苞葉大黃的化學(xué)成分研究

周立曉，黃 薇，張雅婷，魏成成，隋凱麗，陳宇格，任 熙，查倫貴，方 曄，胡 琳,2

(1.云南民族大學(xué) 民族醫(yī)藥學(xué)院,云南 昆明 650500；2.昆明翔昊科技有限公司，云南 昆明 650204；3.香格里拉高山植物園,云南 迪慶 674400)

苞葉大黃(RheumAlexandrae)為蓼大黃屬塔黃組植物，該植物為多年生草本植物，主要分布于我國西藏、四川及云南海拔 2 000～4 000 m 高山草甸[1-2].塔黃組植物有苞葉大黃(R.Alexandrae)和塔黃(R.Nobile)2種，均為青藏高原著名“溫室植物”，其代表特征是外形具有白色半透明性苞葉[3].水黃和塔黃在藏藥大黃中被列為上品[4]，早在《晶珠本草》和《四部醫(yī)典》中記載其具有清熱解渴、除煩、治療瀉黃水和腎水腫等功效[5-6].

文獻[4]對苞葉大黃苞葉的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征及保溫作用進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)苞葉大黃和塔黃的半透明苞葉可以吸收紫外線，保護內(nèi)部花序免受輻射傷害.目前尚無對苞葉大黃地下部分的相關(guān)研究.為系統(tǒng)研究和調(diào)查我國西部非正品大黃的化學(xué)成分，對苞葉大黃的地下根莖的化學(xué)成分進行了研究.用95%乙醇提取苞葉大黃根莖，采用大孔樹脂、硅膠、凝膠等層析方法對提取物進行分離，從苞葉大黃的根莖部得15個單體化合物，并根據(jù)質(zhì)譜和NMR、IR等相關(guān)波譜數(shù)據(jù)，對這些化合物進行了結(jié)構(gòu)鑒定，其中有4個蒽醌類化合物、4個蒽醌甙類化合物、1個萘醌、2個二苯乙烯類化合物、2個萘苷和2個其它酚性成分，15個化合物均為首次從苞葉大黃根莖中分離得到.

1 實驗儀器及材料

1.1 實驗原料

苞葉大黃根莖，于2019年采自小中甸碧沽天池，標本留存于香格里拉高山植物園，由香格里拉高山植物園方曄鑒定為RheumalexadraeBatal，標本號：HU20110033，存于云南民族大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院標本室.

1.2 主要實驗試劑及儀器

石油醚(昆明仁科商貿(mào)有限公司)、丙酮(利安隆博華醫(yī)藥化學(xué)有限公司)、甲醇(昆明仁科商貿(mào)有限公司)、95%乙醇(昆明汕滇藥業(yè))、乙酸乙酯(廣州市金華達化學(xué)有限公司)、氯仿(昆明仁科商貿(mào)有限公司)、濃硫酸(西隴科學(xué)有限公司)、無水乙醇(天津大茂化學(xué)試劑廠).

柱層析硅膠(青島海洋化工集團有限公司)、薄層層析硅膠(青島海洋化工集團有限公司)、MCI GELCHP-20P(日本三菱化學(xué)公司)、Sephadex LH-20(美國Pharmacia公司購買)、RP-18柱色譜填料(Merck公司)、高效薄層色譜板(青島海洋化工廠)、反相RP C18材料(Merk公司)、大孔吸附樹脂(滄州寶恩吸附材料有限公司)、碘(昆明仁科商貿(mào)有限公司).質(zhì)譜儀VGZAB-ZF(日本島津公司)、高效制備液相色譜儀LC3000(北京創(chuàng)新恒通有限公司)、高效液相色譜儀安捷倫1100(北京京普科技有限公司)、500 MHz超導(dǎo)核磁共振儀Bruker DRX-500(德國Bruker公司)、400 MHz超導(dǎo)核磁共振儀Avance Ⅲ 400MHZ(德國Bruker公司)、冷凍干燥機LGJ-10(北京四環(huán)科學(xué)儀器廠)、600 MHz超導(dǎo)核磁共振儀Avance Ⅲ 600(德國Bruker公司)、傅立葉變換中紅外光譜儀Bruker Tensor-27(德國Bruker公司)、全自動數(shù)字旋光儀Jasco-P-1020(日本Jasco公司)、紫外可見分光光度儀TU-1800PC(北京普析通用儀器公司)、超聲液清洗器KQ5200B(昆山超聲儀器有限公司)、臺式低速離心機TDZS-WS(湘儀實驗室儀器有限公司)、電子天枰JA2003N(上海菁海儀器有限公司)、高速冷凍離心機GL-21M(湘儀實驗室儀器有限公司).

2 實驗方法

2.1 樣品的提取和分離

苞葉大黃新鮮根部切片，陰干，取 2.0 kg 粉碎，95%乙醇滲濾，得到滲濾液 36 L，殘渣用 4 L 丙酮回流 3 h，回流液與滲濾液合并減壓濃縮，總提取液加入 500 g 硅膠拌勻，干燥，裝入裝有 5 L硅膠的層析柱中，參照文獻[7-8]的方法首先使用石油醚洗脫，將洗脫液并命名為R1，保存，其次用氯仿進行洗脫，將洗脫液命名為R2，保存，隨后用乙酸乙酯洗脫，將洗脫液命名為R3，保存，最后用甲醇進行洗脫，將洗脫液命名為R4，保存.最終得到R1～R4 4個部分.將上述所得4個部分分別使用以下化學(xué)手段進行分離純化.

將以上步驟所得R1用適量丙酮充分溶解，100 g(100～200目)硅膠拌樣，晾干，裝入有 1 000 g 硅膠的硅膠柱中，參考文獻[9]方法用石油醚∶乙酸乙酯(V/V=10∶1)的比例洗脫，對洗脫液進行收集并點板合并，得到5個部分，對這5部分多次使用硅膠和凝膠分離得到4個化合物，分別為：A(11.3 mg)，B(7.9 mg)，C(5.7 mg)，E(6.5 mg).

取第2部分R2用甲醇充分溶解，反復(fù)使用硅膠分離，得到2個化合物分別為：E(8.1 mg)，F(xiàn)(21.4 mg).

第3部分R3用甲醇充分溶解，再通過反復(fù)硅膠分離，并經(jīng)過反相材料(ODS-A)中壓(40%～100%甲醇沖洗)分離，得到2個化合物分別為：H(7.9 mg)和I(10.1 mg).

第4部分R4用甲醇充分溶解，80 g 硅膠拌樣，裝入有 500 g 硅膠的硅膠柱中，以氯仿∶甲醇(V/V=13∶1)的比例洗脫，得42份洗脫液，濃縮，點板合并得a，b，c，d，e，f 6個部分，其中e 部分靜置得大量白色結(jié)晶，濾出洗凈，得到化合物O(13.1 mg).其他部分經(jīng)過反復(fù)LH-20凝膠和硅膠分離，并用反相材料(ODS-A)純化，a部分得到化合物G(7.9 mg)；b部分得到化合物M(19.9 mg)和N(13.7 mg)；c部分得到化合物L(fēng)(10.5 mg)和D(13.2 mg)；d部分得到化合物J(8.6 mg)及化合物K(9.0 mg).

2.2 化合物的結(jié)構(gòu)鑒定

通過質(zhì)譜、IR、NMR等一系列化學(xué)手段從苞葉大黃中分離得到15個化合物，且15個化合物均首次從苞葉大黃中分離得到，化合物結(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1 苞葉大黃的化合物結(jié)構(gòu)圖

化合物C外觀呈橙紅色結(jié)晶(丙酮)，形狀為針狀.m.p. 235～236 ℃，Brontrager反應(yīng)呈紅色，醋酸鎂反應(yīng)呈橙紅色參文獻[11,13]可以確定為蒽醌類化合物.1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ11.92(1H,s,1-OH),8.0 Hz,H-5),7.64(1H,J=8.0/8.0 Hz,H-6),7.63(1H,d,J=1.2 Hz,H-4),7.34(1H,dd,J=2.0/8.0 Hz,H-7),7.23(1H,d,J=1.2 Hz,H-2),4.60(2H,s,CH2OH);13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ191.6(C-9),181.3(C-10),161.5(C-1),161.3(C-8),153.7(C-3),137.3(C-6),133.2(10α),133.0(4α),124.4(C-7),120.6(C-5),119.3(C-2),117.1(C-4),115.8(9α),114.3(8α),62.0(CH2OH); EI-MS (m/z): 270 [M+H]+.以上1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[14]報道的基本一致，因此該化合物為蘆薈大黃素.

化合物E外觀為橙紅色結(jié)晶(氯仿-甲醇)，其形狀為針狀，m.p.197～198 ℃，與文獻[16]對比硅膠薄層下呈現(xiàn)黃色，氨熏變紅，確定為蒽醌類化合物.IR(KBr)cm-1:3 438,1 678,1 628,1 570; EI-MS (m/z): 284 [M-H]+,268,256;λmax(MeOH)nm: 225,257,266,289,435,1H NMR(600 MHz,DMSO- d6)δ12.31(1H,s,1-OH),12.11(1H,s,8-OH),7.52(1H,brs,H-4),7.45(1H,d,J=2.4 Hz,H-5),7.10(1H,brs,H-2),6.75(1H,d,J=2.4 Hz,H-7),3.97(3H,s,3-OCH3),2.48(3H,s,6-CH3),13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ190.5(C-9),182.8(C-10),165.6(C-8),166.5(C-1),162.7(C-3),150.2(C-6),135.1(C-4α),132.4(C-10α),124.2(C-7),121.5(C-5),113.4(C-8α),110.1(C-4),108.5(C-9α),106.7(C-2),56.1(3-CH3),22.2(6-CH3);EI-MS:254[M+H]+.以上1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[17]報道的基本一致，此化合物為大黃素甲醚.

化合物F外觀顏色呈現(xiàn)為無色晶體，形狀為針狀，m.p.109 ℃，氯化鐵-鐵氰化鉀反應(yīng)陽性，表示有酚羥基存在[18].1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ9.22(1H,s,Ar-OH),7.88(2H,d,J=8.7 Hz,H-2,6),6.91(2H,d,J=8.7 Hz,H-3,5),2.48(3H,s,H-8),13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ206.6(C-7),162.6(C-4),131.5(C-2,6),130.4(C-1),115.9(C-3,5),26.6(C-CH3). 以上1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[17]報道基本一致，此化合物為對羥基苯乙酮.

化合物G外觀為紅色結(jié)晶，其形狀為針狀，m.p.204～205 ℃,1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ12.51(1H,s,Ar-OH),7.51(1H,s,H-8),6.10(1H,s,H-3),3.93(3H,s,2-OCH3),2.59(3H,s,6-COCH3),2.35(3H,s,7-CH3),13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ203.0(COCH3),190.3(C-4),179.1(C-1),161.0(C-2),158.1(C-5),143.5(C-7),136.7(C-6),130.5(C-9),121.7(C-8),112.4(C-10),109.6(C-3),56.8(OCH3),31.9(COCH3),20.0(CH3).EI-MS (m/z):260[M]+.以上1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[19]報道基本一致，此化合物為2-Methoxy-6-acetyl-7-metjhyliuglone.

化合物H外觀表現(xiàn)為白色結(jié)晶，且形狀為針狀(30%乙醇)，在紫外下顯藍紫色熒光，m.p. 220～225 ℃,λmax(EtOH): 217,307,320;1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ7.36(2H,d,J=8.6 Hz,H-2′,6′),7.02(1H,d,J=16.4 Hz; H-β),6.84(1H,d,J= 16.4 Hz,H-α),6.77(2H,t,J=8.6 Hz,H-3′,5′),6.62(2H,s,H-2,6),6.46(1H,s,H-4),4.94(1H,d,J=8.0 Hz,異頭-H),3.37-3.95(6H,m,糖-H)13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ159.0(C-3),158.1(C-4′),157.0(C-5),139.9(C-1),128.9(C-1′),128.5(C-β),127.5(C-2′,6′),125.2(C-α),115.1(C-3′,5′),106.9(C-6),105.6(C-4),102.6(C-2),100.9(C-1″),76.7(C-5″),76.5(C-3″),73.5(C-2″),70.0(C-4″),61.1(C-6″) ESI-MS (m/z):390 [M+H]+,228,227,211,181；再根據(jù)以上1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[20]報道基本一致，可推斷該化合物是虎杖苷.

化合物I其外觀為為白色結(jié)晶(甲醇)，m.p.225～227 ℃,λmax(MeOH) nm: 217,308,319; negative FAB-MS (m/z):403 [M+H]+,227 [M+H-C6H11O6]+;1H NMR(500 MHz,丙酮-d6)δ7.45(2H,d,J=8.3 Hz,H-2′,6′),7.05(1H,d,J=16.3 Hz,H-α),6.89(1H,d,J=16.3 Hz,H-β),6.93(2H,d,J=8.3 Hz,H-3′,5′),6.80(1H,s,H-2),6.62(1H,s,H-6),6.45(1H,s,H-4),4.83(1H,d,J=8.0 Hz,異頭-H),3.76(3H,s,OCH3),3.2～3.9(6H,m,糖-H);13C NMR(125 MHz,丙酮-d6)δ140.7(C-1),106.6(C-2),160.2(C-3),103.9(C-4),159.5(C-5),108.2(C-6),130.9(C-1′),128.9(C-2′,6′),114.9(C-3′,5′),160.5(C-4′),126.4(C-α),130.9(C-β),55.6(-OCH3),102.1(C-1″),74.7(C-2″),77.8(C-3″),71.5(C-4″),78.1(C-5″),62.7(C-6″). EI-MS (m/z)：403 [M+H]+，227 [M+H-C6H11O6]+.根據(jù)以上數(shù)據(jù)此化合物和文獻[21]一致，此化合物為去氧土大黃苷.

化合物J其外觀為黃色粉末，m.p.244～245 ℃,Borntragar反應(yīng)呈紅色，醋酸鎂反應(yīng)呈橙色，推測為蒽醌類化合物[22-23]；H NMR(400 MHz,CDCl3)δ12.90(1H,s,OH),7.86(1H,dd,J=1.5/7.5 Hz,H-5),7.71(1H,dd,J=7.5/8.0 Hz,H-6),7.62(1H,dd,J=1.5/8.0 Hz,H-7),7.45(1H,d,J=1.0 Hz,H-4),7.20(1H,d,J=1.0 Hz,H-2),5.19(1H,d,=7.6 Hz; 異頭-H),4.70(2H,s,CH2OH),3.73(1H,dd,J=5.5/10.5 Hz,H-6′a),3.51(1H,dd,J=6.2/10.5 Hz,H-6′b),3.25～3.50(4H,m,H-2′～H-5′);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ187.8(C-9),182.3(C-10),161.5(C-1),158.5(C-8),147.5(C-3),136.3(C-6),134.6(C-10a),132.6(C-4a),124.5(C-7),121.4(C-5),120.7(C-2),118.4(C-4),116.9(C-8a),116.5(C-9a),100.4(C-1′),77.4(C-5′),76.7(C-3′),73.4(C-2′),69.6(C-4′),60.6(C-6′),21.9(CH2OH)，ESI-MS (m/z): 455 [M+Na]+.以上1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[24]報道基本一致，此化合物為Eloe-emodin-8-O-β-D-glucopyranoside.

化合物K其外觀為黃色粉末，m.p.229～232 ℃，Borntragar反應(yīng)呈紅色，醋酸鎂反應(yīng)呈橙色，推測為蒽醌類化合物；1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ12.27(1H,s,Ar-OH),7.86(1H,s,H-4),7.52(1H,s,H-2),7.07(1H,d,J=2.5 Hz,H-5),6.60(1H,d,J=2.5 Hz,H-7),5.15(1H,d,J=7.7 Hz,異頭-H),3.95(3H,s,3-OCH3),3.13～3.75(6H,m,糖-H),2.46(3H,s,7-CH3);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ186.3(C-9),182.2(C-10),164.5(C-6),164.3(C-8),158.3(C-1),146.7(C-3),134.4(C-10a),134.2(C-4a),123.1(C-2),121.5(C-4),118.3(C-9a),110.3(C-8a),108.3(C-7),107.1(C-5),100.7(C-1′),77.3(C-5′),76.5(C-3′),73.4(C-2′),69.6(C-4′),60.6(C-6′),48.6(OCH3),21.7(CH3)，以上1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[12]報道基本一致，此化合物確定為Physcion-1-O-beta-D-Glucopyranoside.

化合物L(fēng)其外觀為為黃色粉末，m.p.239～241 ℃,Borntragar反應(yīng)呈紅色，醋酸鎂反應(yīng)呈橙色，推測為蒽醌類化合物；1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ13.25(1H,s,8-OH),13.06(1H,s,6-OH),7.62(1H,d,J=1.2 Hz,H-4),7.45(1H,d,J=1.2 Hz,H-2),7.27(1H,d,J=1.2 Hz,H-5),6.66(1H,d,J=1.2 Hz,H-7),5.07(1H,d,J=7.2 Hz,異頭-H),3.78-3.68(2H,d,J=11.1 Hz; H-6′), 3.37～3.19(4H,m,H-2′～H-5′),2.41(3H,s,3-CH3);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ186.4(C-9),182.0(C-10),164.3(C-8),161.7(C-6),161.0(C-1),146.9(C-3),136.4(C-4a),132.0(C-10a),124.2(C-2),119.3(C-4),114.4(C-9a),113.2(C-8a),109.4(C-5),108.4(C-7),100.9(C-1′),77.3(C-5′),76.4(C-3′),73.3(C-2′),69.5(C-4′),60.6(C-6′),21.4(3-CH3).以上1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[25]報道基本一致，此化合物確定為Emodin-1-O-β-D-glucopyranoside.

化合物M其外觀為白色粉末(甲醇).1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ7.95(2H,d,J=9.0 Hz,H-3,5),7.10(2H,d,J=9.0 Hz;H-2,6),5.03(1H,m,異頭-H),3.90(1H,m,H-6′α),3.78(1H,m,H-6′β),3.53～3.27(4H,m,H-2′～H-5′),2.52(3H,s,COCH3);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ199.5(COCH3),163.1(C-4),132.6(C-2,6),131.7(C-1),117.2(C-3,5),101.5(C-1′),78.3(C-5′),77.9(C-3′),74.6(C-2′),71.2(C-4′),62.4(C-6′),26.5(3-CH3)；ESI-MS (m/z): 197 [M-H]-.以上根據(jù)1H NMR和13C NMR信號可以推測出，此化合物和化合物4的化學(xué)位移相似，都存在一個A2B2系統(tǒng)，不同之處在于1H NMR中多了一組信號δH3.27～3.53(4H,m)，表明分子中存在一個糖基；此化合物確定為對羥基苯乙酮糖苷.

化合物N其外觀為無色晶體(甲醇)，形狀為針狀m.p.209～211 ℃,IRmax(KBr)cm-1:3 360,1 650,1 635; UVλmaxEtOH: 235,265,313,327,342;1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ9.49(s,1H,OH),7.03(1H,s,H-6),7.01(1H,d,J=2.5 Hz,C-5),6.82(1H,d,J=2.5 Hz,H-7),5.16(1H,d,J=7.3 Hz,H-1′),3.95(1H,dd,J=2.0/12.2 Hz,H-6′a),3.84(3H,s,OCH3),3.75(1H,dd,J=5.1/12.2 Hz,H-6′b),3.40～3.70(4H,m,H-2′～H-5′),2.52(3H,s,COCH3),2.23(3H,s,CH3);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ204.6(COCH3),156.8(C-8),155.7(C-6),151.4(C-1),137.2(C-3),133.3(C-10),122.3(C-2),118.1(C-4),107.8(C-9),103.7(C-7),103.5(C-5),102.8(C-1′).1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[26]報道基本一致，此化合物為6-hydroxymusizin-1-O-β-D-glycopyranoside.

化合物O其外觀為黃色粉末，Borntragar反應(yīng)呈紅色，醋酸鎂反應(yīng)呈橙色，推測為蒽醌類化合物[27]，1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ12.90(1H,s,OH),7.88(1H,dd,J=1.5/7.5 Hz,H-5),7.75(1H,dd,J=7.5/8.0 Hz,H-6),7.61(1H,dd,J=1.5/8.0 Hz,H-7),7.61(1H,d,J=1.0 Hz,H-4),7.23(1H,d,J=1.0 Hz,H-2),5.14(1H,d,J=7.6 Hz),4.67(2H,s,CH2OH),3.73(1H,dd,J=5.5/10.5 Hz,H-6′a),3.51(1H,dd,J=6.2/10.5 Hz,H-6′b),3.25～3.50(4H,m,H-2′～H-5′);13C NMR(100 MHz,CDCl3)δ187.8(C-9),182.3(C-10),161.9(C-8),159.5(C-1),147.2(C-3),136.6(C-6),134.6(C-10a),130.7(C-4a),124.0(C-7),122.0(C-5),121.5(C-2),120.5(C-4),119.5(C-9a),113.5(C-8a),100.4(C-1′),77.4(C-5′),76.7(C-3′),73.4(C-2′),69.6(C-4′),60.6(C-6′),21.9(CH2OH).且1H NMR和13C NMR數(shù)據(jù)和文獻[28]報道基本一致，從而可判斷該化合物為Aloe-emodin-1-O-β-D-glucopyranoside.

3 結(jié)語

從提取物中分離得到15個化合物，同時根據(jù)質(zhì)譜、核磁共振、紅外波譜數(shù)據(jù)以及參照相關(guān)文獻對分離得到的15個單體化合物進行了結(jié)構(gòu)表征.15個單體化合物均為首次從苞葉大黃中分離得到.研究結(jié)果為該植物的開發(fā)利用提供理論參考.