劉培培,竇德強*,Smith David C
(1.遼寧中醫藥大學藥學院,遼寧 大連 116620;2.Green Gold Inc.Alsaka,USA)
化學成分
北美刺人參葉化學成分的研究
劉培培1,竇德強1*,Smith David C2
(1.遼寧中醫藥大學藥學院,遼寧 大連 116620;2.Green Gold Inc.Alsaka,USA)
目的:研究北美刺人參葉中的化學成分。方法:對北美刺人參葉60%乙醇提取物的正丁醇部分進行分離和純化,根據光譜數據和理化性質鑒定各化合物的結構。結果:分離并鑒定了4個單體化合物,分別為正二十九烷醇(Ⅰ),正二十二烷酸(Ⅱ),3α-羥基羽扇豆-20(29)-烯-23,28-二酸(Ⅲ)和齊墩果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷(Ⅳ)。結論:化合物Ⅰ~Ⅳ均為首次從北美刺人參葉中分離得到的化合物。
北美刺人參;正二十九烷醇;正二十二烷酸;羽扇豆;齊墩果酸
北美刺人參Devil′s club[Oplopanax horridus(Sm.)Torr.&A.Gray ex.Miq.,Araliaceae]為五加科刺人參屬(Oplopanax Miq.)一種多年生落葉小灌木,生長于太平洋西北部,主要分布在阿拉斯加及不列顛哥倫比亞[1]。北美刺人參是當地的傳統藥用植物,用于治療關節炎、感冒、發燒、喉頭腫脹、肺結核、糖尿病、便秘、細菌真菌感染等多種疾病[2-6]。目前報道該植物含有不飽和脂肪酸、聚炔類化合物等。但該植物中皂苷類化學成分尚未有報道,本文對采自美國阿拉斯加的刺人參葉的化學成分進行了初步研究,分離得到了正二十九烷醇(Ⅰ),正二十二烷酸(Ⅱ),3α-羥基羽扇豆-20(29)-烯-23,28-二酸(Ⅲ)和齊墩果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸苷(Ⅳ)。這4種化合物均為首次從該植物中分離得到。
核磁共振波譜儀:BRUKER-ARX-500;ESI-MS:Agilent1100 LC/MSD Trap-SL spectrometer(USA);制備HPLC系統采用HITACHI 7100制備型高效液相色譜儀,YMC-Pack ODS-A柱(250mm×10mm,5μm);柱色譜及TLC所用硅膠(青島海洋化工廠);ODS(日本Fuji Sylisia化學品公司);甲醇、三氯甲烷為分析純。
北美刺人參葉于2007年9月采自美國Homer AK,由美國阿拉斯加植物資源中心(Alaska Plant Material Center,Butte,Alaska,USA)主管David Smith和Stoney J.wright鑒定。取北美刺人參干燥葉(4.5kg),粉碎成粗粉,用60%乙醇水溶液回流2h,提取2次,合并提取液,回收乙醇,濃縮得浸膏229g。將總浸膏用蒸餾水稀釋成1.5L,依次用石油醚、三氯甲烷、正丁醇萃取。正丁醇萃取物經硅膠柱色譜,用三氯甲烷-甲醇(100∶1~1∶1)梯度洗脫,得10個洗脫組分。組分1經三氯甲烷-甲醇(100∶1)分離純化,甲醇重結晶得到化合物Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ。組分8經三氯甲烷-甲醇(3∶1)洗脫,ODS柱HPLC(80%甲醇-水)分離和純化,得化合物Ⅳ。
白色結晶(三氯甲烷),mp94~95℃。ESI-MS:m/z424[M]+,分子式為C29H60O。1H-NMR(C5D5N,500MHz)δ0.88(1H,t,J=6.3Hz)提示為CH3信號;δ1.33(50H,br.s)提示為25個CH2重疊氫信號;δ1.53(2H,m,J=6.3Hz)和δ1.77(2H,p,J=6.3Hz),推測為CH2-CH2CH2-結構片段;δ3.90(2H,t,J=6.3Hz)提示有CH2-CH2-OH片段。13CNMR(C5D5N,500MHz)δ62.2的信號提示該化合物有一連氧碳;δ33.8,32.1,30.1,30.0,29.9,26.6,22.9提示應存在多個亞甲基碳信號;δ14.3提示該化合物有一甲基信號。故推測該化合物為飽和脂肪醇類化合物。其波譜數據與文獻[7]對照一致,鑒定該化合物為正二十九烷醇(1-nonacohol)。
白色結晶(三氯甲烷),mp85~86℃。ESI-MS:m/z340[M]+,分子式為C22H44O2。1H-NMR(C5D5N,500MHz)δ0.88(1H,t,J=6.8Hz)提示為CH3;δ1.25(36H,br.s)提示為18個CH2重疊氫信號;δ1.63(2H,p,J=7.5Hz)和δ2.34(2H,t,J=7.5Hz)推測含有CH2-CH2CH2-結構片段。13C-NMR譜(C5D5N,500MHz)δ178.9推測該化合物含有-COOH,δ33.9,31.9,29.7,29.6,29.5,29.4,29.3,29.1,24.7,22.7提示應存在多個亞甲基碳信號;δ14.1提示該化合物有一甲基。故推測該化合物為飽和脂肪酸類化合物。根據NMR波譜數據結合ESI-MS給出的分子離子峰,鑒定該化合物為正二十二烷酸(docosanic acid)。
白色結晶(甲醇),mp260~262℃。Liebermann-Burchard反應呈陽性,Molish反應呈陰性,表明該化合物為三萜類成分。ESI-MS:m/z486[M]+(C30H46O5)。1H-NMR(C5D5N,500MHz)給出了5個甲基單峰,分別為δ0.94,0.94,1.12,1.46,1.78,以及兩個烯氫信號δ4.77(1H,s)和δ4.93(1H,d,J=1.9Hz),進一步說明該化合物為三萜類化合物。13C-NMR(C5D5N,500MHz)給出30個碳信號,其中低場處δ179.6,178.6提示該化合物含有兩個羧基,同時δ151.4和109.9的兩個烯碳原子說明該化合物為羽扇豆二酸類化合物。詳細的13C-NMR波譜數據如下:δ179.6(C-23),178.6(C-28),151.4(C-20),109.9(C-29),73.0(C-3),56.7(-17),52.1(C-4),51.1(C-9),49.3(C-18),47.8(C-19),45.1(C-5),43.0(C-14),41.8(C-8),38.7(C-13),37.6(C-10),37.5(C-22),34.8(C-7),33.1(C-1),32.9(C-16),31.3(C-21),30.3(C-15),26.2(C-12),26.1(C-2),21.9(C-11),21.1(C-6),19.5(C-30),18.0(C-24),16.8(C-25),16.8(C-26),14.9(C-27)。以上數據經與文獻[8]對照,基本一致,鑒定該化合物為3α-羥基羽扇豆-20(29)-烯-23,28-二酸[3α-hydroxy-lup-20(29)-en-23,28-dioic acid],化學結構見圖1。
白色結晶(甲醇),mp264~266℃。Liebermann-Burchard反應呈陽性,Molish反應呈陽性,表明該化合物為三萜皂苷類成分。ESI-MS:m/z618[M]+(C36H58O8)。1H-NMR(C5D5N,500MHz)給出了7個甲基峰信號,分別為δ0.82,0.96,0.99,0.99,1.02,1.33,1.33;13C-NMR(C5D5N,500MHz)給出36個碳信號,其中低場處δ180.2,172.3為兩個羰基信號,δ144.9和122.6為兩個烯碳信號,說明該化合物為齊墩果酸型化合物。此外,δ107.3,75.6,78.2,73.5,77.9,172.3 6個碳信號提示該化合物含有一葡萄糖醛酸。C-3向低場位移至δ89.1,說明該碳與葡萄糖醛酸相連。詳細的13CNMR波譜數據如下:δ180.22(C-28),172.3(C-6′),144.9(C-13),122.6(C-12),107.3(C-1′),89.1(C-3),78.2(C-3′),77.9(C-5′),75.6(C-2′),73.5(C-4′),55.8(C-5),48.0(C-9),46.7(C-17),46.5(C-19),42.2(C-14),42.0(C-18),39.8(C-8),39.6(C-4),38.7(C-1),37.0(C-10),33.3(C-21),33.2(C-29),32.1(C-7),30.9(C-20),30.0(C-22),28.4(C-15),28.2(C-23),26.7(C-2),26.2(C-27),23.8(C-11),23.8(C-30),23.8(C-16),18.5(C-6)17.4(C-26),17.0(C-24),15.2(C-25)。以上數據與文獻[9]對照基本一致,鑒定該化合物為齊墩果酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸(oleanolic acid-3-O-β-D-glucuronopyranoside),化學結構見圖1。

圖1 化合物Ⅲ和Ⅳ的結構
[1]Lantz T,Swerhun K,Turner N.Devil’s Club(Oplopanax horridus):An Ethnobotanic ReviewHerbal Gram[J].American Botanical Council,2004,62:33-48.
[2]M cCutcheon AR,Ellis SM,Hancock REW,et al.Antifungal screening of medical p lants of the British Columbia native peop les[J].J Ethnopharmacol,1994,44:157-169
[3]McCutchen AR,Robers TE,Gibbons E,et al.Antiviral screening of British Columbia medicinal plants[J].JEthnopharmacol,1995,49:101-110
[4]Kobaisy M,Abramowski Z,Lermer L,et al.Antimycobacterial polyynes of Devil's Club(Oplopanax horridus),a North American native medicinal plant[J].J Nat Prod,1997,60(11):1210-1213.
[5]Tai J,Cheung S,Cheah S,et al.In vitro anti-proliferative and antioxidant studies on Devil′s clubOplopanax horridus[J].J Ethnopharmacol,2006,108(2):228-235.
[6]Inui T,Wang Y,Deng S,et al.Counter-current chromatography based analysis of synergy in an anti-tuberculosis ethnobotanical[J].JChromatogr A,2007,1151(1-2):211-215.
[7]林佳,郝小江,梁光義,等.小花青風藤化學成分的研究[J].中草藥,1999,30(5):334-335.
[8]Adam G,Lischewski M,Phietet HV,et al.3α-hydroxy-lup-20(29)-ene-23,28-dioic acid fromSchefflera octophylla[J].Phytochemistry,1982,21:1385-1387.
[9]Chen Y,Chiu MH.Cucuribitacin and triterpenoid glycosides fromhemsleya giganty[J].Chin chem letters,2003,14(5):475-478.
Study on Chem ical Constituents from Leaves of Devil′s Club
Liu Peipei1,Dou Deqiang1,David C Simith2
(1.College of Pharmacy,Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Dalian Liaoning11660,China;2.Green Gold Inc.Alsaka,USA)
Objective:To study the chemical constituents of n-butanol extracts from leaves of Devil′s club[Oplopanax horridus(Sm.)].MethodsVarious chromatographic methods were applied to isolate pure compounds and their structureswere elucidated by spectroscopicmethods.ResultsFour compounds were isolated and identified as 1-nonacohol(Ⅰ),docosanic acid(Ⅱ),3α-hydroxy-lup-20(29)-en-23,28-dioic acid(Ⅲ)and oleanolic acid-3-O-β-D-glucuronopyranoside(Ⅳ).ConclusionAbove all compounds were isolated from Devil′s club[Oplopanax horridus(Sm.)].for the first time.
Oplopanax horridus;1-nonacohol;Docosanic acid;Lupane;Oleanolic acid
*竇德強,E-mail:doudeqiang2003@yahoo.com.cn
2010-01-13)