李春燕,陸 羽,陳 燁,鄭嘉雯,王 軍
(中山大學(xué)藥學(xué)院,廣東廣州 510006)
蘭科石斛屬Dendrobium SW.植物全世界約有1 100種,我國境內(nèi)有76種,其中有近40種被作為藥用[1],用于治療胃陰不足,病后虛熱不退,目暗不明等癥[2]。在治療糖尿病及老年性疾病的方劑中,石斛常是主要成分[3-5]。由于石斛的藥效及廣泛用途,成為藥用植物的研究熱點,得到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注[6]。
環(huán)草石斛也叫小環(huán)釵石斛、美花石斛、粉花石斛,主要分布于貴州、廣西、云南和廣東等省,被2000版中國藥典收載。因金釵石斛,鐵皮石斛等價格昂貴,中醫(yī)臨床所使用的石斛多是環(huán)草石斛或黃草石斛。關(guān)于環(huán)草石斛的化學(xué)成分研究較少,李滿飛等[7]從環(huán)草石斛的HCl(φ=1%)浸提液中分離到了有抑制大鼠腎臟微粒體活性的石斛寧生物堿;秦海林等[8]部分歸屬了環(huán)草石斛特征性標(biāo)準(zhǔn)提取物 (SCE)乙醚萃取部位的1H NMR指紋圖譜;Ito等[9]研究了環(huán)草石斛φ=80%醇提液的化學(xué)組成,找到了具清除自由基活性及NO生成抑制活性的新結(jié)構(gòu)芪類。
我們在研究中藥藥效成分的工作中發(fā)現(xiàn),約有50%的環(huán)草石斛醇取物分配在大極性的正丁醇萃取部位,而已報道的關(guān)于環(huán)草石斛化學(xué)成分的研究大都集中在石油醚、乙酸乙酯等中小極性萃取部位。為了闡明環(huán)草石斛的藥效物質(zhì)基礎(chǔ),本研究對環(huán)草石斛甲醇提取液進行了系統(tǒng)的化學(xué)成分研究,利用現(xiàn)代色譜技術(shù)和波譜技術(shù)分離鑒定了7個化合物,分別是:石斛寧 (1),2,4,7-三羥基-9,10-二氫菲 (2),moscatin(3),loddigesiinols C(4),杓唇石斛酚 (5),石斛酚 (6),tristin(7),其結(jié)構(gòu)見圖1。其中化合物2和7為首次在環(huán)草石斛中分離得到,對環(huán)草石斛的藥效成分進行了初步探討。
圖1 分自環(huán)草石斛的化合物分子結(jié)構(gòu)Fig.1 Structures of compounds from Dendrobium loddigesii
實驗試劑:石油醚、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷、丙酮等為分析純試劑,氘代試劑為美國CIL產(chǎn)品;TLC硅膠 (GF254)和柱層析硅膠 (200~300目)均為青島海洋化工有限公司產(chǎn)品,Sephadex LH-20凝膠為美國GE Healthcare產(chǎn)品,反相硅膠ODS-A為日本Daiso公司產(chǎn)品。環(huán)草石斛 (莖)D.loddigesiiRolfe于2011年9月購自廣州采芝林藥店,該藥材產(chǎn)自云南,廣州市藥材公司中藥飲片廠監(jiān)制,由中山大學(xué)藥學(xué)院蔣林研究員鑒定。
實驗儀器:日本島津LC-20AT中壓液相制備色譜,Bruker AvanceШ 400 MHz核磁共振譜儀,LCQ DECA XP型液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國Perkin Eimer TM公司Perkin Eimer 341型比旋光測定儀。
環(huán)草石斛 (莖)4 kg,甲醇冷浸 (35 L ×2),減壓濃縮提取液得浸膏100 g。將浸膏懸浮于水中,依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯及正丁醇萃取 (3 L×3),減壓濃縮萃取液,分別得石油醚萃取浸膏13 g,氯仿萃取浸膏25 g,乙酸乙酯萃取浸膏10 g,正丁醇萃取浸膏47 g,水溶層浸膏16 g。
氯仿萃取浸膏經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱層析,甲醇洗脫,脫去葉綠素后,用硅膠 (200~300目)柱色譜分離,以石油醚-乙酸乙酯 (體積比為 100∶0、90∶1 、80∶20 、70∶30 、50∶50、40∶60、10∶90和0∶100)混合溶劑梯度洗脫,得到8個餾分 (Fr.L1~8)。Fr.L5~6合并 (6 g),經(jīng)中壓液相色譜系統(tǒng)分離,固定相為ODS反相鍵合硅膠,水-甲醇混合溶劑梯度洗脫,分段收集,在V(水)∶V(甲醇)=50∶50段得化合物 5,V(水)∶V(甲醇)=45∶55段分別得化合物6、化合物4,V(水)∶V(甲醇)=40∶60段得化合物3,各餾份分別進一步經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜純化,甲醇洗脫,得到相應(yīng)的純化合物。Fr.L 7與乙酸乙酯萃取部位合并,用硅膠 (200~300目)柱色譜分離,以石油醚-乙酸乙酯 (體積比為100∶0、90∶1 、80∶20,70∶30 、50∶50、30∶70、20∶80和0∶100)混合溶劑梯度洗脫,得到8個餾分 (Fr.Y1~8)。Fr.Y6~7合并(3 g),經(jīng)中壓液相色譜系統(tǒng)純化,固定相為ODS反相鍵合硅膠,以水-甲醇混合溶劑梯度洗脫,收集V(水)∶V(甲醇)=70∶30段餾份,得化合物2,繼續(xù)收集V(水)∶V(甲醇)=60∶40段餾份得化合物7,各段餾份分別再經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜多次純化,甲醇洗脫,得相應(yīng)的純化合物。正丁醇萃取浸膏,經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜除糖,甲醇洗脫,再經(jīng)正相硅膠柱色譜分離,V(二氯甲烷)∶V(甲醇)=25∶1混合溶劑等度洗脫,得到化合物1。
化合物1,淡黃色油狀液體,易溶于乙酸乙酯、甲醇等。ESI-MSm/z:204.3[M+H],分子式 C12H13NO2,不飽和度為 7。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ:7.87(1H,d,7.2 Hz),7.71(1H,t,7.2 Hz),7.57(1H,t,7.2 Hz),7.47(1H,d,7.2 Hz),3.39(1H,m),3.07(1H,m),2.46(1H,m),2.38(1H,m),2.14(2H,m),2.13(3H,s),與文獻 [10]對照,鑒定化合物1為石斛寧。
化合物2,白色片狀結(jié)晶,易溶于丙酮。ESI-MSm/z:227.3[M-H],分子式C14H12O3,不飽和度為 9。1H NMR(400 MHz,aceton-d6)δ:8.25(1H,d,8 Hz),6.74(1H,dd,1.2,8 Hz),6.73(1H,d,1.2 Hz),6.44(1H,d,1.2 Hz),6.34(1H,d,1.2 Hz),2.63(4H,s),與文獻[11]對照,鑒定化合物2為2,4,7-三羥基-9,10-二氫菲。
化合物3,白色粉末狀結(jié)晶,易溶于丙酮。ESI-MSm/z:239.2[M -H],分子式 C15H12O3,不飽和度為 10。1H NMR(400 MHz,aceton-d6)δ:7.63(1H,d,8.8 Hz),7.50(1H,d,8.8 Hz),7.44(1H,t,8.8 Hz),7.40(1H,dd,8.8,1.6 Hz),7.14(1H,dd,8.8,1.6 Hz),7.10(1H,d,1.6 Hz),7.02(1H,d,1.6 Hz),4.15(3H,s)。與文獻 [12]對照,鑒定化合物3為moscatin。
化合物4,無定形白色固體,易溶于氯仿、丙酮、甲醇等。ESI-MSm/z:333.1[M-H],分子式C18H22O6,不飽和度為8。 [α]27D-0.6°(c=1.0,MeOH)。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ:6.78(1H,d,7.8 Hz),6.59(1H,dd,7.8,1.5 Hz),6.49(1H,d,1.5 Hz),6.41(2H,s),4.17(1H,t,6.6 Hz),3.82(6H,s),3.76(3H,s),3.20(3H,s),3.02(1H,dd,6.9,13.3 Hz),2.76(1H,dd,6,13.6 Hz)。與文獻 [9]對照,鑒定化合物4為loddigesiinols C。
化合物5,白色針狀結(jié)晶,易溶于氯仿、丙酮、甲醇等。ESI-MSm/z:305.1[M+H],分子式C17H20O5,不 飽 和 度 為 8。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ:6.81(1H,d,8 Hz),6.66(1H,dd,1.6,8 Hz),6.59(1H,dd,1.6 Hz),6.34(2H,s),3.82(6H,s),3.81(3H,s),2.79(4H,s)。與文獻[8]對照,鑒定化合物5為杓唇石斛酚。
化合物6,淡黃色油狀物,易溶于氯仿、丙酮、甲醇等。ESI-MSm/z:273.2[M-H],分子式 C16H18O4,不飽和度為 8。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ:6.81(1H,d,8 Hz),6.65(1H,dd,8,1.6 Hz),6.60(1H,d,1.6 Hz),6.29(1H,d,1.6 Hz),6.23(2H,d,1.6 Hz),3.82(3H,s),3.72(3H,s),2.78(4H,s)。與文獻 [8]對照,鑒定化合物6為gigantol。
化合物7,無色針狀結(jié)晶,易溶于丙酮。ESIMSm/z:259.2[M-H],分子式C15H16O4,不飽和度為 8。1H NMR(400 MHz,aceton-d6)δ:6.79(1H,d,1.6 Hz),6.70(1H,d,8 Hz),6.61(1H,dd,1.6,8 Hz),6.21(2H,d,1.6 Hz),6.19(1H,d,1.6 Hz),3.79(3H,s),2.75(4H,m)。與文獻[13]對照,鑒定化合物7為tristin。
研究對環(huán)草石斛的甲醇提取物進行了較系統(tǒng)的分離,單離到6個多酚和1個生物堿 (化合物結(jié)構(gòu)式見圖1),化合物1,2,3,4,5,6,7(w/%)分 別 為 0.062,0.010,0.001,0.001,0.025,0.001,0.003,其中化合物2和7為首次在環(huán)草石斛中發(fā)現(xiàn)的芪類化合物。
本研究從環(huán)草石斛的正丁醇萃取部位單離到大量的石斛寧生物堿,從4 kg藥材中分到2.5 g多純品 (純度為99%);進一步用1H NMR技術(shù)研究環(huán)草石斛正丁醇萃取物,結(jié)果顯示,低場δ 8.5~7.5有強的石斛寧及類似結(jié)構(gòu)化合物的共振信號 (見圖2),可推出石斛寧或類似結(jié)構(gòu)的生物堿為環(huán)草石斛的主要化學(xué)成分,故環(huán)草石斛屬含生物堿較多的優(yōu)質(zhì)石斛藥材[14];環(huán)草石斛中等極性部位的化學(xué)成份主要是聯(lián)芐、9,10-二氫菲、菲等多酚類物質(zhì),5在其中含量最多,其次是化合物2。
圖2 環(huán)草石斛正丁醇萃取部位1H NMR譜(400 MHz,Methanol-d4)Fig.2 1H NMR spectrum of the extract from Dendrobium loddigesii with n-BuOH
石斛寧目前只在蘭科植物中發(fā)現(xiàn),對蘭科植物的化學(xué)分類學(xué)有重要意義[15]。已有研究報道石斛寧能抑制大鼠腎臟微粒體Na-K-ATP酶[8],這一藥理活性與石斛在中醫(yī)臨床上滋陰清熱的功效是相吻合的,因此石斛寧可被認(rèn)為是石斛滋陰清熱的藥效成分之一。芪類化合物具有廣泛的抗血小板聚集、抗炎、抗腫瘤、抗畸變、抗氧化、細(xì)胞凋亡等活性[16-18],這些結(jié)構(gòu)多樣性的芪類化合物,與中醫(yī)認(rèn)為石斛具有抗衰老功效相吻合。
本研究得出環(huán)草石斛中生物堿和芪類化合物的含量非常豐富,且有較多的結(jié)構(gòu)多樣性。深入研究環(huán)草石斛的活性成分,可為闡明其成份-藥效的關(guān)系提供科學(xué)依據(jù),也可為石斛所制成的中成藥質(zhì)量控制提供依據(jù)。
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