明党参药材水溶性活性成分的探索

天行、践马

        摘要：
　　目的：研究明党参药材水溶性活性成分。方法：采用水提取、大孔树脂吸附和硅胶柱层析等方法分离，通过物理化学性质和紫外光谱、红外光谱、质谱、1H 核磁共振、13C核磁共振等手段进行结构鉴定。结果：从30%乙醇洗脱部位中分得8 个单体化合物，分别鉴定为琥珀酸（Succinic acid，I）、胡萝卜甾醇（Daucosterol，II）、5-羟基-8-甲氧基补骨脂素（5-hydroxy-8-methoxy-psoralen，III）、对甲氧基肉桂酸（4-Methoxycinnamic acid，IV）、5- 羟基-8- 甲氧基补骨脂苷（ 8-methoxy-5-O-β-D-glucosyloxypsoralen ，V）、D- 甘露醇（D-Mannitol，VI）、(S)2-羟基苯丙酸（(S)2-hydroxyphenylpropionic acid，VII）和(R)2-羟基苯丙酸（(R)2- hydroxyphenylpropionic acid，VIII）。结论：化合物IV、V、VII、VIII 为首次自明党参药材中分得，5-羟基-8-甲氧基补骨脂素及其苷系首次从该植物中同时分得。
　　
　　关键词：明党参；酚酸类；呋喃香豆素苷；化学成分
　　
　　明党参Changium smyrnioides Wollf 是我国特有伞形科（Umbelliferae）单种属植物，药用始于明、清时期[1-3]，其分布仅限于我国华东地区，现列入我国重点保护的珍稀濒危植物[4]。是特产于江、浙、皖，销于港澳及东南亚地区名贵中药材之一，*作药膳及滋补强壮剂，享有较高的药用价值。现为《中国药典》常用中药，具有润肺化痰，养阴和胃，平肝，解毒的功效[4]。作者曾报道了与明党参传统中医功效相符的祛痰镇咳作用的水溶性活性成分天门冬酰胺[5]。并发现明党参水、醇提取物具有降血脂，抑制血小板聚集和抗凝血作用等新的药理活性[6-10]。从中分离得到的水溶性成份肌醇具有改善微循环作用[11]。为了进一步寻找其药理活性物质，本实验对其具有抑制血小板聚集作用的30%乙醇洗脱部位进行了化学成分研究。从该部位中共分得8个单体化合物，分别鉴定为：琥珀酸（Succinic acid）（I）、胡萝卜甾醇（Daucosterol）（II）、5-羟基-8-甲氧基补骨脂素（5-hydroxy-8-methoxypsoralen）（III）、对甲氧基肉桂酸（4-Methoxycinnamic acid）（IV）、5-羟基-8-甲氧基补骨脂苷（8-methoxy-5-O-β-D- glucosyloxypsoralen）（V）、D-甘露醇（D-Mannitol）（VI）、(S)2-羟基苯丙酸（(S)2- hydroxyphenylpropionic acid）（VII）和 (R)2-羟基苯丙酸（（R)2-hydroxyphenylpropionic acid）（VIII）。其中，化合物IV、V、VII、VIII为首次自明党参中分得，5-羟基-8-甲氧基补骨脂素及其苷为首次从该植物中同时分得。
　　
　　1．材料与仪器
　　
　　1.1 仪器
　　
　　AC-300 型核磁共振仪（瑞士Bruker 公司）；AC-500 型核磁共振仪（瑞士Bruker公司）；VG-354 型质谱仪（英国VG 公司)；Nicolet Impact 410 型红外光谱仪（KBr 压片）；岛津UV-2401 紫光分光光度计；X-4 型显微熔点测定仪（河南豫华仪器有限公司）；低速大容量多管离心机（LXJ-ⅡB，上海安亭科学仪器厂）；旋转蒸发仪（RE-52A，上海亚荣生化仪器厂）；KQ-500E 型医用超声波清洗器。
　　
　　1.2 药材
　　
　　明党参采自江苏省句容市天王乡红山，经本校中药鉴定学教研室陈建伟教授鉴定为伞形科植物明党参Changium smyrnioides Wolff 的去外皮的干燥根。
　　
　　1.3 试剂
　　
　　D-101 型大孔吸附树脂（天津大孔吸附树脂厂）；柱层析硅胶（100～200 目、200～300 目）、薄层层析硅胶G 均为青岛海洋化工分厂产品。所用试剂均为分析纯。
　　
　　2．提取与分离
　　
　　称取明党参19.2 kg（粉碎，过40 目筛），第一次用10 倍量水在30℃温浸30 分钟，超声提取（40 Hz/min）1 小时，第二次8 倍量水超声提取（40 Hz/min）1 小时，提取液离心过滤，浓缩，浓缩液上于D-101 型大孔吸附树脂柱，先用水洗至无色，再分别用10%、30%、50%、70%和90%乙醇进行洗脱，收集各个醇度的洗脱部位，干燥；取30%乙醇洗脱部位44g，加甲醇溶解，拌入硅胶（100～200 目）50 g，室温吹干，除去甲醇，以硅胶（200～300目）进行常压柱层析，湿法装柱，依次用氯仿及不同比例的氯仿-甲醇混合溶剂梯度洗脱，每500 mL 为一份，配合硅胶G 薄层板或硅胶G 高效薄层板薄层层析，观察荧光斑点或喷以10%硫酸显色或置于碘蒸汽缸中显色，相同流份合并。反复柱层析后在该部位中得到化合物I（56 mg）、化合物II（12 mg）、化合物III（56 mg）、化合物IV（36 mg）、 化合物V（23 mg）、化合物VI（10 mg）、化合物VII（78 mg）和化合物VIII（8 mg）。
　　
　　3．结果
　　
　　化合物Ⅰ 白色针状结晶，易溶于氯仿、丙酮、甲醇。mp185～187℃，IRνkBrcm-1：2932，1694，1418，1308，1199；13C-NMR（75 MHz，MeOD） δ:176.1，29.8。数据与文献[12]对照一致，确定化合物Ⅰ为琥珀酸（Succinic acid）。
　　
　　化合物Ⅱ 白色粉末，mp 291～292℃，Liebermann-Burchard 反应呈阳性。取4 mg 样品加1 ml 2 M 的三氯乙酸100 ℃水浴密闭水解4 h，以水解液、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖等单糖溶液平行点样，按照以下TLC 条件展开（0.15 mol/L 的磷酸二氢钠硅胶H 薄层板，展开剂正丁醇-冰醋酸-水=4：5：1，显色剂苯胺-邻苯二甲酸溶液），发现水解液与葡萄糖具有相同的Rf 值，结果表明该化合物是以甾体为母核的葡萄糖苷。IRνkBrcm-1：3400、2940、2870、1456、1372、1107、1027。与胡萝卜甾醇标准品共薄层，Rf 值一致，混合熔点不下降。
　　
　　与标准品比较，TLC 一致，IR 一致，故确定化合物II 为胡萝卜甾醇（Daucosterol）。
　　
　　化合物III 黄色针状结晶，易溶于氯仿、丙酮。mp 260～262℃，UV λmax（nm）221，270，320（MeOH）。1H-NMR（300 MHz，MeOD）δ:8.14（1H，d，J= 9.6Hz，4-H），7.65（1H，d，J=2.4Hz，2′-H），7.10（1H，d，J=2.4 Hz，3′-H），6.25（1H，d，J=9.6Hz，3-H），4.11（3H，s，8-OCH3）。13C-NMR（75 MHz，MeOD）δ:163.40（2-C），113.49（3-C），141.36（4-C），142.04（5-C），117.27（6-C），147.43（7-C），127.62（8-C），109.35（9-C），106.51（10-C），149.24（11-C），106.58（12-C），62.26（8-OCH3）。以上数据与文献[13] 对照一致， 确定化合物III 为5- 羟基-8- 甲氧基补骨脂素（5-hydroxy-8-methoxypsoralen）。
　　
　　化合物Ⅳ 白色针晶，熔点171～173oC，溶于乙醇，乙酸乙酯等有机溶剂中。取少量该化合物用甲醇溶解后点与薄层层析板上，喷以溴钾酚绿显色剂，结果在蓝色背景的板上出现黄色斑点；另取该溶液少许，滴加Fecl3 的盐酸溶液无变化，从而说明该化合物为一种有机酸类物质。UV（λmax）：220，260，295；IR νKBr：3481（OH），2924（CH2），2361（CH），1682（C=O），1596、1522（苯环-H），1299，1237，1109，1026，759（对位取代）。13C-NMR:168.89（9-C），151.54 （4-C），147.54 （7-C），124.15 （2-C），122.04 （1-C），114.72 （8-C），112.82 （3-C），55.32 （OCH3）。经与文献对照[14]，对甲氧基肉桂酸（4-Methoxycinnamicacid）。
　　
　　化合物V 淡黄色针晶，熔点238～239℃。1H-NMR（500 MHz，MeOD）δ:8.24（1H，d，J=9.8Hz，4-H），7.79（1H，d，J=2.3Hz，2′-H），7.18（1H，d，J=2.3Hz，3′-H），6.29（1H，d，J=9.8Hz，3-H），4.29（3H，s，8-OCH3），5.38[1H，d，1′-H]，3.61[5H，m，糖-H]，为呋喃香豆素5、8取代结构；13C-NMR（500 MHz，MeOD）δ:162.5（2-C），113.3（3-C），141.4（4-C），146.2（5-C），116.5（6-C），151.1（7-C），127.8（8-C），144.8（9-C），108.4（10-C），147.0（11-C），106.1（12-C），61.4（8-OCH3）。104.4（C-1′），78.4（C-5′）， 78.0 （C-3′），75.6（C-2′）， 71.4（C-4′）， 62.5 （C-6′），与参考文献[15] 对照， 确定化合物的结构为5- 羟基-8- 甲氧基补骨脂苷（8-methoxy-5-O-β-D-glucosyloxypsoralen）。
　　
　　化合物Ⅵ 白色簇状结晶，熔点165～166℃。10%硫酸、碘蒸汽显色均为阴性。
　　
　　IRνkBrcm-1：3294（OH），2937（CH2），1462（OH），1262（伯、仲OH），1084（仲OH）。
　　
　　1H-NMR:3.38[1H，m]，3.46[1H，m]，3.54[1H，d]；3.62[2H，m]；4.12[1H，d]；4.30[1H，t]；4.38[1H，d]。13C-NMR:给出3 条碳谱线，δ63.8 为CH2OH，δ69.9 和71.5 为两个连羟基的CH，表明有对称结构。经与文献对照[16]，确定化合物的结构为D-甘露醇（D-Mannitol）。
　　
　　化合物VII 白色颗粒状粉末，熔点165～166℃。10%硫酸、碘蒸汽显色均为阴性。IRνkBr：
　　3633、3239（OH），2146（CH），1724（C=O），1594、1452（苯环-H），1289，1084（C-C），747，699，759（苯环单取代）。1H-NMR:7.09～7.22（5H，m），3.96～3.99[1H，dd]，3.05～3.16[1H，dd]，2.66～2.74[1H，dd].13C-NMR:178.8（COOH），139.96（4-C），129.42（5，9-C），127.89（6，8-C），125.69（7-C），72.99（2-C），40.9（3-C）。经与文献对照[17]，确定化合物的结构为(S)2-羟基苯丙酸，（(S)2-hydroxyphenylpropionic acid）。
　　
　　化合物VIII 白色细针状晶体，熔点168～170℃。10% 硫酸、碘蒸汽显色均为阴性。
　　IR、13C-NMR 图谱同化合物VII，但晶型不同，熔点也有差异。在1H-NMR 中3.85～3.83处出现dd 峰比化合物VII 低。故确定化合物VIII 为化合物VII 的同分异构体，结构为(R)2-羟基苯丙酸，（(R)2-hydroxyphenylpropionic acid)。
　　
　　4．讨论
　　
　　关于明党参中香豆素类成分一直以来是药用植物化学分类学所关注的问题。作者首次发现并报道了明党参果实中的呋喃香豆素成分，并进行了含量测定[18]。本研究从明党参药材水溶性部位首次同时分得呋喃香豆素成分5-羟基-8-甲氧基补骨脂及其苷类，以及它们的生物合成前体成分对甲氧基肉桂酸、(S)2-羟基苯丙酸和(R)2-羟基苯丙酸，此对进一步深入探讨伞形科明党参属植物化学分类的亲缘关系、次生代谢产物生物合成途径以及明党参活血化瘀等药效物质均具有重要理论研究价值。