蒙药长松萝的化学成分研究

时间:2022-09-17 09:03:43

蒙药长松萝的化学成分研究

[摘要] 目的:研究长松萝的化学成分。方法:用正相硅胶、Sephadex LH-20、制备高效液相色谱等方法进行分离纯化, 根据理化性质、光谱数据以及结合文献报道的波谱数据鉴定化合物的结构。结果:分离得到10个化合物, 分别鉴定为(4aR,9bS)-2,6-二乙酰基-3,4a,7,9-四羟基-8,9b-二甲基-1-氧代-1,4,4a,9b-四氢二苯骈呋喃酮(1), (+)-松萝酸(2),苔黑酚(3),18R-hydroxydihydroalloprotolichensterinic acid(4),3β-羟基-5α,8α-桥二氧麦角甾-6,22-二烯(5), 扁枝衣酸乙酯(6),阿拉伯糖醇(7), 芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷(8), 3-羟基-5-O-甲基-2-甲基苯甲酸(9),木栓酮(10)。结论:化合物1为新化合物,化合物8为首次从松萝属地衣分离得到,化合物3,4,7为首次从长松萝中分离得到。

[关键词] 长松萝;化学成分;结构鉴定

长松萝Usnea longissima Ach.系枝状地衣类(藻类和真菌的复合体)。产于广西、内蒙古、吉林、黑龙江、四川、云南、、陕西、甘肃、台湾及新疆;全球主要分布于北半球[1]。其干燥枝状体为蒙医、藏医传统用药,蒙药名为“斯日古德”,味苦。功能清热,解毒。 主治毒症,脑刺痛,腹鸣,泄泻,肠热,筋健疼痛,肺脓疡[2]。长松萝中含有松萝酸以及取代苯酚类、缩酚类、三萜类、甾醇类、脂肪酸类等成分[3-7]。松萝酸[8]为苯骈呋喃衍生物,只存在于地衣类中,有(+)和(-)对映体,具有较强的抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗辐射、防腐等作用,目前已被应用于医药、化妆品、保健品等领域,作为纯天然物质添加牙膏、防晒油等产品中。本研究对长松萝进行化学成分研究,分离鉴定了10个化合物。其中化合物3,4,7为首次从长松萝分离得到,化合物8是黄酮苷类,首次从该属地衣类分离鉴定,化合物1为新化合物。

1 材料

Unity-400超导核磁共振波谱仪(美国),EP4-004 离子阱质谱仪,Agilent1100高效液相色谱仪,Venusil MP-C18(10 mm×250 mm,10 μm),Jasco P-1020全自动旋光仪(0.1,0.5,1,4 mL样品池),WRX-4显微熔点测定仪(上海易测仪器设备有限公司),薄层色谱柱色谱硅胶(青岛海洋化工厂),Sephadex LH-20 (瑞典Pharmacia公司),D101大孔树脂(天津欧瑞生物科技有限公司),色谱纯甲醇(山东禹王实业有限公司化工分公司),其他所用试剂均为分析纯。

长松萝采集于内蒙古大兴安岭,由中国科学院昆明植物研究所王立松研究员鉴定为长松萝U. longissima的地衣枝状体。凭证标本(No. HMJAU24859)存放于吉林农业大学菌物研究所标本馆。

2 提取分离

长松萝干燥枝状体2.0 kg,粉碎后加质量6倍量95%乙醇,回流提取3次(分别2,1,1 h),合并提取液,减压浓缩得浸膏636 g,浸膏加适量水成混悬液,依次以等体积石油醚、乙酸乙酯、正丁醇各萃取3次,萃取溶液分别减压浓缩得到浸膏,得石油醚萃取物72 g,乙酸乙酯萃取物241.6 g和正丁醇萃取物35 g。石油醚萃取物,经正相硅胶柱色谱(200~300目),环己烷-乙酸乙酯梯度(100∶1~1∶100)洗脱得到5个组分(Fr.1~5),Fr.3(98 mg)经Sephadex LH-20柱,用二氯甲烷-甲醇(2∶3)洗脱得到化合物5(20 mg),Fr.4和Fr.5中析出的黄绿色针状结晶反复重结晶得到化合物2(70 mg)。取乙酸乙酯萃取物103.6 g,用正相硅胶色谱柱(200~300目),以二氯甲烷-甲醇(100∶1,50∶1,25∶1,10∶1)梯度洗脱得到11个组分(Fr.6-16),Fr.8过滤经Sephadex LH-20柱,以二氯甲烷-甲醇(2∶3)洗脱,并反复重结晶得到化合物10(18 mg),Fr.12过滤,经Sephadex LH-20柱,以二氯甲烷-甲醇(2∶3)洗脱,并反复重结晶得到化合物3(35 mg),4(10 mg)。Fr.9(188 mg)过滤,经制备液相色谱,用以甲醇-水(60∶40)为流动相,反复纯化,得到化合物1(26 mg),6(28 mg),9(12 mg)。正丁醇萃取物,进行大孔吸附树脂色谱分离,用20%,50%,75%,95%乙醇梯度洗脱,分别得到相应的组分。95%乙醇洗脱得到组分,经过滤重结晶得到化合物7(6 mg),75%乙醇洗脱得到的组分经Sephadex LH-20柱甲醇洗脱得到化合物8(10 mg)。

3 结构鉴定

化合物1 黄色片状晶体。ESI-MS m/z 361.2[M-H]-,HR-ESI-MS m/z 361.068 47[M-H]-,mp 89~90 ℃,[α]25D-48(c 0.001,CHCl3)。1H-NMR(CDCl3,400 MHz)和13C-NMR(CDCl3,100 MHz)数据与(+)-松萝酸[(+)-usnic acid]相似(表1),区别在于(+)-松萝酸的4位烯烃质子信号在化合物1中变为孤立自身偶合的亚甲基信号[δH 3.25(1H,d,J=16.0 Hz,H-4a)和3.14(1H,d,J=16.0 Hz,H-4b)],同时化合物1中的4a碳信号向高场化显著位移了71.6,而相对分子质量比(+)-松萝酸多了18,表明化合物1为(+)-松萝酸的4位双键水加成产物,经化合物1的碳谱数据与文献[9]对照197.8应归属为C-1,194.9为C-3,并得到了化合物1的2D-NMR进一步确证。根据化合物1的HMQC波谱确定了质子与相应碳原子的归属,在化合物1的HMBC波谱中,H-4与C-3,4a,2,9b有远程相关,而甲基9b-CH3的质子除了C-9b,还与C-1,9a,4a有较弱相关,证实了上述推断。在NOESY谱中,δH 4.99(s,4a-OH)与CH3-9b有相关,说明4a-OH与9b-CH3处于顺式。同时,根据生源关系,确定化合物1为(4aR,9bS)-2,6-二乙酰基-3,4a,7,9-四羟基-8,9b-二甲基-1-氧代-1,4,4a,9b-四氢二苯骈呋喃酮[(4aR,9bS)-2,6-diactyl-3,4a,7,9-tetrahydroxy-8,9b-dimethyl-1-oxo-1,4,4a,9b-tetrahydrodibenzo[b,d]furan](图1),为新化合物。

化合物2 黄色针晶(二氯甲烷),TLC以5%香草醛浓硫酸溶液显色为蓝色斑点,NMR数据(表1)与文献[10]一致,故鉴定为(+)-松萝酸。

化合物3 白色粉末(丙酮)。1H-NMR(Acetone-d6,400 MHz)δ:8.07(2H,s,1,5-OH),6.15(3H,s,H-2,4,6),2.15(3H,s,H-7),13C-NMR(Acetone-d6,100 MHz)δ:158.7(C-1,3),139.9(C-5),107.7(C-4,6),100.0(C-2),20.8(C-7)。与文献[11]苔黑酚数据一致。

化合物4 白色针状结晶(二氯甲烷)。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:12.92(1H,s,21-OH),4.65(1H,ddd,J=8.0,8.5,6.1 Hz,H-4),3.54(1H,m,H-18),3.33(1H,d,J=8.5,J=8.0 Hz,H-3),2.93(1H,m,H-2),2.50(2H,m,H-5),1.53(2H,m,H-17),1.24(22H,m,H-6~16),1.32(3H,d,J=8.5 Hz,H-20),1.15(3H,d,J=6.1 Hz,H -19);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:177.6(C-1),171.4(C-21),77.21(C-4),65.70(C-18),50.7(C-3),36.2(C-2),30.4(C-5),29.2~28.6(C-7~15),38.0(C-17),25.30(C-6),25.17(C-16),23.6(C-19),13.9(C-20)。以上数据与文献[12]报道18R-hydroxydihydroalloprotolichensterinic acid的数据一致。

化合物5 白色针状结晶(甲醇)。1H-NMR(CDCl3,400 MHz)δ:6.50(1H,d,J=8.6 Hz,H-7),6.23(1H,d,J=8.6 Hz,H-6),5.13(1H,dd,J=15.2,7.8 Hz,H-22),5.21(1H,dd,J=15.2,7.8 Hz,H-23),3.97(1H,m,H-3),0.99(3H,d,J=5.3 Hz,H-21),0.91(3H,d,J=7.1 Hz,H-28),0.90(3H,s,H-19),0.81(3H,s,H-18),0.80(3H,d,J=7.1 Hz,H-26);13C-NMR(CDCl3,100 MHz)δ:36.9(C-1),30.1(C-2),66.4(C-3),37.7(C-4),79.4(C-5),130.7(C-6),135.4(C-7),82.1(C-8),51.1(C-9),36.9(C-10),20.9(C-11),39.3(C-12),44.5(C-13),51.7(C-14),28.6(C-15),23.4(C-16),56.2(C-17),12.8(C-18),18.1(C-19),39.7(C-20),19.6(C-21),135.2(C-22),132.3(C-23),42.8(C-24),33.0(C-25),19.9(C-26),20.6(C-27),17.5(C-28)。以上数据与文献[13]报道3β-羟基-5α,8α-桥二氧麦角甾-6,22-二烯数据一致。

化合物6 无色针状结晶,mp 70~71.5 ℃。1H-NMR(CDCl3,400 MHz)δ:11.8(1H,s,2-OH),6.32(1H,d,J=2.3 Hz,H-5),6.28(1H,d,J=1.7 Hz,H-3),4.38(2H,q,J=7.0 Hz,H-1′),3.79(3H,s,H-9),2.52(3H,s,H-8),1.41(t,J=7.1 Hz,3H,H-2′);13C-NMR(CDCl3,100 MHz)δ:171.7(C-7),165.6(C-2),163.8(C-4),143.1(C-6),111.1(C-5),105.4(C-1),98.7(C-3),61.2(C-1′),55.3(C-9),24.4(C-8),14.2(C-2′)。根据以上数据及2D-NMR,鉴定为扁枝衣酸乙酯,文献[14]曾报道从长松萝中分离得到该化合物,但数据不完整,本研究应用二维谱对该化合物的波谱数据做了全归属。

化合物7 白色方晶(丙酮)。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:4.41 ( 2H,br,-OH),4.30 (1H,br,-OH),4.17 (1H,br,-OH),4.10 (1H,br,-OH),3.65 (1H ,dd,J=11.3,6.2 Hz,H-1a),3.61~3.57 (1H,m,H-2),3.48~3.42 (1H,m,H-3),3.42~3.28 (4H,m,H-1b,4,5,5a);13C-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:62.9(C-1), 70.5(C-2), 71.5(C-3),70.1(C-4), 63.7(C-5) 。与文献[15]阿拉伯糖醇数据一致。

化合物8 淡黄色粉末。UV λmax(nm)(MeOH)(lgε)268.4(2.16),332.4(2.49);HR-ESI-MS m/z 445.084 67 [M-H]-(calcd for C21H18O11,446.08)。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:6.87(1H,s,H-3),6.46(1H,d,J=1.8 Hz,H-6),6.85(1H,d,J=1.8 Hz,H-8),7.96(2H, d, J=8.8 Hz,H-2′,6′),6.93(2H,d,J=8.8 Hz,H-3′,5′),5.17(1H,d,J=8.9 Hz,H-1″),3.29(3H,m, H-2″,3″,5″),3.81(1H, d,J=8.9 Hz,H-4″),12.97(1H,s,5-OH),10.5(1H,s,4′-OH);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:164.2(C-2),102.9(C-3),181.9(C-4),161.4(C-5),99.3(C-6),162.7(C-7),94.6(C-8),156.9(C-9),105.3(C-10),120.8(C-1′),128.5(C-2′,6′),161.0(C-4′),115.9(C-3′,5′),99.4(C-1″),71.6(C-2″),72.8(C-3″),74.5(C-4″),76.1(C-5″),170.7(C-6″)。以上数据与文献[16]报道芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖醛酸苷的数据一致。

化合物9 白色针状结晶(石油醚/丙酮),TLC以5%浓硫酸乙醇溶液显色为紫色斑点。1H-NMR(Acetone-d6,400 MHz)δ:6.35(1H,d,J=2.3 Hz,H-5),6.31(1H,d,J=2.3 Hz,H-3),5.46(1H,s,2-OH),3.82(3H,s, H-9),2.55(3H,s,H-8);13C-NMR(Acetone-d6,100 MHz)δ:174.2(C-7),167.2(C-4),165.2(C-2),144.6(C-6),111.4(C-1),106.8(C-5),99.5(C-3),55.7(C-9),24.2(C-8)。以上数据与文献[7]报道4-O-methylorsellinic acid的数据一致。

化合物10 白色针状结晶。1H-NMR(CDCl3,400 MHz)δ:0.72(3H, s, H-24), 0.88(3H,s,H-25),0.95(3H,s,H-28),1.01(6H,s,H-26,27),1.05(3H,s,H-30),1.18(3H,s,H-29),0.87(3H,d,J=6.7 Hz,H-23),2.38(1H,m,H-4),2.23~2.29(2H,m,H-2);13C-NMR(CDCl3,100 MHz)δ:22.2(C-1),41.4(C-2),213.2(C-3),58.1(C-4),42.1(C-5),41.2(C-6),18.0(C-7),53.0(C-8),37.4(C-9),59.4(C-10),35.6(C-11),30.4(C-12),39.6(C-13),38.2(C-14),32.2(C-15),35.8(C-16),29.9(C-17),42.7(C-18),35.4(C-19),28.1(C-20),32.7(C-21),39.2(C-22),6.7(C-23),14.6(C-24),17.9(C-25),18.6(C-26),20.2(C-27),31.9(C-28),31.7(C-29),34.9(C-30)。以上数据与文献[17]报道木栓酮的数据一致。

[参考文献]

[1] 彭峰.松萝属植物形态学和五种松萝种多糖的分离纯化及活性研究[D]. 杨凌:西北农业科技大学,2007.

[2] 国家中医药管理局中华本草编写委员会.中华本草.蒙药卷[M].上海: 科学技术出版社,2004: 153.

[3] 冯洁,杨秀伟,苏思多,等.长松萝化学成分研究 [J].中国中药杂志,2009,34(6):708.

[4] 孙汉董,林中文,沈晓羽,等.七种云南地衣植物的化学成分[J].云南植物研究,1986,8(4):483.

[5] Mallavadhani U V,Sudhakar A V S,Mahapatra A,et al. Phenolic and steroidal constituents of the lichen Usnea longissima[J]. Biochem Syst Ecol,2004,32(1): 95.

[6] 冯洁,杨秀伟.长松萝中新的二苯骈呋喃和蒽醌[J].中国中药杂志,2009,34(7): 852.

[7] Nishitoba Y,Nishimura H,Nishiyama T,et al. Lichen acids,plant growth inhibitors from Usnea longissima[J]. Phytochemistry,1987,26(12): 3181.

[8] Hawranik D J,Anderson K S,Simmonds R,et al.The chemoenzymatic synthesis of usnic acid[J]. Bioorg Med Chem Lett,2009,19(9): 2383.

[9] Sassa T,Igarashi M. Structures of (-)-mycousnine,(+)-isomycousnine and (+)-oxymycousnine,new usnic acid derivatives from phytopathogenic Mycosphaerella nawae [J]. Agric Biol Chem,1990,54(9): 2231.

[10] Eifler-Lima V L,Sperry A,Sinbandhit S,et al. NMR spectral data of salazinic acid isolated from some species of Parmotrema[J]. Magn Res Chem,2000,38(6): 472.

[11] Lopes T I,Coelho R G,Yoshida N C,et al. Radical-scavenging activity of orsellinates[J]. Chem Pharm Bull,2008,56(11): 1551.

[12] ezanka T,Guschina I A.Glycoside esters from lichens of central Asia[J]. Phytochemistry,2001,58:509.

[13] 吕子明,姜永涛,吴立军,等.人工蛹虫草子实体化学成分研究[J]. 中国中药杂志,2008,33(24): 2914.

[14] 殷彩霞,李聪,彭莉,等.云南丽江长茎松萝酚性成分研究[J].云南师范大学学报,1996,16(3): 56.

[15] 王春兰,张集慧,郭顺星,等. 粉红粘帚霉化学成分的研究[J]. 微生物学通报,2001,28(4): 24.

[16] Fathiazad F,Mazandarani M,Hamedeyazdan S,et al. Phytochemical analysis and antioxidant activity of Hyssopus officinalis L. from Iran[J]. Adv Pharm Bull,2011,1(2): 63.

[17] Amarendra Patra,Chaudhuri S K.Assignment of carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra of some friedelanes[J]. Magn Reson Chem,1987,25: 95.

Chemical constituents from Usnea longgisima, a traditional mongolian medicine

LaxinamuJila1,2, TANG Yan-xia1, BAO Hai-ying1*, BAU Tolgor1

(1.Institute of Mycology Research, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China;

2.College of Traditional Mongolian Medicine, Inner Mongolia University for Nationalities, Tongliao 028000, China)

[Abstract] Objective: To study the chemical constituents of the whole lichen of Usnea longissima. Method: The compounds were separated by silica gel, Sephadex LH-20 chromatography and high performance liquid chromatography(HPLC). The structures of the compounds isolated were identified by physico-chemical properties and spectral analysis. Result: Ten compounds were isolated and their structures were identified as (4aR,9bS)-2,6-diactyl-3,4a,7,9-tetrahydroxy-8,9b-dimethyl-1-oxo-1,4,4a,9b-tetrahydrodibenzo[b,d]furan (1), (+)-usnic acid (2), orcinol (3), 18R-hydroxydihydroalloprotolichensterinic acid (4), 5, 8-epidioxy- 5α, 8α-ergosta-6, 22E-dien-3β-ol (5), ethyl everninate(6), arabitol(7), apigenin 7-O-β-D-glucuronide(8), 3-hydroxy-5-methoxy-2-methylbenzoic acid(9), friedelin(10). Conclusion: Compound 1was a new compound. Compound 8 was isolated from genu Usnea for the first time and compounds 3, 4 and 7 were isolated from U. longissima for the first time.

[Key words] Usnea longissima; chemical constituent; structure identification

doi:10.4268/cjcmm20131318

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