土茯苓化学成分的分离与鉴定

土茯苓化学成分的分离与鉴定

土耳其语是一种干燥的植物i囊肿。这是药店的一个品种。具有除湿、解毒、关节舒适的功效。用于湿热、无菌、带下、蠕虫、伤口、真菌病、梅毒和中毒引起的四肢痉挛和肌肉疼痛。从土茯苓的正丁醇萃取部位分得5个二氢黄酮醇苷类化合物,通过ESI-MS,1H-NMR,13C-NMR,DEPT,1H-1HCOSY,HMQC及HMBC谱分别鉴定为落新妇苷(1),新落新妇苷(2),异落新妇苷(3),新异落新妇苷(4)和(2R,3R)-花旗松素-3′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(5)。其中化合物2,4,5为该植物中首次分得。本研究报道这5个化合物的分离鉴定,并探讨NMR数据与二氢黄酮醇立体结构之间的规律。1高效液相色谱法比旋光度用JASCODIP-370型旋光仪测定,ESI-MS用JEOLJMS-AX505HA型质谱仪测定,NMR用JEOLECP-500型核磁共振仪测定,TMS内标。常规提取分离用甲醇、氯仿、醋酸乙酯等溶剂均为日本Wako公司产品,柱色谱用Kieselgel60(70～230目,Merck),DiaionHP-20和LiChroprepRP-18(Merck),薄层色谱用Kieselgel60F254预制板(Merck),10%硫酸乙醇溶液为显色剂。土茯苓购于辽宁省药材公司,经沈阳药科大学孙启时教授鉴定为土茯苓S.glabra。2萃取物的选择土茯苓干燥根茎6kg用80%乙醇回流提取2次,减压回收溶剂。将提取物溶于适量水中,依次用石油醚、醋酸乙酯和正丁醇萃取,得到石油醚萃取物(13.8g),醋酸乙酯萃取物(15.1g)和正丁醇萃取物(36.4g)。正丁醇萃取物上DiaionHP-20大孔树脂柱,分别用水,40%甲醇和甲醇洗脱。甲醇洗脱部分(12.5g)经硅胶柱色谱(氯仿-甲醇-水)和ODS柱色谱(甲醇-水),最后经制备HPLC反复纯化得到化合物1(77mg),2(22mg),3(15mg),4(16mg),5(19mg)。3化合物3,5,9,13c-l-吡喃鼠李糖苷2s,3化合物1白色无定形粉末,[α]D-13.5°(c,0.76,MeOH);ESI-MSm/z:451.3[M+H]+,473.6[M+Na]+;1H-NMR见表1,13C-NMR见表2。以上数据与落新妇苷(astilbin)一致,故鉴定为落新妇苷,即(2R,3R)-花旗松素-3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷。化合物2白色无定形粉末,[α]D-85.6°(c,0.85,MeOH),ESI-MSm/z:451.9[M+H]+;1H-NMR见表1,13C-NMR见表2。以上数据与文献中新落新妇苷(neoastilbin)一致,故鉴定为新落新妇苷,即(2S,3S)-花旗松素-3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷。化合物3白色无定形粉末,[α]D+65.4°(c,0.74,MeOH),ESI-MSm/z:451.3[M+H]+;1H-NMR见表1,13C-NMR见表2。以上数据与文献中异落新妇苷(isoastilbin)一致,故鉴定为异落新妇苷,即(2R,3S)-花旗松素-3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷。化合物4白色无定形粉末,[α]D-144.6°(c,0.87,MeOH),ESI-MSm/z:451.2[M+H]+;1H-NMR见表1,13C-NMR见表2。以上数据与文献中新异落新妇苷(neoisoastilbin)一致,故鉴定为新异落新妇苷,即(2S,3R)-花旗松素-3-O-α-L-吡喃鼠李糖苷。化合物5白色无定形粉末,[α]D-31.3°(c,1.02,MeOH),ESI-MSm/z:489.3[M+Na]+;1H-NMR见表1,13C-NMR见表2。以上数据与(2R,3R)-花旗松素-3′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷一致。4讨论4.1绝对型钢结构化合物1,2,3,4的苷元分别为双氢槲皮素(又名花旗松素)的4个立体异构体,它们2,3位的绝对构型分别为(2R,3R),(2S,3S),(2R,3S),(2S,3R),前二者为反式异构体,后二者为顺式异构体。它们的13C-NMR数据非常相似(见表2),但1H-NMR数据有较大差别,故可通过1H-NMR数据来区别。4.1.1反式异构体的偶合常数反式异构体(1和2)和顺式异构体(3和4)之间可通过C环上H-2和H-3间的偶合常数来区别,反式异构体J2,3≈10Hz,顺式异构体J2,3≈2Hz。4.1.2b环对鼠李糖基上氢的化学位移影响反式异构体1和2之间可通过鼠李糖基的1H-NMR数据来区别。二氢黄酮分子非平面型,C环上3位连接的鼠李糖基会受到B环的屏蔽作用。2种反式异构体的2,3位绝对构型不同,导致与2,3位相连的B环和鼠李糖基的空间相对位置发生变化,从而改变了B环对鼠李糖基上氢的屏蔽影响,故在氢谱上鼠李糖基上氢的化学位移表现出较大差异(见表1),其中以鼠李糖基的端基氢和H-5″的化学位移变化最显著:(2R,3R)构型时,端基氢位于δ4.07,H-5″位于δ3.88;(2S,3S)构型时,端基氢位于δ4.95,H-5″位于δ2.32。4.1.3鼠李糖基的端基氢顺式异构体3和4之间区别与上类似:(2R,3S)构型时,鼠李糖基的端基氢位于δ4.78,H-5″位于δ2.50;(2S,3R)构型时,鼠李糖基的端基氢位于δ4.14,H-5″位于δ3.30。4.2s-b环羟基发育模式在化合物1和2中,B环芳氢信号H-2′,H-5′和H-6′均呈单峰,与B环常见的3′,4′-二羟基取代模式峰形不同,有文献因此将B环归属为3′,5′-二羟基取代。这种异常情况是由于2组氢信号的化学位移差值与其偶合常数十分靠近导致的。相互间具有偶合关系的2组氢信号峰(AX系统或AB系统)一般呈屋脊状遥相呼应,内侧峰高,外侧峰低。当其化学位移差值与其偶合常数十分靠近时,外侧峰将由于强的“屋顶”效应而消失,从而呈现为单峰。此时由氢谱难以确定B环的取代模式,但可通过碳谱来确定。3′,4′-二羟基取代时,C-3′和C-4′受邻位上羟基的推电子效应,电子云密度较高,一般出现在较高场δ145左右;3′,5′-二羟基取代时,C-3′和C-5′由于缺少邻位羟基的推电子效应,电子云密度较低,一般出现在较低场δ155左右。另外,黄酮类化合物的B环在生合成上来源于桂皮酸途径,B环羟基优先出现于4′位,常见的取代模式为4′-,3′,4′-,2′,4′-和3′,4′,5′-取代。3′,5′-取代模式在天然界中非常少见,故