文章信息
- 王淑英, 岳永德, 汤锋, 孙嘏, 魏琦, 喻谨
- Wang Shuying, Yue Yongde, Tang Feng, Sun Jia, Wei Qi, Yu Jin
- 麻竹竹叶的化学成分
- Chemical Constituents from the Leaves of Dendrocalamus latiflorus
- 林业科学, 2013, 49(11): 135-140
- Scientia Silvae Sinicae, 2013, 49(11): 135-140.
- DOI: 10.11707/j.1001-7488.20131119
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文章历史
- 收稿日期:2012-12-21
- 修回日期:2013-01-24
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作者相关文章
竹子在我国有着悠久的药用历史,《中国中药资源志要》上列出了包括麻竹(Dendrocalamus latiflorus)、龙竹(D. giganteus)、淡竹(Phyllostachysglauca)、苦竹(Pleioblastus amarus)等30余种药用竹种(中国药材公司,1994)。近年研究表明,竹叶中含有多种有价值的天然产物,如黄酮类化合物、酚酸类化合物、萜类及挥发油等成分(Jung et al.,2007;Guo et al.,2008;You et al.,2010;Lee et al.,2007;He et al.,2012),竹叶提取物具有显著的抑菌、抗氧化、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤、调节血脂及保护心脑血管等药理功能(岳永德等,2007;陆志科等,2003)。
麻竹系单子叶植物(Monocotyledoneae)禾本科(Poaceae)竹亚科(Bambusoideae)牡竹属(Dendrocalamus)植物,是我国南方著名笋材两用竹种,栽培广泛,笋味甜美,广泛分布于浙江、江西、福建、台湾、广东、海南、广西、贵州等地(易同培等,2008;江泽慧,2002)。文献记载,麻竹具有止咳化痰的功效,但对其化学成分和药学基础研究不够深入。唐浩国等(2005)从麻竹叶的乙醇提取物中分离得到4个黄酮类化合物,鉴定为牡荆苷、芦丁、山奈酚-3-O-β-D-芸香糖苷和山奈酚-3-O-β-D-葡萄糖基(1-2)-α-L-鼠李糖苷。
本文以麻竹叶为研究对象,通过硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、高压制备色谱及重结晶等方法,从麻竹叶乙醇提取物中分离化合物,并根据理化性质和光谱数据,鉴定化合物结构,以期为麻竹叶资源的开发利用提供科学依据,为阐明麻竹叶药理活性奠定基础。
1 材料与方法 1.1 仪器核磁共振光谱用Bruker AVANCE 300型、Bruker AVANCEIII 400型、Bruker AVANCEIII 500型和Varian VNS 600型核磁共振仪测定,TMS为内标;紫外光谱用Waters 2996二极管阵列检测器测定;高压制备色谱为Gilson GX-281。
1.2 材料薄层色谱硅胶GF254和柱层层析硅胶(200~300目,青岛海洋化工厂);凝胶为Sephadex LH-20;其他试剂(分析纯,市售);显色剂为10%浓硫酸乙醇溶液。麻竹叶采集于四川长宁世纪竹园,经四川长宁世纪竹园李本祥工程师鉴定为禾本科植物麻竹的叶。麻竹叶采集后阴凉处干燥,然后用植物样品粉碎机粉碎,备用。
1.3 提取与分离称取麻竹叶粉末5 kg,经95%乙醇在80 ℃条件下浸提3 h,重复提取3次,浓缩,得到浸膏367 g。用水悬浮溶解,依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取,得到乙酸乙酯提取物17 g。
乙酸乙酯提取物经硅胶柱色谱,依次用石油醚、石油醚-丙酮(50:1~1:2)、甲醇梯度洗脱,薄层色谱点板后合并,得到9个流分(Fr. 1~9)。再经反复的硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、高压制备色谱及重结晶,得到单体化合物。其中由Fr. 2分得化合物10(10 mg)、11(4 mg)、13(5 mg);由Fr. 3分得化合物2(12 mg)、12(38 mg);由Fr. 4分得化合物3(9 mg)、6(4 mg);由Fr. 5分得化合物1(5 mg);由Fr. 7分得化合物7(15 mg)、8(10 mg)、14(8 mg)、15(132 mg);由Fr. 8分得化合物4(8 mg)、5(12 mg)、9(9 mg)。
2 结果与分析化合物1~15的结构见图 1。
化合物1:黄色粉末。化合物1的紫外光谱最大吸收为254.7,351.0 nm,初步判断化合物1为黄酮类化合物。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)谱中可以看到共有6个质子信号。δ7.28~7.30处有2个质子信号,2个峰重叠在一起,推测为2',6'位质子。δ6.83(1H,d,J=8.5 Hz,H-5')为1个质子信号的裂分峰,从耦合裂分及其耦合常数可以看出为邻位耦合,可以判断为5'位质子信号。δ6.44(1H,s,3-H)出现的峰没有发生耦合裂分,可以判断3位没有发生取代。δ6.35(1H,d,J=2 Hz,H-8)、6.13(1H,d,J=2 Hz,H-6)是2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分不明显及耦合常数较小可以看出为间羟基取代的苯环结构,分别归属为8位和6位质子。13C-NMR(500 MHz,CD3OD)谱中可以看出该化合物有15个碳,其中δ183.8处为黄酮4位羰基碳,δ147~167为黄酮骨架和氧相连的6个碳,δ94~124为黄酮骨架不和氧相连的8个碳,共有15个碳组成黄酮结构。判断其结构应为木犀草素。以上数据与文献(孙嘏,2010)报道中的木犀草素基本一致,故鉴定其为木犀草素。
化合物2:黄色粉末。化合物2的紫外光谱最大吸收为268.9,352.2 nm,初步判断化合物2为黄酮类化合物。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)谱中给出δ:12.95(1H,s,5-OH)、10.79(1H,s,7-OH)、9.31(1H,s,4'-OH)示有3个羟基。δ6.97(1H,s)出现的峰没有发生耦合裂分,可以判断3位没有发生取代。δ6.55(1H,d,J=2Hz)、6.20(1H,d,J=2Hz)为2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分不明显及耦合常数较小可以看出为间羟基取代的苯环结构,分别归属为8位和6位质子。δ3.87(6H,s)示有2个甲氧基,由于其化学环境一致,故推断2个甲氧基位于B环的3',5'或2',6'位。δ7.32(2H,s)的2个质子则位于2',6'或3',5'位。从13C-NMR(400 MHz,DMSO-d6)谱中可以看出该化合物有17个C,其中δ181.8处为黄酮4位羰基碳。δ148.2(2×C)和139.8三个碳信号的存在,推断该化合物存在邻三连氧的取代模式,故B环为3',5'-二甲氧基-4'-羟基取代。综上所述,初步鉴定该化合物为5,7,4'-三羟基-3',5'-二甲氧基黄酮,即苜蓿素。以上数据与文献(孙武兴等,2008;张慧艳等,2011)报道中的苜蓿素基本一致,故鉴定其为苜蓿素。
化合物3:黄色粉末。化合物3的紫外光谱最大吸收为270.0,352.2 nm,初步判断化合物3为黄酮类化合物。该化合物1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6)谱与化合物1氢谱类似,差别在δ:12.95(1H,s,5-OH)、9.35(1H,s,4'-OH)示有2个羟基,δ3.88(6H,s),δ3.87(3H,s)示有3个甲氧基,且δ6.83(1H,d,J=1.8 Hz)、6.35(1H,d,J=1.8 Hz)较化合物1 δ6.55(1H,d,J=2 Hz)、6.20(1H,d,J=2 Hz)向低场位移,由此推断该化合物为化合物1的7位羟基被甲氧基取代,致使邻位质子向低场位移。从13C-NMR(600 MHz,DMSO-d6)谱中可以看出该化合物有18个C,且δ56.4(2×C)和56.1为3个甲氧基碳信号。因此推断该化合物为7-甲氧基-苜蓿素。以上数据通过与文献(Wang et al.,2004)对比,鉴定其为7-甲氧基-苜蓿素。
化合物4:黄色粉末。化合物4的紫外光谱最大吸收为270.1,328.3 nm,初步判断化合物4为黄酮类化合物。1H-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中,在δ6~8有5个质子信号,δ7.23(2H,s,H-2',6'),2个质子信号,说明在苯环上有对称质子出现。δ6.95(1H,s,H-3)出现的峰没有发生耦合裂分,可以判断3位没有发生取代。δ6.46(1H,d,J=2Hz,H-8)、6.11(1H,d,J=2Hz,H-6)为2个氢质子信号,为间羟基取代的苯环结构。δ3.77(6H,s)示有2个甲氧基的质子信号,因此推断其母核为苜蓿素。δ5.03为糖的端基质子信号,说明该化合物为氧苷黄酮。13C-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中可以看出δ138.0(C-4')比化合物1偏低,推测应为C-4'取代。糖区碳信号δ102.4(C-1″),77.9(C-5″)、77.1(C-3″)、74.6(C-2″)、70.3(C-4″)、61.2(C-6″),糖苷为6碳糖。故判断此化合物为苜蓿素-4'-O-葡萄糖苷。通过与文献(Wang et al.,2004)对比,鉴定其为苜蓿素-4'-O-葡萄糖苷。
化合物5:黄色粉末。化合物5的紫外光谱最大吸收为247.1,353.4 nm,初步判断化合物5为黄酮类化合物。1H-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中给出δ9.26(1H,s,4'-OH)1个羟基信号,在δ6 ~8有5个质子信号,δ7.25(2H,s,H-2',6'),δ6.96(1H,s,H-3),δ6.82(1H,d,J=2 Hz,H-8)、6.35(1H,d,J=2 Hz,H-6)。δ3.78(6H,s)示有2个甲氧基的质子信号,因此推断其母核为苜蓿素。δ5.29为糖的端基质子信号,说明该化合物为氧苷黄酮。13C-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中可以看出糖区端基碳信号δ100.7(C-1″)和糖上其他的碳信号77.9(C-5″)、76.9(C-3″)、73.6(C-2″)、70.2(C-4″)、61.2(C-6″),糖苷为6碳糖。其核磁数据与化合物1对比,母核信息基本一致,较化合物1多出一组糖区信号,同时7位质子信号消失,故判断此化合物为苜蓿素-7-O-葡萄糖苷。以上数据与文献(戴好富等,2002)中数据基本一致,故鉴定其为苜蓿素-7-O-葡萄糖苷。
化合物6:黄色粉末。化合物6的紫外光谱最大吸收为267.7,336.6 nm,初步判断化合物6为黄酮类化合物。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)谱中可以看到共有10个质子信号。δ: 12.95(1H,s,5-OH)、10.80(1H,s,7-OH)、10.34(1H,s,4'-OH)示有3个活泼氢质子信号。δ7.92(2H,d,J=8.8 Hz,H-2’,6’)、δ6.92(2H,d,J=8.8 Hz,H-3',5')分别为2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分及其耦合常数可以看出为对羟基取代的苯环结构。δ6.77(1H,s,3-H)出现的峰没有发生耦合裂分,可以判断3位没有发生取代。δ6.47(1H,d,J=2 Hz,H-8)、6.18(1H,d,J=2 Hz,H-6)是2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分不明显及耦合常数较小可以看出为间羟基取代的苯环结构,分别归属为8位和6位质子。13C-NMR(400 MHz,DMSO-d6)谱中可以看出该化合物有15个碳,其中δ181.7处为黄酮4位羰基碳,δ157~165为黄酮骨架和氧相连的5个碳,δ93~129为黄酮骨架不和氧相连的9个碳,共有15个碳组成黄酮结构。判断其结构应为芹菜素。以上数据与文献(孙嘏,2012)报道中的芹菜素基本一致,故鉴定其为芹菜素。
化合物7:黄色粉末。化合物7的紫外光谱最大吸收为267.7,336.6 nm,初步判断化合物7为黄酮类化合物。1H-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中可以看到δ7.86(2H,d,J=8.1 Hz,H-2',6)、δ6.84(2H,d,J=8.1Hz,H-3',5')分别为2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分及其耦合常数可以看出为对羟基取代的苯环结构。δ6.75(1H,s,3-H)出现的峰没有发生耦合裂分,可以判断3位没有发生取代。δ6.71(1H,s,H-8)、6.33(1H,s,H-6)为2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分不明显可以看出为间羟基取代的苯环结构,分别归属为8位和6位质子。因此推断其母核结构为芹菜素。δ5.29为糖的端基质子信号,说明该化合物为氧苷黄酮。13C-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中可以看出糖区端基碳信号δ100.4(C-1″)和糖上其他的碳信号77.6(C-5″)、76.9(C-3″)、73.6(C-2″)、70.0(C-4″)、61.1(C-6″),糖苷为6碳糖,根据其化学位移初步定为葡萄糖。同时δ100.0(C-6)、δ95.3(C-8)分别向低场位移,推测葡萄糖以氧苷的形式连于芹菜素的7位,故判断此化合物为芹菜素-7-O-葡萄糖苷。以上数据与文献(孙嘏,2010)报道中的芹菜素-7-O-葡萄糖苷基本一致,故鉴定其为芹菜素-7-O-葡萄糖苷。
化合物8:黄色粉末。化合物8的紫外光谱最大吸收为270.1,335.4 nm,初步判断化合物8为黄酮类化合物。1H-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中可以看到δ7.82(2H,d,J=8.1 Hz,H-2',6')、δ6.83(2H,d,J=8.1Hz,H-3',5')分别为2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分及其耦合常数可以看出为对羟基取代的苯环结构。δ6.67(1H,s,3-H)出现的峰没有发生耦合裂分,可以判断3位没有发生取代。δ6.41(1H,s,H-8)为8位质子信号。因此推断其母核结构为芹菜素。从13C-NMR(300MHz,DMSO-d6)谱中可知该化合物有20个碳,其中端基碳在δ75.0(C-1″),同时苷元的苷化碳δ103.2(C-6)向低场位移,可以看出该化合物为黄酮碳苷化合物,且糖连于黄酮的6位。在碳谱的高场区共有5个碳信号,糖苷为5碳糖,根据其化学位移初步定为阿拉伯糖。综合以上信息,鉴定化合物8为芹菜素-6-C-阿拉伯糖苷。
化合物9:黄色粉末。化合物9的紫外光谱最大吸收为267.7,339.0 nm,初步判断化合物9为黄酮类化合物。1H-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中可以看到δ7.84(2H,d,J=7.8Hz,H-2',6')、δ6.86(2H,d,J=7.8Hz,H-3',5')分别为2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分及其耦合常数可以看出为对羟基取代的苯环结构。δ6.73(1H,s,3-H)出现的峰没有发生耦合裂分,可以判断3位没有发生取代。δ6.66(1H,s,H-8)、6.34(1H,s,H-6)为2个氢原子信号的裂分峰,为间羟基取代的苯环结构,分别归属为8位和6位质子。因此推断其母核结构为芹菜素。从13C-NMR(300 MHz,DMSO-d6)谱中可以看出糖区2个端基碳信号δ101.0(C-1″)、δ100.4(C-1),推断有2个氧苷糖。在碳谱的高场区共有10个碳信号,其中δ18.3为1个甲基,推测分别为6碳糖氧苷和5碳糖氧苷,根据其化学位移初步定为葡萄糖氧苷和鼠李糖氧苷。同时δ100.0(C-6)、δ95.3(C-8)分别向低场位移,推测葡萄糖以氧苷的形式连于芹菜素的7位。δ66.5为葡萄糖的末端碳,化学位移向低场位移,说明葡萄糖的6″端被取代,可以判断鼠李糖与葡萄糖的6″位连接。综上所述,鉴定该化合物为芹菜素-7-O-葡萄糖-6″-O-鼠李糖苷。以上数据与文献(孙嘏,2012)中的数据一致,故确定其为芹菜素-7-O-葡萄糖-6″-O-鼠李糖苷。
化合物10:浅黄色粉末。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ: 9.70(1H,s,CHO),7.72(2H,d,J=8.5 Hz,H-2,6),6.87(2H,d,J=8.5 Hz,H-3,5),鉴定该化合物为对羟基苯甲醛。以上数据与文献(殷婕等,2010)中对羟基苯甲醛基本一致,故鉴定其为对羟基苯甲醛。
化合物11:黄色固体。化合物11的紫外光谱最大吸收为233.5,280.7,310.4 nm,可判断该化合物含有苯环。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)谱中可以看到7个质子信号,δ9.68(1H,s)示有1个质子信号,应为醛基上的氢。δ7.38(1H,s,6-H)、7.36(1H,d,4-H)为苯环间位上的2个质子信号,δ6.89(1H,d,J=8 Hz,3-H)为苯环上的1个质子信号,从耦合裂分及其耦合常数可以看出为邻位耦合。δ3.86(3H,s)为甲氧基的质子信号。从13CNMR(400 MHz,CD3OD)中也可看出该化合物有1个醛基和1个甲氧基。综上所述,该化合物应为5-羟基-2-甲氧基-苯甲醛。
化合物12:浅黄色油状物。1H-NMR(400 MHz,CD3OD)谱中可以看到6个质子信号。δ5.72(1H,s),为双键上的质子信号,因此该化合物应有双键。δ4.04(1H,m)裂分为九重峰,说明该质子邻位各有1个亚甲基,高场区的质子信号为2个亚甲基的质子信号。DEPT-NMR(400 MHz,CD3OD)中可以证实该化合物有3个伯碳、2个仲碳、2个叔碳和4个季碳。从13C-NMR(400 MHz,CD3OD)谱数据中可以看出,该化合物是典型的环烯醚萜类化合物,环内含有1个双键和1个内酯结构。δ65.2为1个叔碳,从化学位移可以推断被羟基取代。δ36.2为1个季碳,从化学位移看出并不和氧相连,应为环内,且被2个甲基取代。综上所述,鉴定该化合物为黑麦草内酯。
化合物13:浅黄色粉末。化合物13的紫外光谱最大吸收为245.3 nm,可判断该化合物含有双键。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)谱中可以看到δ6.95(1H,d,J=15.5 Hz,H-1')、6.39(1H,d,J=15.5 Hz,H-2')是2个氢原子信号的裂分峰,从耦合裂分及耦合常数可知为双键的反式二氢耦合。δ5.88(1H,s,H-4)为双键上的质子信号,因此该化合物至少应有2个双键。δ2.53(1H,d,J=17.5 Hz,H-2)、δ2.20(1H,d,J=17.5 Hz,H-2)为同碳上的2个质子信号。此外,高场区还有4个甲基质子信号。DEPT-NMR(500 MHz,CD3OD)中可以证实该化合物有4个伯碳、1个仲碳、3个叔碳和5个季碳。从13C-NMR(500 MHz,CD3OD)谱数据中可以看出,该化合物是典型的成环状单萜类化合物,环内含有1个双键和1个酮基。δ164.6为1个季碳,应为环内双键上的碳,且被1个甲基取代。δ42.6为1个季碳,从化学位移看出并不和氧相连,应为环内,且被2个甲基取代。δ200.7,200.6为2个酮基碳信号,环外应该有1个双键和1个酮基,因此鉴定该化合物为去氢催吐萝芙木醇。
化合物14:黄色粉末。化合物14的紫外光谱最大吸收为242.9 nm,可判断该化合物含有双键。1H-NMR(300 MHz,CD3OD)谱中可以看到该化合物应至少含有2个双键和1个糖,有2个亚甲基,其中1个亚甲基应是糖上末端碳。此外,高场区有4个甲基信号。DEPT-NMR(300 MHz,CD3OD)中可以证实该化合物有4个伯碳、2个仲碳、9个叔碳和4个季碳。从13C-NMR(300 MHz,CD3OD)谱数据中可以看出,该化合物是典型的成环状单萜类化合物,环内含有1个双键和1个酮基。δ199.8为1个酮基碳信号,δ41.0为1个季碳,从化学位移看出并不和氧相连,应为环内,且被2个甲基取代。环外应该还有1个双键,该化合物应为含糖单萜化合物。综上所述,鉴定该化合物为催吐萝芙木醇-9-O-葡萄糖苷。
化合物15:白色粉末。化合物15的紫外光谱最大吸收为238.2,271.3 nm,说明该化合物存在苯环,类似于苯丙素结构。从1H-NMR(300 MHz,CD3OD)谱中可以看出该化合物存在1个对称结构。先从对称结构的一侧分析,δ6.65(2H,s)可以推断苯环上存在对称1,3,4,5四取代,δ4.86(1H,s)说明应与氧相连,δ3.76(6H,s)示有2个对称的甲氧基,δ3.60,3.54(2H,dd)应为与氧相连的亚甲基上的2个质子。DEPT-NMR(300 MHz,CD3OD)中可以证实该化合物有2个伯碳、1个仲碳、4个叔碳和4个季碳或者其倍数。13C-NMR(300 MHz,CD3OD)谱中,δ83.2应与氧相连,由δ53.8推测化合物应成环,耦合裂分可以确证该化合物存在环氧环,因此推断该化合物应为四氢呋喃木脂素结构。结合对称结构,鉴定该化合物为4,4',9,9'-四羟基-3,3',5,5'-四甲氧基-7,7'-单环氧木脂素。
3 结论与讨论本试验对麻竹叶乙醇提取物中乙酸乙酯部位进行化学成分的分离鉴定,得到15个化合物,通过理化性质、波谱数据分析等方法,分别鉴定为木犀草素、苜蓿素、7-甲氧基-苜蓿素、苜蓿素-4'-O-葡萄糖苷、苜蓿素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素、芹菜素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-6-C-阿拉伯糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖-6″-O-鼠李糖苷、对羟基苯甲醛、5-羟基-2-甲氧基-苯甲醛、黑麦草内酯、去氢催吐萝芙木醇、催吐萝芙木醇-9-O-葡萄糖苷和4,4',9,9'-四羟基-3,3',5,5'-四甲氧基-7,7'-单环氧木脂素,其中有9个黄酮、2个酚酸、3个萜类及1个木脂素类化合物。天然黄酮类是植物中重要的生理活性物质之一,不仅可防止心脑血管疾病,而且可用于多种保健食品、化妆品和香料工业。竹叶黄酮作为一种天然生物黄酮,在人类的营养、健康和疾病防治上有着广阔的应用前景。酚酸类和萜类等成分也是植物中的有效活性成分。本文结果为竹类植物中天然产物的开发利用提供了理论依据,对麻竹叶的综合利用具有指导意义。
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