Planta Med,2008,74:133-141.