張 杰,李鴻鈺,徐麗麗,曾 鋮,李 佑,顧大全,顧正兵△
(1.江蘇永健醫(yī)藥科技有限公司,江蘇 泰州 225300; 2.湖南省寧鄉(xiāng)縣人民醫(yī)院,湖南 長沙 410600)
·實驗研究·
甘草根和根莖的化學成分研究
張 杰1,李鴻鈺2,徐麗麗1,曾 鋮1,李 佑1,顧大全1,顧正兵1△
(1.江蘇永健醫(yī)藥科技有限公司,江蘇 泰州 225300; 2.湖南省寧鄉(xiāng)縣人民醫(yī)院,湖南 長沙 410600)
目的 研究甘草根和根莖的化學成分。方法 采用硅膠柱層析,制備高效液相色譜和重結(jié)晶等手段分離純化,根據(jù)理化性質(zhì)和波譜數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)鑒定,并利用高效液相色譜-二極管陣列檢測器(HPLC-DAD)法首次測定甘草中對羥基芐基丙二酸和柚皮素-7-O-葡萄糖苷的含量。結(jié)果 分離并鑒定了11個化合物,包括對羥基芐基丙二酸、甘草苷、新甘草苷、異甘草苷、新異甘草苷、柚皮素-7-O-葡萄糖苷、芒柄花苷、芹糖甘草苷、芹糖異甘草苷、甘草素和異甘草素;其中,對羥基芐基丙二酸為國內(nèi)首次從甘草中分離得到,柚皮素-7-O-葡萄糖苷為首次從甘草中分離得到,其進樣量分別在0.129~1.29μg和0.016~0.16μg范圍內(nèi)與色譜峰峰面積線性關(guān)系良好;平均加樣回收率分別為98.47%和99.08%,RSD分別為1.71%和1.74%(n=6)。結(jié)論 該含量測定方法簡單準確,能為甘草的研究提供新的參考。
甘草;化學成分;高效液相色譜-二極管陣列檢測法;對羥基芐基丙二酸;柚皮素-7-O-葡萄糖苷
甘草為豆科植物甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch.,脹果甘草 Glycyrrhiza inflata Bat.或光果甘草 Glycyrrhiza glabra L.的干燥根和根莖,具有補脾益氣、清熱解毒、祛痰止咳、緩急止痛、調(diào)和諸藥之功效,可用于脾胃虛弱,倦怠乏力,心悸氣短,咳嗽痰多,脘腹、四肢攣急疼痛,癰腫瘡毒,緩解藥物毒性、烈性[1]。本試驗中對甘草化學成分進行了研究,從甘草甲醇提取物的正丁醇部位分離并鑒定了11個化合物,其中的對羥基芐基丙二酸為國內(nèi)首次從甘草中分離得到[2],柚皮素-7-O-葡萄糖苷為首次從甘草中分離得到,且首次對甘草中的這2個成分進行了含量測定,可為甘草的深入研究提供參考。
1.1 儀器
Varian INOVA-400型核磁共振儀(TMS為內(nèi)標,美國Varian公司);四極桿-飛行時間串聯(lián)(Q-TOF)質(zhì)譜儀(德國Bruker公司);Waters Delta Prep 4000 VWD型高效液相色譜儀(制備型,美國Waters公司)。
1.2 試藥
羥丙基葡聚糖凝膠(SephadexLH-20,美國GE公司);薄層色譜及柱色譜用硅膠(青島海洋化工有限公司);甲醇、乙腈為色譜純,其他試劑均為分析純;甘草來源于安徽亳州藥材市場,經(jīng)嘉興學院醫(yī)學院王峻副教授鑒定為豆科植物甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch.的干燥根和根莖;對羥基芐基丙二酸和柚皮素-7-O-葡萄糖苷對照品為江蘇永健醫(yī)藥科技有限公司自制,質(zhì)量分數(shù)均大于98%。
2.1 提取與分離
取干燥的甘草藥材10 kg,粉碎,過3號篩,用70%甲醇回流提取3次(每次10倍量,提取2 h),合并提取液,減壓濃縮至2.0 L左右,加溫水2.5 L混懸,依次用石油醚-乙酸乙酯(1∶1)、正丁醇萃取3次,合并相同溶劑萃取液并減壓濃縮,得石油醚-乙酸乙酯(1∶1)萃取物95.7 g、正丁醇萃取物843.5 g。
取正丁醇萃取物經(jīng)反復硅膠柱層析,依次用乙酸乙酯-甲醇系統(tǒng)、乙酸乙酯-甲醇-水系統(tǒng)不同比例洗脫,得11個流分。其中,流分2經(jīng)SephadexLH-20及重結(jié)晶方法得到化合物10(308.1mg)、化合物11(529.4mg);流分 5經(jīng) SephadexLH-20、制備液相及重結(jié)晶手段分離純化得到化合物2(7.32 g)、化合物4(3.57 g)、化合物 5(108.7 mg)、化合物 6(225.1 mg)、化合物 7 (412.5mg);流分7經(jīng)重結(jié)晶和制備液相得到化合物1 (203.6 mg)、化合物3(418.7 mg);流分9經(jīng)硅膠柱色譜,乙酸乙酯-甲醇-水梯度洗脫,制備液相得到化合物8(195.6mg)和化合物9(174.9mg)。
2.2 含量測定
2.2.1 色譜條件
色譜柱:Kromasil C18柱(250 mm×4.6 mm,5μm);流動相:乙腈(A)-0.1%磷酸(B),梯度洗脫,0~10min時15%~20%A,10~20min時20%~22%A,20~25min 時22% ~25%A;流速:1.0m L/min;柱溫:35℃;檢測波長:220 nm。在此色譜條件下的色譜圖見圖1。
2.2.2 溶液制備
混合對照品溶液:取對羥基芐基丙二酸和柚皮素-7-O-葡萄糖苷對照品適量,精密稱定,加70%乙醇制成含對羥基芐基丙二酸258.72μg/m L和柚皮素-7-O-葡萄糖苷32.00μg/mL的混合對照品溶液。
供試品溶液:稱取甘草藥材約0.5 g,精密稱定,置具塞錐形瓶中,精密加入70%乙醇50mL,稱定質(zhì)量,超聲30 min,放至室溫,再稱定質(zhì)量,用70%乙醇補足減失的質(zhì)量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.2.3 方法學考察
線性關(guān)系考察:精密吸取上述混合對照品溶液0.50,1.25,2.50,3.75,5.00m L,分別置不同的10m L容量瓶中,加70%乙醇稀釋至刻度,搖勻。精密吸取5種溶液各10μL,注入高效液相色譜儀,測定。以進樣量(X)為橫坐標、峰面積(Y)為縱坐標進行線性回歸,得回歸方程,對羥基芐基丙二酸為 Y=2×106X-49 610,r=0.999 9(n=5),進樣量線性范圍為0.129~1.29μg;柚皮素-7-O-葡萄糖苷為 Y=4×106X+40 051,r=0.999 9(n=5),進樣量線性范圍為0.016~0.16μg。
B1.對羥基芐基丙二酸 2.柚皮素-7-O-葡萄糖苷A.混合對照品溶液 B.供試品溶液圖1 高效液相色譜圖
精密度試驗:精密吸取混合對照品溶液10μL,按擬訂色譜條件連續(xù)進樣6次。結(jié)果對羥基芐基丙二酸和柚皮素 -7-O-葡萄糖苷峰面積的 RSD分別為0.70%和0.96%(n=6),表明儀器精密度良好。
穩(wěn)定性試驗:取同一供試品溶液,室溫放置,分別于0,2,4,6,8,10,12h時進樣,測定。結(jié)果對羥基芐基丙二酸和柚皮素-7-O-葡萄糖苷峰面積的 RSD分別為0.87%和0.91%(n=7),表明供試品溶液在12h內(nèi)穩(wěn)定性良好。
重復性試驗:取6份2號樣品粉末,依法制備供試品溶液,按擬訂色譜條件進樣,測定對羥基芐基丙二酸和柚皮素-7-O-葡萄糖苷的含量。結(jié)果的 RSD分別為1.14%和1.33%(n=6),表明方法重復性良好。
加樣回收試驗:稱取已測定的2號樣品粉末6份,每份約0.25 g,精密稱定,加入2.2.2項下混合對照品溶液5.80mL,依法制備供試品溶液,按擬訂色譜條件進樣,測定。結(jié)果見表1。
表1 甘草藥材中2種成分加樣回收試驗結(jié)果(n=6)
2.2.4 樣品含量測定
取不同來源甘草藥材粉末約0.5 g,精密稱定,依法制備供試品溶液,按擬訂色譜條件進樣測定,計算樣品中對羥基芐基丙二酸和柚皮素-7-O-葡萄糖苷的質(zhì)量分數(shù)。結(jié)果見表2。
表2 甘草藥材中2種成分含量的測定結(jié)果(%)
2.3 結(jié)構(gòu)鑒定
2.3.1 化合物1
黃色粉末。ESI-MS(m/z):233.02[M+Na]+,209.05[M-H]-,提示相對分子質(zhì)量為 210;165.07 [M-COOH]-,121.07[M-2COOH]-,提示分子中含有2個羧基。結(jié)合1H-NMR和13C-NMR譜確定分子式為C10H10O5。
1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:2.93(2H,d,J=7.6Hz),3.46(1H,t,J=7.6Hz),6.66(2H,d,J=8.0Hz),7.00(2H,d,J=8.0 Hz),9.20(1H,brs)。
13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:170.31(C-1,4),53.82(C-2),33.52(C-3),128.67(C-1′),129.64 (C-2′,6′),115.11(C-3′,5′),155.83(C-4′)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[2]報道的對羥基芐基丙二酸數(shù)據(jù)基本一致,故鑒定化合物1為對羥基芐基丙二酸。
2.3.2 化合物2
白色粉末。ESI-MS(m/z):441.07[M+Na]+,417.13[M-H]-,相對分子質(zhì)量為418,結(jié)合1H-NMR 和13C-NMR譜確定分子式為C21H22O9。
1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.64(1H,d,J=8.8 Hz),7.43(2H,d,J=8.4 Hz),7.06(2H,d,J=8.8 Hz),6.51(1H,dd,J=8.8,2.4 Hz),6.35(1H,d,J=2.4 Hz)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[3]報道的甘草苷數(shù)據(jù)基本一致,且化合物2與甘草苷標準品薄層色譜(TLC)對照,比移(Rf)值相同,綜合上述數(shù)據(jù),鑒定化合物2為甘草苷。
2.3.3 化合物3
黃色粉末。ESI-MS(m/z):441.07[M+Na]+,417.13[M-H]-,相對分子質(zhì)量為418,結(jié)合1H-NMR 和13C-NMR譜,確定分子式為C21H22O9。
1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:5.49(1H,dd,J=12.8,3.2 Hz),7.72(1H,d,J=8.8 Hz),6.73(1H,d,J=8.8 Hz),6.65(1H,d,J=1.2 Hz),7.33(2H,d,J=8.4 Hz),6.80(2H,d,J=8.4 Hz),4.98(1H,d,J=7.2 Hz,1′′-H ofGlu)。
13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:79.30(C-2),43.24(C-3),190.51(C-4),129.22(C-5),111.03 (C-6),163.59(C-7),103.72(C-8),162.98(C-9),113.56(C-10),128.37(C-2′,6′),115.39(C-3′,5′),99.96(C-1′′of Glu),73.24(C-2′′of Glu),76.56 (C-3′′of Glu),69.76(C-4′′of Glu),77.19(C-5′′of Glu),60.79(C-6′′ofGlu)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[4]報道的新甘草苷數(shù)據(jù)基本一致,故鑒定化合物3為新甘草苷。
2.3.4 化合物4
黃色粉末。ESI-MS(m/z):441.07[M+Na]+,417.13[M-H]-,相對分子質(zhì)量為418,結(jié)合1H-NMR 和13C-NMR譜,確定分子式為C21H22O9。
1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:7.44(2H,d,J=8.8 Hz),7.06(2H,d,J=8.8 Hz),7.83(2H,d,J=15.6 Hz),7.76(2H,d,J=15.6 Hz),8.15(1H,d,J=8.8 Hz),6.51(1H,dd,J=8.8,2.0 Hz),6.35(1H,d,J=2.0 Hz)。
13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:60.90(C-6′′),69.85(C-4′′),73.41(C-2′′),76.80(C-5′′),77.29 (C-3′′),100.24(C-1′′),102.83(C-3),108.53(C-5),113.08(C-1′),116.72(C-3,5),119.41(C-a),125.82(C-1),128.59(C-2,6),130.79(C-6′),143.50(C-β),159.56(C-4),165.62(C-2′),165.98 (C-4′),191.54(C=O)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[4-5]報道的異甘草苷數(shù)據(jù)基本一致,故鑒定化合物4為異甘草苷。
2.3.5 化合物5
黃色粉末。ESI-MS(m/z):441.07[M+Na]+,417.13[M-H]-,相對分子質(zhì)量為418,結(jié)合1H-NMR 和13C-NMR譜確定分子式為C21H22O9。
1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:13.41(1H,s,OH),10.07(1H,s,OH),8.24(1H,d,J=8.8 Hz),6.85 (1H,d,J=8.4 Hz)。
13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:60.82(C-6′′),69.83(C-4′′),73.28(C-2′′),76.62(C-5′′),77.32 (C-3′′),99.85(C-1′′),103.69(C-3),108.34(C-5),115.01(C-1′),116.01(C-3,5),117.59(C-a),125.82(C-1),131.42(C-2,6),132.48(C-6′),145.05(C-β),160.53(C-4),163.65(C-2′),165.16 (C-4′),192.20(C=O)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[6]報道的新異甘草苷數(shù)據(jù)基本一致,故鑒定化合物5為新異甘草苷。
2.3.6 化合物6
淺黃色針晶(甲醇)。ESI-MS(m/z):457.06[M+Na]+,433.11[M-H]-,相對分子質(zhì)量為 434;271.08 [M-Glc-H]-,提示結(jié)構(gòu)中含有葡萄糖基。結(jié)合1HNMR和13C-NMR譜,確定分子式為C21H22O10。
1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:12.10(1H,s,4′-OH),7.43(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′),7.07(2H,d,J=8.4 Hz,3′,5′),5.51(1 H,dd,J=12.4,2.8 Hz,H-2),4.88(1H,d,J=7.2 Hz,H-1′′)。
13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:196.14(C-4),166.79(C-7),163.59(C-5),162.89(C-9),157.69 (C-4′),132.07(C-1′),128.08(C-2′,6′),116.42 (C-3′,5′),103.3(C-10),100.57(C-1′′),96.01 (C-6),95.15(C-8),78.20(C-2),77.17(C-3′′),76.78(C-5′′),73.37(C-2′′),69.94(C-4′′),60.90 (C-6′′),42.12(C-3)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[7-9]報道的柚皮素-7-O-葡萄糖苷數(shù)據(jù)基本一致,故鑒定化合物6為柚皮素-7-O-葡萄糖苷。
2.3.7 化合物7
白色粉末狀結(jié)晶。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:8.39(1H,s),8.06(1H,d,J=9.2 Hz),7.53(2H,d,J=8.4 Hz),6.98(2H,d,J=8.4 Hz),3.78(3H,s)。
13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:174.69(C-4),161.59(C-7),159.19(C-4′),157.15(C-9),130.63 (C-6′),127.08(C-5),124.15(C-3),123.55(C-1′),118.65(C-10),115.75(C-6),113.79(C-5′),100.28(1-C of Glu),77.36(5-C of Glu),76.65(3-C of Glu),73.32(2-C of Glu),69.88(4-C of Glu),60.87 (6-C of Glu)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[10-11]報道的芒柄花苷數(shù)據(jù)基本一致,故鑒定化合物7為芒柄花苷。
2.3.8 化合物8
白色粉末。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:1HNMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.65(1H,d,J=8.8 Hz),7.44(2H,d,J=8.4 Hz),7.05(2H,d,J=8.8 Hz),6.51 (1H,dd,J=8.8,2.4 Hz),6.35(1H,d,J=2.4 Hz),5.30(1H,d,J=3.2 Hz)5.06(1H,d,J=7.5 Hz)。
13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:190.08(C-4),164.87(C-7),163.25(C-9),157.55(C-4′),132.65 (C-1′),128.63(C-2′,6′),116.36(C-3′,5′),110.82 (C-10),108.98(C-1′′′′),102.85(C-8),99.04(C-1′′),79.47(C-2)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[4]報道的芹糖甘草苷數(shù)據(jù)基本一致,故鑒定化合物8為芹糖甘草苷。
2.3.9 化合物9
黃色結(jié)晶。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.84 (2H,d,J=8.8 Hz),7.09(2H,d,J=8.8 Hz),7.83(2H,d,J=15.2 Hz),7.76(2H,d,J=15.2 Hz),8.14(1H,d,J=8.8 Hz),6.51(1H,dd,J=8.8,2.0 Hz),6.35(1H,d,J=2.0 Hz)。
13C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:60.80(C-6′′),70.15(C-4′′),74.11(C-2′′),76.15(C-5′′),77.12 (C-3′′),102.82(C-3),108.91(C-1′′′′),98.66(C-1′′),108.68(C-5),113.08(C-1′),116.59(C-3,5),119.51(C-a), 125.82(C-1), 128.65(C-2, 6),130.78(C-6′),143.31(C-β),159.38(C-4),165.62 (C-2′),165.98(C-4′),191.37(C=O)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[12]報道的芹糖異甘草苷數(shù)據(jù)基本一致,故鑒定化合物9為芹糖異甘草苷。
2.3.10 化合物10
白色粉末。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.64 (1H,d,J=8.8 Hz),7.31(2H,d,J=8.4 Hz),6.77(2H,d,J=8.8 Hz),6.49(1H,dd,J=8.8,2.4 Hz),6.33 (1H,d,J=2.4 Hz)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[3]報道的甘草素數(shù)據(jù)基本一致,且化合物10與甘草素標準品TLC對照,Rf值相同,綜合上述數(shù)據(jù),鑒定化合物10為甘草素。
2.3.11 化合物11
黃色晶體。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.44 (2H,d,J=8.8Hz),7.06(2H,d,J=8.8 Hz),7.83(2H,d,J=15.6 Hz),7.76(2H,d,J=15.6 Hz),8.15(1H,d,J=8.8 Hz),6.51(1H,dd,J=8.8,2.0 Hz),6.35(1H,d,J=2.0 Hz)。
以上數(shù)據(jù)與文獻[3]報道的異甘草素數(shù)據(jù)基本一致,且化合物11與異甘草素標準品TLC對照,Rf值相同,綜合上述數(shù)據(jù),鑒定化合物11為異甘草素。
3.1 提取條件確定
比較了超聲提取和回流提取2種提取方式,提取溶劑考察了甲醇和乙醇,以對羥基芐基丙二酸和柚皮素-7-O-葡萄糖苷為指標,經(jīng)綜合比較,最終確定提取條件為加70%乙醇,提取1次,超聲30min。
3.2 檢測波長選擇
利用DAD檢測器,觀察到220 nm為對羥基芐基丙二酸的最大吸收波長,同時柚皮素-7-O-葡萄糖苷有較強吸收,并綜合考慮基線、干擾峰等最終確定220 nm為檢測波長。
3.3 研究價值
甘草作為傳統(tǒng)的常用中藥材,國內(nèi)外對其成分研究報道較多,本研究中從甘草中分離得到了11個化合物,其中對羥基芐基丙二酸為在國內(nèi)首次從甘草中分離得到,柚皮素-7-O-葡萄糖苷為首次從甘草中分離得到,并首次對甘草中的這2種成分進行了含量測定,7個樣品中均含有這2種成分,其中對羥基芐基丙二酸在各樣品中的含量相對較高,柚皮素-7-O-葡萄糖苷含量較低;寧夏鹽池產(chǎn)樣品2種成分含量均最高,新疆喀什巴楚產(chǎn)樣品2種成分含量均最低,提示成分間可能有一定相關(guān)性。另一方面,直到 2014年,國外學者Simmler等[2]才首次從甘草中分離出對羥基芐基丙二酸。甘草在我國雖被譽為“國老”,但之前無國內(nèi)研究分離得到此2種成分的報道,本研究中首次同時測定對羥基芐基丙二酸和柚皮素-7-O-葡萄糖苷的含量,為甘草的深入研究及相關(guān)藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供了重要啟示和新的方向。此結(jié)果對于傳統(tǒng)藥材甘草的藥理藥效研究有重要指導意義,并可為闡釋甘草的相關(guān)活性提供重要參考。
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Chem ical Constituents of the Root and Rhizom e of Glycyrrhiza Uralensis Fisch.
Zhang Jie1,Li Hongyu2,Xu Lili1,Zeng Cheng1,Li You1,Gu Daquan1,Gu Zhengbing1
(1.Jiangsu Yongjian Pharmaceutical Technology CO.,LTD.,Taizhou,Jiangsu,China 225300; 2.Ningxiang People′s Hospital,Changsha,Hunan,China 410600)
Ob jective To study the chemical constituents in the root and rhizome of Glycyrrhiza Uralensis Fisch..M ethods Silica gel column chromatography was adopted,HPLC and recrystallization were used to isolate and purify,and the structures were identified by physical and chemical properties and spectral data.P-h(huán)ydroxybenzylmalonic acid and naringenin-7-O-β-D-glucoside in Glycyrrhiza Uralensis Fisch.were determined by HPLC-DAD method for the first time.Results Eleven compouds were isolated and characterized as P-h(huán)ydroxybenzylmalonic acid,liquiritin,neoliquiritin,isoliquiritin,neoisoliquiritin,naringenin-7-O-β-D-glucoside,ononin,liquiritinapioside,isoliquiritin apioside,glycyrrhizin,isoliquiritigenin.P-h(huán)ydroxybenzylmalonic acid was isolated from Glycyrrhiza Uralensis Fisch.for the first time in domestic,and naringenin-7-O-β-D-glucoside was isolated from Glycyrrhiza Uralensis Fisch.for the first time.P-h(huán)ydroxybenzylmalonic acid and naringenin-7-O-β-D-glucoside had good linearity in the ranges of 0.129-1.29 μg,0.016-0.16 μg,respectively.The average recoveries of the two constituents were 98.47%,99.08% ,respectively.The RSDs were 1.71%,1.74%,respectively.Conclusion The method is simple and accurate,which can provide new reference for studying Glycyrrhiza Uralensis Fisch.
Glycyrrhiza Uralensis Fisch.;chemical constituents;HPLC-DAD;P-h(huán)ydroxybenzylmalonic acid;naringenin-7-O-β-D-glucoside
R284;R282.71
:A
:1006-4931(2017)12-0015-05
2017-02-15)
10.3969/j.issn.1006-4931.2017.12.004
張杰,男,碩士研究生,研究方向為中藥分析和天然藥物化學,(電子信箱)13478536926@163.com。
△通訊作者:顧正兵,男,博士研究生,研究方向為天然藥物化學,(電話)0523-86183626。