杉木化學(xué)成分研究

杉木化學(xué)成分研究

紅杉又稱紅杉、紅杉、正木和木樹(shù)，俗稱刺杉和紅杉。主要分布在長(zhǎng)江流域和秦嶺以南。它是中國(guó)南方的一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)樹(shù)種。它具有種植廣泛、生長(zhǎng)快、材料好、用途廣、產(chǎn)量高的特點(diǎn)。杉木枝葉為其樹(shù)葉和嫩枝,在《名醫(yī)別錄》、《日華子本草》、《本草綱目》中有收載,謂“辛、(微)溫、無(wú)毒”,功用避穢、止痛、散濕毒、下逆氣,治療心腹脹痛、風(fēng)毒奔豚、霍亂上氣。目前,對(duì)杉木的研究主要集中在生物學(xué)、生理、生態(tài)學(xué)、材性加工等方面,對(duì)其化學(xué)成分方面的研究報(bào)道也局限于小極性部分,如杉木精油、石油醚溶解部分等。鄧京振等從杉木的根皮中分離得到3個(gè)二萜類成分,分別為12,13E-biformen(1),12,13E-ozicacid(2),12,13E-methylozate(3)。劉超祥對(duì)杉木的研究中,共得到6個(gè)化合物,為二十八烷醇、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、β-谷甾醇、β-胡蘿卜苷、山奈酚。高雪芹的研究表明,杉木葉醇提物中,石油醚溶解組分化合物的主要類型為飽和脂肪酸酯(33.834%)和烴類化合物(22.031%),其中,含量較高的為十八酸-1,3-甘油二酯(16.929%)、二十七烷(15.178%)。孫凌峰通過(guò)GC、IR、NMR、GC-MS等方法,對(duì)杉木根精油的化學(xué)成分進(jìn)行了定性定量分析,表明,其主要成分為柏木醇(39.48%)。為了合理開(kāi)發(fā)杉木的藥用價(jià)值,本文對(duì)杉木枝葉進(jìn)行了較系統(tǒng)的化學(xué)成分研究,采用薄層色譜、柱色譜分離手段,結(jié)合質(zhì)譜、1H-NMR、13C-NMR等波譜數(shù)據(jù),共分離并鑒定出6種化合物,分別為金松雙黃酮(1),穗花杉雙黃酮(2),2-(1,3-苯并二噁茂-5-基)-丙烷-1,3-二醇(3),對(duì)羥基苯甲酸(4),正二十九烷-15-醇(n-pentacosane-15-ol)(5),β-谷甾醇(6)。其中,化合物(3)為首次從杉木中分到。并對(duì)其主要的活性成分黃酮類化合物進(jìn)行了定量,應(yīng)用比色法測(cè)定了總黃酮的含量。1材料和方法1.1儀器、試劑與儀器樣品于2007年8月采于浙江省和湖南等地,由第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院張漢明教授鑒定為杉科杉屬植物杉木(Cunninghamialanceolata)的枝葉。石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)上?；瘜W(xué)試劑有限公司,均為分析純。薄層色譜硅膠(煙臺(tái)江友硅膠開(kāi)發(fā)有限公司)。MCIGELCHP20P(75～150μm)(MisubishiChemicalCorporation)。葡聚糖凝膠LH-20(GEHealthcareBio-SciencesAB)。1.2儀器、儀器和儀器UV-1601紫外/可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京北分瑞利分析儀器有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海魯伊工貿(mào)有限公司);MP10001型電子天平(上海衡平科學(xué)儀器有限公司);DZF系列真空干燥箱(上?；B醫(yī)療器械有限公司)。BSZ-100自動(dòng)部分收集器(上海青浦滬西儀器廠);DL-180A、DL-720B臺(tái)式超聲波清洗器(上海之信儀器有限公司);Finnigan-MATLCQ電噴霧質(zhì)譜儀;BRUKERDRX-400核磁共振波譜儀(TMS為內(nèi)標(biāo))。1.3提取液的制備杉木枝葉10kg,以75%乙醇滲漉提取,合并提取液。提取液濃縮后,分別以石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取。應(yīng)用硅膠、反相硅膠、凝膠LH-20填料分離獲得6個(gè)化合物,分離路線如下:1.4測(cè)定波長(zhǎng)的選擇對(duì)照品液的制備:精密稱取穗花杉雙黃酮對(duì)照品2.8mg,置于25mL容量瓶中,甲醇溶解定容,濃度為0.112mg/mL。供試品溶液制備:將收集的各地杉木樣品粉碎,過(guò)20目篩。精密稱取樣品粉末0.5g,加入甲醇40mL,加熱回流45min,提取2次,過(guò)濾,提取液濃縮,放冷,甲醇定容至50mL,搖勻。檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇:精密量取對(duì)照品和供試品溶液各0.5mL,分別置于10mL容量瓶中.分別加甲醇至5mL,各加5%NaNO2溶液0.4mL,搖勻放置6min。加10%Al(NO3)3溶液0.4mL,搖勻放置6min。再加入4%NaOH溶液4mL,搖勻,甲醇定容。放置15min,供試品溶液有絮狀沉淀,4000r/min,離心3min,取上清液置比色皿中,在190～800nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)測(cè)定吸收光譜。對(duì)照品穗花杉雙黃酮和供試品在NaNO2-Al(NO3)3-NaOH系統(tǒng)顯色后,在400nm左右有一個(gè)較大吸收,故選擇400nm為測(cè)定波長(zhǎng)。2結(jié)果2.1化合物結(jié)構(gòu)鑒定化合物(1):C33H24O10,黃色無(wú)定形粉末(CH3OH),M=580。紫外254nm顯色,碘熏顯淡黃色,10%H2SO4/C2H5OH顯黃色,mp:285～287℃。1H-NMR(400MHZ,DMSO)δ:6.37(1H,d,J=2.5Hz)、6.80(1H,d,J=2.5Hz)為5,7-二取代黃酮A環(huán)質(zhì)子特征峰;8.80(1H,s)、7.38(1H,d,J=8.7Hz)、8.24(1H,dd,J=9.1Hz,2.5Hz)為黃酮B環(huán)3′,4′-二取代特征峰;3.76(3H)、3.8(3H)、3.84(3H)為三個(gè)甲氧基。13C-NMR(100MHZ,DMSO)δ:181.930、182.033為2個(gè)羰基特征峰;160.587、165.153、160.641為黃酮母環(huán)上甲氧基取代的碳;55.461、55.895、56.013為3個(gè)甲氧基碳的特征峰。碳譜見(jiàn)表1。以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致,故確定化合物(1)為金松雙黃酮(sciadopitysin)(見(jiàn)圖2)。化合物(2):C30H18O10,黃色無(wú)定形粉末(CH3OH),M=538。紫外254nm顯色,碘熏顯淡黃色,10%H2SO4/C2H5OH顯黃色,mp:298～300℃。ESI-MSm/z:537[M-H]-,539[M+H]+。1H-NMR(400MHZ,MeOD)δ:6.26(1H,d,J=1.73Hz),6.40(1H,s)為黃酮A環(huán)H-6,H-8;7.49(2H,d,J=8.6Hz),6.75(2H,d,J=8.6Hz)為黃酮B環(huán)4′氧取代特征峰;7.92(1H,s),7.16(1H,d,J=8.7Hz),7.88(1H,dd,J=9.1Hz,2.5Hz)為黃酮B環(huán)3′,4′雙取代特征峰。13C-NMR(100MHZ,MeOD)δ:183.341,182.918為2個(gè)羰基特峰;99.495為C-6。碳譜見(jiàn)表1。以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致,故確定化合物(2)為穗花杉雙黃酮(amentoflavone)(見(jiàn)圖3)?；衔?3):C10H12O4,黃色油狀(CHCl3),M=196。紫外254nm顯色,碘熏顯淡黃色,10%H2SO4/C2H5OH顯藍(lán)色,bp:387.4℃。ESI-MSm/z:219[M+Na]+。1H-NMR(400MHZ,CDCl3)δ:6.7(1H,d,J=7.9)、6.70(1H,dd,J=7.9Hz,1.5Hz)、6.76(1H,d,J=1.04),可知為苯環(huán)為1,3,4三取代,6.70為H-6;13C-NMR(100MHZ,CDCl3)δ:102.320為1個(gè)碳連有2個(gè)氧的結(jié)構(gòu);65.223在DEPT譜顯示為倒峰,可知為飽和連氧碳峰,所以可確定為-CH2OH結(jié)構(gòu);136.217,109.340,149.308,147.910,109.699,122.695可知含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)。碳譜見(jiàn)表1。以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致,故確定化合物(3)為2-(1,3-苯并二噁茂-5-基)-丙烷-1,3-二醇[2-(benzo[d]dioxol-5-yl)propane-1,3-diol](圖4)。化合物(4):C7H6O3,白色針狀結(jié)晶(CH3OH),M=138。紫外254nm顯色,碘熏顯黃色,10%H2SO4/C2H5OH顯黑色,mp:215～216℃。ESI-MSm/z:177[M+K]+,437[3M+Na]+。1H-NMR(400MHZ,MeOD)δ:低場(chǎng)區(qū)出現(xiàn)7.8(2H,d,J=7.87),6.8(2H,d,J=7.87),示為1,4取代苯環(huán)上的2組質(zhì)子信號(hào)。13C-NMR(100MHZ,MeOD)δ:170.360為羧基碳;163.654為羥基取代碳。碳譜見(jiàn)表1。以上波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道的對(duì)羥基苯甲酸基本一致,故確定化合物(4)為對(duì)羥基苯甲酸(p-hydroxybenzoicacid)。(圖5)化合物(5):C29H60O,無(wú)色結(jié)晶(CHCl3),M=424。10%H2SO4/C2H5OH顯黑色。ESI-MSm/z:[M/2-H]-。并顯現(xiàn)一系列相差CH2的碎片特征峰,顯示長(zhǎng)鏈脂肪醇特征。經(jīng)質(zhì)譜庫(kù)檢索及與文獻(xiàn)對(duì)照及參考文獻(xiàn),確定為正二十九烷-15-醇(n-pentacosane-15-ol)?；衔?6):白色片狀晶體,易溶于乙酸乙酯,mp:133～136℃。10%H2SO4/C2H5OH顯紫紅色,經(jīng)與β-谷甾醇標(biāo)準(zhǔn)品TLC比對(duì),石油醚:丙酮、二氯甲烷:甲醇、石油醚:乙酸乙酯3種展開(kāi)系統(tǒng)展開(kāi),Rf值一致,故鑒定為β-谷甾醇(β-sitosterol)。2.2含量測(cè)定收集的浙江衢州、浙江龍泉、浙江磐安、浙江臨安、浙江金華、湖南龍山縣、湖南張家界等8份藥材,經(jīng)提取顯色后測(cè)量吸光度,并按照標(biāo)準(zhǔn)曲線外標(biāo)法計(jì)算含量。結(jié)果見(jiàn)表2。3雙黃酮與杉木理化性質(zhì)的關(guān)系本研究從杉木枝葉中共分離獲得6個(gè)化學(xué)成分,