耿圓圓,黃艷杰,王軍民,周 俊,華 燕*
1 西南林業(yè)大學(xué),昆明 650224;2中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所,昆明 650201
西南遠(yuǎn)志(Polygala crotalarioides Buch.Ham.)為遠(yuǎn)志科遠(yuǎn)志屬植物,別名地花生、翻轉(zhuǎn)紅、豬大腸(四川),娘母良(云南佤族語(yǔ))[1]。該植物是云南佤族民間流傳的一種珍奇中藥,長(zhǎng)期服用能使眉須秀長(zhǎng),有顏容光澤和痣斑消退等功效[2]。作為一種民間中藥,西南遠(yuǎn)志主要用于活血止痛、安神補(bǔ)心、順氣化痰[3-5];此外,藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,西南遠(yuǎn)志還具有抗缺氧、抗疲勞、抗低溫、提高機(jī)體對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力等功效[6]。在前期工作中已報(bào)道了6 個(gè)新的口山酮[7-9]和兩個(gè)新的三萜皂苷類(lèi)化合物[10]的分離和結(jié)構(gòu)鑒定,為從該植物中尋找更多的活性單體成分,本實(shí)驗(yàn)對(duì)采自云南云縣的西南遠(yuǎn)志進(jìn)行了進(jìn)一步的化學(xué)成分研究,分離得到3 個(gè)齊墩果酸型皂苷類(lèi)化合物,分別為3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-α-L-阿拉伯糖基-(1→3)-β-D-木糖基-(1→4)-[β-D-芹糖基-(1→3)]-α-L-鼠李糖基-(1→2)-[β-D-葡萄糖基-(1→3)]-[4-O-(E/Z)-3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;?β-D-巖藻糖基酯(1)、3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-β-D-木糖基-(1 →4)-α-L-鼠李糖基-(1→2)-[α-L-鼠李糖基-(1→3)]-[4-O-(E/Z)-對(duì)甲氧基肉桂?;?β-D-巖藻糖基酯(2)和3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-α-L-阿拉伯糖基-(1→4)-β-D-木糖基-(1→4)-[β-D-芹糖基-(1→3)]-α-L-鼠李糖基-(1→2)-[4-O-(E/Z)-對(duì)甲氧基肉桂酰基]-[α-L-鼠李糖基-(1→3)]-β-D-巖藻糖基酯(3),命名為(E/Z)-crotalarioside G(1),(E/Z)-Onjisaponin Y(2)和(E/Z)-polygalasaponin XXXII(3)?;衔锝Y(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖1。
圖1 化合物1~3 的化學(xué)結(jié)構(gòu)及主要HMBC 相關(guān)Fig.1 Chemical structures and key HMBC correlations of compounds 1-3
HPD100 大孔樹(shù)脂;薄層層析硅膠;柱層析硅膠(80~100 目、200~300 目和300~400 目);Sephadex LH-20;反相填充材料Rp-18(40~60 μm);HPLC 分析柱(Agilent,ZORBAX SB-C18,4.6 ×150 mm,5 μm);HPLC 半制備柱(Agilent,ZORBAX SBC18,9.4 ×250 mm,5 μm);Bruker DRX-500 核磁共振儀,TMS 作內(nèi)標(biāo),化學(xué)位移δ 用ppm 表示,偶合常數(shù)J 用Hz 表示;Bio-Rad FTS-135 型紅外光譜測(cè)定儀(KBr 壓片);UV2401 PC 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì);Finnigan MAT90 質(zhì)譜儀;Bruker HTC/Esquire 液相-離子阱色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀;Waters AutoSpec Premier P776 質(zhì)譜儀;顯色劑:5%H2SO4乙醇溶液。
西南遠(yuǎn)志1 kg,采自云南省云縣,由昆明植物所陳書(shū)坤研究員鑒定,標(biāo)本現(xiàn)保存在昆明植物所植物化學(xué)與西部植物資源持續(xù)利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
西南遠(yuǎn)志根1 kg,粉碎后用75%乙醇提取4次,第一次4 h,之后三次各2 h,合并提取液,減壓濃縮回收乙醇。水溶液通過(guò)HPD100 樹(shù)脂,用水、75%乙醇、95%乙醇依次洗脫。75%洗脫部分減壓濃縮得浸膏96 g,以200 g 硅膠(80~100 目)拌樣,1.5 kg 硅膠(200~300 目)干柱柱層析,用氯仿-甲醇-水(7∶4∶1)洗脫,得到10 個(gè)組分(1~10)。
組分1~4(75.8 g),經(jīng)硅膠(氯仿-甲醇-水7∶3∶0.5 和7∶5∶1)和Sephadex LH-20(甲醇)柱層析,得到總皂苷(15 g)。經(jīng)RP-18 反相柱(甲醇-水5∶5→7∶3)柱層析,把總皂苷分為4 個(gè)組分(A~D)。每個(gè)組分所含皂苷結(jié)構(gòu)類(lèi)似,結(jié)合的糖基又較多,常規(guī)反相柱分離難度很大,故采用制備、半制備HPLC 分離。
組分B 用HPLC 半制備,乙腈-0.1%醋酸水溶液(39∶61)為流動(dòng)相,得到化合物2(36 mg)和3(35 mg)。組分C 用HPLC 半制備,乙腈-0.1%醋酸水溶液(34∶66)為流動(dòng)相,得到化合物1(61 mg)。
化合物1 白色粉末;高分辨質(zhì)譜HR-TOF-MS給出分子離子峰1749.7378[M-H]-(計(jì)算值1749.7383),分子式C81H122O41,質(zhì)譜ESI-MS m/z:1749.2[M-H]-。IR (KBr):3430、2931、1721、1635、1260、1076 cm-1,表明有羥基、羰基和烯基官能團(tuán)。在13C NMR 譜上可看到苷元部分有30 個(gè)碳信號(hào),其中有二個(gè)羰基碳信號(hào)[δC181.4 (s),176.8 (s)],二個(gè)雙鍵碳信號(hào)[δC139.3 (s),127.9 (d)],五個(gè)甲基信號(hào)[δC33.1 (s),24.1 (s),18.8 (s),17.5 (s),14.3(s)],一個(gè)氧亞甲基信號(hào)[δC64.5 (t)]。另外,在1H 和13C NMR 譜上還可觀察到七個(gè)糖基端基碳及相應(yīng)氫質(zhì)子的信號(hào)[δC111.3 (d),105.6 (d),105.2 (d),105.2 (d),104.6 (d),101.8 (d),94.9(d);δH6.01 (1H,d,J=4.0 Hz),5.01 (1H,d,J=7.5 Hz)/5.02*,5.04 (1H,d,J=7.8 Hz),5.15(1H,d,J=6.5 Hz),6.30/6.41 (1H,br s),6.14/6.16 (1H,d,J=8.0 Hz)]和一對(duì)對(duì)3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;?lè)串悩?gòu)體信號(hào)(見(jiàn)表1 和2),提示可能為三萜皂苷。其苷元部分的1H 和13C NMR 數(shù)據(jù)與已知苷元presenegenin[11]比較發(fā)現(xiàn),兩者基本相同,說(shuō)明化合物1 的苷元為presenegenin。繼續(xù)分析發(fā)現(xiàn),由于這對(duì)3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;?lè)串悩?gòu)取代基的存在,使糖基部分出雙峰或細(xì)微裂分現(xiàn)象,苷元部分由于距離較遠(yuǎn),影響不大,但也有一些氫譜信號(hào)出現(xiàn)裂分。
糖基部分的化學(xué)位移由HMQC、HMBC、HMQCTOCSY 譜得到歸屬。其碳、氫信號(hào)及端基氫的偶合常數(shù)與所報(bào)道文獻(xiàn)[11]中化合物polygalasaponin XXXI 糖基部分幾乎一致,故推斷化合物1 的糖基種類(lèi)及構(gòu)型與polygalasaponin XXXI 中的相同,為β-D-葡萄糖,β-D-木糖,α-L-鼠李糖,β-D-巖藻糖,β-D-芹糖和α-L-阿拉伯糖。不同的是巖藻糖基3 位上增加了一個(gè)葡萄糖基,可由巖藻糖基3 位的碳化學(xué)位移向低場(chǎng)移至δC82.5/82.7,且增加的葡萄糖基的H-1″″'與其HMBC 相關(guān)所證實(shí)。其它糖基連接次序與polygalasaponin XXXI 中的相同,可通過(guò)HMBC 譜來(lái)進(jìn)一步確定。在HMBC 譜上可看出以下遠(yuǎn)程相關(guān):葡萄糖基的H-1'與苷元C-3 相關(guān),巖藻糖基的H-1″與苷元C-28 相關(guān),鼠李糖基的H-1″與巖藻糖基的C-2″相關(guān),木糖基的H-1″″與鼠李糖基的C-4'″相關(guān),另外一個(gè)葡萄糖基的H-1″″'與巖藻糖基的C-3″″相關(guān),芹糖基的H-1″″''與鼠李糖基的C-3″'相關(guān),阿拉伯糖基的H-1″″''與木糖基的C-3″″,并且?guī)r藻糖基H-4″與(E/Z)-3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;驶枷嚓P(guān)。在HPLC 上分析時(shí),化合物1 表現(xiàn)為兩個(gè)峰,以乙腈-0.1%醋酸水溶液(34∶66)為流動(dòng)相,用RP-18柱HPLC 制備分離,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個(gè)化合物之間互變,無(wú)法使其分離,最后只能以立體異構(gòu)混合體形式得到。綜上所述,其結(jié)構(gòu)可鑒定為3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-α-L-阿拉伯糖基-(1→3)-β-D-木糖基-(1→4)-[β-D-芹糖基-(1→3)]-α-L-鼠李糖基-(1→2)-[β-D-葡萄糖基-(1 →3)]-[4-O-(E/Z)-3″,4″,5″-三甲氧基肉桂?;?β-D-巖藻糖基酯,命名為(E/Z)-crotalarioside G。
化合物2 白色粉末,質(zhì)譜FAB-MS m/z:1410[M]-。結(jié)合13C 核磁共振數(shù)據(jù)確定該化合物分子式為C69H102O30。IR (KBr):3455、2931、1719、1615、1258、1069 cm-1。仔細(xì)比較化合物2 和1 的1H 和13C NMR 數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),兩者結(jié)構(gòu)非常相似,只是苷元C-28上糖基的種類(lèi)和數(shù)量不一樣。化合物2 中無(wú)芹糖和阿拉伯糖,原連接在巖藻糖基上的葡萄糖基和(E/Z)-3″,4″,5″-三甲氧基肉桂酰基消失,取而代之的是另一鼠李糖基和一個(gè)(E/Z)-對(duì)甲氧基肉桂?;捎趯?duì)甲氧基肉桂?;?lè)串悩?gòu)體的存在,與化合物1 情況相同,用RP-18 柱HPLC 制備分離,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)化合物之間也存在互變,無(wú)法使其分離。所以,化合物2 最終也只能以立體異構(gòu)混合物形式得到,結(jié)構(gòu)鑒定為3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-β-D-木糖基-(1 →4)-α-L-鼠李糖基-(1 →2)-[α-L-鼠李糖基-(1→3)]-[4-O-(E/Z)-對(duì)甲氧基肉桂?;?β-D-巖藻糖基酯。通過(guò)與文獻(xiàn)[12]比較,發(fā)現(xiàn)化合物2 與Onjisaponin Y 的結(jié)構(gòu)相同,但文獻(xiàn)沒(méi)有對(duì)該化合物的立體構(gòu)型進(jìn)行闡述。最終命名為(E/Z)-Onjisaponin Y。
化合物3 白色粉末,質(zhì)譜FAB-MS m/z:1674[M]-,結(jié)合13C 核磁共振數(shù)據(jù)確定該化合物分子式為C79H118O38。通過(guò)與文獻(xiàn)[11]比較,發(fā)現(xiàn)化合物3與polygalasaponin XXXII 的13C 和1H NMR 數(shù)據(jù)基本一致,但文獻(xiàn)沒(méi)有對(duì)該化合物的立體構(gòu)型進(jìn)行闡述。與化合物1 和2 情況相同,化合物3 出現(xiàn)圖譜雙峰或細(xì)微裂分現(xiàn)象,歸結(jié)其原因是由于(E/Z)-對(duì)甲氧基肉桂酰基的存在。用RP-18 柱HPLC 制備分離,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)化合物之間也存在互變,無(wú)法使其分離。所以,化合物3 最終也是以立體異構(gòu)混合物形式得到,結(jié)構(gòu)鑒定為3-O-β-D-葡萄糖基presenegenin 28-O-α-L-阿拉伯糖基-(1→4)-β-D-木糖基-(1→4)-[β-D-芹糖基-(1 →3)]-α-L-鼠李糖 基-(1 →2)-[4-O-(E/Z)-對(duì)甲氧基肉桂?;?[α-L-鼠李糖基-(1 →3)]-β-D-巖藻糖基酯,命名為(E/Z)-polygalasaponin XXXII。
表1 化合物1~3 的碳譜數(shù)據(jù)(125 MHz,C5D5N,δ)Table 1 13C NMR spectral data of 1-3 (125 MHz,C5D5N,δ)
表2 化合物1~3 的氫譜數(shù)據(jù)(500 MHz,C5D5N,δ)Table 2 1H NMR spectral data of 1-3 (500 MHz,C5D5N,δ)
1 Delectis Florae Reipublicae Popularis Sinicae,Agendae Academiae Sinicae Edita (中國(guó)植物志編委會(huì)).Flora Reipublicae Popularis Sinicae (中國(guó)植物志).Beijing:Science Press,1997.182-183.
2 Xiang BX (向碧霞),Zhang PF (張平夫),Xiang YH (向應(yīng)海).The investigation of Wa herbs“Ya mo niang”and their resouses.Guizhou Sci (貴州科學(xué)),1995,13:24-28.
3 Wu ZY (吳征鎰).Xinhua Outline of Materia Medica,1st Ed (新華本草綱要,第1 版).Shanghai:Shanghai Science and Technology Press,1985.283-284.
4 Sichuan Institute of Chinese Medicine (四川省中藥研究所).Sichuan Chinese Herbal Medicine (四川常用中草藥).Chengdu:Sichuan People's Publishing House,1971.511-512.
5 Jiangsu New Medical College (江蘇新醫(yī)學(xué)院).Dictionary of Chinese Medicine,Vol.1 (中藥大辭典,上冊(cè)).Shanghai:Shanghai People's Publishing House,1977.815.
6 Zhang PF (張平夫),Li MJ (李明炬),Sun XH (孫學(xué)惠).Pharmacological studies on the strong effects of“Ya mo niang”.Guizhou Sci (貴州科學(xué)),1995,13:35-38.
7 Hua Y,Chen CX,Liu YQ,et al.Three new xanthones from Polygala crotalarioides.Chin Chem Lett,2006,17:773-775.
8 Hua Y,Chen CX,Liu YQ,et al.Two new xanthones from Polygala crotalarioides.J Asian Nat Prod Res,2007,9:273-275.
9 Zhou LY (周凌云),Zhou FR (周凡蕊),Hua Y(華燕).One new xanthone from Polygala crotalarioides.China Tradit Herb Drugs (中草藥),2011,42:1261-1263.
10 Hua Y,Chen CX,Zhou J.Two new triterpenoid saponins from Polygala crotalarioides.Chin Chem Lett,2010,21:1107-1110.
11 Zhang DM,Miyase T,Kuroyanagi M,et al.Five new triterpene saponins,polygalasaponins XXVIII-XXXII from the root of Polygala japonica Houtt.Chem Pharm Bull,1996,44:810-815.
12 Li CJ,Yang JZ,Yu SS,et al.Triterpenoid saponins with neuroprotective effects from the roots of Polygala tenuifolia.Planta Med,2008,74:133-141.