2. 广西中药质量标准研究重点实验室, 广西 南宁 530022
2. Guangxi Key Laboratory of Tradtitional Chinese Medicine Quality Standards, Nanning 530022, China
毛郁金为姜科植物毛郁金Curacuma aromatica Salisb. 的干燥根茎,主要分布于我国广东、广西等地,该药材味辛微苦,性温,入肝、脾二经。其根入药具有行气解郁,凉血破瘀和利胆作用,用于治疗胸闷胁痛、胃腹胀痛、黄疸、吐血、尿血、月经不调、癫痫等病症[1, 2]。近年来的药理研究表明毛郁金还具有镇痛、止血[3]、抗炎[4]及免疫抑制[5]等作用。目前国内外对毛郁金化学成分研究很少,Al-Reza等[6]对毛郁金叶进行了挥发油成分分析,主要为樟脑、乙烯基二甲基甲醇、冰片等成分。毛郁金根茎挥发油中则以桉叶素、新莪术二酮、芳樟醇、樟脑为主要成分[7]。梁冰等[8]采用HPLC建立了毛郁金中姜黄素的测定方法。为了寻找毛郁金的有效成分,阐明其药效物质基础,为新药开发提供依据,本实验对毛郁金乙醇提取物的化学成分进行了系统研究,通过各种色谱柱从中分离得到17个化合物,分别鉴定为莪术二酮(curdione,1)、β-谷甾醇(β-sitosterol,2)、豆甾醇(stigmasterol,3)、三十烷酸(triaconatanoic acid,4)、桂莪术内酯(gweicurcu- lactone,5)、莪术烯醇(curcumenol,6)、原莪术烯醇(procurcumenol,7)、eudesmane-3, 6-dione(8)、羽扇豆醇(lupeol,9)、姜黄素(curcumin,10)、去甲氧基姜黄素(demethoxycurcumin,11)、aerugidiol(12)、蓬莪二醇(zedoarondiol,13)、voleneol(14)、尿嘧啶(uracil,15)、莪术醇(curcumol,16)、莪术双环烯酮(curcumenone,17)。其中化合物4、5、8、9、14和15均为首次从该植物中分离得到。
1 仪器与材料国产X—4熔点仪;UC3250制备型高效液相色谱仪;Bruker TENSOR 27FTIR型红外光谱仪;Bruker Dre—600 MHz共振仪;Bruker Am—500 MHz超导核磁共振仪;Finnigan Trace DSQ四极杆质谱仪;Agilent G6230 TOF质谱仪;柱色谱和薄层色谱用硅胶由青岛海洋化工厂生产;所用试剂均为分析纯。
毛郁金采自广西横县,经广西中医药研究院中药资源研究所赖茂祥研究员鉴定为姜科植物毛郁金Curacuma aromatica Salisb. 的根茎。
2 提取与分离毛郁金根茎晾干后粉碎,称取8.5 kg,经95%乙醇回流提取3次,每次提取4 h,滤过,合并提取液,回收溶剂,得乙醇提取浸膏。将浸膏用水悬浮后,依次用石油醚、氯仿、醋酸乙酯、正丁醇萃取,回收溶剂,得浸膏石油醚部位376 g、氯仿部位299 g、醋酸乙酯部位72.8 g和正丁醇部位255 g。
取氯仿部位浸膏220 g,经硅胶柱色谱分离,石油醚-醋酸乙酯(100∶0→1∶1)梯度洗脱,共得到179个流分。在石油醚-醋酸乙酯(50∶1)洗脱部分得到无色棱柱结晶1(416 mg)。在石油醚-醋酸乙酯(30∶1)的洗脱部分得到2种白色粗粉末A和B,A经硅胶柱色谱分离,得到化合物2(54 mg),B经重结晶后得到化合物3(35 mg)。在石油醚-醋酸乙酯(20∶1)的洗脱部分得到白色絮状物4(7 mg)。在石油醚-醋酸乙酯(15∶1)的洗脱部分得到微黄色粗粉,经石油醚-醋酸乙酯-丙酮(10∶1∶1)硅胶柱色谱和Sephadex LH-20凝胶柱反复分离纯化得到化合物5(6.8 mg)和6(67 mg)。石油醚-醋酸乙酯(10∶1)洗脱部分经石油醚-醋酸乙酯(2∶1)和氯仿-甲醇(15∶1.3)硅胶柱色谱分离纯化得到化合物7(25 mg)、8(14 mg)和9(7.8 mg)。在石油醚-醋酸乙酯(5∶1)洗脱部分经Sephadex LH-20凝胶柱和制备型高效液相色谱分离得到化合物10(6.5 mg)和11(10.8 mg)。在石油醚-醋酸乙酯(2.5∶1)洗脱部分Sephadex LH-20凝胶柱和制备型高效液相色谱分离得到化合物12(14.6 mg)、13(14.9 mg)、15(30.3 mg)、17(15.3 mg)。取醋酸乙酯部位浸膏50 g用硅胶色谱柱分离,氯仿-甲醇(15∶1→1∶1)梯度洗脱,在氯仿-甲醇(15∶1)的洗脱部分通过硅胶柱色谱、凝胶色谱分离得到化合物14(23.6 mg)。取石油醚部位浸膏5 g用硅胶色谱柱分离,石油醚-醋酸乙酯(100∶0→80∶20)梯度洗脱,在纯石油醚洗脱部分通过硅胶柱色谱分离得到化合物16(26.96 mg)。
3 结构鉴定化合物1:无色棱柱状结晶(氯仿),mp 61~62 ℃,EI-MS m/z: 236 [M]+, 295, 267, 109, 97, 83, 71, 57。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 5.15 (1H, m, H-1), 2.11 (2H, m, H-2), 1.57 (1H, m, H-3a), 2.09 (1H, m, H-3b), 2.35 (1H, m, H-4), 2.40 (1H, m, H-6a), 2.74 (1H, m, H-6b), 1.85 (1H, m, H-11), 0.96 (3H, d, J = 6.9 Hz, H-12), 0.87 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-13), 0.97 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-14), 1.64 (3H, s, H-15);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 131.6 (C-1), 26.4 (C-2), 34.0 (C-3), 46.8 (C-4), 219.2 (C-5), 44.2 (C-6), 53.6 (C-7), 211.0 (C-8), 55.9 (C-9), 129.9 (C-10), 30.0 (C-11), 19.8 (C-12), 21.1 (C-13), 16.6 (C-14), 18.5 (C-15)。以上波谱数据与文献报道一致[9],故鉴定化合物1为莪术二酮。
化合物2:白色针状结晶(甲醇),mp 139~140 ℃,TLC薄层喷10%浓硫酸加热后显紫红色单一斑点,Liebermann-Burchard反应阳性(紫→红→蓝绿),表明该化合物可能为甾体类化合物。与β-谷甾醇对照品在同一块薄层板上展开,Rf值完全一致,且显色也相同,混合后测定熔点也不下降,故化合物2鉴定为β-谷甾醇。
化合物3:白色针状结晶(甲醇),mp 170~172 ℃,TLC薄层喷10%浓硫酸加热后显紫红色单一斑点,Liebermann-Burchard反应阳性(紫→红→蓝绿),表明该化合物可能为甾体类化合物。与豆甾醇对照品在同一块薄层板上展开,Rf值完全一致,且显色也相同,混合后测定熔点也不下降,故化合物3鉴定为豆甾醇。
化合物4:白色絮状物,mp 92~94 ℃,TLC展开以10%浓硫酸加热后显淡蓝色。EI-MS m/z: 480 [M]+, 240, 241, 211, 239, 183。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.28 (1H, s, COOH), 2.29 (1H, t, J = 7.4 Hz, H-2), 1.54 (2H, m, H-3), 0.89 (3H, t, J = 7.0 Hz, H-30)。13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 176.8 (C-1), 22.6~33.9 (C-2~29), 14.0 (C-30)。以上波谱数据与文献报道基本一致[10],故鉴定化合物4为三十烷酸。
化合物5:橘红色针状结晶(石油醚-丙酮),mp 163~164 ℃,TLC薄层喷10%浓硫酸加热后显黄色单一斑点。EI-MS m/z: 228 [M]+, 199, 157, 115, 142, 229。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 1.32 (3H, d, J = 7.0 Hz, H-4), 1.55 (1H, m, H-3β), 1.98 (3H, s, H-11), 2.14 (1H, m, H-3α), 2.24 (3H, s, H-10), 2.71 (1H, m, H-2α), 2.82 (1H, m, H-2β), 3.09 (1H, m, H-4), 6.73 (1H, s, H-6), 6.89 (1H, s, H-9);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 103.4 (C-1), 33.50 (C-2), 31.6 (C-3), 43.8 (C-4), 144.2 (C-5), 116.3 (C-6), 156.6 (C-7), 146.12 (C-8), 117.9 (C-9), 154.7 (C-10), 136.4 (C-11), 170.5 (C-12), 24.6 (C-13), 20.0 (C-14), 7.6 (C-15)。以上波谱数据与文献报道基本一致[11],故鉴定化合物5为桂莪术内酯。
化合物6:白色针晶(石油醚-醋酸乙酯),mp 113~115 ℃,香草醛-浓硫酸显紫色,推测可能为倍半萜类化合物。EI-MS m/z: 234 [M]+, 109, 67, 95, 189, 203。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 1.08 (3H, d, J = 6.4 Hz, H-14), 1.49 (3H, s, H-12), 1.59 (3H, s, H-15), 1.95 (1H, t, J = 7.2 Hz, H-1), 2.03 (3H, s, H-13), 2.18 (1H, dt, J = 12.4 Hz, H-6β), 2.67 (1H, dt, J = 12.4 Hz, H-6α), 6.12 (1H, s, H-9);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 51.5 (C-1), 28.1 (C-2), 31.9 (C-3), 40.7 (C-4), 84.9 (C-5), 36.8 (C-6), 137.5 (C-7), 102.3 (C-8), 128.7 (C-9), 138.9 (C-10), 126.0 (C-11), 28.1 (C-12), 19.2 (C-13), 12.4 (C-14), 21.4 (C-15)。以上波谱数据与文献报道基本一致[12],故鉴定化合物6为莪术烯醇。
化合物7:无色油状物,TLC薄层喷10%浓硫酸加热后显墨绿色单一斑点,在紫外灯365 nm下为橘红色单一斑点。香草醛显色呈紫红色斑点,推测可能为倍半萜类化合物。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 1.85 (1H, s, H-12), 1.79 (1H, s, H-13), 1.25 (1H, s, H-14), 1.86 (1H, s, H-15), 5.89 (1H, d, J = 1.2 Hz, H-9);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 50.4 (C-1), 26.8 (C-2), 28.6 (C-3), 80.2 (C-4), 53.7 (C-5), 39.8 (C-6), 136.7 (C-7), 199.3 (C-8), 128.1 (C-9), 154.6 (C-10), 136.4 (C-11), 21.1 (C-12), 22.3 (C-13), 23.2 (C-14), 24.1 (C-15)。以上波谱数据与文献报道基本一致[13],故鉴定化合物7为原莪术烯醇。
化合物8:无色针状结晶(石油醚-丙酮),mp 213.4~214.3 ℃,TLC薄层喷10%浓硫酸加热后,在紫外灯365 nm下为浅黄色单一斑点。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 0.94 (3H, s, H-27), 0.97 (3H, s, H-23), 1.03 (3H, s, H-26), 1.68 (3H, s, H-30), 2.35 (1H, m, H-19), 3.17 (1H, dd, J = 11.4, 4.8 Hz, H-3), 4.57 (1H, s, H-29β), 4.68 (1H, s, H-29α);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 44.4 (C-1), 26.8 (C-2), 30.6 (C-3), 80.2 (C-4), 53.7 (C-5), 39.8 (C-6), 136.7 (C-7), 199.3 (C-8), 128.1 (C-9), 154.6 (C-10), 136.4 (C-11), 21.1 (C-12), 22.3 (C-13), 23.2 (C-14)。以上波谱数据与文献报道基本一致[14],故鉴定化合物8为eudesmane-3, 6-dione。
化合物9:白色针状结晶(石油醚-丙酮),mp 214~216 ℃,EI-MS m/z: 426 [M]+, 408, 393, 365, 257, 218, 203, 189, 175, 109, 57(100)。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 0.75 (3H, s, H-24), 0.80 (3H, s, H-28), 0.83 (3H, s, H-25), 0.94 (3H, s, H-27), 0.96 (3H, s, H-23), 1.03 (3H, s, H-26), 1.68 (3H, s, H-30), 2.36 (1H, m, H-19), 3.15 (1H, dd, J = 11.4, 4.8 Hz, H-3), 4.58 (1H, s, H-29β), 4.66 (1H, s, H-29α);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 40.1 (C-1), 27.6 (C-2), 79.2 (C-3), 39.1 (C-4), 55.4 (C-5), 18.5 (C-6), 34.5 (C-7), 41.0 (C-8), 50.7 (C-9), 37.4 (C-10), 21.2 (C-11), 25.6 (C-12), 38.2 (C-13), 42.8 (C-14), 27.9 (C-15), 36.0 (C-16), 43.0 (C-17), 48.7 (C-18), 48.2 (C-19), 151.3 (C-20), 30.1 (C-21), 40.1 (C-22), 28.2 (C-23), 15.8 (C-24), 16.2 (C-25), 16.4 (C-26), 15.1 (C-27), 18.2 (C-28), 109.4 (C-29), 19.7 (C-30)。以上波谱数据与文献报道基本一致[15],故鉴定化合物9为羽扇豆醇。
化合物10:橙红色针晶(氯仿-甲醇),mp 182~183 ℃。薄层色谱日光下显黄色,在紫外灯365 nm下显黄色荧光,喷10%硫酸乙醇溶液显紫红色。与姜黄素对照品混合熔点不下降,共薄层Rf值及显色行为一致,故鉴定化合物10为姜黄素。
化合物11:黄色粉末,mp 221~223 ℃。薄层色谱日光下显黄色,在紫外灯365 nm下显黄色荧光,喷10%硫酸乙醇溶液显紫红色。与去甲氧基姜黄素对照品混合熔点不下降,共薄层Rf值及显色行为一致,故鉴定化合物11为去甲氧基姜黄素。
化合物12:无色油状物,香草醛浓硫酸显紫红色。1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 1.39 (3H, s, 14-CH3), 1.86 (3H, s, 13-CH3), 1.90 (3H, s, 15-CH3), 2.05 (3H, s, 12-CH3), 2.62 (1H, d, J = 14.0 Hz, H-6), 5.76 (1H, brs, H-9);13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 85.0 (C-1), 37.4 (C-2), 37.3 (C-3), 83.5 (C-4), 61.0 (C-5), 27.5 (C-6), 133.4 (C-7), 194.7 (C-8), 128.1 (C-9), 151.7 (C-10), 144.3 (C-11), 23.2 (C-12), 22.5 (C-13), 24.3 (C-14), 22.3 (C-15)。以上波谱数据与文献报道基本一致[16],故鉴定化合物12为aerugidiol。
化合物13:无色油状物,香草醛浓硫酸显紫红色。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 1.14 (3H, s, 14/15-CH3), 1.16 (3H, s, 14/15-CH3), 1.79 (3H, s, 13-CH3), 1.88 (3H, s, 12-CH3), 1.38 (1H, brt, J = 11.5 Hz, H-5), 2.56 (1H, d, J = 12.6 Hz, H-9β), 2.78 (1H, brd, J = 15.0 Hz, H-6β), 2.91 (1H, d, J = 12.6 Hz, H-9α);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 55.7 (C-1), 22.8 (C-2), 28.4 (C-3), 79.9 (C-4), 51.7 (C-5), 39.9 (C-6), 33.9 (C-7), 203.1 (C-8), 59.7 (C-9), 72.5 (C-10), 141.2 (C-11), 21.8 (C-12), 22.4 (C-13), 22.7 (C-14), 20.4 (C-15)。以上数据与文献报道基本一致[16],故鉴定化合物13为蓬莪二醇。
化合物14:油状物,mp 141~142 ℃,TLC薄层显色前为浅黄色,喷10%浓硫酸加热后,在紫外灯365 nm下为棕色单一斑点。1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 0.70 (3H, s, 14-CH3), 0.83 (3H, d, J = 7.0 Hz, 12-CH3), 0.93 (3H, d, J = 7.0 Hz, 13-CH3), 1.71 (1H, d, J = 9.5 Hz, 5-CH3), 3.40 (1H, dd, J = 4.5, 11.5 Hz, H-1), 3.70 (1H, t, J = 9.5 Hz, H-6), 4.99 (1H, s, H-15a), 4.71 (1H, s, H-15b);13C-NMR (125 MHz, CDCl3) δ: 79.0 (C-1), 31.5 (C-2), 35.3 (C-3), 146.1 (C-4), 55.7 (C-5), 67.0 (C-6), 49.2 (C-7), 18.0 (C-8), 36.2 (C-9), 41.6 (C-10), 25.9 (C-11), 16.1 (C-12), 21.1 (C-13), 11.5 (C-14), 107.8 (C-15)。以上波谱数据与文献报道基本一致[17],故鉴定化合物14为voleneol。
化合物15:棕黄色粉末(甲醇),mp 333~335 ℃。EI-MS m/z: 112 [M]+。1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 5.59 (1H, d, J = 7.6 Hz, H-5), 7.37 (1H, d, J = 7.6 Hz, H-6), 10.84 (1H, brs, NH), 11.03 (1H, brs, NH);13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 100.3 (C-6), 142.3 (C-5), 151.6 (C-2), 164.4 (C-4)。以上波谱数据与文献报道基本一致[18],故鉴定化合物15为尿嘧啶。
化合物16:无色针晶(石油醚-醋酸乙酯),mp 143~144 ℃,TLC薄层喷10%浓硫酸加热后,在紫外灯365 nm下为橘红色单一斑点。EI-MS m/z: 236 [M]+。1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 4.87 (2H, brs, H-11), 1.18 (1H, q, J = 6.5 Hz, H-12), 0.99 (6H, d, J = 4.6 Hz, H-13, 14), 0.86 (3H, d, J = 6.5 Hz, H-15);13C-NMR (100 MHz, CDCl3) δ: 144.6 (C-2), 112.8 (C-11), 104.4 (C-4), 88.0 (C-7), 56.4 (C-1), 54. 4 (C-3), 39.3 (C-5), 38.7 (C-8), 34.5 (C-12), 30.8 (C-10), 28.6 (C-6), 28.2 (C-9), 23.0 (C-13), 21.4 (C-14), 12.3 (C-15)。以上波谱数据与文献报道基本一致[19],故鉴定化合物16为莪术醇。
化合物17:淡黄色油状物,香草醛浓硫酸显紫红色。1H-NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 0.43 (1H, m, H-1), 0.67 (1H, m, H-5), 1.12 (3H, s, H-15), 1.60 (2H, m, H-2), 1.79 (3H, s, H-13), 2.09 (3H, s, H-12), 2.13 (3H, s, H-14), 2.46 (2H, m, H-3), 2.52 (2H, m, H-9), 2.46 (2H, s, H-6);13C-NMR (150 MHz, CDCl3) δ: 29.7 (C-1), 23.5 (C-2), 44.0 (C-3), 208.9 (C-4), 24.3 (C-5), 28.2 (C-6), 128.2 (C-7), 201.8 (C-8), 49.1 (C-9), 20.3 (C-10), 147.6 (C-11), 24.3 (C-12), 23.6 (C-13), 30.2 (C-14), 19.2 (C-15)。以上数据与文献报道基本一致[20],故鉴定化合物17为莪术双环烯酮。
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