柴胡地上部分的化学成分研究

　　摘要目的:研究伞形科柴胡属植物柴胡BupleurumchinenseDC.地上部分的化学成分。方法:以70%乙醇提取柴胡地上部分,并依次采用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取,利用硅胶、ODS、SephadexLH-20等柱色谱及制备型HPLC对乙酸乙酯层和正丁醇层进行分离纯化,运用HR-ESI-MS和NMR等多种波谱技术鉴定化合物结构。结果:从柴胡地上部分乙酸乙酯部位和正丁醇部位中共分离得到了17个化合物,分别鉴定为:丁香酸(1)、香草酸(2)、原儿茶酸(3)、(6R,9S)-3-oxo-α-ionol-β-D-glucopyranoside(4)、blumenolCglucoside(5)、(9S)-drummondol-9-Oβ-D-glucopyranoside(6)、(6S,9S)-玫瑰花苷(7)、淫羊藿次苷B5(8)、(-)-当归棱子芹醇-2-O-β-D-呋喃芹菜糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷(9)、钝鸡蛋花素(10)、hyptaticacidB(11)、壬二酸(12)、japonicaacid(13)、二十八烷醇(14)、(9E)-8,11,12-trihydroxyoctadecenoicacidmethylester(15)、(R,Z)-hex-2-ene-1,5-diol(16)、13-carboxyblumenolC(17)。结论:其中,化合物4、5、7、10~17为首次从伞形科植物中分离得到,化合物1、6、8、9为首次从柴胡属植物中分离得到。

　　关键词柴胡;伞形科;地上部分;化学成分

　　柴胡为伞形科植物柴胡BupleurumchinenseDC.或狭叶柴胡BupleurumscorzonerifoliumWild.的干燥根〔1〕,两者分别习称北柴胡和南柴胡。主要分布于我国东北、华北、西北、华东和华中各地。李时珍《本草纲目》中关于柴胡的记载为“治阳气下陷,平肝胆三焦包络相火,及头痛眩运,目昏赤痛障翳,耳聋鸣,诸疟,及肥气寒热,妇人热入血室,经水不调,小儿痘疹余热,五疳羸热”,作为中医药学的典范,在当时较为全面地论述了柴胡的功效〔2〕。北柴胡的传统药用部位为地下的根,其药材市场需求量巨大,野生资源又供不应求,然而占柴胡整个植物干重的70%~85%的地上部分被当成废料大量丢弃〔3〕,资源浪费非常严重。通过文献查阅可知,北柴胡地上部分的现代药理学研究主要围绕解热镇痛、镇静抗炎、保肝利胆〔4〕等活性开展,而其化学成分的相关报道较少。

　　中药资源论文范例： 中药中农药多残留分析技术的研究进展

　　为了中药资源的高效利用,推进可持续发展战略,进一步阐明其地上部分的药效物质基础,本课题组对北柴胡地上部分乙酸乙酯层和正丁醇层化学成分进行研究,通过1D-NMR及2D-NMR波谱学手段,结合HR-ESI-MS质谱数据,分离鉴定出17个化合物,分别为:丁香酸(1)、香草酸(2)、原儿茶酸(3)、(6R,9S)-3-oxo-α-ionol-β-D-glucopyranoside(4)、blumenolCglucoside(5)、(9S)-drummondol-9-O-β-D-glucopyranoside(6)、(6S,9S)-玫瑰花苷(7)、淫羊藿次苷B5(8)、(-)-当归棱子芹醇-2-O-βD-呋喃芹菜糖基-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖苷(9)、钝鸡蛋花素(10)、hyptaticacidB(11)、壬二酸(12)、japonicaacid(13)、二十八烷醇(14)、(9E)-8,11,12-trihydroxyoctadecenoicacidmethylester(15)、(R,Z)-hex-2-ene-1,5-diol(16)、13-carbox-yblumenolC(17)。其中,化合物4、5、7、10~17为首次从伞形科植物中分离得到,化合物1、6、8、9为首次从柴胡属植物中分离得到。

　　1仪器与材料

　　AV-600型超导核磁共振仪(德国Bruker公司);Q-TOF(ESI)高分辨质谱仪(Waters公司);中压制备(布奇公司);515-2414型制备型高效液相色谱(岛津公司);e2695-2998-2424型分析型高效液相色谱(美国Waters公司);SephadexLH-20葡聚糖凝胶(GEHealthcare公司);反相ODS(YMC公司);柱色谱硅胶(200~300目)和薄层色谱硅胶(青岛海洋化工厂);色谱甲醇(默克公司);β-谷甾醇和豆甾醇对照品(批号分别为:112567-2D1909、112543-201909,维克奇生物科技公司)。实验用柴胡地上部分于2017年9月采自黑龙江省大庆市林甸地区。经黑龙江中医药大学药用植物学教研室樊锐锋副教授鉴定为伞形科植物柴胡BupleurumchinenseDC.的干燥地上部分,标本(NO.20170910)保存于黑龙江中医药大学中药化学教研室。

　　2提取与分离

　　将干燥的柴胡地上部分(44.4kg)碎断成2cm左右的小段,用8倍量70%乙醇溶液加热回流提取3次,每次1h,过滤,合并滤液,减压回收溶剂后得到绿棕色浸膏(5.6kg)。浸膏在蒸馏水(8.0L)中溶解分散,再分别使用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇(水饱和)进行萃取,回收溶剂后得到石油醚萃取部位(288g)、乙酸乙酯萃取部位(741g)、正丁醇萃取部位(607g)。分别取乙酸乙酯萃取部位400g和正丁醇萃取部位300g经正相硅胶柱色谱分离,以二氯甲烷-甲醇为洗脱剂进行梯度洗脱,经多次TLC检识合并相同组分,最终乙酸乙酯层得到10个流分Fr.Ⅰ~Ⅹ;正丁醇层得到11个流分Fr.A~K。Fr.Ⅰ经正相硅胶柱色谱分离,得到Fr.Ⅰ-A~Ⅰ-C,其中Fr.Ⅰ-A经SephadexLH-20凝胶柱分离得化合物。14(31.3mg)。

　　Fr.Ⅱ经ODS反相柱色谱分离,得5个组分Fr.Ⅱ-A~Ⅱ-E,其中Fr.Ⅱ-B经SephadexLH-20凝胶柱分离得化合物10(20.8mg),Fr.Ⅱ-B经SephadexLH-20凝胶柱和制备型HPLC分离得化合物2(50.3mg);Fr.Ⅱ-C经SephadexLH-20凝胶柱分离得化合物1(37.5mg);Fr.Ⅱ-D经SephadexLH-20凝胶柱分离得化合物13(4.0mg);Fr.Ⅱ-E经SephadexLH-20凝胶柱分离得到化合物12(97.1mg)。Fr.Ⅲ经ODS反相柱色谱分离,得6个组分Fr.Ⅲ-A~Ⅲ-F,其中Fr.Ⅲ-C经SephadexLH-20凝胶柱和制备型HPLC分离得化合物17(3.0mg)。

　　Fr.Ⅳ经ODS反相柱色谱分离,得4个组分Fr.Ⅳ-A~Ⅳ-D,其中Fr.Ⅳ-B经SephadexLH-20凝胶柱分离得化合物15(4.5mg)、16(2.0mg);Fr.Ⅳ-C经SephadexLH-20凝胶柱分离得化合物3(14.0mg)、11(5.2mg)。Fr.C经ODS反相柱色谱分离,得6个组分Fr.C-1~C-6,其中Fr.C-3经SephadexLH-20凝胶柱和制备型HPLC分离得化合物4(12.5mg)、5(7.4mg)。

　　Fr.D经ODS反相柱色谱分离,得5个组分Fr.D-1~D-5,其中Fr.D-2经SephadexLH-20凝胶柱和制备型HPLC分离得化合物6(15.6mg)、7(13.2mg)、8(8.9mg)。Fr.G经ODS反相柱色谱分离,得3个组分Fr.G-1~G-3,其中Fr.G-3经SephadexLH-20凝胶柱和制备型HPLC分离得化合物9(5.8mg)。3结构鉴定化合物1:白色针晶。HR-ESI-MSm/z:199.0603[M+H]+;分子式为C9H10O5。1H-NMR(CD3OD,400MHz)δ:7.32(2H,s,H-2,6),3.87(6H,s,3,5-OCH3);13C-NMR(CD3OD,100MHz)δ:141.7(C-1),148.8(C-2,6),108.3(C-3,5),121.9(C-4),56.8(3,5-OCH3),170.0(1-COOH)。上述数据与文献〔5〕报道对照基本一致,故鉴定化合物1为丁香酸。化合物2:白色粉末。HR-ESI-MSm/z:169.0492[M+H]+;分子式为C8H8O4。

　　1H-NMR(CD3OD,400MHz)δ:7.56(1H,d,J=1.9Hz,H-2),7.54(1H,dd,J=8.8,1.9Hz,H-6),6.83(1H,d,J=8.8Hz,H-5),3.88(3H,s,3-OCH3);13C-NMR(CD3OD,100MHz)δ:123.1(C-1),113.8(C-2),152.7(C-3),148.7(C-4),115.8(C-5),125.3(C-6),56.4(3-OCH3),170.0(1-COOH)。上述数据与文献〔6〕报道对照基本一致,故鉴定化合物2为香草酸。化合物3:白色粉末。HR-ESI-MSm/z:155.0337[M+H]+;分子式为C7H6O4。1H-NMR(CD3OD,600MHz)δ:7.43(1H,d,J=1.9Hz,H-2),7.41(1H,dd,J=8.1,1.9Hz,H-6),6.79(1H,d,J=8.1Hz,H-5);13C-NMR(CD3OD,150MHz)δ:123.3(C-1),115.7(C-2),146.0(C-3),151.5(C-4),117.7(C-5),123.8(C-6),170.3(1-COOH)。上述数据与文献〔6〕报道对照基本一致,故鉴定化合物3为原儿茶酸。

　　化合物4:白色无定型粉末。HR-ESI-MSm/z:371.2070[M+H]+;分子式为C19H30O7。

　　1H-NMR(CD3OD,600MHz)δ:5.89(1H,s,H-4),5.75(1H,dd,J=15.6,9.4Hz,H-7),5.58(1H,dd,J=15.6,7.5Hz,H-8),4.48(1H,m,H-9),4.28(1H,d,J=7.8Hz,H-1′),3.84(1H,dd,J=11.9,2.2Hz,H6′),3.63(1H,dd,J=11.9,6.2Hz,H-6′)3.13~3.28(4H,o,H-2′,3′,4′,5′),2.69(1H,d,J=9.4Hz,H-6),2.47(1H,d,J=16.7Hz,H-2),2.05(1H,d,J=16.7Hz,H-2),1.98(3H,d,J=1.0Hz,H-13),1.29(3H,d,J=6.4Hz,H-10),1.03(3H,s,H-12),0.98(3H,s,H-11);13C-NMR(CD3OD,150MHz)δ:37.2(C-1),48.5(C-2),202.2(C-3),126.2(C-4),165.6(C-5),56.9(C-6),131.2(C-7),137.0(C-8),74.8(C-9),22.2(C-10),27.4(C-11),28.0(C-12),23.9(C-13),101.2(C-1′),74.9(C-2′),78.4(C3′),71.7(C-4′),78.2(C-5′),62.8(C-6′)。上述数据与文献〔7〕报道对照基本一致,故鉴定化合物4为(6R,9S)-3-oxo-α-ionol-β-D-glucopyranoside。化合物5:白色固体。HR-ESI-MSm/z:373.2226[M+H]+;分子式为C19H32O7。

　　1H-NMR(CD3OD,600MHz)δ:5.80(1H,s,H-4),4.32(1H,d,J=7.8Hz,H-1′),3.85(1H,dd,J=11.9,2.2Hz,H-6′),3.82(1H,o,H-9),3.65(1H,dd,J=11.9,5.3Hz,H-6′),3.24~3.34(1H,o,H-3′),3.14(1H,dd,J=7.8,1.1,H-2′),3.13~3.28(2H,o,H-4′,5′),2.48(1H,d,J=17.4Hz,H-2),2.04(3H,d,J=1.1Hz,H-13),1.98(1H,d,J=17.4Hz,H-2),1.97(1H,o,H-6),1.80(1H,o,H-7),1.60~1.71(3H,o,H-7,8),1.25(3H,d,J=6.2Hz,H-10),1.09(3H,s,H-12),1.01(3H,s,H-11);13C-NMR(CD3OD,150MHz)δ:37.4(C-1),48.1(C-2),202.4(C-3),125.4(C-4),169.9(C-5),52.6(C-6),26.6(C-7),37.4(C-8),77.6(C-9),21.9(C-10),29.0(C-11),27.5(C-12),25.0(C-13),104.0(C-1′),75.3(C-2′),78.2(C-3′),71.7(C-4′),77.8(C-5′),62.8(C-6′)。上述数据与文献〔8〕报道对照基本一致,故鉴定化合物5为blumenolCglucoside。 化合物6:白色无定型粉末。HR-ESI-MSm/z:403.1968[M+H]+;分子式为C19H30O9。

　　1H-NMR(CD3OD,600MHz)δ:6.29(1H,brd,J=15.4Hz,H7),6.02(1H,dd,J=15.4,6.6Hz,H-8),4.58(1H,m,H-9),4.30(1H,d,J=7.7Hz,H-1′),3.92(1H,dd,J=7.7,2.8Hz,H-11),3.86(1H,dd,J=11.9,1.8Hz,H-6′),3.64(1H,brd,J=7.7Hz,H-11),3.62(1H,dd,J=11.8,6.4Hz,H-6′),3.16~3.30(4H,o,H-2′,3′,4′,5′),2.84(1H,brd,J=17.9Hz,H-4),2.72(1H,dd,J=17.9,2.3Hz,H-2),2.69(1H,d,J=9.4Hz,H-6),2.44(1H,dd,J=17.9,2.5Hz,H-4),2.31(1H,dd,J=17.9,2.3HzH-2),1.32(3H,d,J=6.5Hz,H-10),1.20(3H,d,J=1.0Hz,H-13),0.96(3H,s,H-12);13C-NMR(CD3OD,150MHz)δ:48.8(C-1),53.2(C-2),211.3(C-3),54.0(C-4),87.6(C-5),82.6(C-6),129.2(C-7),137.2(C-8),74.5(C-9),22.5(C-10),78.4(C-11),15.6(C-12),19.5(C-13),101.2(C-1′),75.0(C-2′),78.2(C-3′),71.7(C-4′),78.3(C-5′),62.9(C-6′)。上述数据与文献〔9〕报道对照基本一致,故鉴定化合物6为(9S)-drummondol-9-O-β-D-glucopyranoside。

　　化合物17:白色粉末。HR-ESI-MSm/z:503.2610[2M+Na]+;分子式为C13H20O4。1H-NMR(CD3OD,600MHz)δ:6.56(1H,s,H-4),3.68(1H,m,H-9),2.64(1H,t,J=5.0Hz,H-6),2.61(1H,d,J=17.9Hz,H-2a),2.10(1H,d,J=17.9Hz,H-2b),1.84(1H,m,H-7a),1.53(1H,m,H-8a),1.45(1H,m,H-8b),1.38(1H,m,H-7b),1.14(3H,s,H-12),1.12(3H,d,J=6.2Hz,H-10),1.01(3H,s,H11);13C-NMR(CD3OD,150MHz)δ:37.3(C-1),48.0(C-2),203.3(C-3),131.3(C-4),155.1(C-5),46.0(C-6),28.7(C-7),38.7(C-8),68.6(C-9),23.4(C-10),27.8(C-11),28.7(C-12),169.2(C13)。上述数据与文献〔20〕报道对照基本一致,故鉴定化合物17为13-carboxyblumenolC。

　　参考文献

　　[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].一部.北京:中国医药科技出版社,2020:293.

　　[2]翟昌明,王雪茜,程发峰,等.柴胡功效的历史演变与入药品种及药用部位的相互关系[J].世界中医药,2016,11(5):906-909.

　　作者：刘艳,张振朋,肖宗雨,黄金,匡海学,杨炳友∗