理论教育 四川山姜化学成分研究发现新成果

四川山姜化学成分研究发现新成果

时间:2023-11-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:四川山姜的化学成分研究吴秋燕王奎武[摘 要] 采用正相硅胶和Sephalex LH-20凝胶色谱柱层析等分离方法对姜科山姜属植物四川山姜的乙酸乙酯成分进行分离纯化。四川山姜为姜科山姜属植物,有关该植物的化学成分研究的文献未见报道,为了合理开发利用该植物资源,寻找其生物活性的物质基础,课题组对采自重庆市金佛山的山姜的化学成分进行了研究。

四川山姜化学成分研究发现新成果

四川山姜的化学成分研究

吴秋燕 王奎武

(浙江工商大学 食品与生物工程学院,浙江杭州310012)

[摘 要] 采用正相硅胶和Sephalex LH-20凝胶色谱柱层析等分离方法对姜科山姜属植物四川山姜的乙酸乙酯成分进行分离纯化。根据理化性质和波谱数据进行结构鉴定,分离得到了8个化合物,分别鉴定为3,5-二羟基-4′,7-二甲氧基黄酮(1);4′,7-二羟基-5-甲氧基二氢黄酮(2);4′,5,7-三羟基黄酮(3);5,7,-二羟基-4′-甲氧基黄酮(4);对香豆酸(5);β胡萝卜苷(6);β谷甾醇(7);豆甾醇(8);化合物1—5为首次从该植物中获得。

[关键词] 四川山姜;姜科;化学成分;NMR

Chemical Constituents of Alpinia sichuanensis

Wu Qiuyan Wang Kuiwu

(College of Food Science and Biotechnology,Zhejianggongshang University,Hangzhou Zhejiang 310012,China)

Abstract:Chemical constituents of Alpinia sichuanensi were studied.Eight compounds were isolated and purified by Silicgel and Sephadex LH-20 column chromatography,and their structures were elucidated by chemical and spectroscopic methods as 3,5-dihydroxy-4′,7-dimethoxyflavone(1);4′,7-dihydroxy-5-methoxy-flavanone(2);4′,5,7-trihydroxyflavone(3);5,7-dihydroxy-4′-methoxyflavone(4);p-coumaric acid(5);βdaucosterol(6);βsitosterol(7);stigmasterol(8);Compounds 1—5 are isolated from this plant for the first time.

Key words:Alpinia sichuanensi;Zingiberaceae;Chemical constituents;NMR

姜科(Zingiberaceae)山姜属(Alpinia L.)植物全世界约有250种,广泛分布于亚洲热带地区,我国约有46种及2变种,主要分布于东南部、西南部和台湾地区。山姜属植物具有重要的药用价值,该属植物中有些种类如高良姜、益智、红豆蔻和草豆蔻是著名的中药;还有一些种类,如箭秆风、华山姜和节鞭山姜等可作为民间草药使用。山姜属植物的化学成分研究国外报道较多,国内也有报道,该属植物所含化学成分主要为二苯基庚烷类、萜类、黄酮类、挥发油、苯丙素类和甾体类等。该属药物性味辛温(热),多具有散寒止痛、燥湿运脾、暖胃止呕等功效,临床上广泛用于脾胃寒证。四川山姜(Alpinia sichuanensis)为姜科山姜属植物,有关该植物的化学成分研究的文献未见报道,为了合理开发利用该植物资源,寻找其生物活性的物质基础,课题组对采自重庆市金佛山的山姜的化学成分进行了研究。

1. 实 验

1.1 材料与仪器

实验材料2009年10月采集于重庆南川金佛山,由浙江大学药学院吴斌博士鉴定为四川山姜(Alpinia sichuanensis)。凭证标本保存在浙江工商大学食品与生物工程学院。

所用仪器:X-4数字显示显微熔点测定仪(温度计未校正);Nicolet NEXUS-470型红外光谱仪(溴化钾压片);Bruker 500 AVANCEⅢ型核磁共振仪,内标为TMS(实验所测1 H NMR和13 C NMR分别为500,125 MHz);Thermo LCQ FLEET型电喷雾质谱仪(ESI-MS);柱色谱用硅胶(青岛海洋化工厂生产),Sephadex LH-20(Pharmaeia公司),GF254高效薄层板(烟台汇友硅胶开发有限公司生产);实验所用试剂均为分析纯。

1.2 提取与分离

取四川山姜20 kg,阴干后机械粉碎,用体积分数95%的乙醇水溶液回流提取3次,减压蒸馏回收溶剂后得到浸膏1.5 kg,上述浸膏加入3.0 L水,制成悬浮液,分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,减压蒸馏回收溶剂,得到石油醚浸膏52g,乙酸乙酯浸膏412g,正丁醇浸膏649g。乙酸乙酯浸膏加硅胶拌样,上样于硅胶(40—70μm)柱,氯仿甲醇梯度洗脱,薄层色谱(TLC)检识合并相同组分,经多次硅胶柱色谱分离,以及Sephadex LH-20纯化。

2. 结构鉴定

采自重庆南川金佛山的四川山姜20 kg,经提取、分离、纯化后得到8种化合物,分别为化合物1(24.6 mg),2(45.1 mg),3(14.3 mg),4(24.1 mg),5 (21.6 mg),6(42.1 mg),7(18.3 mg),8(30.2 mg)。利用红外光谱、核磁共振、质谱以及熔点测定等技术鉴定其结构如下:

化合物1:淡黄色针晶(CHCl3/CH 3 OH),m.p.180~182℃;ESI-MS m/z:(负离子模式)313[M-H]-;1 H NMR(CDCl3)δ:3.88(3H,s,OCH 3),3.89(3H,s,OCH 3),6.36(1H,d,J=1.8,H-6),6.47(1H,d,J=1.8, H-8),7.01(2 H,d,J=8.9,H-3′,5′),8.15(2 H,d,J=8.9,H-2′,6′),6.65(1 H,br,s,3-OH),11.73(1 H,s,5-OH);13 C NMR(CDCl3)δ:145.7(C-2),135.7(C-3),175.2(C-4),160.8(C-5),97.9(C-6),165.7(C-7),92.2(C-8),156.8(C-9),103.9(C-10),123.2(C-1’),129.4(C-2′,6′),114.1(C-3′,5′),161.1(C-4′),55.4,55.8(2× OCH 3)。上述NMR数据与文献报道数据基本一致,故化合物1鉴定为3,5-二羟基-4′,7-二甲氧基黄酮(3,5-dihydroxy-4′,7-dimethoxyflavone)。

化合物2:淡黄色针晶(CHCl3/CH 3 OH),m.p.248~250℃;ESI-MS m/z:(负离子模式)285[M-H]-;1 H NMR(DMSO-d 6)δ:2.53(1H,部分与氘代试剂吸收峰重叠,H-3a),2.98(1H,dd,J=15,14.5,H-3b),3.77 (3H,s,5-OCH 3),5.34(1H,d,J=14.5,H-2),5.95(1H,br,s,H-6),6.05(1H,br,s,H-8),6.78(2H,d,J=7.5,H-3′,5′),7.29(2H,d,J=7.5,H-2′,6′),9.53(1 H,br,s,4′-OH),10.50(1 H,br,s,7-OH);13 C NMR(DMSO-d 6)δ:78.0(C-2),44.7(C-3),187.7(C-4),164.2(C-5),95.6(C-6),164.2(C-7),93.2(C-8),162.2(C-9),104.4(C-10),129.3(C-1′),128.1(C-2′,6′),115.1(C-3′,5′),157.5 (C-4′),55.6(5-OCH 3)。上述NMR数据与文献报道数据基本一致,故化合物2鉴定为4′,7-二羟基-5-甲氧基二氢黄酮(4′,7-dihydroxy-5-methoxyflavanone)。

化合物3:淡黄色针晶(CHCl3/CH 3 OH),m.p.341~342℃;ESI-MS m/z:(负离子模式)269[M-H]-;1 H NMR(DMSO-d 6)δ:6.21(1H,d,J=1.7,H-6),6.50(1H,d,J=1.7,H-8),6.80(1H,s,H-3),6.93(2H,d,J=8.7,H-3′,5′),7.93(2H,d,J=8.7,H-2′,6′),10.44(1H,br,s,4′-OH),10.80(1H,br,s,7-OH),12.99(1H,s,5-OH);13 C NMR (DMSO-d 6)δ:164.6(C-2),103.3(C-3),182.2(C-4),157.8(C-5),99.3(C-6),164.2(C-7),94.4(C-8),161.9(C-9),104.2(C-10),121.6(C-1′),128.9(C-2′,6′),116.4(C-3′,5′),161.6(C-4′)。上述NMR数据与文献报道数据基本一致,故鉴定化合物3为4′,5,7-三羟基黄酮(芹菜素,Apigenin)。(www.daowen.com)

化合物4:淡黄色针晶(CHCl3/CH 3 OH),m.p.260~262℃;ESI-MS m/z:(负离子模式)283[M-H]-;1 H NMR(DMSO-d 6)δ:6.21(1H,d,J=2.1,H-6),6.50(1H,d,J=2.1,H-8),6.85(1H,s,H-3),7.11(2H, d,J=9.0,H-3′,5′),8.05(2 H,d,J=9.0,H-2′,6′),10.84(1 H,br,s,7-OH),12.93(1 H,s,5-OH),3.86(3H,s,OCH 3);13 C NMR (DMSO-d 6)δ:163.2(C-2),103.5(C-3),181.7(C-4),161.4(C-5),98.9(C-6),164.2(C-7),94.4(C-8),162.3(C-9),103.7(C-10),122.8(C-1′),128.2(C-2′,6′),114.5(C-3′5′),157.3(C-4′),55.5 (OCH 3)。上述NMR数据与文献报道数据基本一致,故鉴定化合物4为5,7,-二羟基-4′-甲氧基黄酮(刺槐素,Acacetin)。

化合物5:淡黄色粉末(CHCl3/CH 3 OH),m.p.210~213℃;ESI-MS m/z:(负离子模式)163[M-H]-;1 H NMR(DMSO-d 6)δ:6.26(1H,d,J=16.0,H-8),6.77(1H,d,J=8.4,H-3,5),7.47(1 H,d,J=16.0,H-7),7.50(1 H,d,J=8.4,H-2,6);13 C NMR(DMSO-d 6)δ:125.2(C-1),130.0(C-2,6),115.7(C-3,5),159.5(C-4),144.1(C-7),115.3 (C-8),167.9(C-9)。上述NMR数据与文献报道数据基本一致,故鉴定化合物5为对香豆酸(p-coumaric acid)。

化合物6:白色粉末(CHCl3/CH 3 OH),m.p.291—293 7C;ESI-MS m/z:(负离子模式)575[M-H]-,(正离子模式)599[M+Na]+;IR(KBr)cm-1:3418,2944,2878,1460,1375,1255,1163,1072,1026,890,842,801;1 H NMR(CDCl3)δ:5.31(1H,s,H-6),4.88(1 H,d,J=6.7,H-1'),4.42 (1 H,t,J=5.7,H-6′b),4.19(1H,d,J=5.7 Hz,H-6′a),3.62(1 H,t,J=6.1,H-3′),3.21(3 H,m,H-2′,4′,5′),3.55(1 H,m,H-3);13 C NMR(CDCl3)δ:37.6(C-1),30.2(C-2),77.5(C-3),39.4(C-4),141.2(C-5),121.9(C-6),32.0(C-7),32.2(C-8),50.3(C-9),36.8 (C-10),21.3(C-11),39.9(C-12),42.5(C-13)56.9(C-14),24.5 (C-15),28.6(C-16),56.2(C-17),12.5(C-18),19.4(C-19),36.3 (C-20),19.2(C-21),34.3(C-22),26.3(C-23),46.0(C-24),29.4 (C-25),20.1(C-26),19.3(C-27),23.4(C-28),12.4(C-29),101.5 (C-1′),74.2(C-2′),77.7(C-3′),70.9(C-4′),77.4(C-5′),61.9(C -6′)。上述NMR数据与文献报道数据基本一致,故鉴定化合物6为β胡萝卜苷(βdaucosterol)。

化合物7:无色针状结晶(CHCl3/CH 3 OH),m.p.135~136℃,EI-MS m/z:414(M).Libermann-Burchard反应显红色后褪色;IR光谱中可见3405 cm-1的羟基吸收峰和1664 cm-1的烯键吸收峰;13 C NMR(CDCl3)δ:36.5(C- 1),29.1(C-2),71.8(C-3),45.8(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.6(C-7),31.9(C-8),50.1(C-9),36.1(C-10),28.2(C-11),39.7 (C-12),42.3(C-13),56.7(C-14),26.0(C-15),29.3(C-16),55.9 (C-17),l1.9(C-18),19.8(C-19),31.8(C-20),19.4(C-21),33.9 (C-22),24.3(C-23),37.2(C-24),19.0(C-25),12.0(C-26),23.0 (C-27),21.1(C-28),18.8(C-29)。上述NMR数据与文献报道数据基本一致,故鉴定化合物7为β谷甾醇(βsitosterol)。

化合物8:无色针状结晶(CHCl3/CH 3 OH),m.p.168~170℃,EI-MS m/z:412(M).Libermann-Burchard反应显红色后褪色;IR cm-1:3400(OH),1664(烯键),1630(烯键);13 C NMR(CDC13)δ:37.2(C-1),31.8(C-2),71.8(C-3),42.3(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7),31.6 (C-8),50.0(C-9),36.5(C-10),21.2(C-11),39.7(C-12),42.2(C -13),56.8(C-14),24.3(C-15),28.9(C-16),56.0(C-17),12.2(C -18),19.4(C-19),40.5(C-20),21.1(C-21),138.3(C-22),129.2 (C-23),51.2(C-24),31.6(C-25),21.1(C-26),19.0(C-27),25.4 (C-28),12.0(C-29)。上述NMR数据与文献值报道数据基本一致,故鉴定化合物8为豆甾醇(stigmasterol)。

3. 结 论

从四川山姜中分离得到了8个化合物,分别鉴定为3,5-二羟基-4′,7-二甲氧基黄酮(1);4′,7-二羟基-5-甲氧基二氢黄酮(2);4′,5,7-三羟基黄酮(3);5,7,-二羟基-4′-甲氧基黄酮(4);对香豆酸(5);β胡萝卜苷(6);β谷甾醇(7);豆甾醇(8);其中(1)—(4)属于黄酮类化合物,(5)为苯丙酸类化合物,(6)—(8)为甾体(苷)类化合物。(1)—(5)为首次从该植物中获得。以上研究为进一步开发利用该植物打下了物质基础。

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