王揚(yáng),何樂毅凡,李龍宇,徐明杰,伍一煒,李永勝,褚夏燕,潘巧嶺,趙田甜,葉曉霞,徐暾海*,朱寅荻*,劉銅華
1.北京中醫(yī)藥大學(xué) 中藥學(xué)院,北京 102488;2.中醫(yī)養(yǎng)生學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029;3.中醫(yī)養(yǎng)生學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100029;4.天津紅日藥業(yè)股份有限公司,天津 362700;5.溫州醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,浙江 溫州 325035
風(fēng)輪菜屬植物約有22種,主要分布在東南亞的熱帶和亞熱帶地區(qū)[1]。風(fēng)輪菜Clinopodiumchinense(Benth.) O.Kuntze又名斷血流,最早記載于《救荒本草》[2],為唇形科風(fēng)輪菜屬植物風(fēng)輪菜的干燥地上部分[3],是《中華人民共和國藥典》2015年版記載的一種常用的傳統(tǒng)中藥材[4]。風(fēng)輪菜味微苦、澀,性涼,歸肝經(jīng),具有收斂止血的功效,用于治療崩漏、尿血、鼻血、牙齦出血、創(chuàng)傷出血等各種出血癥,被認(rèn)為是中醫(yī)止血良藥[5]。風(fēng)輪菜中含有黃酮、三萜皂苷[6]、二萜[7]、揮發(fā)油和脂肪酸[8]等類型化合物,這些成分具有抗炎、治療糖尿病[9]、抗氧化、抗腫瘤和抗心肌缺血[10]等活性,其中黃酮和三萜皂苷類化合物是其主要活性成分,具有較好的開發(fā)利用前景。因此,本課題在前期研究基礎(chǔ)上,對風(fēng)輪菜的化學(xué)成分進(jìn)行研究,從70%乙醇水溶液提取物中分離得到1個(gè)新的三萜皂苷類化合物3β,16β,23,28-四羥基-11α-甲氧基-30-醛基-齊墩果-12(13)-烯-3-O-[β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→3)]-β-D-巖藻糖苷,命名為風(fēng)輪菜皂苷H(clinopodiside H)。
風(fēng)輪菜購買于安徽省亳州市中藥材市場,經(jīng)溫州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院汪洪副教授鑒定為唇形科風(fēng)輪菜屬植物風(fēng)輪菜C.chinense(Benth.) O.Kuntze。樣品標(biāo)本(20170820)現(xiàn)存于溫州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院。
Bruker Avance Ⅲ 600型核磁共振儀(德國Bruker公司);LTQ-Obit rap XL型質(zhì)譜儀(美國Thermo Fisher公司);Agilent 1100型高效液相色譜儀(美國安捷倫公司);YMC Pack ODS-A型半制備色譜柱(250 mm×10 mm,5 μm,日本YMC公司);柱色譜和薄層色譜硅膠(青島海洋化工廠);D101型大孔樹脂(南開大學(xué));C18反相填料(日本YMC公司);Sephadex LH-20(瑞典Amersham Biosciences公司);D-吡喃葡萄糖(批號:110833-201205,純度>99.5%,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);D-吡喃巖藻糖(批號:10179351,純度>99%,Alfa Aesar公司);所用化學(xué)試劑均為分析純(常熟市楊園化工有限公司);水為實(shí)驗(yàn)室儀器自制超純水(杭州永潔達(dá)凈化科技有限公司)。
風(fēng)輪菜的干燥地上部分用70%乙醇水溶液在80 ℃提取2次,每次2 h,濾過濃縮得到乙醇提取物,加適量水溶解,依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取,回收溶劑得到石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取物。
取正丁醇萃取物,經(jīng)D101型大孔樹脂分離,用乙醇-水(3∶7、1∶1、7∶3和1∶0)梯度洗脫。取乙醇-水7∶3洗脫部位經(jīng)正相硅膠柱色譜分離,依次用二氯甲烷-甲醇(1∶0~0∶1)梯度洗脫,回收溶劑,經(jīng)薄層色譜檢視,合并相似組分得到16個(gè)部位(Fr.Z1~16)。Fr.Z12經(jīng)中壓反相柱色譜,以甲醇-水(3∶7~1∶0)梯度洗脫,經(jīng)薄層色譜檢視,合并相似組分得到8個(gè)組分Fr.Z12-1~12-8,將Fr.Z12-6經(jīng)葡聚糖凝膠柱色譜和高效液相制備色譜分離純化,得到化合物1(6 mg)。
取所分離得到的化合物11 mg溶解于1 mL三氟乙酸-水溶液中,在95 ℃水浴回流2 h。冷卻至室溫,用等體積的二氯甲烷連續(xù)萃取3次。水層減壓濃縮干燥后反復(fù)多次加入無水乙醇旋蒸除去三氟乙酸。與單糖標(biāo)準(zhǔn)品在展開系統(tǒng)(三氯甲烷-甲醇-水8∶5∶1)下層進(jìn)行薄層色譜(TLC)檢測,確定水解得到的單糖種類。用2 mL無水吡啶溶解水層樣品,再加入1.5 mg的L-半胱氨酸甲酯鹽酸鹽,密封,60 ℃加熱1 h。冷卻至室溫,再加入三甲基氯硅烷和六甲基二硅胺烷(1∶2,0.5 mL),密封,60 ℃加熱30 min。取單糖標(biāo)準(zhǔn)品D-吡喃葡萄糖、D-吡喃巖藻糖(各1 mg)加入1.5 mg的L-半胱氨酸甲酯鹽酸鹽,用2 mL無水吡啶溶解,密封,60 ℃加熱1 h。再加入三甲基氯硅烷和六甲基二硅胺烷(1∶2,0.5 mL),密封,60 ℃加熱30 min。樣品離心,取上層進(jìn)行氣相色譜分析[11]。
1H-NMR(CD3OD,600 MHz)譜顯示結(jié)構(gòu)中存在化學(xué)位移為δH0.74,0.97,1.04,1.10,1.35的5個(gè)甲基單峰,1個(gè)雙峰甲基δH1.26(3H,d,J=6.6 Hz),1個(gè)醛基質(zhì)子δH9.47(1H,s,-CHO)[12],2個(gè)連氧的亞甲基信號δH3.61,3.86,4個(gè)連氧的次甲基信號。13C-APT(CD3OD,150 MHz)譜顯示化合物共有49個(gè)碳信號,其中包括苷元31個(gè)碳和糖基的18個(gè)碳,苷元部分含有5個(gè)甲基(δC13.3,18.2,18.9,27.0,24.5)、2個(gè)羥甲基(δC68.2,C-28;64.7,C-23)、1個(gè)醛基碳信號(δC208.4,C-30)、2個(gè)烯碳(δC123.9,C-12;148.4,C-13)和1個(gè)連氧次甲基(δC84.4,C-3)。通過該化合物的相對分子質(zhì)量、氫譜和碳譜數(shù)據(jù)分析,推斷其為Δ12-齊墩果烯。通過HMBC和HSQC可知C-16的化學(xué)位移為67.37,連有1個(gè)羥基,H-16和H-27的NOE相關(guān)得到16-OH為β構(gòu)型。HMBC譜顯示H-24與C-3(δC84.4)、C-4(δC44.7)有遠(yuǎn)程相關(guān),H-12(δH5.52,d,J=3.6 Hz)與C-9(δC53.1)、C-11(δC77.6)、C-13(δC148.4)、C-14(δC44.9)有遠(yuǎn)程相關(guān),H-23與C-4(δC44.7)、C-5(δC48.4)有遠(yuǎn)程相關(guān)。在HMBC譜中H-3與C-24有遠(yuǎn)程相關(guān),H-24和H-23都與C-4有相關(guān),由HMBC和NOESY可知C-24連有甲基,C-23連有羥甲基。該化合物烯碳的化學(xué)位移與齊墩果烷中C-12,13是雙鍵時(shí)化學(xué)位移值相近,故該化合物的烯碳位于12,13位,HMBC中H-12與C-11有相關(guān),C-11的化學(xué)位移向高場位移,接有1個(gè)含氧基團(tuán),而且H-11與-OMe的碳有相關(guān),通過HSQC可知-OMe的化學(xué)位移為δH3.28,與甲氧基的一般化學(xué)位移值接近,且峰形為單峰,故C-11位連有1個(gè)甲氧基。H-3(δH3.61)和H-5(δH1.24),H-24(δH0.74)和H-25(δH1.10)的NOE相關(guān)得到3-H為β構(gòu)型。H-11(δH3.85)和H-25,H-11和H-26的NOE相關(guān)得到H-11為β構(gòu)型,由此得出苷元為3β,16β,23,28-四羥基-11α-甲氧基-30-醛基-齊墩果-12(13)-烯部分。
化合物1的核磁共振數(shù)據(jù)顯示有3個(gè)糖基,分別是1個(gè)β-D-巖藻糖基和2個(gè)β-D-葡萄糖基,糖的端基碳信號為δC103.6,104.9,105.5(C-1″,1′,1?),由HSQC實(shí)驗(yàn)確定其對應(yīng)的氫分別是δH4.86(d,J=7.8 Hz)、4.48(d,J=7.8 Hz)、4.60(d,J=7.8 Hz)。HMBC實(shí)驗(yàn)顯示C-3和H-1′、H-1′和C-2′/C-3′、C-2′/C-3″和H-1″、C-3′/C-3?和H-1?之間有遠(yuǎn)程相關(guān),且C-3的化學(xué)位移向低場位移,說明巖藻糖基的C-1′連接在苷元C-3位上的羥基,2個(gè)葡萄糖基分別連接在巖藻糖基的C-2′和C-3′上的羥基,在COSY譜中H-1″和H-2″、H-1?和H-2?有相關(guān)峰。由端基氫(δH4.48,d,J=7.8 Hz,H-1′)與附近H-2′的偶合常數(shù)確定巖藻糖為β構(gòu)型,2個(gè)葡萄糖的端基氫分別為δH4.86(d,J=7.8 Hz,H-1″)和δH4.60(d,J=7.8 Hz,H-1?),在NOESY譜中H-1″和H-3″相關(guān),H-1?和H-1′相關(guān),確定2個(gè)葡萄糖基為β構(gòu)型。對化合物1進(jìn)行酸水解,用氣相色譜檢測經(jīng)半胱氨酸甲酯鹽酸鹽衍生化和甲基化反應(yīng)的水解的糖部分,并與單糖標(biāo)品比對,進(jìn)一步確證糖的絕對構(gòu)型為D-巖藻糖基和D-葡萄糖基。見圖1~2和表1。
表1 化合物1的1H(600 MHz)和13C(150 MHz)NMR數(shù)據(jù)(CD3OD)
圖1 化合物1的關(guān)鍵COSY和HMBC相關(guān)
綜上所述,化合物1確定為3β,16β,23,28-四羥基-11α-甲氧基-30-醛基-齊墩果-12(13)-烯-3-O-[β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)]-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→3)]-β-D-巖藻糖苷,命名為風(fēng)輪菜皂苷H(clinopodiside H)。
圖2 化合物1的關(guān)鍵NOESY相關(guān)
本實(shí)驗(yàn)對風(fēng)輪菜進(jìn)行了化學(xué)成分的研究,從75%乙醇水提取物的正丁醇萃取部位分離得到1個(gè)新的三萜皂苷化合物。三萜皂苷類成分是風(fēng)輪菜主要的藥理活性成分。本研究為尋找風(fēng)輪菜屬植物中新的、高效的生物活性成分提供參考。