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红大戟中的蒽醌和三萜类化学成分

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[摘要] 运用硅胶、MCI、Sephadex LH-20柱色谱及半制备型HPLC等色谱方法,从红大戟95%乙醇提取物中分离得到9个化合物, 通过理化性质和NMR、MS等波谱数据鉴定化合物的结构为1,3-二羟基-2-羧基-9,10-蒽醌(1), 1-甲氧基-3,6-二羟基-2-羟甲基-9,10-蒽醌(2), 1,2,3-三羟基-9,10-蒽醌(3), 阿江榄仁酸(4), 2α,3β,24-三羟基齐墩果-12-烯-28-酸(5), 2α,3β,19α,24-四羟基乌苏-12-烯-28-酸(6), 2α,3β,24-三羟基乌苏酸(7), 2α,3β,23-三羟基乌苏-12-烯-28-酸(8)和胡萝卜苷(9)。化合物1~9均为首次从该属植物中分离得到。

[关键词] 红大戟; 蒽醌; 三萜; 化学成分

红大戟Knoxia roxburghii(Sprengel)[1], 原称K. valerianoides, 为茜草科Rubiaceae红芽大戟属植物, 多年生草本, 分布于我国南部多个省份, 主产于广西。红大戟的块根入药, 有泻水逐饮、攻毒消肿散结的功效; 主治胸腹积水、二便不利、痈肿疮毒等症[2]。红芽大戟属药用植物主要含有蒽醌、黄酮苷和色原酮苷类成分, 药理活性研究报道较少[3]。前期工作从红大戟中得到蒽醌、三萜、木脂素、香豆素、甾酮等成分, 体外活性筛选实验结果表明, 部分蒽醌具有抑制巨噬细胞分泌NO及肝细胞损伤保护活性[3-6]。为进一步寻找红大戟中的活性成分, 本实验对其95%乙醇提取物进行系统研究, 从中得到9个化合物, 均为首次从该属植物中分离得到, 本文报道它们的分离和结构鉴定。

1 材料

质谱用VG Autospec 3000型质谱仪测定;NMR用Bruker Avance Ⅲ 500核磁共振仪测定, TMS作内标;MCI树脂为Mitsubishi Chemical 公司生产;凝胶Sephadex LH-20为Amersham Pharmacia公司生产;柱色谱硅胶为青岛海洋化工厂生产;薄层色谱板为烟台江友硅胶发展有限公司生产;Waters 600型高效液相色谱仪, Ultimate XB-C18色谱柱(20 mm×250 mm,5 μm), Waters 2489检测器;所用试剂均为分析纯或色谱纯。红大戟药材购自河北省安国中药市场, 经中国医学科学院药物研究所马林副研究员鉴定为红大戟K. roxburghii, 标本现存于中国医学科学院药物研究所植物标本室, 标本号为HDJ070413。

2 提取与分离

红大戟的干燥块根20 kg, 用95%乙醇超声提取3次, 减压浓缩得浸膏3.9 kg,将其分散于4 L水中, 用乙酸乙酯萃取3次, 得乙酸乙酯萃取部分400 g。该部分用硅胶柱色谱分离, 石油醚-丙酮梯度洗脱得到9个部分(Fr.1~Fr.9)。

Fr.6(30 g)用硅胶柱色谱分离, 氯仿-甲醇梯度洗脱得到7个小部分(Fr.6-1~Fr.6-7)。Fr.6-5(4.7 g)用甲醇溶解, 经MCI树脂充分吸附后, 用甲醇-水梯度洗脱。60%甲醇洗脱部分用凝胶Sephadex LH-20(150 g, 石油醚-氯仿-甲醇5∶5∶1)柱色谱分离, 再经半制备型HPLC(甲醇-水67∶33)纯化得到化合物6(13.2 mg)。70%甲醇洗脱部分用凝胶(石油醚-氯仿-甲醇5∶5∶1)柱色谱分离得到2个小部分(M-70-1和M-70-2), M-70-1(50 mg)用半制备型HPLC(甲醇-水85∶15)分离得到化合物5(14.4 mg)和7(15.4 mg), M-70-2(42 mg)用半制备型HPLC(甲醇-水 80∶20)分离得到化合物4(19.3 mg)和8(6.4 mg)。Fr.6-6浓缩过程中析出白色沉淀, 过滤并用甲醇反复洗涤得到化合物9(200 mg)。

Fr.7(20 g)用甲醇溶解, 经MCI树脂充分吸附后, 用甲醇-水梯度洗脱。60%甲醇洗脱部分用凝胶Sephadex LH-20(150 g, 氯仿-甲醇1∶1)柱色谱分离, 得到化合物1(6 mg), 70%甲醇洗脱部分用凝胶Sephadex LH-20(150 g, 氯仿-甲醇1∶1)柱色谱分离, 得到化合物2(8 mg)和3(10 mg)。

3 结构鉴定

化合物1 橙红色无定形粉末;ESI-MS m/z 283[M-H]-。1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ:6.94(1H,s,H-4),8.13(1H,d,J=7.5 Hz,H-5),7.89(1H,t,J=7.5 Hz,H-6),7.80(1H,t,J=7.6 Hz,H-7),8.10(1H,d,J=7.5 Hz,H-8);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz) δ:167.1(C-1),111.4(C-2),168.4(C-3),106.1(C-4),137.3(C-4a),126.9(C-5),135.0(C-6),133.3(C-7),126.5(C-8),132.6(C-8a),183.6(C-9),108.1(C-9a),179.7(C-10),135.6(C-10a),174.9(C-11)。以上数据与文献[7]报道的一致,故鉴定化合物1为1,3-二羟基-2-羧基-9,10-蒽醌(munjistin)。

化合物2 橙黄色无定形粉末;ESI-MS m/z 299[M-H]-。1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ:7.48(1H,s,H-4),7.41(1H,d,J=2.6 Hz,H-5),7.22(1H,dd,J=8.5,2.6 Hz,H-7),8.03(1H,d,J=8.5 Hz,H-8),4.56(2H,br s,H-11),3.84(3H,s,1-OMe),10.81(1H,s,3-OH),11.06(1H,br s,6-OH);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz)δ:162.0(C-1),129.3(C-2),162.1(C-3),110.2(C-4),136.0(C-4a),111.7(C-5),162.4(C-6),122.2(C-7),130.1(C-8),127.2(C-8a),179.8(C-9),118.3(C-9a),183.2(C-10),134.5(C-10a),62.8(C-11),52.6(1-OMe)。以上NMR数据与文献[8]报道的一致,故鉴定化合物2为1-甲氧基-3,6-二羟基-2-羟甲基-9,10-蒽醌(1-methoxy-3,6-dihydroxy-2-hydroxymethyl-9,10-anthraquinone)。

化合物3 橙黄色无定形粉末;ESI-MS m/z 255[M-H]-。1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ:7.27(1H,s,H-4),8.14(1H,dd,J=8.5,2.6 Hz,H-5),7.89(2H,m,H-6,7),8.20(1H,dd,J=8.5,2.6 Hz,H-8),12.69(1H,br s,1-OH) ;13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz)δ:152.4(C-1),152.2(C-2),139.4(C-3),109.3(C-4),110.8(C-4a),126.7(C-5),133.7(C-6),133.5(C-7),127.1(C-8),134.6(C-8a),187.4(C-9),125.1(C-9a),181.5(C-10),135.0(C-10a)。以上NMR数据与文献[9]报道的一致,故鉴定化合物3为1,2,3-三羟基-9,10-蒽醌(1,2,3-trihydroxyanthraquinone)。

化合物4 白色无定形粉末;ESI-MS m/z 487[M-H]-。 1H-NMR(pyridine-d5,500 MHz)δ:4.27(1H,m,H-2),4.21(1H,d,J=9.4 Hz,H-3),5.47(1H,br s,H-12),3.29(1H,dd,J=13.8,4.0 Hz,H-18),4.22(1H,d,J=10.5 Hz,H-23a),3.73(1H,d,J=10.5 Hz,H-23b),1.21,1.08,1.08,1.05,0.99,0.92(each 3H,s,Me);13C-NMR(pyridine-d5,125 MHz),见表1。参照文献[10-11]报道的数据,鉴定化合物4为阿江榄仁酸(arjunolic acid)。

化合物5 白色无定形粉末;ESI-MS m/z 487[M-H]-。1H-NMR(pyridine-d5,500 MHz)δ:4.31(1H,m,H-2),3.57(1H,d,J=9.4 Hz,H-3),5.46(1H,br s,H-12),3.30(1H,d,J=9.4 Hz,H-18),3.73(1H,d,J=10.9 Hz,H-24a),4.46(1H,d,J=10.9 Hz,H-24b),1.60(3H,s,H-23),1.27(3H,s,H-27),1.00(3H,s,H-26),0.99(6H,s,H-25,29),0.95(3H,s,H-30);13C-NMR(pyridine-d5,125 MHz),见表1。参照文献[12-13]报道的数据,鉴定化合物5为2α,3β,24-三羟基齐墩果-12-烯-28-酸(hyptatic acid-A)。

化合物6 白色无定形粉末;ESI-MS m/z 503[M-H]-。1H-NMR(pyridine-d5,500 MHz)δ:4.31(1H,m,H-2),3.56(1H,d,J=9.3 Hz,H-3),5.58(1H,br s,H-12),3.06(1H,s,H-18),4.47(1H,d,J=10.8 Hz,H-24a),3.73(1H,d,J=10.8 Hz,H-24b),1.13(3H,d,J=6.5 Hz,H-30),1.71,1.59,1.44,1.08,1.01(each 3H,s,Me);13C-NMR(pyridine-d5,125 MHz),见表1。参照文献[13-14]报道的数据,鉴定化合物6为2α,3β,19α,24-四羟基乌苏-12-烯-28-酸(hyptatic acid-B)。

化合物7 白色无定形粉末;ESI-MS m/z 487[M-H]-。1H-NMR(pyridine-d5,500 MHz)δ:4.30(1H,m,H-2),3.58(1H,d,J=9.4 Hz,H-3),5.46(1H,br s,H-12),2.63(1H,d,J=10.9 Hz,H-18),3.72(1H,d,J=10.9 Hz,H-24a),4.46(1H,d,J=10.9 Hz,H-24b),1.60(3H,s,H-23),1.21(3H,s,H-26),1.02(3H,s,H-27),0.99(3H,d,J=5.2 Hz,H-29),0.96(3H,s,H-25),0.96(3H,d,J=6.2 Hz,H-30);13C-NMR(pyridine-d5,125 MHz),见表1。以上数据与文献[15]报道的一致,故鉴定化合物7为2α,3β,24-三羟基乌苏酸(2α,3β,24-trihydroxyurs-12-en-28-oic acid)。

化合物8 白色无定形粉末;ESI-MS m/z 487[M-H]-。 1H-NMR(pyridine-d5,500 MHz)δ:4.27(1H,m,H-2),4.22(1H,d,J=9.4 Hz,H-3),5.47(1H,br s,H-12),2.64(1H,d,J=11.3 Hz,H-18),4.21(1H,d,J=10.5 Hz,H-23a),3.73(1H,d,J=10.5 Hz,H-23b),1.16(3H,s,H-26),1.08(9H,s,H-24,25,27),0.98(3H,d,J=6.5 Hz,H-29),0.93(3H,d,J=6.4 Hz,H-30);13C-NMR(pyridine-d5,125 MHz),见表1。参照文献[16]中报道的数据,鉴定化合物8为2α,3β,23-三羟基乌苏-12-烯-28-酸(2α,3β,23-trihydroxyurs-12-en-28-oic acid)。

化合物9 白色无定形粉末;ESI-MS m/z 575[M-H]-。 1H-NMR(pyridine-d5,500 MHz)δ:5.36(1H,br s,H-6),5.07(1H,d,J=6.5 Hz,H-1′),3.94~4.59(7H,m),1.00(3H,d,J=6.6 Hz,Me),0.95(3H,s,Me),0.87~0.92(9H,m,Me),0.67(3H,s,Me);13C-NMR(pyridine-d5,125 MHz)δ:37.3(C-1),30.0(C-2),78.4(C-3),39.7(C-4),140.7(C-5),123.5(C-6),31.9(C-7),31.8(C-8),50.1(C-9),36.7(C-10),21.1(C-11),39.1(C-12),42.3(C-13),56.6(C-14),24.3(C-15),28.3(C-16),56.0(C-17),11.9(C-18),19.2(C-19),36.2(C-20),19.0(C-21),34.0(C-22),29.3(C-23),45.8(C-24),26.2(C-25),18.8(C-26),19.8(C-27),23.2(C-28),11.8(C-29),102.4(C-1′),75.2(C-2′),78.8(C-3′),71.8(C-4′),78.3(C-5′),62.9(C-6′)。以上数据与文献[17]中报道的一致,故鉴定化合物9为胡萝卜苷(daucosterol)。

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Anthraquinones and triterpenoids from roots of Knoxia roxburghii

HONG Yi-lang1, MA Li2, WANG Yuan-fang1, SUN Ju-feng1, HOU Gui-ge1, ZHAO Feng1*,

HAN Jing-tian1*, WANG Chun-hua1

(1. Pharmacy Department, Binzhou Medical University, Shandong Province Medical and

Health Key Laboratory of Natural Medicines, Yantai 264003, China;

2. Yantai Stomatological Hospital, Yantai 264001, China)

[Abstract] Nine compounds were isolated from an ethanol extract of the roots of K. roxburghii by using a combination of various chromatographic techniques including column chromatography over silica gel, MCI gel, Sephadex LH-20, and reversed-phase HPLC. On the basis of physical-chemical properties and spectroscopic data analysis, their structures were identified as munjistin(1), 1-methoxy-3,6-dihydroxy-2-hydroxymethyl-9,10-anthraquinone(2), 1,2,3-trihydroxy-9,10-anthraquinone(3), arjunolic acid(4), hyptatic acid-A(5), hyptatic acid-B(6), 2α,3β,24-trihydroxyurs-12-en-28-oic acid(7), 2α,3β,23-trihydroxyurs-12-en-28-oic acid(8), and daucosterol(9). Compounds 1-9 were obtained from this genus for the first time.

[Key words] Knoxia roxburghii; anthraquinone; triterpenoid; chemical constituents

doi:10.4268/cjcmm20142128