程艷剛, 譚金燕, 李建麗, 劉凱麗, 王佳敏, 王永輝, 馬存根, 王穎莉
(山西中醫藥大學, 山西 晉中 030619)
遠志為遠志科植物遠志PolygalatenuifoliaWild.或卵葉遠志PolygalasibiricaL.的干燥根,具有安神益智、交通心腎等功效,常用于改善心腎不交引起的失眠多夢、驚悸健忘等癥,是目前臨床上益智處方中最常用的單味中藥之一[1-3]。遠志藥材的市場需求量巨大,但是隨著人們的肆意采挖,遠志的野生資源日漸匱乏。為了保護遠志野生資源,其已被國家列入到《國家重點保護的野生藥材物種名錄》中[4]。遠志的干燥地上部分又被稱作“小草”,在遠志加工過程中,其地上部分大多被丟棄,造成了資源的極大浪費[5]。遠志及其相關資源高效、穩定的供給和利用是遠志產業可持續發展的基礎[6]。為了更好利用遠志相關藥材資源、進一步考察遠志地上部分的化學成分組成,本課題組對其70%乙醇提取物經乙酸乙酯萃取得到的化學部位進行系統的分離純化和結構鑒定,以期發掘活性較好的單體化合物。
Bruker AV-600 超導核磁共振儀 (德國Bruker公司);Thermo-Q-Orbitrap-MS液質聯用色譜儀 (美國Thermo Scientific公司);Essentia LC-16P型制備HPLC (RID-20A示差折光檢測器,日本島津公司);2695-2998-2414型分析HPLC (美國Waters公司);Sharpsil-U C18制備型色譜柱(21.2 mm×250 mm,5 μm);柱色譜用硅膠 (200~300、80~120目,青島海洋化工廠);柱色譜用ODS (日本YMC公司)。其余所用試劑均為分析純。
遠志地上部分于2020年9月末采自山西省晉城市,經山西中醫藥大學中藥與食品工程學院中藥鑒定教研室裴香萍教授鑒定為遠志科植物遠志PolygalatenuifoliaWild.的干燥地上部分。標本(20200925)收藏于山西中醫藥大學山西省現代中藥工程實驗室。
3.0 kg干燥的遠志地上部分切段,每次用8倍量70%乙醇加熱回流提取2 h,重復3次。合并提取液減壓濃縮至小體積后加入適量蒸餾水混懸,依次用石油醚、乙酸乙酯、水飽和正丁醇萃取3次,相同溶劑萃取液合并后減壓濃縮得到石油醚萃取物157 g、乙酸乙酯萃取物215 g、正丁醇萃取物183 g。
取乙酸乙酯層萃取物200 g,經硅膠拌樣后進行柱色譜分離,以不同比例二氯甲烷-甲醇(50∶ 0、50∶ 1、20∶ 1、10∶ 1、5∶ 1、3∶ 1、2∶ 1、1∶ 1、0∶ 1)為洗脫劑梯度洗脫,經TLC檢測并合并相近餾分,最終濃縮得到組分Fr.1~Fr.10。組分Fr.3進一步以甲醇-水 (10%~100%) 梯度洗脫,經ODS中壓液相分離得到10個餾分 (Fr.3A-3J)。Fr.3E經制備型HPLC分離得化合物3(2.2 mg);Fr.3G經制備型HPLC色譜分離得到化合物2(1.6 mg)。組分Fr.4經ODS中壓液相分離,以甲醇-水 (10%~100%) 梯度洗脫共得到12個餾分 (Fr.4A~4L)。Fr.4C經制備型HPLC色譜分離得化合物4(3.1 mg);Fr.4D經制備型HPLC色譜分離得化合物5(2.3 mg)。組分Fr.5以甲醇-水 (10%~100%) 梯度洗脫,經ODS中壓液相分離得12個餾分 (Fr.5A~5L)。Fr.5E經制備型HPLC色譜分離得化合物1(2.4 mg)。
化合物1:淡黃色粉末。HR-ESI-MS測定其準分子離子峰為m/z:671.260 5[M+H]+(計算值為671.260 4),結合1H-NMR和13C-NMR譜推測其分子式C37H38N2O10,不飽和度為20。通過1H-NMR(表1)可以判斷該化合物含有1個章魚胺片段質子信號[δH7.19 (2H, o), 6.79 (2H, o), 4.71 (1H, dd,J=6.5, 5.0 Hz), 3.56 (1H, m)和3.44 (1H, m)],1組1,3,4-三取代苯環質子信號[δH6.93 (1H, d,J=1.5 Hz), 6.79 (1H, o)和6.78 (1H, o)],1組1,3,4,5-四取代苯環質子信號[δH7.13 (1H, s)和6.89 (1H, s)],1對反式烯烴質子信號[δH7.45 (1H, d,J=15.6 Hz)和6.48 (1H, d,J=15.6 Hz)],2個互相偶合的次甲基質子信號[δH5.90 (1H, d,J=8.3 Hz)和4.21 (1H, d,J=8.3 Hz)]以及3個甲氧基質子信號[δH3.91 (3H, s), 3.83 (3H, s)和3.22 (3H, s)]。化合物13C-NMR (表1)以及DEPT譜顯示有37個碳信號,其中包括13個季碳、19個次甲基、2個亞甲基和3個甲基。化合物1的碳信號與已知化合物Melongenamide B (分子式C36H35N2O9)類似[7],區別在于化合物1中7?位碳化學位移明顯向低場移動,結合其分子式比Melongenamide B多出CH3O,推測7?位存在甲氧基取代。這一推測可進一步由1H-1H COSY和HMBC譜確定。1H-1H COSY譜(圖1)中,H-8?(δH3.52, 3.43)和H-7?(δH4.26)相關;HMBC譜(圖1)中7?-OCH3(δH3.22)的質子信號和C-7?(δC83.3)相關。以上信號均說明7?位存在甲氧基取代。結構見圖1,名命為tenuifolimide A。
化合物2:白色粉末。ESI-MSm/z:319.2[M+H]+。1H-NMR (600 MHz, CD3OD)δ:5.82 (1H, dd,J=17.6, 10.8 Hz, H-15),4.93 (1H, dd,J=17.6, 1.3 Hz, H-16a),4.85 (1H, dd,J=10.8, 1.3 Hz, H-16b),4.09 (1H, dd,J=8.6, 3.9 Hz, H-6),2.10 (1H, m, H-7a),1.88 (1H, m, H-5),1.86 (1H, m, H-7b),1.26 (3H, s, H-20),1.25 (3H, s, H-17),1.02 (3H, s, H-20);13C-NMR (150 MHz, CD3OD)δ:184.4 (C-19),152.0 (C-15),109.5 (C-16),90.3 (C-10),63.6 (C-6),56.5 (C-5),47.1 (C-4),41.4 (C-14),39.1 (C-9),37.2 (C-13),37.2 (C-3),33.5 (C-12),33.0 (C-8),33.0 (C-1),30.7 (C-11),22.8 (C-17),21.1 (C-2),17.0 (C-18),14.0 (C-20)。以上數據與文獻[8]報道基本一致,故鑒定為rosololactone。

表1 化合物1的1H-NMR(400 MHz, CD3OD)和13C-NMR數據(100 MHz, CD3OD)

圖1 化合物1的主要HMBC(箭頭)和1H-1H COSY相關(粗線)Fig.1 Key HMBC (arrow) and 1H-1H COSY correlations (thick line) of compound 1
化合物3:白色粉末。ESI-MSm/z:351.2[M+H]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ:6.43 (1H, dq,J=11.4, 7.3 Hz, H-3′),5.83 (1H, dq,J=11.4, 1.8 Hz, H-2′),5.67 (1H, d,J=5.8 Hz, H-10),5.61 (1H, dd,J=8.2, 3.8 Hz, H-4),4.30 (1H, d,J=5.2 Hz, H-2),4.06 (1H, brs, H-8),4.03 (1H, d,J=11.7 Hz, H-13a),3.93 (1H, brs, H-7),3.73 (1H, d,J=6.8 Hz, H-11),3.71 (1H, d,J=11.7 Hz, H-13b),2.48 (1H, dd,J=15.7, 8.2 Hz, H-3a),2.21 (1H, m, H-3b),2.19 (3H, dd,J=7.3, 1.8 Hz, H-4′),1.92 (3H, s, H-16),1.11 (3H, s, H-15),0.99 (3H, s, H-14);13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ:165.7 (C-1′),146.6 (C-3′),136.6 (C-9),121.4 (C-10),120.1 (C-2′),82.5 (C-2),76.9 (C-7),74.6 (C-4),74.4 (C-12),72.4 (C-8),69.5 (C-11),66.6 (C-13),49.9 (C-5),38.8 (C-6),37.1 (C-3),20.5 (C-16),15.6 (C-15),15.5 (C-4′),6.5 (C-14)。以上數據與文獻[9]報道基本一致,故鑒定為trichothecene analogue。
化合物4:白色粉末。ESI-MSm/z:265.1[M+H]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ:6.49 (1H, dd,J=5.8, 1.5 Hz, H-10),4.33 (1H, dd,J=7.4, 3.0 Hz, H-4),3.94 (1H, d,J=5.4 Hz, H-2),3.85 (1H, d,J=5.7 Hz, H-11),3.15 (1H, d,J=3.8 Hz, H-13a),2.89 (1H, dd,J=15.4, 1.0 Hz, H-7a),2.86 (1H, d,J=3.8 Hz, H-13b),2.70 (1H, dd,J=16.0, 7.5 Hz, H-3a),2.34 (1H, dd,J=15.4, 1.4 Hz, H-7b),2.03 (1H, ddd,J=16.0, 5.4, 3.1 Hz, H-3b),1.84 (3H, s, H-16),1.00 (3H, d,J=0.9 Hz, H-15),0.81 (3H, s, H-14);13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ:198.8 (C-8),138.2 (C-9),137.3 (C-10),79.2 (C-2),73.2 (C-4),69.8 (C-11),65.6 (C-12),49.2 (C-5),47.2 (C-13),43.2 (C-6),42.1 (C-7),40.2 (C-3), 18.3 (C-15),15.4 (C-6),6.0 (C-14)。以上數據與文獻[10]報道基本一致,故鑒定為trichothecolone。
化合物5:白色粉末。ESI-MSm/z:227.1[M+H]+。1H-NMR (600 MHz, CDCl3)δ:6.66 (1H, dq,J=10.6, 1.6 Hz, H-3),6.25 (1H, dd,J=15.3, 1.6 Hz, H-4),5.94 (1H, dd,J=10.6, 1.1 Hz, H-2),5.46 (1H, ddd,J=15.3, 10.1, 1.3 Hz, H-5),4.92~4.96 (1H, m, H-9),3.89 (1H, dd,J=9.7, 8.7 Hz, H-6),3.53 (1H, m, H-7),1.88~1.90 (2H, m, H-8),1.42~1.62 (2H, m, H-10),1.35 (2H, m, H-11),0.93 (3H, t,J=7.3 Hz, H-12);13C-NMR (150 MHz, CDCl3)δ:168.2 (C-1),139.2 (C-3),133.4 (C-5),130.1 (C-4),126.1 (C-2),78.5 (C-6),76.6 (C-7),75.5 (C-9),40.0 (C-8),38.7 (C-10),18.5 (C-11),13.9 (C-12)。以上數據與文獻[11]報道基本一致,故鑒定為xylarolide。
遠志地上部分具有抗氧化、抗炎等生物活性,具有良好的延緩機體衰老效果,可用于治療阿爾茨海默病(AD)等神經系統性疾病,在預防和治療AD方面存在應用價值,有待于進一步開發[12-13]。本研究從山西省晉城市產遠志地上部分的乙酸乙酯層分離并鑒定出5個化合物,其中包括1個新的酰胺木脂素類成分。酰胺木脂素類成分具有較強的與治療AD疾病直接相關的乙酰膽堿酯酶抑制活性和抗氧化活性[14-15]。此外,研究發現遠志中主要含有三萜皂苷和寡糖酯等成分[16]。然而,從遠志地上部分中發現的三萜皂苷類和寡糖酯類成分較少,即遠志地上部分的化學成分類型與遠志可能存在較大差異。本研究分離得到的化合物可用于后期相關活性成分篩選研究,以期進一步明確遠志地上部分治療AD的物質基礎,為遠志地上部分資源的利用提供研究基礎。