假升麻AruncussylvesterKostel.是蔷薇科(Rosaceae)绣线菊亚科假升麻属AruncusAdans.多年生草本植物[1]。假升麻的根称为金毛三七,是“陕西七药”之一,具有舒筋、活络、止痛等功效,主治损伤或劳伤筋骨痛[2]。据文献报道[3-6]假升麻属化学成分主要为苯丙素类、酚酸类和单萜类,现代研究[6-9]表明假升麻的根具有良好的抑菌效果和较强的抗氧化作用,且微量元素的量较高,但目前对于假升麻的化学成分研究较少。因此本实验对假升麻干燥根的乙醇提取物进行了化学成分研究,从中分离得到2个单萜苷类化合物,分别鉴定为(2E,4S,5R)-4-hydroxy-3-[2-(β-D-glucopyranosyloxy)ethylidene]-5-(2-methylprop-1-en-1-yl)dihydrofuran-2(3H)-one(1)、(2Z,4S,5R)-4-hydroxy-3-[2-(β-D-glucopyranosyloxy)-ethylidene]-5-(2-methylprop-1-en-1-yl)dihydrofuran-2(3H)-one(2)。化合物1和2均为新化合物,分别命名为假升麻苷A和假升麻苷B。结构见图1。
1仪器与材料
BrukerTensor27红外光谱仪、BrukerAvanceDRX-型核磁共振谱仪、BrukermicrQ-TOF-QII高分辨率质谱仪(德国Bruker公司);D大孔吸附树脂为天津市海光化工有限公司产品;薄层色谱硅胶(GF,10~40μm)和柱色谱硅胶(~目和~目)为青岛海洋化工厂产品;ZORBAXSB-C18制备柱(mm×21.2mm,7μm),ZORBAXSB-C18分析柱(mm×4.6mm,5μm)为美国安捷伦公司产品;色谱甲醇购自天津市康科德科技有限公司;其他试剂均为分析纯。
假升麻药材于年6~8月采于陕西省眉县,由西北农林科技大学的吴振海教授鉴定为假升麻AruncussylvesterKostel.的根,标本(S202)保存在天津大学药物科学与技术学院天然药物化学实验室。
2提取与分离
假升麻根23.3kg,人工粉碎成细小块状,用95%乙醇冷浸1周,95%乙醇回流提取2次(每次2h),60%乙醇回流提取1次(每次2h),合并浓缩提取液,得浸膏3.2kg,加6L蒸馏水混悬,然后依次用等体积石油醚、醋酸乙酯、正丁醇进行萃取,得到正丁醇萃取部分g。正丁醇萃取部分再经D大孔吸附树脂柱色谱进行分离,以乙醇-水(0∶→30∶70→50∶50→70∶30→90∶10)梯度洗脱,共得到水部分71g、30%乙醇洗脱部分87g、50%乙醇洗脱部分31g、70%乙醇洗脱部分5g、90%乙醇洗脱部分1g。
30%乙醇洗脱部分87g,经硅胶柱色谱分离,二氯甲烷-甲醇(9∶1→85∶15→8∶2→6∶4)梯度洗脱,共得到50个组分(Fr.1~50)。通过硅胶TLC检识,合并Fr.19~25(7g)经硅胶柱色谱分离,醋酸乙酯-甲醇(∶1→98∶2)梯度洗脱,共得到29个组分(Subfr.1~29)。其中Subfr.19(mg)用制备HPLC进行制备分离,20%甲醇-水等度洗脱,得化合物1(50mg)和2(mg)。
3结构鉴定
化合物1:白色无定形粉末,易溶于甲醇,难溶于二氯甲烷。[α]25D+5°(c0.4,MeOH)。HR-ESI-MSm/z:.[M+Na]+(计算值.[M+Na]+),确定化合物1分子式为C16H24O9。(cm?1):和,表明分子中含有羟基和羰基官能团。
1H-NMR(表1)中δ1.80(3H,brs)和1.81(3H,brs)表明有2个甲基存在,δ4.37(1H,d,J=7.8Hz)为典型的β-D-葡萄糖端基氢信号。13C-NMR(表1)中有16个碳的信号,包括6个糖上的碳信号δ.1,78.1,78.0,75.0,71.5,62.7,剩余10个碳信号,推测为单萜结构片段,包括1个羰基碳δ.6和4个烯碳δ.4,.7,.1,.2。综合1H-NMR和13C-NMR可以判断其为单萜苷类化合物。发现其结构信息与化合物kodemariosideC[10]结构片段相似(化合物1无E-p-coumaroyl取代基)。在HMBC(图2)谱中,羰基碳信号δ.6与δ6.97(1H,dt,J=1.4,5.3Hz,H-2)和5.01(1H,dd,J=3.0,9.2Hz,H-5)均相关,可以判断存在γ-内酯环。糖的端基氢δ4.37(1H,d,J=7.8Hz,H-1′)与δ67.0(C-1)相关,证明糖的端基碳连在1位碳原子上。
根据NOESY谱,可以确定该化合物的相对构型。首先,在NOESY(图2)谱中,δ4.61(1H,dd,J=5.1,15.8Hz,H-1)与δ4.74(1H,overlapped,H-4)有NOE相关,因此确定2位、3位双键的构型为E式。此外,δ4.74(1H,overlapped,H-4)与δ5.15(1H,brd,J=9.2Hz,H-6)有NOE相关,所以判断4位和5位氢在异侧。因此其绝对构型有2种可能(4S,5R)或(4R,5S)。为确定其绝对构型,先测化合物1的ECD谱,然后利用计算化学的方法,首先在力场MMFF94中对化合物1进行构象搜索分析,共得到19种构象(范围为3kcal/mol),构型优化以及频率计算的结果显示,这19种构象在甲醇中均是稳定构象,其中有15种构象的量大于0.1%。采用在甲醇中B3LYP/6-31g(d)基组水平的构象,逐个计算在cam-B3LYP/6-31g(d)基组水平的35个激发态。峰展宽为0.4eV,得到这些构象的ECD图谱,经玻尔兹曼分布权重加合主要构象的图谱,得到化合物1的ECD图谱,结果见图3。其中1a的构型为4R5S,1b的构型为4S5R。观察图3可以发现化合物1的实测ECD谱与1b的ECD谱十分吻合,因此证明化合物1的绝对构型为4S5R,确定其结构如图1。综上所述,化合物1的结构鉴定为(2E,4S,5R)-4-hydroxy-3-[2-(β-D-glucopyranosyloxy)-ethylidene]-5-(2-methylprop-1-en-1-yl)dihydrofuran-2(3H)-one,为新化合物,命名为假升麻苷A。
化合物2:白色无定形粉末,易溶于甲醇,难溶于二氯甲烷。[α]25D+7.8°(c0.23,MeOH)。HR-ESI-MSm/z:.[M+Na]+(计算值.[M+Na]+),确定化合物2分子式为C16H24O9。(cm?1):和,表明分子中含有羟基和羰基官能团。
化合物2的1H-和13C-NMR(表1)波谱数据与化合物1十分相近,1H-NMR中只有1位,2位氢的化学位移有明显变化,1位氢信号由原来的δ4.73,4.61向低场移动变为δ4.99,4.84,2位氢信号由原来的δ6.97变为δ6.66(表1),推测这种变化的原因可能是化合物1和2的双键构型不同,化合物1中H-2和化合物2中H-1的化学位移值受到内酯环羰基的去屏蔽作用而向低场移动。且在NOESY谱中δ6.66(1H,dt,J=1.9,5.7Hz,H-2)与δ4.74(1H,m,H-4)有NOE相关,确证化合物2双键为Z式。因此化合物2的结构鉴定为(2Z,4S,5R)-4-hydroxy-3-[2-(β-D-glucopyranosyloxy)ethylidene]-5-(2-methylprop-1-en-1-yl)dihydrofuran-2(3H)-one(图1),为新化合物,命名为假升麻苷B。
4讨论
化合物1和2为同分异构体,两者的区别是2、3位双键的构型不同。1和2两个化合物与文献报道[11]中化合物aruncideD[(Z)-4-hydroxy-3-(2-β-D-glucopyranosyloxyethylidene)-5-(2-methylprop-1-en-1-yl)dihydrofuran-2(3H)-one]结构相似,但aruncideD的4位和5位碳绝对构型没有确定,且该文献作者参考化合物cimicifugolideA[12](aruncideD的苷元,2、3位双键为E式)确定aruncideD双键的构型为Z式,经仔细对比化合物1和2以及aruncideD的波谱数据与旋光值,发现aruncideD与化合物1的氢、碳谱数据及旋光值基本一致,因此笔者认为aruncideD的结构鉴定不完全,且双键构型鉴定错误,其结构应该与化合物1相同。
参考文献(略)
来源:马雪姣,栗章彭,苏艳芳.假升麻中2个新的单萜苷类化合物[J].中草药,,49(2):-.
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