史文中,黃培建,阮靜雅,楊圣財(cái),王 濤,張 祎
(天津中醫(yī)藥大學(xué),天津市中藥化學(xué)與分析重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 301617)
沙芥[Pugionium cornutum(L.)Gaerth.]又名沙蘿卜、沙蓋、山羊沙芥,蒙名額樂(lè)森·老邦,主要含有礦物質(zhì)、糖、微量元素、維生素、氨基酸、黃酮、生物堿和甾醇等化學(xué)成分[1],是被《中藥大辭典》所收載的植物,具有行氣、止痛、消食、解毒,治療消化不良、胸脅脹滿、食物中毒的作用[2];胃功能改善傳統(tǒng)藥物,它在傳統(tǒng)蒙藥與方劑中主治頭痛、吐瀉、胃脹腹痛,是沙區(qū)人民喜愛(ài)的野菜之一,其風(fēng)味獨(dú)特,營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值高,有“沙漠人參”之稱[3],并且是蒙古人民千百年來(lái)的食材、主治消化不良的藥物、防風(fēng)固沙的先鋒植物,其藥效物質(zhì)的研究仍然不夠深入,這限制了它的應(yīng)用和推廣。因此,筆者對(duì)蒙藥沙芥的化學(xué)成分進(jìn)行了初步研究,為其進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)利用提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
筆者采用多種色譜法相結(jié)合,對(duì)沙芥干燥根70%乙醇提取物的化學(xué)成分進(jìn)行分離純化,并利用與文獻(xiàn)類似的方法[4-7]鑒定了7個(gè)單體化合物的結(jié)構(gòu),分別為 β-谷甾醇 (1)、胡蘿卜素(2)、staphylionoside D(3)、TgSSTg(4)、乙基-α-D-果糖苷(5)、pinellic acid(6)、Z-咖啡酸硬脂醇酯(7)。其中,化合物3~7為首次從該屬植物中分離得到。
正相柱色譜用硅膠(48~75 μm);ODS(Chromatorex ODS MB,40~75 μm,日本 Fuji Silisia Chemical公司);Sephadex LH-20(瑞典 Ge Healthcare Bio-Sciences AB公司);D101大孔吸附樹(shù)脂(凈品級(jí),天津海光化工有限公司);HPLC用分析柱以及制備柱型號(hào)分別為 Cosmosil 5C18-MS-II(250 mm×4.6 mm,5 μm)及(250 mm×20 mm,5 μm,日本 Nacalai Tesque公司);氘代試劑(北京崇熙科技孵化器公司)。
實(shí)驗(yàn)所用試劑(色譜純或分析純)均為天津康科德科技有限公司。
沙芥藥材采自內(nèi)蒙古阿拉善盟,由天津中醫(yī)藥大學(xué)李天祥教授鑒定為十字花科沙芥屬植物沙芥[Pugionium cornutum(L.)Gaertn.]的干燥根。
沙芥干燥根(4.8 kg)經(jīng)70%EtOH加熱回流提取,得浸膏1 740.0 g。取上述浸膏1 450.0 g溶于10 L水,用 EtOAc-H2O(1∶1,V/V)萃取,得到 EtOAc 層、H2O層萃取物分別為153.0 g和1 150.0 g。水層萃取物(1 035.0 g)經(jīng)D101大孔吸附樹(shù)脂分離(H2O→95%EtOH→Acetone),得 H2O、95%EtOH 和 Acetone洗脫物各980.0 g、44.1 g和0.8 g。95%EtOH洗脫物(30.0 g)經(jīng) ODS 柱層析[MeOH-H2O(10∶90→15∶85→30∶70→40∶60→50∶50→70∶30,V/V)→MeOH],得 8 個(gè)組分(Fr.1~Fr.8)。Fraction 4(9.0 g)經(jīng) Sephadex LH-20 柱層析[MeOH-H2O(50∶50,V/V)],得 8 個(gè)組分(Fr.4-1~Fr.4-8)。Fraction 4-2(2.0 g)經(jīng) PHPLC分離制備[CH3CN-H2O(6∶94→13∶87→15∶85,V/V)],得到15個(gè)組分(Fr.4-2-1~Fr.4-2-15)。Fraction 4-2-9(55.7 mg)經(jīng) PHPLC 分離制備[CH3CN-H2O(9∶91,V/V)],得 staphylionoside D(3,6.2 mg)。Frac tion 5(5.0 g)經(jīng)ODS 柱層析[MeOH-H2O(10∶90→20∶80→30∶70→40∶60→50∶50→60∶40→70∶30→80∶20→100∶0,V/V)],得 7 個(gè)組分(Fr.5-1~Fr.5-7)。Fraction 5-2(556.3 mg)經(jīng) PHPLC 分離制備[MeOHH2O(4∶96,V/V)],得 TgSSTg(4,54.4 mg)。
EtOAc層萃取物(100.0 g)經(jīng)硅膠柱層析[CHCl3→CHCl3-MeOH(100∶3→100∶5,V/V)→CHCl3-MeOH-H2O(10∶3∶1→7∶3∶1,下層,V/V)→MeOH],得12 個(gè)組分(Fr.E 1~Fr.E 12)。Fraction E-3(4.7 g)經(jīng)硅膠柱層析[石油醚-乙酸乙酯(100∶1→50∶1→20∶1→10∶1→5∶1→1∶1,V/V)],得 12 個(gè)組分(Fr.E-3-1~Fr.E-3-12)。Fraction E-3-10(500.0 mg)經(jīng) PHPLC 分離制備[CH3CN-MeOH(10∶90,V/V)],得 β-谷甾醇(1,17.9 mg)。Fraction E-5(1.0 g)經(jīng)硅膠柱分離[CHCl3→CHCl3-MeOH(100∶3→100∶7,V/V)→CHCl3-MeOH-H2O(20∶3∶1,下層,V/V)],得到 8 個(gè)組分(Fr.E-5-1~Fr.E-5-8)。Fraction E-5-2(272.0 mg)經(jīng)PHPLC分離制備(MeOH),得Z-咖啡酸硬脂醇酯(7,13.7 mg)。Fraction E-8(7.0 g) 經(jīng) ODS 柱層析[MeOH-H2O(30∶70→40∶60→50∶50→60∶40→70∶30→80∶20→90∶10→100∶0,V/V)],得到 11 個(gè)組分(Fr.E-8-1~Fr.E-8-11)。Fraction E-8-1 (490.0 mg)經(jīng)PHPLC 分離制備 [MeOH-H2O(15∶85,V/V)],得乙基-α-D-果糖苷(5,12.0 mg)。Fraction E-8-5(195.0 mg)經(jīng) PHPLC 分離制備[CH3CN-H2O(35∶65,V/V)],得 pinellic acid(6,11.0 mg)。Fraction E-8-10(1 250.0 mg)經(jīng)硅膠柱層析 [CHCl3→CHCl3-MeOH(100∶3→100∶7,V/V)→CHCl3-MeOH-H2O(20∶3∶1→6∶4∶1,下層,V/V)],分離得到 8 個(gè)組分(Fr.E-8-10-1~Fr.E-8-10-8)。Fraction E-8-10-4(92.2 mg)經(jīng)PHPLC 分離純化(MeOH),得胡蘿卜素(2,69.0 mg)。化合物結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 化合物1-7的結(jié)構(gòu)
化合物1:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS給出其準(zhǔn)分子離子峰m/z 411.371 5[M-H]-(calcd for C29H47O,411.372 4),確定其分子式為C29H48O。1H NMR (CDCl3,500 MHz) 譜數(shù)據(jù):δ 0.68、1.01(3H each,both s,H3-18 and 19),0.84、0.82(3H each,both d,J=7.5 Hz,H3-26 and 27),0.85(3H,t,J=6.5 Hz,H3-29),0.92(3H,d,J=6.5 Hz,H3-21),3.52(1H,m,H-3),5.02 (1H,dd,J=9.0、15.0 Hz,H-23),5.16(1H,dd,J=8.5、15.0 Hz,H-22),5.35 (1H,m,H-6);13C NMR(CDCl3,125 MHz)譜數(shù)據(jù):δ 37.3(C-1),31.7(C-2),71.8(C-3),42.4(C-4),140.8(C-5),121.7(C-6),31.9(C-7),31.7(C-8),50.2(C-9),36.5(C-10),21.1(C-11),39.8(C-12),42.4(C-13),56.8(C-14),24.3(C-15),28.3(C-16),56.1(C-17),11.9(C-18),19.4(C-19),36.2(C-20),18.8(C-21),34.0(C-22),26.1(C-23),45.9(C-24),29.2(C-25),19.1(C-26),19.8(C-27),23.1(C-28),12.0(C-29)。其1H、13C NMR譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[8]相對(duì)照,鑒定該化合物為β-谷甾醇(β-sitosterol)。
化合物2:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS給出其準(zhǔn)分子離子峰m/z 611.407 0[M+Cl]-(calcd for C35H60O6Cl,611.408 4),確定其分子式為 C35H60O6。1H NMR (C5D5N,500 MHz) 譜數(shù)據(jù):δ 0.66、0.93(3H each,both s,H3-18 and 19),0.88、0.85(3H each,both d,J=7.5 Hz,H3-26 and 27),0.90(3H,t,J=7.5 Hz,H3-29),0.99(3H,d,J=6.5 Hz,H3-21),3.93(1H,m,H-3),5.34(2H,t,J=2.0 Hz,H2-6),5.02(1H,d,J=7.5 Hz,H-1’),4.02(1H,dd,J=7.5、8.5 Hz,H-2’),4.26(1H,dd,J=8.5、8.5 Hz,H-3’),4.24 (1H,dd,J=8.5、8.5 Hz,H-4’),3.96(1H,m,H-5’),[4.38(1H,dd,J=5.5、12.0 Hz),4.53 (1H,dd,J=2.5、12.0 Hz),H-6’];13C NMR(C5D5N,125 MHz)譜數(shù)據(jù):δ 37.5(C-1),30.3(C-2),78.1(C-3),39.3(C-4),140.9(C-5),121.9(C-6),32.2(C-7),32.1(C-8),50.4(C-9),36.9(C-10),21.3(C-11),40.0(C-12),42.5(C-13),56.9(C-14),24.5(C-15),28.6(C-16),56.3(C-17),12.0(C-18),19.5(C-19),36.4(C-20),19.1(C-21),34.2(C-22),26.4(C-23),46.1(C-24),29.5(C-25),19.3(C-26),19.8(C-27),23.4(C-28),12.2(C-29),102.6(C-1’),75.3(C-2’),78.4(C-3’),71.7(C-4’),78.6(C-5’),62.8(C-6’)。其1H、13C NMR 譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[8]相對(duì)照,并結(jié)合2D NMR譜的解析,鑒定該化合物為胡蘿卜素(daucosterol)。
化合物3:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS給出其準(zhǔn)分子離子峰m/z 266.090 4[M+Cl]-,確定其分子式為 C19H30O8(calcd for C19H30O8Cl,266.089 5)。1H NMR(CD3OD,500 MHz)譜數(shù)據(jù):δ[1.46(1H,dd,J=12.5、14.0 Hz),2.37 (1H,ddd,J=3.0、4.0、14.0 Hz),H2-2],[1.47(1H,dd,J=14.0、14.0 Hz),2.09(1H,ddd,J=2.0、4.0、14.0 Hz),H2-4],5.83 (1H,s,H-8),2.19(3H,s,H3-10),1.38(3H,s,H3-11),1.16(3H,s,H3-12),1.39 (3H,s,H3-13),4.44 (1H,d,J=8.0 Hz,H-1’),3.15(1H,dd,J=7.5、8.0 Hz,H-2’),3.34(1H,m,overlapped,H-3’,3.30 (1H,m,overlapped,H-4’),3.29(1H,m,overlapped,H-5’),[3.69(1H,dd,J=5.5、11.5 Hz),3.88 (1H,dd,J=2.0、11.5 Hz),H2-6’];13C NMR(CD3OD,125 MHz)譜數(shù)據(jù):δ37.0(C-1),46.6(C-2),72.5(C-3),48.1(C-4),72.4(C-5),120.0(C-6),211.5(C-7),101.2(C-8),200.8(C-9),26.6(C-10),29.4(C-11),32.3(C-12),30.8(C-13),102.7(C-1’),75.1(C-2’),78.1(C-3’),71.6(C-4’),77.9(C-5’),62.7(C-6’)。其1H、13C NMR 譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]相對(duì)照,鑒定該化合物為staphylionoside D。
化合物4:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS給出其準(zhǔn)分子離子峰m/z 391.071 2[M-H]-(calcd for C12H21O10S2,391.072 7),確定其分子式為 C12H22O10S2。1H NMR(DMSO-d6,500 MHz)譜數(shù)據(jù):δ 4.33(2H,d,J=9.5 Hz,H-1,1’),3.25 (2H,dd,J=9.0、9.5 Hz,H-2,2’),3.17 (2H,dd,J=9.0、9.0 Hz,H-3,3’),3.08(2H,dd,J=9.0、9.0 Hz,H-4,4’),3.16(2H,m,H-5,5’),[3.44(2H,dd,J=5.5、11.5 Hz),3.69(2H,br.d,ca.J=12 Hz),H2-6,6'];13C NMR (DMSO-d6,125 MHz)譜數(shù)據(jù):δ 89.9(C-1,1’),71.9(C-2,2’),77.9(C-3,3’),69.5(C-4,4’),81.1(C-5,5’),61.0(C-6,6’)。其1H、13C NMR 譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10]相對(duì)照,并結(jié)合2D NMR譜的解析,鑒定該化合物為TgSSTg。
化合物5:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS給出其準(zhǔn)分子離子峰m/z 207.086 2[M-H]-(calcd for C8H15O6,207.087 2),確定其分子式為 C8H16O6。1H NMR(CD3OD,500 MHz)譜 數(shù) 據(jù):δ[3.63(1H,d,J=12.0 Hz),3.69(1H,d,J=12.0 Hz),H2-1],4.05(1H,d,J=4.5 Hz,H-3),3.90 (1H,dd,J=4.5、7.0 Hz,H-4),3.84 (1H,ddd,J=2.0、4.0、7.0 Hz,H-5),[3.64(1H,dd,J=2.0、14.0 Hz),3.76 (1H,dd,J=4.0、12.0 Hz),H2-6],[3.58(1H,m),3.66(1H,m),-CH2CH3],1.18(3H,t,J=7.0 Hz,-CH2CH3);13C NMR(CD3OD,125MHz)譜數(shù)據(jù):δ61.6(C-1),109.0(C-2),83.1(C-3),78.6(C-4),84.1(C-5),62.7(C-6),57.7(-CH2CH3),16.0(-CH2CH3)。其1H、13C NMR 譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[11]相對(duì)照,并結(jié)合2D NMR譜的解析,鑒定該化合物為乙基-α-D-果糖苷(ethyl-α-D-fructofuranoside)。
化合物6:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS給出其準(zhǔn)分子離子峰m/z 329.233 3[M-H]-(calcd for C18H33O5,329.233 3),確定其分子式為 C18H34O5。1H NMR(CD3OD,500 MHz)譜數(shù)據(jù):δ 2.24(2H,t,J=7.0 Hz,H2-2),1.58(2H,m,H2-3),4.04(1H,m,H-9),5.67(1H,dd,J=5.5、15.5Hz,H-10),5.70(1H,dd,J=5.5、15.5Hz,H-11),3.89 (1H,m,H-12),3.41(1H,m,H-13),0.91 (3H,t,J=7.0 Hz,H3-18),1.22~1.70(20H,H2-4~8 and 14~17);13C NMR(CD3OD,125 MHz)譜數(shù)據(jù):δ 179.1(C-1),36.0(C-2),26.6(C-3),30.4(C-4),30.5(C-5),30.6(C-6),26.6(C-7),38.4(C-8),73.1(C-9),131.1(C-10),136.6(C-11),76.6(C-12),75.8(C-13),33.6(C-14),26.5(C-15)33.1(C-16),23.7(C-17),14.5(C-18)。其1H、13C NMR譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12]相對(duì)照,并結(jié)合2D NMR譜的解析,鑒定該化合物為pinellic acid。
化合物7:白色粉末。高分辨Q-TOF-ESI-MS給出其準(zhǔn)分子離子峰m/z 431.317 6[M-H]-(calcd for C27H43O4,431.326 7),確定其分子式為 C27H44O4。1H NMR(C5D5N,500 MHz)譜數(shù)據(jù):δ 4.29(2H,t,J=7.0 Hz,H2-1),1.67(2H,m,H2-2),1.35(2H,m,H2-3),1.25(2H,m,H2-16),1.23(2H,m,H2-17),0.87(3H,t,J=7.0 Hz,H3-18),7.62 (1H,d,J=1.5 Hz,H-2’),7.22(1H,m,overlapped,H-5’),7.20(1H,m,overlapped,H-6’),8.01(1H,d,J=16.0 Hz,H-7’),6.65(1H,d,J=16.0 Hz,H-8’)。13C NMR(C5D5N,125 MHz)譜數(shù)據(jù):δ 64.4(C-1),29.2(C-2),26.3(C-3),23.0(C-16),32.1(C-17),14.3(C-18),126.9(C-1’),115.8(C-2’),147.8(C-3’),150.5(C-4’),116.7(C-5’),122.0(C-6’),145.7(C-7’),115.1(C-8’),167.5(C-9’),29.6~30.0(C-4~15)。其1H、13C NMR 譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[13]相對(duì)照,并結(jié)合2D NMR譜的解析,鑒定該化合物為Z-咖啡酸硬脂醇酯(Z-octadecyl caffeate)。
蒙醫(yī)藥吸收了藏醫(yī)、漢醫(yī)及古印度醫(yī)學(xué)理論的精華,逐步發(fā)展成具有獨(dú)特理論體系和臨床特點(diǎn)的民族傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)。蒙醫(yī)學(xué)認(rèn)為人體的正常生理運(yùn)動(dòng)主要依賴于胃和肝臟內(nèi)精華的分解,保護(hù)胃和肝臟消化功能及治療消化系統(tǒng)疾病是預(yù)防與治療各種疾病的前提。對(duì)胃腸道疾病的治療蒙藥有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),并積累了豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)。
蒙古族藥食兩用植物沙芥在臨床治療消化不良復(fù)方中較為常用,但對(duì)其藥效物質(zhì)基礎(chǔ)的系統(tǒng)性研究資料尚不多見(jiàn)。本文對(duì)沙芥的化學(xué)成分進(jìn)行了系統(tǒng)研究,為其進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。