苦参化学成分的研究

苦参化学成分的研究

苦参是蔷薇科的一种蝗虫植物。它是中国传统的中药。它又苦又冷，清热、除湿、杀虫等都很有效。近年来国内外较为重视苦参的研究。其化学成分主要有生物碱和黄酮类化合物,其次还含有二烷基色原酮、醌类和三萜皂苷。其中生物碱成分主要有苦参碱、槐根碱、氧化苦参碱、槐定碱等。药理实验证明苦参碱有利尿作用;氧化苦参碱对3种实验性肝损伤模型都有一定保护作用,并且和槐定碱对心脏有明显的正性肌力作用,和苦参碱又有明显的抗肿瘤、抗心律失常、抗衰老和增强免疫力等作用。苦参总黄酮也有抗心律失常的作用。苦参酮和苦参啶为cAMP磷酸二酯酶的抑制剂。总之,苦参类生物碱具有广泛的生理活性。作者主要对苦参化学成分进行研究,从中分离得到5个化合物,通过理化性质和谱学分析(1H-NMR、13C-NMR、HMQC、HMBC、1H-1HCOSY、DEPT)确定了其结构,其中化合物Ⅱ为首次从苦参中分离得到。1材料表面1.1学采用的试剂药品:苦参干燥根,购于沈阳中街同仁堂药房,由沈阳药科大学中药学教研室孙启时教授鉴定。试剂:色谱用试剂均为色谱纯,均购于山东禹王实业有限公司;柱色谱用硅胶(200~300目),薄层色谱用硅胶(10~40μm),均为青岛海洋化工有限公司生产。1.2红外光谱检测恒温水浴锅:DK—98—1型,天津市泰斯特仪器有限公司;GCMS—QP5050A气质联用仪,日本岛津生产;Agilent1100seriesiontrapmassspectrometer(SL)[1100型离子阱质谱仪(SL),美国Agilent公司];BrukerIFS—55型红外光谱测定仪;Bruker—ARX—300型核磁共振仪(TMS为内标);YanacoMP—S3熔点测定仪(温度未校正)。2苦参根的提取将苦参根(3kg)水煎煮3次,分别为4、2、1h。再用80%(φ)乙醇沉淀至醇的体积比为60%(φ),回收乙醇至无醇味,水浴蒸干至浓浸膏约586g。取其中约453g,用蒸馏水加热使溶解,分别用氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取。其中氯仿萃取部分通过硅胶柱进行分离,并以氯仿-甲醇混合溶剂梯度洗脱,反复进行硅胶柱色谱分离得到化合物Ⅰ[5~8号合并,15mg,氯仿-甲醇(V∶V=100∶2)]、Ⅲ[13~21号合并,10mg,氯仿-甲醇(V∶V=100∶2)]。又将苦参根(5kg)用95%(φ)乙醇回流提取3次,每次2h,用上述方法萃取,将其中乙酸乙酯萃取部分通过硅胶柱进行分离,以氯仿-甲醇混合溶剂进行梯度洗脱,部分流份合并继续以氯仿-甲醇梯度洗脱,分离得到化合物Ⅱ(46~58号合并,9mg,100∶5~100∶6)、Ⅴ[40mg,氯仿-甲醇(V∶V=100∶1)]。部分流份合并又以氯仿-丙酮梯度洗脱,分离得到化合物Ⅳ[32~38号合并,40mg,氯仿-丙酮(V∶V=30∶1)]。3化合物的结构表征化合物Ⅰ,无色针状结晶(甲醇),FeCl3显色反应呈阳性,紫外灯(254nm)下为紫红色暗斑,mp180~181℃。其部分1H-NMR(DMSO-d6,300MHz)数据为δ:在低场区,9.64(1H,s,C3-OH)、7.24(1H,d,J=8.3Hz,C1-H)、6.46(1H,brd,J=8.3Hz,C2-H)、6.97(1H,s,C7-H)、6.52(1H,s,C10-H)、5.51(1H,d,J=6.4Hz,C11a-H)、5.91、5.95(2H,d,J=10.8Hz,-O-CH2-O-);在高场区,3.55~3.62(1H,m,C6-HX)、4.23(1H,d,J=7.2Hz,C6-HY)、3.55~3.62(1H,m,C6a-H)。13C-NMR数据见表1。根据1H-NMR和13C-NMR信号推测该化合物为已知化合物,即高丽槐素,并与文献报道的碳谱数据对照基本一致,故鉴定该化合物为高丽槐素。其结构见图1。化合物Ⅱ,无色针状结晶(甲醇),Molish反应阳性,mp223~225℃。正ESI-MS除给出其511[M+Na]峰外,还观测到413、305、229、185的碎片峰。在1H-NMR(DMSO-d6,300MHz)中,低场区给出了5个质子信号,其中δ7.37(1H,d,J=8.5Hz,C1-H),δ6.68(1H,dd,J=2.3、8.5Hz,C2-H)和δ6.54(1H,d,J=2.3Hz,C4-H)组成明显的ABX偶合系统。说明该化合物含有1,3,4三取代的苯环;另外2个质子δ6.98(1H,s)和δ6.55(1H,s)可能为1、2、4、5四取代苯环上的质子信号。δ4.90(1H,d,J=7.26Hz)为葡萄糖的端基质子信号,其偶合常数提示该葡萄糖为β构型。高场区δ1.98(3H,s)为甲基的质子信号。在13C-NMR(DMSO-d6,75MHz)谱中可以见到23个碳信号,但结合HMQC谱,可以推断出在溶剂峰中还存在一个碳信号,所以该化合物应有24个碳。其中δ170.3为羰基信号,δ20.6可能为连有羰基的甲基信号。δ158.2~104.1之间有11个芳香碳信号,而在δ60~80之间有7个连氧碳信号,结合HMQC谱知δ99.9为葡萄糖的端基碳信号。除了葡萄糖端基碳外的5个碳信号和一个乙酰基外还有16个碳信号,与亚甲二氧基紫檀素,即高丽槐素的母核相符。δ63.4的碳信号可能是葡萄糖6位被乙酰化后向低场移2~3个化学位移单位所致。在HMQC和HMBC谱中,又进一步确定δ1.98的质子是δ20.6碳上的质子。且此碳和δ170.3的羰基碳分别与葡萄糖6位的质子有远程相关,再次证明葡萄糖6位被乙酰化。再结合DEPT谱和1H-1HCOSY谱,对碳、氢信号进一步归属,并与文献报道的三叶豆紫檀苷-6′-单乙酸酯(trifolirhizin6′-monoacetate)的1H-NMR数据相对照,鉴定出该化合物的结构(见图2)。其13C-NMR数据列于表1中。化合物Ⅲ,无色针状结晶(甲醇),mp262~264℃。盐酸-镁粉反应现象不明显。FeCl3显色反应呈阳性,示有酚羟基。在1H-NMR(DMSO-d6,300MHz)中,质子δ7.96(1H,d,J=8.6Hz)、6.93(1H,dd,J=8.6Hzand2.2Hz)和6.86(1H,d,J=2.2Hz)构成明显的ABX偶合系统。δ3.78(3H,s)为甲氧基质子信号,另外,分析δ7.50(2H,d,J=8.7Hz)和δ6.98(2H,d,J=8.7Hz)可能是1,4取代苯环构成的AA′BB′偶合系统。根据异黄酮类化合物的H-2是作为一个单峰出现在比一般芳香质子较低的磁场区(δ7.60~7.80),且当用DMSO-d6作溶剂时,该信号移到δ8.50~8.70处,故推断该化合物在δ8.32(1H,s)的质子信号可能是异黄酮类化合物的2位质子信号,又根据2′,6′位质子向高场移动(即由δ7.70~7.90移至δ7.20~7.50)进一步证明该化合物为异黄酮类化合物。再结合13C-NMR谱数据推测该化合物的结构见图3,与文献对照为芒柄花黄素。化合物Ⅳ,白色针状结晶(丙酮),mp230~231℃,溴甲酚绿显色为阳性,示结构中存在羧基,FeCl3显色为阳性,示结构中存在酚羟基。由GC-MS测得分子碎片为1