黄素馨化学成分及其抗氧化活性

时间:2022-07-05 10:48:23

黄素馨化学成分及其抗氧化活性

[摘要] 对黄素馨Jasminum giraldii根皮的化学成分进行研究。采用正相硅胶、Sephadex LH-20以及Rp-HPLC制备柱色谱法,从黄素馨乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部位中分离得到10个化合物,通过MS和NMR等谱学方法,鉴定结构为(+)-皮树脂醇(1),(+)-丁香树脂醇(2),(+)-丁香脂素-4′-O-β-D-葡萄糖苷(3),齐墩果酸(4),3-甲氧基-4-羟基桂皮醛(5),芥子醛(6),3, 5-二甲氧基对羟基苯甲醛(7),1-(4-甲氧基苯基)乙醇(8),反式桂皮酸(9),4-(1-甲氧基乙基)苯酚(10)。化合物1~3,5~8以及10为首次从素馨属植物中分离得到;化合物4和9为首次从该植物中分离得到。采用 DPPH自由基清除法对分离得到的化合物进行抗氧化活性的筛选。结果显示,化合物1显示出强的自由清除能力(IC50为55.1 μmol・L-1),活性强于维生素C(IC50为59.9 μmol・L-1),化合物2显示中等强度自由清除能力(IC50为79.0 μmol・L-1),活性弱于维生素C,但强于2, 6-二羟丁基对甲酚(IC50为236 μmol・L-1)。

[关键词] 黄素馨;化学成分;木脂素;苯丙素;DPPH自由基清除法抗氧化活性

[收稿日期] 2014-01-15

[基金项目] 国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB535002);陕西省中医管理局重点实验室项目(09SYS01)

[通信作者] 冯锋,Tel:(025)83271269,E-mail:;岳正刚,Tel:(029)84774555,E-mail:

黄素馨Jasminum giraldill Diels.是木犀科Oleaceae素馨亚科Jasminoideae Knobl.素馨属Jasminum Linn.植物。主要生长在海拔300~1 500 m的山谷、灌木林中,分布于我国陕西、湖北西北部及山西、甘肃、河南、四川与陕西交界处的地区[1]。黄素馨根皮药用名称作“荃皮”,又称作“全皮”、“前皮”、“山救驾”、 “小柳拐”、“黑牛眼”、可秋季或全年采收,切片后鲜用或晒干, 在陕西一带作为地方药材使用。据《陕西中草药》记载,黄素馨的根皮具有活血祛瘀、生肌、收敛的功效,可以用来治疗跌打损伤、瘀血内滞、骨折、刀伤,属于活血祛瘀药[2]。目前有关黄素馨植物化学成分及其药理作用的研究报道不多,为了更合理的开发和利用黄素馨植物的药用价值,本课题组对黄素馨的化学成分进行了深入研究,前文报道了从乙酸乙酯部位中分离得到1个新苯丙素和1个新木脂素的结构鉴定及其活性筛选[3],本文报道10个已知苯丙素、木脂素和三萜的结构鉴定及其活性筛选结果。

1 材料

HALO DB-20R UV-VIS型紫外分光光度计;Perkin-Elmer 343型旋光仪;Shimadzu FTIR-8400S型傅立叶变换红外光谱仪;Bruker-AVANCE 500核磁共振仪;Waters Quattro Premier型和Agilent Technologies 6550 Q-TOF质谱仪以及Agilent Technologies 6520 Accurate-Mass-Q-TOF LC-MS液质联用仪;Waters 2695高效液相色谱仪,Shimadzu LC-6AD型高效半制备液相色谱仪(Ultimate XB-C18或Allsphere ODS-2制备柱);Molgene 1810a型纯水仪;RV 10D digital FLEX型旋转蒸发仪(IKA公司);DLSB-5/20型低温冷凝循环泵(郑州科工贸公司);Sephadex LH-20(瑞典GE Healthcare Bio-Sciences AB公司);柱色谱硅胶(100~200 ,200~300 目)均为为青岛海洋化工厂产品,薄层硅胶为烟台江友硅胶发展有限公司生产;本实验所用试剂均为天津科密欧公司分析纯和色谱醇产品。

药材于2009年10月采自陕西省秦岭太白山区,经陕西省药检所郭耀武教授鉴定为木犀科素馨属植物黄素馨J. giraldill的根皮,标本现存秦巴山区中药发展协同创新中心,标签为黄素馨样本。

2 提取与分离

干燥的黄素馨根皮(20 kg),粉碎后用100 L 95%乙醇浸渍提取4次,每次3 h,提取液合并静置,上清液减压浓缩后过D101大孔树脂,依次用水和95%乙醇洗脱,95%乙醇洗脱部分共15 L,减压回收溶剂得浸膏,冷冻干燥为895 g。将粉末(895 g)分散于2 500 mL水中,依次用石油醚(4 × 2 500 mL),乙酸乙酯(2 × 2 500 mL,5 × 2 000 mL),正丁醇(2 × 2 500 mL,4 × 2 000 mL)萃取。乙酸乙酯萃取部分306 g,经硅胶柱色谱,依次用石油醚-乙酸乙酯(60∶1,30∶1,10∶1)和氯仿-甲醇(100∶0~0∶100)梯度洗脱,洗脱液经薄层色谱检测,合并薄层色谱检测的相似流分,回收溶剂得到33个洗脱部分(Fr.1~Fr.33)。Fr.17 经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮50∶1~1∶1)梯度洗脱得8个流分Fr.17-1~Fr.17-8;Fr.17-3经薄层制备色谱(石油醚-丙酮 2∶1)和Sephadex LH-20(氯仿-甲醇1∶1)分离得化合物8(8.6 mg),10(13.6 mg);Fr.17-5经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮30∶1~1∶1)梯度洗脱和Sephadex LH-20(氯仿-甲醇1∶1)分离得化合物5(36.2 mg),6(52.5 mg),7(12.0 mg);Fr.17-6(石油醚-丙酮20∶1)洗脱部分析出白色结晶,反复重结晶后再过Sephadex LH-20(氯仿-甲醇1∶1)纯化得到化合物9(40.2 mg)。Fr.21 经过硅胶柱色谱(石油醚-丙酮20∶1~1∶1)梯度洗脱得6个流分Fr.21-1~Fr.21-6;Fr.21-3经硅胶柱色谱(石油醚-丙酮15∶1~1∶1)梯度洗脱,再经HPLC制备(甲醇-水80∶20)得化合物1(27.7 mg),2(14.4 mg);Fr.21-5 经TLC制备(石油醚-丙酮1∶1)和SephadexLH-20(氯仿-甲醇1∶1)纯化得化合物3(9.0 mg),4(33.0 mg)。

3 结构鉴定

化合物1 白色粉末;易溶于丙酮,甲醇;[α]20D +27.0(c 0.1,MeOH);UV(MeOH)λmax283,234,206 nm;ESI-MS m/z 387[M-H]-;1H-NMR(CD3COCD3,500 MHz)δ:7.48(1H,s,4-OH),7.10(1H,s,4′-OH),6.98(1H,d,J=1.75 Hz,H-2),6.84(1H,dd,J=1.75,8.10 Hz,H-6),6.79(1H,d,J=8.10 Hz,H-5),6.68(2H,s,H-2′,6′),4.67(2H,d,J=4.45 Hz,H-7,7′),4.22(2H,dd,J=7.20,16.05 Hz,H-9a,9a′),3.84(3H,s,3-OMe),3.82(6H,s,3′,5′-OMe),3.82(2H,m,H-9b,9b′),3.10(2H,m,H-8,8′);13C-NMR(CD3COCD3,125 MHz)δ:148.8(C-3′,5′),148.4(C-3),146.9(C-4),136.3(C-4′),134.3(C-1),133.3(C-1′),119.7(C-6),115.6(C-5),110.7(C-2),104.6(C-2′,6′),86.9(C-7′),86.7(C-7),72.4(C-9′),72.4(C-9),56.7(3′,5′-OMe),56.3(C-3),55.5(C-8′),55.3(C-8)。以上数据与文献[4]报道的(+)-皮树脂醇数据一致。

化合物2 白色粉末;易溶于丙酮,甲醇;[α]20D +5.5(c 0.1,MeOH);UV(MeOH)λmax276,238,207 nm;ESI-MS m/z 417[M-H]-;1H-NMR(CD3COCD3,500 MHz)δ:7.10(2H,s,4,4′-OH),6.68(4H,s,H-2,6,2′,6′),4.67(2H,d,J=4.10 Hz,H-7,7′),4.23(2H,dd,J=6.90,9.00 Hz,H-9a,9a′),3.84(12H,s,3,5,3′,5′-OMe),3.84(2H,m,H-9b,9b′),3.09(2H,m,H-8,8′);13C-NMR(CD3COCD3,125 MHz)δ:148.8(C-3,3′,5,5′),136.3(C-4,4′),133.3(C-1,1′),104.6(C-2,2′,6,6′),86.9(C-7,7′),72.5(C-9,9′),56.7(3,3′,5,5′-OMe),55.4(C-8,8′)。以上数据与文献[5]报道的(+)-丁香树脂醇数据一致。

化合物3 白色粉末;易溶于甲醇;UV(MeOH)λmax275,235,215 nm;ESI-MS m/z 603[M+Na]+;1H-NMR(CD3OD,500 MHz)δ:6.71(2H,s,H-2,6),6.65(2H,s,H-2′,6′),4.86(1H,dd,J=1.20,7.60 Hz,H-1″),4.76(1H,d,J=4.35 Hz,H-7),4.71(1H,d,J=4.10 Hz,H-7′),4.28(2H,m,H-9a,9a′),3.91(2H,m,H-9b,9b′),3.85(6H,s,3,5-OMe),3.83(6H,s,3′,5′-OMe),3.78(1H,dd,J=2.40,12.00 Hz,H-6a″),3.66(1H,dd,J=5.20,12.00 Hz,H-6b″),3.48(1H,m,H-2″),3.41(1H,m,H-5″),3.41(1H,m,H-4″),3.19(1H,m,H-3″),3.14(2H,m,H-8,8′);13C-NMR(CD3OD,125 MHz)δ:154.6(C-3,5),149.5(C-3′,5′),139.7(C-1),136.4(C-4′),135.8(C-4),133.2(C-1′),105.5(C-1″),105.0(C-2,6),104.7(C-2′,6′),87.7(C-7′),87.3(C-7),78.5(C-3″),78.0(C-5″),75.8(C-2″),73.1(C-9),73.0(C-9′),71.5(C-4″),62.7(C-6″),57.2(3′,5′-OMe),55.7(C-8),55.5(C-8′),56.9(3,5-OMe)。以上数据与文献[6]报道的(+)-丁香脂素-4′-O-β-D-葡萄糖苷数据一致。

化合物4 白色无定形粉末;微溶于乙醇,氯仿;[α]20D +85.2(c 0.2,丙酮);IR(KBr)νmax3 446,2 969,2 938,2 869,2 361,1 739,1 366,1 228,1 217,1 092,1 032,997,804,673,527 cm-1;ESI-MS m/z 455[M-H]-;1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:5.23(1H,br s, H-12),3.16(1H,m,H-3),2.77(1H,m,H-18),1.21(3H,s,H-27),1.09(3H,s,H-23),0.94(3H,s,H-26),0.88(3H,s,H-24),0.86(3H,s,H-30),0.71(3H,s,H-29),0.70(3H,s,H-25);13C-NMR(CDCl3,125 MHz)δ:182.0(C-28),143.9(C-13),122.7(C-12),79.1(C-3),55.4(C-5),47.8(C-9),46.6(C-17),46.1(C-19),41.8(C-14),41.2(C-18),39.4(C-8),38.9(C-4),38.6(C-1),37.2(C-10),34.0(C-21),23.7(C-30),32.8(C-22),32.6(C-7),30.6(C-20),28.3(C-23),27.9(C-15),27.3(C-2),26.1(C-27),33.2(C-29),23.6(C-16),23.1(C-11),18.5(C-6),17.2(C-26),15.7(C-25),15.5(C-24)。以上数据与文献[7]报道的齐墩果酸数据一致。

化合物5 淡黄色油状物;易溶于丙酮;UV(MeOH)λmax339,239,202 nm;IR(KBr)νmax3 405,1 670,1 651,1 621,1 586,1 502,1 484,1 431,1 386,1 280,1 208,1 162,1 150,1 029,969,811,761,744,582 cm-1;ESI-MS m/z 177[M-H]-;1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:9.62(1H,d,J=7.75 Hz,H-9),7.40(1H,d,J=15.79 Hz,H-7),7.12(1H,dd,J=1.51,8.16 Hz,H-6),7.07(1H,d,J=1.51Hz,H-2),6.96(1H,d,J=8.16 Hz,H-5),6.59(1H,dd,J=7.75,15.79 Hz,H-8),6.10(1H,s,4-OH),3.92(3H,s,3-OMe);13C-NMR(CDCl3,125 MHz)δ:193.9(C-9),153.4(C-7),149.2(C-4),147.2(C-3),126.8(C-1),126.6(C-8),124.3(C-6),115.2(C-5),109.7(C-2),56.2(3-OMe)。 以上数据与文献[8]报道的3-甲氧基-4-羟基桂皮醛数据一致。

化合物6 黄色针晶(石油醚-乙酸乙酯),mp 102.5~103 ℃;易溶于丙酮;UV(MeOH)λmax342,245,203 nm; IR(KBr)νmax3 384,2 938,2 847,1 663,1 647,1 589,1 514,1 459,1 428,1 388,1 287,1 286,1 257,1 220,970,912,815,689,655,614,577,529 cm-1;ESI-MS m/z 207[M-H]-;1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:9.62(1H,d,J=7.72 Hz,H-9),7.35(1H,d,J=15.78 Hz,H-7),6.78(2H,s,H-2,6),6.57(1H,dd,J=7.72,15.78 Hz,H-8),5.96(1H,s,4-OH),3.92(6H,s,3,5-OMe);13C-NMR(CDCl3,125 MHz)δ:193.7(C-9),153.4(C-8),147.6(C-3,5),138.3(C-4),127.0(C-7),125.8(C-1),105.8(C-2,6),56.6(3,5-OMe)。以上数据与文献[9]报道的芥子醛数据一致。

化合物7 白色无定形粉末,mp 248~250 ℃;易溶于丙酮;UV(MeOH)λmax305,230 ,215 nm;IR(KBr)νmax2 969,2 940,2 917,2 839,2 360,2 330,1 717,1 672,1 609,1 586,1 513,1 464,1 425,1 404,1 367,1 329,1 251,1 210,1 142,1 111,1 038,909,842,727,668,634,582 cm-1;ESI-MS m/z 181[M-H]-;1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:9.79(1H,s,CHO),7.13(2H,s, H-2,6),6.19(1H,s,4-OH),3.94(6H,s,3,5-OMe);13C-NMR(CDCl3,125 MHz)δ:191.0(CHO),147.6(C-3,5),141.1(C-4),128.5(C-1),106.9(C-2,6),56.6(3,5-OMe)。以上数据与文献[10]报道的3,5-二甲氧基对羟基苯甲醛数据一致。

化合物8 无色油状物;易溶于丙酮;UV(MeOH)λmax277,225,203 nm;ESI-MS m/z 151[M-H]-;1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:7.16(2H,d,J=8.51 Hz,H-2,6),6.79(2H,d,J=8.51 Hz,H-3,5),4.23(1H,q,J=6.45 Hz,H-7),3.48(1H,s,7-OH),3.18(3H,s,4-OMe),1.40(3H,d,J=6.45 Hz,H-8);13C-NMR(CDCl3,125 MHz)δ:155.2(C-4),135.9(C-1),127.9(C-2,6),115.4(C-3,5),79.4(C-7),56.4(4-OMe),23.9(C-8)。以上数据与文献[11]报道的1-(4-甲氧基苯基)-乙醇数据一致。

化合物9 白色结晶;易溶于丙酮;UV(MeOH)λmax272,221,215,203 nm;IR(KBr)νmax2 916,2 849,2 363,1 627,1 549,1 449,1 315,1 287,978,971,873,768,706,675,543,480 cm-1;ESI-MS m/z 147[M-H]-;1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ:7.80(1H,d,J=15.98 Hz,H-7),7.54(2H,m,H-2,6),7.40(3H,m,H-3~5),6.45(1H,d,J=15.98 Hz,H-8);13C-NMR(CDCl3,125 MHz)δ:172.4(-COOH),147.3(C-7),134.3(C-1),131.0(C-4),129.2(C-2,6),128.6(C-3,5),117.5(C-8)。以上数据与文献[12]报道的反式桂皮酸数据一致。

化合物10 黄褐色粉末;易溶于丙酮,甲醇;UV(MeOH)λmax278,228,202 nm;ESI-MS m/z 151[M-H]-;1H-NMR(CD3COCD3,500 MHz)δ:8.27(1H,s,1-OH),7.14(2H,d,J=8.45 Hz,H-3,5),6.81(2H,d,J=8.45 Hz,H-2,6),4.20(1H,q,J=6.45 Hz,H-7),3.19(3H,s,7-OMe),1.31(1H,d,J=6.45 Hz,H-8);13C-NMR(CD3COCD3,125 MHz)δ:158.1(C-1),135.9(C-4),128.7(C-3,5),116.4(C-2,6),80.1(C-7),56.5(7-OMe),24.6(C-8)。以上数据与文献[13]报道的4-(1-甲氧基乙基)-苯酚数据一致。

4 抗氧化实验

参照文献实验方法[14]并加以改进,将不同浓度的供试品溶液100 μL和200 μmol・L-1 DPPH自由基溶液100 μL加入96孔板各孔中,选择常用抗氧化剂维生素C(Vit C)和2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)作为阳性对照,同时以不加DPPH自由基(以100 μL无水乙醇代替DPPH自由基)的供试品溶液各浓度作为对照以消除供试品本身颜色对测试结果的干扰,并设DPPH自由基阴性对照(以100 μL无水乙醇代替供试品),每组平行设3个复孔。将96孔板放入酶标仪中,振荡1 min,并于此条件下保存(室温、避光),30 min后测试其在517 nm处的吸光度A,按如下公式计算供试品的自由基清除率。

清除率=[ADPPH.control-(Asample-Asample.control)]/ADPPH.control×100%。其中ADPPH.control为DPPH自由基阴性对照组A的平均值;Asample为样品组A的平均值;Asample.control为样品乙醇对照组A的平均值。计算IC50。

黄素馨化合物的DPPH自由基清除活性见表1,其中化合物1的活性强于Vit C,化合物 2显示出弱于Vit C但强于BHT的活性,化合物5和6只显示很弱的活性。

5 讨论

中药荃皮长期以来一直作为地骨皮的伪品被认知,它本身的药用价值被忽略。本文从黄素馨根皮乙酸乙酯部位分离得到10个化合物,其中有8个化合物为首次从该属植物中分离得到,有2个为首次从该植物中发现;进一步丰富了该植物的化学成分;在抗氧化活性研究中发现部分化合物有明显的DPPH自由基清除活性;上述研究结果表明,黄素馨中存在富含酚羟基的化合物可通过清除体内过剩自由基而对多种疾病起到预防和治疗作用。

[参考文献]

[1] 张美珍,邱莲卿. 中国植物志. 第61卷[M]. 北京:科学出版社,1992:182.

[2] 国家中医药管理局中华本草编委会. 中华本草. 第6卷[M]. 上海:科学技术出版社,1999:170.

[3] Yue Z, Qin H, Li Y, et al. Chemical constituents of the root of Jasminum giraldii[J]. Molecules, 2013, 18(4):4766.

[4] Ando H, Hirai Y, Fujii M, et al. The chemical constituents of fresh Gentian root[J]. J Nat Med, 2007, 61(3):269.

[5] Chen D, Song Y L, Nie C X, et al. Chemical constituents from Aquilaria sinensis (Lour.)Gilg[J]. J Chin Pharm Sci, 2012, 21:88.

[6] Wang C, Yu D. Lignan and acetylenic glycosides from Aster auriculatus[J]. Phytochemistry, 1998, 48(4):711.

[7] 刘普, 邓瑞雪, 段宏泉, 等. 糙苏根的化学成分研究[J]. 中国中药杂志, 2009, 34(7):867.

[8] 刘岱琳, 庞发根, 张家欣, 等. 密花石豆兰的化学成分研究[J]. 中国药物化学杂志, 2005, 15(2):103.

[9] 林佳, 郝小江, 梁光义. 毛果含笑的化学成分[J]. 药学学报, 1999, 34(3):203.

[10] 王湛昌, 林文瀚, 张亮亮, 等. 福建浮宫红海榄(Rhizophorastylosa)次生代谢产物研究[J]. 厦门大学学报, 2006, 45(6):873.

[11] Diego A. Cifuente, Carlos E Tonn. Enantioselective reduction of prochiral aryl ketones using a novel chiral auxiliary derived from a labdane diterpene[J]. Org Chem Argent, 2011(vii):128.

[12] 许云龙, 马云保, 熊江. 高山金粉蕨的黄酮类成分[J]. Acta Botanica Yunnanica, 1999, 21(3):386.

[13] Camps P, González A, Muoz-Torrero D, et al. Synthesis of polysubstituted bicyclo[3.3.1]nonane-3,7-diones from cyclohexa-2,5-dienones and dimethyl 1,3-acetonedicarboxylate[J]. Tetrahedron, 2000, 56(41):8141.

[14] 段世廉,唐生安,秦楠, 等. 金鸡脚化学成分及其抗氧化活性[J]. 中国中药杂志, 2012, 37(10):1402.

Chemical constituents of Jasminum giraldii and their antioxidant activity

ZHANG Xiu-peng, QIN Hui, YANG Fang, CHAI Jiang, WANG Xin, SONG Xiao-mei,MEI Qi-bing, FENG Feng, YUE Zheng-gang

(1.China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China;

2. Key Laboratory of Gastrointestinal Pharmacology of Chinese Materia Medica of the State Administration of

Traditional Chinese Medicine, School of Pharmacy, the Fourth Military Medical University, Xi′an 710032, China;

3. Collaborative Innovation Center for Chinese Medicine in Qinba Mountains, Xi′an 710032, China;

4. The First Hospital of Xi′an, Xi′an 710002, China)

[Abstract] Ten compounds were isolated from the barks of Jasminum giraldii by means of various of chromatographic techniques such as silica gel, Sephadex LH-20 and Rp-HPLC. Their structures were identified by spectroscopic data analysis as (+)-medioresinol(1),(+)-syringaresinol(2), syringaresinol-4′-O-β-D-glucopyranoside(3), oleanic acid(4), 3-methoxy-4-hydroxy-trans-cinnamaldehyde(5), trans-sinapaldehyde(6), syringaldehyde(7), 1-(4-methoxy -phenyl)-ethanol(8), trans-cinnamic acid(9), and 4-(1-methoxyethyl)-phenol(10). Among them, compounds 1-3, 5-8 and 10 were isolated from the J. genus for the first time and compounds 4 and 9 were obtained from J. giraldii for the first time. In the DPPH free radical scavenging assay, compound 1 exhibited significant activity(IC50 55.1 μmol・L-1), compared with vitamin C(IC50 59.9 μmol・L-1); and compound 2 showed moderate activity(IC50 79.0 μmol・L-1), compared with 2, 6-di-tert-butyl-4-methylphenol(IC50 236 μmol・L-1).

[Key words] Jasminum giraldii; chemical constituents; lignans; phenylpropanoids; antioxidant activity of DPPH free radical scavenging assay

doi:10.4268/cjcmm20141116

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