泡核桃青皮乙酸乙酯部位的化學成分研究

尹燦燦,李冬梅

大理大學藥學院,大理 671000

泡核桃(JuglanssigillataDode) 系胡桃科胡桃屬植物,又名茶核桃(云南)、鐵核桃,產于云南、貴州、四川西部、西藏雅魯藏布江中下游。核桃青皮又名青龍衣,為胡桃科植物的青果皮[1-2]。據文獻報道,青龍衣中含有黃酮類、萘醌類、二芳基庚烷類、甾體、萜類、酚酸等多種化學成分[3-6]。現代藥理研究表明核桃青皮具有抗腫瘤[7-8]、抗氧化[9-10]、抗菌[11]等作用。泡核桃在大理州種植面積廣,年產泡核桃3萬余噸,泡核桃青皮產量較高、資源豐富。目前對于泡核桃青皮的研究及開發利用較少,每年都有大量泡核桃青皮被廢棄掉,不僅污染環境,而且還造成自然資源的浪費。因此,本文對泡核桃青皮的化學成分進行研究,從泡核桃青皮乙酸乙酯部位分離得到11個化合物,為泡核桃青皮的進一步開發利用奠定物質基礎。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

旋轉蒸發儀(BUCHI Rotavapor R210);低溫冷卻循環泵(鞏義市予華儀器有限公司);400 MHz全數字化超導核磁共振譜儀(AvanceIII400MHZ,瑞士Bruker公司),UV-2101紫外分光光度計(日本島津公司);梅特勒萬分之一電子分析天平;柱層析用硅膠、GF254薄層層析硅膠板(青島海洋化工廠);Sephadex LH-20(25～100 μm, Pharmacia公司)。

1.2 試藥

石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇均為工業純,經重蒸后使用。

實驗用泡核桃青皮于2019年9月采自云南省大理州漾濞縣,經大理大學藥學院生藥教研室張德全教授鑒定為胡桃科胡桃屬植物泡核桃(JuglanssigillataDode.)的青果皮,樣品標本保存于課題組實驗室(標本編號:泡核桃青皮20190920)。

2 方法與結果

2.1 提取與分離

取干燥的泡核桃青皮3.8 kg,粉碎,用體積分數為70%的甲醇浸泡提取3次,每次24 h,提取液經減壓濃縮后得到浸膏約101 g。浸膏經硅膠柱層析(80～100目),依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和甲醇洗脫并分別回收溶劑,得到乙酸乙酯部位浸膏27.0 g。乙酸乙酯洗脫部位浸膏經甲醇溶解后,用3倍量硅膠拌樣,10倍量硅膠(80～100 目)裝柱,石油醚-丙酮(15∶0～0∶1)梯度洗脫,洗脫液經硅膠TLC檢測后合并相似部分,得A～F共6個組分。其中A組分(1.6 g),經過反復硅膠柱層析(石油醚∶乙酸乙酯=10∶1),分離得到化合物1(400 mg)和化合物2(35.6 mg)。B組分(2.0 g),經反復硅膠柱層析(石油醚∶乙酸乙酯=12∶1、10∶1)、Sephadex LH-20凝膠柱層析(氯仿∶甲醇=1∶1),分離得到化合物3(23.0 mg)和化合物4(23.8 mg)。C組分(2.1 g),經反復硅膠柱層析(氯仿∶甲醇=50∶1、40∶1、30∶1)、Sephadex LH-20凝膠柱層析(氯仿∶甲醇=1∶1),分離得到化合物6(59.3 mg)、化合物7(22.5 mg)和化合物8(32.1 mg)。D組分(1.7 g),經反復硅膠柱層析(氯仿∶甲醇=20∶1),分離得到化合物5(259.3 mg)。E組分(3.6 g),經MCI柱層析(體積分數50%～90%甲醇-水,梯度洗脫),再經反復硅膠柱層析(氯仿-甲醇=30∶1、20∶1、10∶1)、Sephadex LH-20凝膠柱層析(甲醇),分離得到化合物9(31.2 mg)、化合物10(21.3 mg)和化合物11(27.8 mg)。化合物的結構見圖1。

圖1 化合物1～11的結構式

2.2 結構鑒定

化合物1白色針狀結晶(石油醚-乙酸乙酯)。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH:5.29(1H,d,J=4.2 Hz,H-6),3.55(H,m,H-3),0.92(3H,s,H-19),0.91(3H,d,J=6.4 Hz,H-21),0.86(3H,s,H-29),0.84(3H,s,H-27),0.82(3H,s,H-26),0.77(3H,s,H-20)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC:29.8(C-1),31.6(C-2),71.8(C-3),40.3(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),29.4(C-7),31.9(C-8),50.1(C-9),36.2(C-10),22.7(C-11),37.2(C-12),42.3(C-13),56.7(C-14),24.3(C-15),28.5(C-16),56.0(C-17),11.9(C-18),19.1(C-19),36.2(C-20),19.8(C-21),33.9(C-22),26.0(C-23),45.8(C-24),29.1(C-25),19.4(C-26),21.2(C-27),23.1(C-28),11.9(C-29)。以上數據與文獻[12]報道基本一致,故鑒定化合物1為β-谷甾醇。

化合物2白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 12.0(1H,s,28-COOH),5.24(1H,brs,H-12),3.20(1H,dd,J=7.6,3.2Hz,H-3),2.80(1H,dd,J=8.8,2.4 Hz,H-18),1.26(3H,s,H-27),1.13(3H,s,H-25),1.00(3H,s,H-29),0.93(3H,s,H-30),0.92(3H,s,H-24),0.78(3H,s,H-23),0.76(3H,s,H-26)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC: 182.9(C-28),143.5(C-13),122.3(C-12),79.1(C-3),55.3(C-5),47.6(C-9),46.5(C-17),45.9(C-19),41.6(C-14),41.0(C-18),39.2(C-8),38.8(C-4),38.5(C-1),37.2(C-10),33.9(C-29),33.1(C-7),32.5(C-21),32.5(C-22),30.6(C-20),28.0(C-23),27.6(C-15),27.2(C-2),26.0(C-27),23.6(C-16),23.3(C-30),22.8(C-11),18.2(C-6),17.2(C-26),15.5(C-24),15.2(C-25)。以上數據與文獻報道基本一致[13],故鑒定化合物2為齊墩果酸。

化合物3黃色油狀物。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 7.58(1H,d,J=5.4 Hz,H-6),7.54(1H,s,H-2),6.85(1H,d,J=5.4 Hz,H-5),4.32(2H,q,J=4.8 Hz,H-8),3.90(3H,s,-OCH3),1.32(3H,t,J=5.4 Hz,H-9)。13C-NMR(100MHz,CDCl3)δC: 168.0(C-7),151.2(C-4),147.2(C-3),123.8(C-1),121.7(C-6),114.4(C-5),112.2(C-2),58.9(C-8),54.9(-OCH3),15.9(C-9)。以上數據與文獻報道基本一致[14],故鑒定化合物3為4-羥基-3-甲氧基苯甲酸乙酯。

化合物4無色透明片狀結晶(氯仿-甲醇)。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 7.89(2H,d,J=6.1 Hz,H-3,5),6.89(2H,d,J=6.1 Hz,H-2,6),4.34(2H,q,J=4.8 Hz,H-8),1.38(3H,t,J=4.4 Hz,H-9)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC: 168.7(C-7,羰基碳),161.9(C-4),132.0(C-2,C-6),121.4(C-1),114.6(C-3,C-5),59.9(C-8,-OCH2-),15.9(C-9,-CH3)。以上數據與文獻[15]報道基本一致,故鑒定化合物4為對羥基苯甲酸乙酯。

化合物5白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 0.65( 3H,s,H-18),0.89(3H,d,J=4.2 Hz,H-21),0.91(3H,s,H-19),1.01(3H,d,J=5.2 Hz,H-27),2.52～2.44(1H,m,H-17),3.98(1H,m,H-3),3.98(1H,m,H-3′),4.06(1H,t,J=6.6 Hz,H-2′),4.30(2H,m,H-4′),4.41(1H,d,J=4.8 Hz,H-6′β),4.57(1H,d,J=9.6 Hz,H-6′α),5.00(1H,d,J=6.2 Hz,H-1′),5.33(1H,dt,J=4.4,1.8 Hz,H-6)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC: 140.9(C-5),121.7(C-6),102.8(C-1′),79.1(C-3),79.0(C-3′),78.6(C-5′),75.6(C-2′),72.0(C-4′),63.1(C-6′),57.1(C-14),56.6(C-17),50.3(C-9),46.2(C-24),42.9(C-13),40.5(C-4),39.7(C-12),37.8(C-1),37.3(C-10),36.7(C-20),34.6(C-22),32.5(C-7),32.3(C-8),30.6(C-2),29.8(C-25),26.7(C-23),24.8(C-15),23.6(C-28),21.7(C-11),20.2(C-27),19.6(C-26),19.4(C-19),19.3(C-21),12.4(C-29),12.2(C-18)。以上數據與文獻[12]報道基本一致,故鑒定化合物5為胡蘿卜苷。

化合物6白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CD3COCD3)δH: 8.84(1H,s,5-OH),7.31(1H,d,J=9.6 Hz,H-8),7.12(1H,t,J=9.2 Hz,H-7),6.96(1H,d,J=9.3 Hz,H-6),4.77(1H,dd,J=8.5,3.5 Hz,H-4),2.96(1H,dd,J=8.7,2.7 Hz,H-2),2.32(1H,dd,J=8.7,2.7 Hz,H-2),2.23(1H,m,H-3),2.00(1H,m,H-3)。13C-NMR(100 MHz,CD3COCD3)δC: 197.2(C-1),156.3(C-5),134.2(C-8a),129.8(C-7),129.6(C-5a),121.0(C-6),118.4(C-8),70.3(C-4),56.8(4-OCH3),33.9(C-2),27.6(C-3)。以上數據與文獻報道基本一致[16],故鑒定化合物6為5-羥基-4-甲氧基-α-四氫萘醌。

化合物7白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δH: 7.44(1H,dd,J=7.6,1.2 Hz,H-8),7.26(1H,t,J=7.6 Hz,H-7),7.04(1H,dd,J=7.6,1.2 Hz,H-6),5.31(1H,dd,J=12.0,4.4 Hz,H-4),2.77(1H,m,H-2),2.52(1H,m,H-2),2.39(1H,m,H-3),2.24(1H,m,H-3)。13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δC: 196.8(C-1),156.9(C-5),133.1(C-8a),130.9(C-5a),129.2(C-7),121.1(C-6),118.4(C-8),65.5(C-4),35.2(C-2),31.8(C-9)。以上數據與文獻報道基本一致[16],故鑒定化合物7為4,5-二羥基-α-四氫萘醌。

化合物8白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CD3COCD3)δH: 6.92(1H,d,J=8.8 Hz,H-7),6.53(2H,d,J=8.8 Hz,H-8),5.14(1H,dd,J=6.8,4.2 Hz,H-4),2.77(1H,m,H-2),2.49(1H,m,H-2),2.16(1H,m,H-3),2.08(1H,m,H-3)。13C-NMR(100 MHz,CD3COCD3)δC: 205.8(C-1),156.9(C-8),148.6(C-5),129.3(C-5a),126.9(C-6),118.4(C-7),116.1(C-8a),65.7(C-4),35.4(C-2),31.9(C-3)。以上數據與文獻報道基本一致[17],故鑒定化合物8為4,5,8-三羥基-α-四氫萘醌。

化合物9白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δH: 3.05(1H,m,H-2),2.61(1H,m,H-2),2.43(1H,m,H-3),2.35(1H,m,H-3),5.11(1H,dd,J=5.0,2.6 Hz,H-4),7.72(1H,dd,J=6.2,1.1 Hz,H-5),7.64(1H,m,H-6),7.46(1H,m,H-7),7.98(1H,dd,J=6.3,1.1 Hz,H-8),4.37(1H,d,J=6.2 Hz,H-1′),3.22(1H,m,H-2′),3.30(1H,H-3′),3.31(1H,H-4′) ,3.31(1H,H-5′),3.72(1H,dd,J=9.4,4.2 Hz,H-6′),3.95(1H,d,J=9.4 Hz,H-6′)。13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δC: 200.2(C-1),143.7(C-10),134.8(C-6),132.9(C-9),130.2(C-5),129.8(C-7),127.9(C-8),103.1(C-1′),78.1(C-3′),78.0(C-5′),75.2(C-2′),74.8(C-4),71.7(C-4′),62.9(C-6′),35.3(C-2),31.4(C-3)。以上數據與文獻報道基本一致[18],故鑒定化合物9為(4S)-4-羥基-α-四氫萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,即juglanoside A。

化合物10白色粉末。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δH: 3.05(1H,m,H-2),2.58(1H,m,H-2),2.34(2H,m,H-3),5.18(1H,m,H-4),7.51(1H,d,J=5.9 Hz,H-5),7.43(1H,t,J=6.4 Hz,H-6),6.92(1H,d,J=6.2 Hz,H-7),5.01(1H,d,J=6.2 Hz,H-1′),4.05(1H,m,H-2′) ,4.29(1H,m,H-3′),4.29(1H,m,H-4′),3.95(1H,H-5′),4.40(1H,m H-6′),4.67(1H,m,H-6′)。13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δC: 206.0(C-1),164.1(C-8),143.8(C-4),137.0(C-6),121.1(C-5),119.0(C-7),117.0(C-8α),129.8(C-7),102.3(C-1′),78.2(C-3′),78.2(C-5′),75.3(C-2′),71.9(C-4′),63.0(C-6′),35.0(C-2),30.9(C-3)。以上數據與文獻報道基本一致[19],故鑒定化合物10為(4R)-4,8-二羥基-α-四氫萘酮-4-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,即berchemiaside A。

化合物111H-NMR(400 MHz,CD3OD)δH: 3.08(1H,m,H-2),2.54(1H,m,H-2),2.21(1H,m,H-3),2.23(1H,m,H-3),5.36(1H,t,J=2.8 Hz,H-4),7.52(1H,d,J=7.2 Hz,H-6),6.88(1H,d,J=7.2 Hz,H-7),4.76(1H,d,J=6.2 Hz,H-1′),3.51(1H,m,H-2′),3.48(1H,H-3′),3.39(1H,H-4′),3.38(1H,m,H-5′),3.73(1H,dd,J=9.6,3.8 Hz,H-6′),3.91(1H,d,J=9.6 Hz,H-6′)。13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δC: 206.5(C-1),159.1(C-8),148.9(C-5),134.7(C-10),128.5(C-6),119.0(C-7),116.1(C-9),104.5(C-1′),78.3(C-5′),78.0(C-3′),75.4(C-2′),71.2(C-4′),62.5(C-6′),61.3(C-4),33.6(C-2),30.2(C-3)。以上數據與文獻報道基本一致[18],故鑒定化合物11為(4S)-4,5,8-三羥基-α-四氫萘酮-5-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,即juglanoside E。

3 討論

本研究從泡核桃青皮乙酸乙酯部位共分離得到11個化合物,其中化合物2～5和11為首次從該植物中分離得到。據文獻報到,青龍衣中含有的化學成分具有抗腫瘤、抗氧化、抗菌等多種生物活性[7-11]。萘醌類化合物是青龍衣中一類典型的化學成分,且含量較高,具有抗炎、抑菌及較為顯著的抗癌活性,被認為是青龍衣的主要活性成分[20],本次研究得到的化合物也以萘醌類化合物居多。青龍衣的抗腫瘤活性已成為了研究的熱點領域,其中胡桃楸青皮為胡桃屬植物中研究最多的,而有關泡核桃青皮的化學成分及其藥理作用研究較少,本文對泡核桃青皮的化學成分進行研究,為該植物資源的進一步開發利用奠定基礎。