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编号:10282530
大叶马蹄香根中的黄酮类成分
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 2000年第3期
     作者:隆长锋 王璇 杨宇新 蔡少青

    单位:北京大学药学院天然药物学系,北京 100083

    关键词:大叶马蹄香;细辛属;化学;黄酮类;分离和提纯;查耳酮;分离和提纯

    北京医科大学学报000310 [摘 要] 目的:研究大叶马蹄香(Asarum maximum Hemsl.)根中的化学成分。方法:用溶剂提取、色谱法分离大叶马蹄香的化学成分,并用理化常数和波谱法鉴定其结构。结果:从大叶马蹄香根的乙醇提取物中分离到5个黄酮类成分,根据理化性质和波谱数据鉴定其结构分别为柚皮素(Ⅰ),柚皮素-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(Ⅱ),柚皮素-5,7-O-β-D-2吡喃葡萄糖苷(Ⅲ),4,2′,4′,6′-四羟基查耳酮-2′,4′-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(IV)和4,2′,4′,6′-四羟基查耳酮-2′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(V)。结论:上述化合物均为首次从该植物中获得,其中化合物Ⅱ,Ⅳ,Ⅴ为首次从细辛属植物中获得。
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    [中图分类号] R932.41 [文献标识码] A

    [文章编号] 1000-1530(2000)03-0229-03

    Studies on flavonoids from the root of Asarum maximum

    LONG Chang-Feng, WANG Xuan, YANG Yu-Xin, CAI Shao-Qing

    (Department of Natural Medicines, School of

    Pharmaceutical Sciences, Peking University, Beijing 100083, China)

    ABSTRACT Objective: To study the constituents of the root of Asarum maximum Hemsl. Methods: The constituents were extracted and separated by various chromatographies , and the structures were identified on the basis of their chemical and physical properties and spectral analysis. Results: Five flavonoids were isolated from the ethanol extract of the roots of Asarum maximum, and their structures were identified as naringenin (Ⅰ), naringenin-5-O-β-D-glucopyranoside (Ⅱ), naringenin-5,7-di-O-β-D-glucopyranoside (Ⅲ), 4,2′,4′,6′-tetrahydroxy-chalcone-2′,4′-di-O-β-D-glucopyranoside (Ⅳ) and 4,2′,4′,6′-tetrahydroxy-chalcone-2′-O-β-D-glucopyranoside (Ⅴ). Conclusion: All of these compounds were separated for the first time from this plant and compounds Ⅱ, Ⅳ and Ⅴ from the genus Asarum.
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    KEY WORDS

    KEY WORDS Asarum maximum; Asarum/chem; Flavones/isol; Chalcone/isol▲

    细辛为常用中药,中国药典规定细辛为马兜铃科植物北细辛Asarum heterotropoids Fr. Schmidt var. mandshuricum (Maxim.)Kitag.、汉城细辛A. sieboldii Miq.var. seoulense Nakai或华细辛A .sieboldii Miq.的干燥全草,用于风寒感冒、头痛、牙痛、风湿痹痛、痰饮哮喘等症[1]。商品调查[2]发现细辛属植物大叶马蹄香(Asarum maximum Hemsl.)在湖北等地作为细辛使用,药理实验证明其具有镇痛作用[3],但未见有关大叶马蹄香的化学成分报道。为了阐明大叶马蹄香的有效成分,我们对其化学成分进行了研究。从中分离得到5个黄酮类化合物,分别为柚皮素(naringenin, I, 5,7,4′-三羟基二氢黄酮),柚皮素-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(naringenin-5-O-β-D-glucopyranoside, Ⅱ),柚皮素-5,7-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(naringenin-5,7-di-O-β-D-glucopyranoside, Ⅲ),4,2′,4′,6′-四羟基查耳酮-2′,4′-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(4,2′,4′,6′-tetrahydroxy-chalcone-2′,4′-di-O-β-D-glucopyrano-side, Ⅳ)和4,2′,4′,6′-四羟基查耳酮-2′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(4,2′,4′,6′-tetrahydroxy-chalcone-2′-O-β-D-glucopyranoside, Ⅴ)。这些化合物均为首次从大叶马蹄香中获得,其中化合物Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ为首次从细辛属植物中获得。
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    1 仪器及药材

    熔点用XT4A显微熔点测定仪测定,温度计未校正。IR光谱用Perkin-Elmer 983型红外光谱仪测定,KBr压片。NMR光谱用VXR300和VXR500型仪测定,TMS内标。MS用AEI-MS-50型质谱仪测定。柱色谱硅胶(100~200目,200~300目)和薄层色谱硅胶G,GF254,H(400目)均为青岛海洋化工厂产品;聚酰胺膜为浙江黄岩化学实验工厂产品,聚酰胺粉为江苏无锡县电化教具厂产品;Sephadex LH-20为 Pharmacia公司产品;D101型大孔吸附树脂为天津农药厂产品。薄层显色剂为90 g*L-1 H2SO4乙醇溶液,50 g*L-1磷钼酸乙醇溶液,10 g*L-1 AlCl3乙醇溶液。药材经本室蔡少青教授鉴定原植物为大叶马蹄香(Asarun maximum Hemsl.)。
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    2 提取和分离

    大叶马蹄香根(含根茎)粗粉经95%(体积分数)乙醇温浸4次,提取液减压浓缩后分别用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇萃取。药渣再经50%(体积分数)乙醇温浸4次,提取液减压浓缩后分别用乙酸乙酯和正丁醇萃取。将95%(体积分数)乙醇提取物的正丁醇部分与50%(体积分数)乙醇提取物的正丁醇部分合并,经大孔树脂处理,30%(体积分数)和50%(体积分数)的乙醇洗脱物进一步经反复硅胶柱色谱(CHCl3-MeOH梯度洗脱),聚酰胺柱色谱(EtOH-H2O梯度洗脱)和Sephadex LH-20色谱(MeOH洗脱),得到化合物Ⅰ(20 mg), Ⅱ ( 50 mg), Ⅲ(9 g), Ⅳ(300 mg)和Ⅴ(200 mg)。

    3 结构鉴定

    化合物I:无色针晶(氯仿-甲醇),mp:246~247℃,分子式C15H12O5。盐酸-镁粉反应阳性。 1HNMR(CD3COCD3):δ2.73(1H, dd, J=17, 2.4 Hz), 3.19(1H, dd, J =17, 12.7 Hz), 5.46(1H, dd, J =12.7, 2.4 Hz)为一组偶合信号,显示此为二氢黄酮特征信号,分别为二氢黄酮母核上H-3e, H-3a, 和H-2; δ12.19(1H,S)为芳环上5位的酚羟基,δ6.90(2H, dd, J=8.5, 2.7 Hz)和δ7.4(2H, dd, J =8.5, 2.7 Hz)为B环上处于邻位相互偶合的H-3′,5′和H-2′,6′两组质子信号,所以B环为4位单取代;δ5.96(1H, d, J =2.2 Hz)和δ5.95(1H, d, J=2.2 Hz)为A环上的H-8,H-6两个质子信号,8.5(OH), 9.6(OH), 12.2(5-OH)。EI-MS显示分子离子峰为272,可推断此化合物为含有3个羟基的二氢黄酮,其取代位置分别为5, 7, 4′位。
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    13CNMR(CD3COCD3):δ196.3为酮羰基碳信号,δ42.5和δ79.0为C环C-3,C-2信号,其余为芳环碳信号。根据以上数据,确定Ⅰ为柚皮素。

    化合物Ⅱ:无色针晶(氯仿-甲醇),mp: 164~166℃,分子式C21H22O10,盐酸-镁粉反应阳性。

    1HNMR(DMSO-d6): 显示δ6.79(2H, d, J=8.4 Hz)和δ7.31(2H, d, J=8.4 Hz)为B环上处于邻位相互偶合的H-3′, 5′和H-2′,6′两组质子信号,所以B环为4位单取代;δ6.40(1H, d, J=2.1 Hz)和δ6.01(1H, d, J=2.1 Hz)为A环上的H-6,H-8两个质子信号。δ3.1~3.7有多个氢为糖上质子,δ5.38(1H, dd, J=13.2, 2.7 Hz)为H-2, 3.07(1H, dd, J=17.1, 13.2 Hz, 3-α-H), 2.62(1H, dd, J=17.1, 2.7 Hz, 3-β-H),δ4.6~5.2有多个质子为糖上羟基,端基质子5.1(1H, d, J=5.1 Hz, glc 1-H)。碳谱数据显示δ44.5和78.1的峰,为二氢黄酮3-C和2-C信号,Ⅱ为二氢黄酮苷,与柚皮素碳谱比较,碳谱中显示比柚皮素多1个葡萄糖的碳信号,由于苷化位移,端基碳化学位移向低场位移至δ103.4, glc-2-C向高场位移δ1.7, 其它糖上数据与β-D-glc基本一致(表1), B环部分基本一致,C-4~10化学位移变化为-6.3,-0.1,+3.7,-1.6,+3.8,-2.9,+3.2,具有9.6(OH), 10.8(OH)信号, 5-OH信号消失。所以糖应取代在5位,故确定化合物Ⅱ为柚皮素-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
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    化合物Ⅲ:白色粉末(甲醇),mp: 182~184℃,分子式C27H32O15,盐酸-镁粉反应阳性。IRυ(cm-1):3 392(-OH),1 636(C=O),1 202,1 081(C-O)。 1HNMR(DMSO-d6)显示δ6.79(2H, d, J=7.2 Hz)和δ7.32(2H, d, J=7.2 Hz)为B环上处于邻位相互偶合的H-3′,5′和H-2′,6′两组质子信号,所以B环为4位单取代;δ6.33(1H, s)和δ6.51(1H, s)为A环上的H-6,H-8两个质子信号。δ3.1~3.7有多个氢为糖上质子,δ4.6~5.5有多个质子为糖上羟基和端基质子。UVλMeOHmax nm, 278。碳谱数据显示δ44.6和78.5的峰,为二氢黄酮C-3,C-2信号。Ⅲ为二氢黄酮苷,与柚皮素碳谱比较,碳谱中显示比柚皮素多两个葡萄糖的碳信号,端基碳化学位移为δ99.4,102.4, B环部分基本一致,C-4~10化学位移变化为-6.2,-1.0, +4.5,-2.5,+3.2,-3.6,+4.6,说明两个葡萄糖在5, 7位取代。FAB-MS显示433[M+-glc],271[M+-glc-glc]。与文献[4]对照,数据一致,故确定其结构为柚皮素-5, 7-O-β-D-二吡喃葡萄糖苷。
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    表1 化合物Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的碳谱数据

    Table 1 13CNMR data of compounds Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ No.

    Ⅰ

    Ⅱ

    Ⅲ

    2

    79.0

    78.1

    78.5

    3

    42.5

    44.5
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    44.6

    4

    196.3

    190.0

    190.1

    5

    164.3

    164.2

    163.3

    6

    95.9

    98.8

    99.4
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    7

    166.4

    164.8

    163.9

    8

    94.9

    97.7

    98.1

    9

    163.5

    160.6

    159.9

    10
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    102.3

    105.5

    106.9

    1′

    129.9

    129.0

    128.9

    2′

    128.1

    128.2

    128.4

    3′

    115.3
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    115.1

    115.2

    4′

    157.8

    157.6

    157.8

    5′

    115.3

    115.1

    115.2

    6′

    128.1

    128.2
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    128.4

    1″

    103.4

    102.4

    2″

    73.4

    73.4

    3″

    77.5

    77.4

    4″

    69.7

    69.9
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    5″

    75.6

    76.4

    6″

    60.8

    60.9

    1

    99.4

    2

    73.0

    3

    77.1

    4
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    69.7

    5

    75.8

    6

    60.8

    化合物Ⅳ:黄色粉末(丙酮),mp: 124~125℃,分子式为C27H32O15,红外显示:3 378(-OH),1 620(C=O),1 438(Ar)。 1HNMR(DMSO-d6)显示δ7.83(1H, d, J=15.3 Hz)与7.61(1H, d, J=15.3 Hz)为反式烯氢,为α,β-H.,δ7.64(2H, d, J=8.1 Hz)与6.82(2H, d, J=8.1 Hz)为4位取代的B环上发生邻位偶合的四个氢,δ6.39和6.21处各有1个单峰的氢,为A环上间位的氢,δ5.12和4.98处各有1个氢,呈二重峰,偶合常数为7.2 Hz,为两个糖上的端基质子,且均为β构型,3.11~3.75有多个峰,为糖上的其他质子,根据以上可推测其为查耳酮的苷。FAB-MS显示:m/z 595[M-1],433[M-glc]。可推测其苷元上有4个羟基,结合氢谱,其苷元上的羟基所接位置为4, 2′,4′,6′位。比较它与isoliquiritigenin(2′,4′,4-三羟基-查耳酮)及化合物A(4, 2′,4′,6′-四甲氧基查耳酮)的碳谱[5],见表2,发现B环上的碳的化学位移变化较小,说明糖的取代位置不在B环,糖上碳化学位移数据说明其为两个葡萄糖,且分别接在A环上不同位置,将Ⅳ的
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    13 CNMR数据与下述化合物Ⅴ苷元部分的数据比较,发现C-α,1′-C和2′-C变化较大,根据生源关系,Ⅳ可能源于化合物Ⅲ,所以另一糖在4′位成苷。所以确定化合物Ⅳ为4,2′,4′,6′-四羟基查耳酮-2′,4′-二-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。表2 化合物Ⅳ和Ⅴ的碳谱数据

    Table 2 13CNMR data of compounds Ⅳ and Ⅴ No.

    Ⅳ

    A

    isoliquiritigenin

    Ⅴ

    α

    128.3
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    127.1

    117.8

    124.2

    β

    143.8

    143.8

    143.8

    142.8

    C=O

    192.7

    193.8

    191.4

    192.1
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    1′

    107.8

    112.2

    113.2

    105.6

    2′

    162.5

    158.8

    164.6

    166.0

    3′

    97.7

    91.0
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    102.6

    96.9

    4′

    163.9

    162.4

    165.4

    164.5

    5′

    94.5

    910.0

    107.9

    94.6

    6′
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    159.3

    1588.0

    132.3

    159.8

    1

    125.7

    127.7

    125.8

    126.2

    2

    131.1

    130.0

    130.6
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    130.8

    3

    116.2

    114.4

    115.8

    115.9

    4

    160.7

    161.5

    159.9

    160.2

    5

    116.2
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    114.4

    115.8

    115.9

    6

    131.1

    130.0

    130.6

    130.8

    1″

    100.3

    100.4

    2″

    73.6
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    73.7

    3″

    76.6

    76.7

    4″

    69.8

    69.4

    5″

    77.3

    77.3

    6″

    60.8

    60.5
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    1

    99.5

    2

    73.0

    3

    76.4

    4

    69.8

    5

    77.1

    6

    60.8

    化合物Ⅴ:黄色粉末(丙酮),mp: 157~159℃,分子式为C21H22O10。红外显示:3 353(-OH),1 620(C=O),1 545,1 507(Ar)。 1HNMR(DMSO-d6)显示δ13.87(1H, s), 10.64(1H, s),10.1(1H, s), 为3个酚羟基,δ7.98(1H, d, J=15.3 Hz)与7.62(1H, d, J=15.3 Hz)为反式烯氢,为α, β-H,δ7.65(2H, d, J=8.1 Hz)与6.82(2H, d, J=8.1 Hz)为4位取代的B环上发生邻位偶合的四个氢,δ6.17和5.97处各有1个双峰的氢,偶合常数为1.8 Hz,为A环上间位的氢,说明Ⅴ苷元为4, 2′, 4′, 6′-四羟基查耳酮。δ5.08(1H, d, J=7.2 Hz),为糖上的端基质子,为β构型,δ3.11~3.75有多重峰,为糖上的其他质子,推测为查耳酮的苷。FAB-MS:m/z457[M+Na],435[M+H],273[M+H-glc]显示含有一个糖。碳谱上可看出:δ100.4, 73.7, 76.7, 69.4, 77.3, 60.5, 为葡萄糖残基上碳的化学位移;δ192.1为羰基碳的化学位移;δ142.8, 124.2为β、α碳的化学位移,其余为苯环上的碳,比较其与化合物A的碳的化学位移,发现1′~3′位碳的化学位移变化较大,且根据生源关系Ⅴ可能源于化合物Ⅱ, 所以糖应该接在2′位。确定化合物Ⅴ为4, 2′, 4′, 6′-四羟基查耳酮-2′-O-β-D吡喃葡萄糖苷。 参考文献
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    [1]中华人民共和国卫生部药典委员会. 中华人民共和国药典[M]:一部.1995年版.广州:广东科技出版社,1995.197

    [2]蔡少青,王 璇,朱 姝,等. 中药细辛商品药材的基源研究[J].中国中药杂志,1996,21(12):712-717, 760

    [3]崔景荣,蔡少青,周长春,等. 四种细辛药理作用研究[J].中国药科大学学报,1997,28(专刊):226-228

    [4]矢原正治,加藤公代,野原稔弘,等. 细辛の水溶性成分の研究[J].生药学杂志,1990,44(4):331-334

    [5]于德泉等主编. 分析化学手册:第五分册[M].北京:化学工业出版社,1989.739-748

    收稿日期:2000-02-23, 百拇医药