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芸薹子化学成分研究

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[摘要] 对芸薹子95%乙醇提取物中醋酸乙酯萃取部位进行化学成分的分离鉴定?利用硅胶柱色谱,凝胶柱色谱,半制备液相等色谱技术共得到14个化合物,根据理化性质和波谱数据鉴定化合物的结构分别为(5Z,7E)-4, 4-二甲基-5-乙酮基-5,7-壬二烯酸(1),吲哚-3-甲醛(2),blumenol A(3),vinylsyringol(4),反式芥子酸(5),反式芥子酸乙酯(6),原儿茶酸(7),crinosterol (8),菜油甾醇(9),7-羰基豆甾醇(10),山柰酚(11),龙胆酸(12),丁香酸(13),胡萝卜苷(14)?其中,化合物1为新化合物,除化合物4, 5, 13外,其他化合物均为首次从该植物中分离得到?

[关键词] 芸薹子;醋酸乙酯部位;化学成分;分离鉴定

[稿件编号] 2014-03-29

[基金项目] 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB530600)

[通信作者] 刘安,研究员,研究方向为中药化学和质量控制,E-mail:

[作者简介] 荆文光,博士研究生,研究方向为中药药效物质基础研究,E-mail:

芸薹子,始载于《千金・食治》,为十字花科植物油菜Brassica campestris L.的种子,具有活血化瘀,消肿散结,润肠通便等功效,主治产后恶露不尽,瘀血腹痛,痈肿丹毒,风湿关节疼痛,便秘等[1]?由于我国芸薹子的产量丰富,但供药用的量相对较少,主要作为榨油原料,因此其榨油后副产物(菜籽粕)的二次开发利用也成为国内外研究的热点?虽然有报道榨油后的籽粕主要含有一些蛋白,多酚,植酸和硫苷类成分,但是系统的化学成分的研究则不多见?因此研究芸薹子的化学成分,不仅在药学方面能够阐明其药效物质基础,而且能够为其榨油后副产物的深入开发提供理论依据?基于此,本实验采用各种色谱分离方法从芸薹子75%乙醇提取液的醋酸乙酯萃取部分分离鉴定了14个化合物,分别为(5Z,7E)-4, 4-二甲基-5-乙酮基-5, 7-壬二烯酸(1),吲哚-3-甲醛(2),blumenol A(3),vinylsyringol(4),芥子酸(5),反式芥子酸乙酯(6),原儿茶酸(7),crinosterol (8),菜油甾醇(9),7-羰基豆甾醇(10),山柰酚(11),龙胆酸(12),丁香酸(13),胡萝卜苷(14)?其中,化合物1为新化合物,除化合物4,5,13外,其他化合物均为首次从该植物中分离得到?

1 材料

EYELA SB-1100旋转蒸发仪(日本东京理化器械);DF 200A电子天平(常熟市衡器厂);KQ-100E超声波清洗仪(昆山市超声仪器有限公司);X4数字显微熔点测定仪(北京福凯科技发展有限公司);柱色谱硅胶(160~200,200~300,300~400 目),薄层硅胶板(200 mm × 200 mm,青岛海洋化工厂);RP-C18柱色谱填料(40~75 μm);RP-C18高效薄层铝板(200 mm×200 mm,德国Merk公司);葡聚糖凝胶(Sephadex LH-20,日本);氘代试剂:CD3OD,DMSO-d6(北京恒思公司);制备HPLC采用LC3000制备型高效液相色谱仪,色谱柱YMC prep columns C18(20 mm×150 mm,5 μm )(北京创新通恒有限公司);有机试剂均为分析纯?芸薹子收集于贵阳市近郊农户,由贵阳中医学院生药室魏升华教授鉴定为十字花科植物油菜B. campestris的种子?

2 提取与分离

干燥芸薹子经过物理压榨除去部分油脂后药渣取20 kg,再次采用石油醚(60~90 ℃)浸泡,过夜,过滤?药渣用75%乙醇回流提取3次,每次2 h,滤液浓缩成浸膏,加水混悬,分别用石油醚和醋酸乙酯萃取,经浓缩至浸膏,得石油醚部分1 500 g,醋酸乙酯部分110 g?取醋酸乙酯部分,经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮15∶1~3∶1,氯仿-甲醇 15∶1~0∶1)梯度洗脱得7个流分Fr 1~Fr 7,Fr 1 部分经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮20∶1~5∶1)梯度洗脱得化合物8(31 mg)和9(23 mg),经Sephadex LH-20(甲醇)分离纯化得化合物4(18 mg)?Fr 2 部分经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮10∶1~0∶1)梯度洗脱,硅胶柱色谱(氯仿-甲醇 20∶1~10∶1)梯度洗脱,半制备HPLC(90%甲醇)纯化得化合物10(24 mg,tR=16.9 min),经Sephadex LH-20(甲醇)分离并重结晶得化合物1(15 mg)和6(45 mg),经半制备HPLC(28%乙腈)纯化得化合物2(6 mg,tR=11.0 min)?Fr 3部分经硅胶柱色谱氯仿-甲醇(20∶1~10∶1)梯度洗脱并经过半制备HPLC(25%乙腈)纯化得化合物3(8 mg,tR=28.9 min)?Fr 4部分经硅胶柱色谱氯仿-甲醇(20∶1~5∶1)梯度洗脱,氯仿-甲醇(15∶1)等度洗脱,反复重结晶得化合物5(105 mg),7(34 mg)和13(27 mg),经过半制备液相(30%甲醇)纯化得化合物12(6 mg,tR=16.3 min)?Fr 5部分经过硅胶柱色谱,采用氯仿-甲醇系统洗脱得到化合物11(35 mg),14(45 mg)?

3 结构鉴定

化合物1 白色无定型粉末(甲醇)?HR-ESI-MS m/z 247.130 2 [M + Na]+(C13H20O3Na计算值247.131 2);UV(MeOH)λmax(log)226(2.51)nm;IR(KBr)νmax 3 060,1 740 cm-1处吸收表明该化合物具有羰基官能团?化合物1的1 H-NMR 谱图中显示了4个甲基信号1.03(6H,s),2.27(3H,s),1.73(1H,dd,J=6.2,1.1 Hz);3个烯氢信号5.94(1H,dd,J=9.9,1.0 Hz),5.92(1H,ddq,J=11.1,9.9,1.0 Hz ),5.81(1H,m)和2个CH2信号?根据HSQC谱归属了所有的氢信号对应的碳信号?此外,碳谱图上还显示一个α,β-不饱和酮羰基碳信号δ 208.1,1个羧基碳信号δ 174.7,DEPT谱图显示2个季碳信号δ 37.0,148.5?根据HMBC谱图,δ 1.03的2个甲基信号同时与季碳δ 37.0(C4),148.5(C5)相关,并且甲基信号均为单峰表明2个甲基同时连接在C4上?而δ 2.27的甲基信号位于低场,且与δ 148.5(C5),208.1(C12)均有相关信号可知结构中存在1个乙酮基,且其连接C5(δ 148.5)形成α,β-不饱和酮?δ 1.73甲基信号显示dd峰(1H,dd,J=6.2,1.1 Hz)并且位移偏向低场,根据1 H-1 H COSY其与δ 5.81的烯氢有相关信号,确定了此甲基连接在烯烃的双键上?同时根据1 H-1 H COSY和HMBC谱确定了2个烯氢信号δ 5.92,5.94的连接位置以及2个CH2和羧基的连接位置,见图1?NOESY谱图显示H-6(δ 5.94)分别与甲基信号δ 1.03 和H-8(δ 5.81)有相关信号,而H-7(δ 5.92)分别与2个甲基信号δ 2.27,1.73有相关信号,得出烯烃C5和C6为(Z)构型,C7和C8为(E)构型?1H,13C-NMR数据见表1?综上分析化合物1命名为(5Z,7E)-4,4-二甲基-5-乙酮基-5,7-壬二烯酸,为一新化合物?

化合物2 淡黄色粉末(甲醇),TLC紫外灯(254 nm)有紫外吸收,碘蒸汽显示黄色斑点?ESI-MS m/z 144.1 [M-H]-,146.1 [M + H] +,显示分子中可能含有氮原子?1 H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ: 9.90(1H,s,10-CHO),8.11(1H,s,H-2),8.18(1H,d,J=7.6 Hz,H-5),7.50(1H,d,J=7.6 Hz,H-8),7.29(1H,t,J=7.2 Hz,H-7),7.26(1H,t,J=7.2 Hz,H-6); 13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ : 138.2(C-2),118.8(C-3),124.3(C-4),121.0(C-5),122.2(C-6),123.5(C-7),111.7(C-8),137.5(C-9)?以上数据与文献[2]报道基本一致,故鉴定为吲哚-3-甲醛?

化合物3 白色无定型粉末?1 H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ: 5.88(1H,br s,H-2),5.80(1H,dd,J=4.4,16.4 Hz,H-8),5.78(1H,d,J=16.0 Hz,H-7),4.32(1H,m,H-9),2.50(1H,d,J=16.9 Hz,H-2a),2.15(1H,d,J=16.9 Hz,H-2b),1.92(3H,s,13-Me),1.24(3H,d,J=6.4 Hz,10-Me),1.04(3H,s,12-Me),1.01(3H,s,11-Me); 13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ: 42.4(C-1),50.8(C-2),201.3(C-3),127.1(C-4),167.5(C-5),80.0(C-6),137.0(C-7),130.1(C-8),68.7(C-9),24.5(C-10),23.5(C-11),23.8(C-12),19.6(C-13)?数据与文献[3]报道基本一致,故鉴定为blumenol A?

化合物4 淡黄色油状物?1 H-NMR(DMSO-d6,600 MHz)δ: 5.65(1H,dd,J=1.0,10.6 Hz,H-1a),5.08(1H,dd,J=1.0,17.6 Hz,H-1b),5.60(1H,dd,J=10.6,17.6 Hz,H-2),6.73(2H,s,H-2′,6′),8.44(1H,s,4-OH),3.77(6H,s,3′,5′-OMe); 13C-NMR(DMSO-d6,150 MHz)δ: 111.8(C-1),137.4(C-2),128.2(C-1′),104.3(C-2′,6′),148.5(C-3′,5′),136.2(C-4′),56.4(3′,5′-OMe)?以上数据文献[4]报道基本一致,故鉴定为vinylsyringol?

化合物5 白色针状结晶(甲醇),mp 180~182 ℃,溴酚蓝显黄色?1 H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ: 6.36(1H,d,J=15.8 Hz,H-2),7.62(1H,d,J=15.8 Hz,H-3),6.91(2H,s,H-2′,6′),3.89(6H,s,3′,5′-OMe);13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ: 167.8(C-1),116.0(C-2),144.7(C-3),124.5(C-1′),106.0(C-2′,6′),148.0(C-3′,5′),137.1(C-4′),56.0(3′,5′-OMe)?以上数据文献[5]报道基本一致,故鉴定为反式芥子酸?

化合物6 白色针状结晶(甲醇),mp 52~54 ℃?1 H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ: 6.38(1H,d,J=15.6 Hz,H-2),7.60(1H,d,J=15.6 Hz,H-3),6.89(2H,s,H-2′,6′),3.89(6H,s,3′,5′-OMe)4.20(2H,q,J=7.2 Hz,H-1″),1.30(3H,t,J=7.2 Hz,H-2″); 13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ: 167.4(C-1),114.6(C-2),145.4(C-3),125.2(C-1′),105.5(C-2′,6′),148.1(C-3′,5′),138.4(C-4′),60.0(C-1″),13.2(C-2″),56.0(3′,5′-OMe)?以上数据文献[5]报道基本一致,故鉴定为反式芥子酸乙酯?

化合物7 白色针状结晶(甲醇),mp 199~201 ℃,ESI-MS m/z 153.1 [M-H] -?1 H-NMR(DMSO-d6,600 MHz)δ: 7.34(1H,d,J=1.5 Hz,H-2),7.29(1H,dd, J = 7.6,1.5 Hz,H-6),6.79(1H,d,J=7.6 Hz,H-5); 13C-NMR(DMSO-d6,150 MHz)δ: 121.7(C-1),116.5(C-2),144.8(C-3),149.9(C-4),115.1(C-5),121.8(C-6),167.3(CO)?以上数据与文献[6]报道一致,鉴定化合物为原儿茶酸?

化合物8 白色固体(丙酮),ESI-MS m/z 399.1[M+H]+?1 H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ: 5.35(1H,t,J=2.6 Hz,H-6),5.18(2H,m,H-22,23),1.02(3H,s,H-19),1.01(3H,d,J=6.4 Hz,H-21),0.92(3H,d,J=6.8 Hz,H-28),0.83(3H,d,J=6.8 Hz,H-26),0.82(3H,d,J=6.8 Hz,H-27),0.69(3H,s,H-18); 13C-NMR(CDCl3,150 MHz)δ: 37.2(C-1),28.5(C-2),71.8(C-3),38.3(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7),31.9(C-8),50.2(C-9),36.5(C-10),20.9(C-11),39.7(C-12),42.3(C-13),56.8(C-14),21.1(C-15),28.5(C-16),56.0(C-17),12.1(C-18),19.4(C-19),40.1(C-20),19.9(C-21),135.8(C-22),131.7(C-23),42.8(C-24),33.1(C-25),19.6(C-26),19.3(C-27)?以上数据与文献[7]报道基本一致,鉴定化合物为crinosterol?

化合物9 白色固体(丙酮),浓硫酸-香草醛加热显紫红色斑点?1 H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ: 5.27(1H,t,J=6.0 Hz,H-6),3.52(1H,m,H-3),1.18(3H,d,J=7.0 Hz,H-21),1.02(3H,s,H-18),0.98(3H,s,H-19),0.84(6H,d,J=6.5 Hz,H-26,27),0.66(3H,d,J=7.0 Hz,H-28);13C-NMR(CDCl3,150 MHz)δ: 37.2(C-1),31.7(C-2),71.8(C-3),42.3(C-4),140.7(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7),31.9(C-8),50.1(C-9),36.5(C-10),21.1(C-11),28.2(C-12),42.3(C-13),56.8(C-14),23.8(C-15),39.8(C-16),56.1(C-17),11.9(C-18),19.4(C-19),35.8(C-20),18.7(C-21),36.2(C-22),24.3(C-23),39.5(C-24),28.0(C-25),22.5(C-26),22.8(C-27),29.7(C-28)?以上数据与文献[8]报道对照基本一致,鉴定化合物为菜油甾醇?

化合物10 白色无定型粉末,浓硫酸-香草醛加热显紫红色斑点?1 H-NMR(CDCl3,600 MHz)δ: 5.68(1H,d,J=1.5 Hz,H-6),5.22(1H,dd,J=7.0,15.0 Hz,H-22),5.17(1H,dd,J=7.0,15.0 Hz,H-23),1.19(3H,s,H-19),1.02(3H,d,J=6.6 Hz,H-21),0.91(3H,d,J=6.8 Hz,H-28),0.83(3H,d,J=6.8 Hz,H-26),0.91(3H,d,J=6.8 Hz,H-27),0.69(3H,s,H-18);13C-NMR(CDCl3,150 MHz)δ: 36.3(C-1),31.2(C-2),70.5(C-3),41.8(C-4),165.2(C-5),126.1(C-6),202.3(C-7),45.4(C-8),49.9(C-9),38.3(C-10),38.6(C-12),43.0(C-13),50.0(C-14),26.3(C-15),28.6(C-16),54.7(C-17),12.2(C-18),17.3(C-19),39.9(C-20),21.2(C-11,21),135.6(C-22),131.9(C-23),42.8(C-24),33.1(C-25),19.9(C-26),19.6(C-27),17.6(C-28)?以上数据与文献[9]报道对照基本一致,鉴定化合物为7-羰基豆甾醇?

化合物11 黄色粉末(甲醇),mp 275~277 ℃,三氯化铁反应绿色,三氯化铝反应亮黄色,Molish反应阴性? 1 H-NMR(DMSO-d6,600 MHz)δ: 12.50(1H,s,5-OH),10.79(1H,s,7-OH),10.11(1H,s,4′-OH),9.39(1H,s,3-OH),8.06(2H,d,J=8.9 Hz,H-2′,6′),6.93(2H,d,J=8.9 Hz,H-3′,5′),6.45(1H,d,J=1.9 Hz,H-8),6.20(1H,d,J=1.9 Hz,H-6); 13C-NMR(DMSO-d6,150 MHz)δ: 146.8(C-2),135.6(C-3),175.9(C-4),159.2(C-5),98.2(C-6),163.9(C-7),93.5(C-8),156.2(C-9),103.0(C-10),121.7(C-1′),129.5(C-2′),115.4(C-3′),146.8(C-4′),115.4(C-5′),129.5(C-6′)?以上数据与文献[10]一致,鉴定化合物为山柰酚?

化合物12 黄色针状结晶(甲醇),mp 203~205 ℃,FeCl3反应阳性?1 H-NMR(CD3OD, 600 MHz)δ: 7.16(IH,d,J=3.0 Hz,H-6),6.96(1H,dd,J=8.8,3.0 Hz,H-4),6.75(1H,d,J=8.8 Hz,H-3);13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ:171.8(-COOH),113.5(C-1),154.1(C-2),114.6(C-3),123.1(C-4),149.2(C-5),117.5(C-6)?以上数据与文献[11]一致,鉴定化合物为龙胆酸?

化合物13 白色无定型粉末?1 H-NMR(CD3OD,600 MHz)δ:7.32(2H,s,H-2,6),3.88(6H,s,3,5-OMe);13C-NMR(CD3OD,150 MHz)δ: 120.5(C-1),106.8(C-2,6),147.4(C-3,5),140.1(C-4),167.2(C-7),55.9(3,5-OMe)?以上数据与文献[12]一致,鉴定化合物为丁香酸?

化合物14 白色粉末(甲醇),mp 290~293 ℃,Molish 反应为阳性?13C-NMR(DMSO-d6,150 MHz)δ: 38.3(C-1),29.2(C-2),76.9(C-3),40.0(C-4),140.4(C-5),121.2(C-6),33.3(C-7),31.4(C-8),49.6(C-9),25.4(C-10),20.6(C-11),27.8(C-12),41.8(C-13),56.2(C-14),23.8(C-15),41.8(C-16),55.4(C-17),11.8(C-18),19.1(C-19),36.2(C-20),18.9(C-21),35.5(C-22),36.8(C-23),45.1(C-24),28.7(C-25),18.9(C-26),19.7(C-27),22.6(C-28),11.8(C-29),100.8(C-1′),73.4(C-2′),76.9(C-3′),70.1(C-4′),76.7(C-5 ′),61.1(C-6′)?以上数据与文献[13]一致,鉴定化合物为胡萝卜苷?

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Chemical constituents from seeds of Brassica campestris

JING Wen-guang, WANG Zhi-min, ZHAO Ye, FU Jiang, ZHAO Xiao-liang, LIU An

(1.Institute of Chinese Materia Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China;

2. Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330004, China;

3. Experimental Research Center, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China)

[Abstract] Fourteen compounds were isolated by column chromatography from the ethyl acetate extract of the seeds of Brassica campestris. Their structures were elucidated by physicochemical properties and spectroscopic data analysis. The isolated compounds were respectively identified as(5Z,7E)-4, 4-dimethyl-5-acetyl-5, 7-nonadienoic acid(1), indole-3-carboxaldehyde(2), blumenol A(3), vinylsyringol(4), sinapinic acid(5), sinapic acid ethyl ester(6), protocatechuic acid(7), crinosterol(8), campesterol(9), 7-oxo-stigmasterol(10), kaempferol(11), 2,5-dihydroxybenzoic acid(12), syringic acid(13) and daucosterol(14). Compound 1 was a new compound and the other compounds were isolated from this plant for the first time except for compounds 4, 5 and 13.

[Key words] Brassica campestris; ethyl acetate extract; chemical constituents; isolation and structure identification

doi:10.4268/cjcmm20141332