喬蕊 劉俊豪 皮慧芳 李娟 杜光
【摘 要】 目的:研究山柰根莖的化學(xué)成分。方法:采用硅膠柱、凝膠柱、MCI、ODS以及半制備HPLC等各種色譜分離手段對山柰根莖95% EtOH提取物進(jìn)行分離純化。并運(yùn)用MS、NMR等波譜數(shù)據(jù)方法對化合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定。結(jié)果:從山柰根莖中共分離得到15個化合物,包括5個苯丙素類化合物,反式肉桂酸乙酯(3)、反式對甲氧基肉桂酸乙酯(4)、反式對甲氧基肉桂酸(5)、順式對甲氧基肉桂酸乙酯(6)、阿魏酸(7);4個簡單芳烴類化合物,對甲氧基苯甲酸(1)、對羥基苯甲酸(2)、苯甲酸(8)、鄰苯二甲酸二丁酯(9);4個脂肪酸類化合物,5-癸烯酸(10)、硬脂酸(11)、單棕櫚酸甘油(12)、檸檬酸三甲酯(13);2個黃酮類化合物,山柰酚(14)、木犀草素(15)。結(jié)論:化合物1、7、9、10、12和13均為首次從該植物中分離得到;化合物10為首次從山柰屬植物中分離得到。
【關(guān)鍵詞】 山柰;山柰屬;化學(xué)成分
【中圖分類號】R284.1?? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A??? 【文章編號】1007-8517(2022)16-0053-04
Chemical Constituents From the Root of Kaempferia Galanga
QIAO Rui1,2 LIU Junhao2 PI Huifang2 LI Juan3 DU Guang3*
1.People's Hospital of Sishui County,Jining 273200,China;2.Hubei Key Laboratory of Chemistry and Resource Evaluation of Natural Medicines, School of Pharmacy, Tongji Medical College,
Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430030,China;3.Department of Pharmacy, Tongji Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University
of Science and Technology,Wuhan 430030,China
Abstract:This paper mainly studied the chemical constituents of Kaempferia galanga L. The extract from the root of K. galanga was isolated and purified by silica gel column chromatography, Sephadex LH-20 gel column chromatography, MCI, ODS and semi- preparative HPLC-MS. NMR and other spectral data methods were used to identify the structures of the compounds. 15 compounds were isolated from the root of K. galanga, and their structures were p-methoxybenzoicacid (1), p-hydroxybenzoic acid (2), ethyl trans-cinnamate (3), ethyl trans-p-methoxycinnamate (4), trans-p-methoxycinnamic acid (5), ethyl cis-p- methoxycinnamatecis (6), ferulic acid (7), benzoic acid (8), dibutyl phthalate (9), dec-5-enoic acid (10), stearic acid (11), monopalmitin (12),trimethyl citrate (13), kaempferol (14), luteolin (15). Among them, Compounds 1, 7, 9, 10, 12, and 13 were isolated from this plant for the first time. Compound 10 was isolated from kaempferia for the first time.
Key words:Kaempferia galanga L.; Kaempferia; Chemical Constituents
山柰(kaempferia galanga L.)又名沙姜、土麝香等,味辛甘,性溫,無毒。隸屬姜科(Zingiberaceae)山柰屬(Kaempferia),是一種多年生宿根草本植物,主要分布于廣東、海南、廣西、云南、四川、臺灣、福建等省區(qū)[1]。具有抗炎鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、抗氧化、抗蟲、抗血管生成等作用,在民間常用于治療胃脘寒痛、消化不良、急性胃腸炎、跌打損傷等病癥,在《本草從新》等均有記載[2-3]。近年來,從山柰屬植物中分離和鑒定出了許多苯丙素類、二萜類和多氧環(huán)已烷衍生物 [4-8]。為進(jìn)一步開發(fā)利用民族藥用資源,本研究對山柰根莖的化學(xué)成分進(jìn)行研究,從中分離鑒定了15個化合物,且6個化合物首次從該植物中分離得到。
1 材料與儀器
高效液相色譜儀LC100(上海伍豐科技有限公司);RI-201H示差折光檢測器(日本昭和電工株式會社);MODEL 1706 UV/VIS紫外檢測器(美國Waters公司);液相色譜柱為YMC·GEL ODS-A-HG (250×10 mm, 5 μm; YMC Co, Ltd, Kyoto, Japan);核磁共振儀德國布魯克公司(Bruker AM-400和Bruker AM-600);葡聚糖凝膠Sephadex LH-20(美國Healthcar公司);硅膠柱層析填料(100-200目/200-300目,青島海浪硅膠干燥劑有限公司);超高效薄層色譜硅膠板(煙臺江友硅膠開發(fā)有限公司);液相所用試劑為色譜純甲醇和乙腈(美國Sigma-Aldrich公司)。
山柰根莖于2015年3月購自安徽亳州中藥材市場,由湖北省武漢市九州通醫(yī)藥公司的蔡尚軍主任藥師鑒定為姜科山柰屬植物山柰(Kaempferia galanga L.)的根莖。藥材樣品保存于華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院1號樓天然藥物化學(xué)實(shí)驗室。
2 方法與結(jié)果
2.1 提取與分離 山柰根莖50 kg,粉碎,用150 L的95%乙醇分四次冷浸,每次48 h,濃縮至2000 mL,合并濾液,減壓濃縮回收乙醇得到總浸膏,將總浸膏分散于適量水中后,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,得到石油醚部位847 g,乙酸乙酯部位402 g,正丁醇部位885 g。
石油醚部位以PE-EtOAc為流動相,進(jìn)行硅膠柱層析梯度洗脫,每100 mL為一個餾分進(jìn)行采集,經(jīng)薄層檢測,合并成分相似的組分,得到20個部分(Fr.1~Fr.20)。Fr.5經(jīng)Sephadex LH20,以甲醇為流動相等度洗脫,又經(jīng)硅膠柱,以PE-DCM梯度洗脫,結(jié)合HPLC,得化合物3(5 mg)、6(3 mg)。
乙酸乙酯部位先以PE-EtOAc為流動相,進(jìn)行硅膠柱層析梯度洗脫,后換為EtOAc-MeOH梯度洗脫,經(jīng)薄層檢識合并成分相似的流分,共得到23個部分(Fr.1~Fr.23)。Fr.7上ODS柱,MeOH梯度洗脫,結(jié)合HPLC,得化合物2(7 mg)、9(4 mg)、10(5 mg)、11(8 mg);Fr.8上MCI柱,MeOH-H2O梯度洗脫,并用HPLC進(jìn)一步純化,得到化合物1(9 mg)、4(3 mg);Fr.9析出固體,抽濾與母液分離,甲醇溶解固體后用HPLC純化,得化合物8(10 mg)、5(6 mg);Fr.10依次用ODS柱(MeOH-H2O梯度洗脫)和Sephadex LH20(MeOH等度洗脫)進(jìn)行分離,并用HPLC進(jìn)一步純化,得化合物7(5 mg)、12(8 mg)、14(2 mg)、15(2 mg);Fr.11上ODS柱,MeOH-H2O梯度洗脫,重結(jié)晶得化合物13(5 mg)。
2.2 結(jié)構(gòu)鑒定
2.2.1 化合物1 無色針狀晶體,1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.94 (2H, d,J=8.8 Hz, H-2, 6)、6.94 (2H, d, J=8.7 Hz, H-3, 5)、3.83 (3H, s, OCH3),以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]報道對照基本一致,故鑒定化合物1為對甲氧基苯甲酸。
2.2.2 化合物2 無色晶體,1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.83 (2H, d,J= 8.7 Hz, H-2, 6)、6.77 (2H, d, J= 8.7 Hz, H-3, 5),以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10]報道對照基本一致,故鑒定化合物2為對羥基苯甲酸。
2.2.3 化合物3 微黃色液體,有芳香味,1H-NMR (400 MHz,CD3OD)δ:7.55(2H, m, H-2, 6)、7.37(3H, m, H-3, 4, 5 )、7.65(1H, d,J=16.0 Hz, H-7)、6.48(1H, d,J=16.0 Hz, H-8)、4.21(2H, q,J=7.1 Hz, H-1′)、 1.30(3H, t,J=7.1 Hz, H-2′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[11]報道對照基本一致,故鑒定化合物3為反式肉桂酸乙酯。
2.2.4 化合物4 白色晶體,1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.52 (2H, d,J=8.7 Hz,H-2,6)、6.93(2H, d,J=8.8 Hz, H-3, 5)、7.60(1H, d,J=16.0 Hz, H-7)、6.34(1H, d,J=16.0 Hz, H-8)、3.80(3H, s, OCH3)、4.20 (2H, q,J=7.1 Hz, H-1′)、1.29(3H, t,J=7.1 Hz, H-2′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[11]報道對照基本一致,故鑒定化合物4為反式對甲氧基肉桂酸乙酯。
2.2.5 化合物5 白色晶體,1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.50(2H, d,J=8.8 Hz, H-2, 6)、6.91 (2H, d, J = 8.8 Hz, H-3, 5)、7.58 (1H, d,J=15.9 Hz, H-7)、6.29 (1H, d,J=15.9 Hz, H-8)、3.79 (3H, s, OCH3)。13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 170.7 (C-9)、162.9 (C-4)、146.0 (C-7)、130.7 (C-2, 6)、128.2 (C-1)、116.4(C-8)、115.2 (C-3, 5)、55.7 (OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12]報道對照基本一致,故鑒定化合物5為反式對甲氧基肉桂酸。
2.2.6 化合物6 微黃色液體,1H-NMR(400 MHz, CD3OD)δ:7.68 (2H, d,J=6.8 Hz, H-2, 6)、6.88 (2H,d,J=6.8 Hz, H-3, 5)、6.85 (1H,d,J=12.8 Hz, H-7)、5.80 (1H, d, J=12.8 Hz, H-8)、3.78 (3H, s, 4-OCH3)、4.16 (2H, q,J= 7.1 Hz, H-′)、1.25 (3H, t, J = 7.1 Hz, H-2′)。參考文獻(xiàn)[11]報道,鑒定化合物6為順式對甲氧基肉桂酸乙酯。
2.2.7 化合物7 淡黃色粉末,1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.18 (1H, d, J=1.9 Hz, H-2)、7.06 (1H, d,J=8.2, 1.8 Hz, H-6)、6.81 (1H, d,J=8.2 Hz, H-5)、7.59 (1H, d, J=15.9 Hz, H-7)、6.32 (1H, d,J= 15.9 Hz, H-8)、3.89 (3H, s,OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[13]報道對照基本一致,故鑒定化合物7為阿魏酸。
2.2.8 化合物8 無色針狀晶體。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:δ 7.94 (2H, d, J=8.8 Hz, H-2, 6)、6.94 (2H, d, J=8.7 Hz, H-3, 5)、3.83 (3H, s, OCH3),以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[14]報道對照基本一致,故鑒定化合物8為對甲氧基苯甲酸。
2.2.9 化合物9 無色油狀物,有芳香味,1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.73(2H, m, H-3, 6)、7.62(2H, m, H-4, 5)、4.26(4H, t,J= 6.5 Hz, H-8, H-8′)、1.73 (4H, m, H-9, 9′)、1.46 (4H, m, H-10, 10′)、0.98 (6H, t,J=7.4 Hz, H-11, 11′)。13C-NMR (100 MHz) δ:169.3 (C-7, 7′)、133.6 (C-1, 2)、132.3 (C-4, 5)、129.9 (C-3, 6)、66.7 (C-8, 8′)、31.7 (C-9, 9′)、20.3 (C-10,10′)、14.0 (C-11, 11′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[15]報道對照基本一致,故鑒定化合物9為鄰苯二甲酸二丁酯。
2.2.10 化合物10 無色液體,1H-NMR(400 MHz, CD3OD)δ:5.35 (2H, m, H-5, 6)、0.88 (3H, m, H-10)、1.27 (4H, m, H-3, 8, 9)、1.58 (2H, m, H-7)、2.05 (2H, m, H-4)、2.26 (2H, m, H-2)。13C-NMR (150 MHz, CD3OD)δ:176.5 (C-1)、129.1 (C-6)、127.0 (C-5)、33.4 (C-2)、38.8 (C-7)、31.5 (C-8)、26.6 (C-4)、24.6 (C-3)、22.2 (C-9)、12.9 (C-10)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[16]報道對照基本一致,故鑒定化合物10鑒定為5-癸烯酸。
2.2.11 化合物11 白色固體,1H-NMR(400 MHz,CDCl3) δ: 2.35 (2H, t,J=7.5 Hz, H-2)、1.63 (2H, m, H-3)、1.25 (28H, m)、0.88 (3H, t, J = 6.8 Hz)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[17]報道對照基本一致,故鑒定化合物11為硬脂酸。
2.2.12 化合物12 白色固體,1H-NMR (400 MHz, CDCl3)δ:4.22 (1H, dd,J= 11.7, 4.6 Hz, H-1a)、4.16 (1H, dd,J= 11.6, 6.1 Hz, H-1b)、3.99-3.90 (1H, m, H-2)、3.71 (1H, dd,J=11.5, 3.9 Hz, H-3a)、3.61 (1H, dd,J=11.5, 5.8 Hz, H-3b)、2.36 (2H, t,J= 7.6 Hz, H-2′)、1.67-1.59 (2H, m, H-15)、1.39-1.21 (24H, m)、0.89 (3H, t, J = 6.8 Hz, H-16′),以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[18]報道對照基本一致,故鑒定化合物12為單棕櫚酸甘油酯。
2.2.13 化合物13 白色晶體,1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:3.73 (1H,s, OH)、3.66 (9H, s, OCH3)、2.94 (2H, d, J=15.5 Hz, H-2)、2.82(2H, d,J=15.5 Hz, H-4)。13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ:176.6 (C-6)、 172.1(C-1, 5)、74.4 (C-3)、53.4 (C-7, 9)、44.2 (C-8)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[19]報道對照基本一致,故鑒定化合物13為檸檬酸三甲酯。
2.2.14 化合物14 黃色粉末,鹽酸-鎂粉反應(yīng)呈陽性,1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ:12.47 (1H, s, 5-OH)、10.77 (1H, s, 7-OH)、10.09 (1H, s, 4′-OH)、9.37 (1H, s, 3-OH)、8.03 (2H, d,J=9.0 Hz, H-2′,6′)、6.92 (2H, d,J=9.0 Hz, H-3′, 5′)、6.18 (1H, d,J=2.1 Hz, H-6)、6.43 (1H, d,J=2.1 Hz, H-8)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[20]報道對照基本一致,故鑒定化合物14為山柰酚。
2.2.15 化合物15 黃色粉末,鹽酸鎂粉反應(yīng)陽性,1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6)δ:12.96 (1H, s, 5-OH)、10.80 (1H, s, 7-OH)、9.89 (1H, s, 4′-OH)、9.41 (1H, s, 3′-OH)、7.41 (1H, d,J=2.3 Hz, H-6′)、7.39 (1H, dd,J= 8.3, 2.3 Hz, H-2′)、6.89 (1H, d,J=8.3 Hz, H-5′)、6.43 (1H, d,J=2.0 Hz, H-8)、6.18 (1H, d, J=2.0 Hz, H-6)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[21]報道對照基本一致,故鑒定化合物15為木犀草素。
3 結(jié)論
本實(shí)驗從山柰中共提取分離得到15個化合物,包括芳香烴類、脂肪酸類、肉桂酸類及黃酮類等。其中,對甲氧基苯甲酸(1)、阿魏酸(7)、鄰苯二甲酸二丁酯(9)、5-癸烯酸(10)、單棕櫚酸甘油(12)、檸檬酸三甲酯(13) 均為首次從山柰屬植物中分離得到,5-癸烯酸(10) 為首次從該植物中分離得到。查閱相關(guān)文獻(xiàn),在所鑒定的15個化合物中,阿魏酸(7)、山柰酚(14)、木犀草素(15) 具有顯著的生物活性,如阿魏酸具有降血脂、抗氧化、抗炎、抗疲勞、延緩衰老的功效[22];山奈酚可抑制人結(jié)直腸癌RKO細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡,同時可能通過下調(diào)PI3K/Akt/mTOR信號通路誘導(dǎo)RKO細(xì)胞自噬[23];木犀草素可能通過抑制蛋白質(zhì)絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶(AKT)/信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3(STAT3)通路,進(jìn)而抑制卵巢癌細(xì)胞增殖及侵襲、遷移能力[24]。這些成分可能是山柰發(fā)揮抗炎鎮(zhèn)痛、抗腫瘤、抗氧化、抗血管生成的物質(zhì)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1]何嵋,王銳,周云,等. 山柰研究進(jìn)展綜述[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 30(12): 14345-14436.
[2] 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典:一部[S].北京:中國醫(yī)藥科技出版社, 2010:11-12.
[3] JAGADISH P C, LATHA K P, MUDGAL J, et al.Extraction, characterization and evaluation of Kaempferia galanga L. (Zingiberaceae) rhizome extracts against acute and chronic inflammation in rats[J] Journal of Ethnopharmacology, 2016(194):434-439.
[4] NWET N W, TAKUYA I, SIMAYIJIANG A, et al. Kaempulchraols I-O: new isopimarane diterpenoids fromKaempferia pulchra rhizomes colleted in Myanmar and their antiproliferative activity [J]. Tetrahedron, 2015, 71(29): 4707-4713.
[5]WIN, NWET N. Kaempulchraols A-H, Diterpenoids from the Rhizomes of Kaempferia pulchra Collected in Myanmar[J] .2015,78(5):1113-1118.
[6] NWET N W, TAKUYA I, TAKASHI M, et al. Isopimarane diterpenoids from Kaempferia pulchra rhizomescollected in Myanmar and their Vpr inhibitory activity [J]. Bioorganic & Medicinal ChemistryLetters, 2016, 26(7): 1789-1793.
[7] WANG F L, LUO J G ,WANG X B , et al. A pair of sulfonated diarylheptanoid epimers from K aempferia galanga, 2013, 11(2): 171-176.
[8] TANG S W,SUKARI M A,RAHMANI M,et al.A new abietene diterpene and other constituents from Kaempferia angustifolia Rosc[J]. 2011,16(4):3018-3028.
[9]張文治,栗 娜,白麗明,等.蒼耳化學(xué)成分及生物活性研究[J].廣西植物, 2017,37(5):621-626.
[10]趙珊,張寶,熊丹丹,等.苗藥黑骨藤的化學(xué)成分研究[J].中草藥, 2017,48(8):1513-1518.
[11] 張?zhí)熘?,曾勇,朱福偉,?山萘殺線蟲活性成分的分離及鑒定 [J].西北植物學(xué)報, 2010,30(12):2524-2529.
[12] 王章偉,徐向紅,陳笑天,等. 窄葉鮮卑花地上部分化學(xué)成分研究[J]. 中藥材, 2014, 37 (1): 57-60.
[13] 畢躍峰,鄭曉珂,馮衛(wèi)生,等.卷柏中化學(xué)成分的分離與結(jié)構(gòu)鑒定[J].藥學(xué)學(xué)報, 2004,39(1):41-45.
[14] 王利偉,吳霜. 脫皮馬勃化學(xué)成分研究[J]. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2017,33 (4): 60 -61.
[15] 王亞威,李志峰,何明珍,等.天麻化學(xué)成分研究[J].中草藥,2013,44(21):2974-2976.
[16] TAKASHI M,SATOSHI M.Synthesis of lactones by Baeyer-Villiger oxidation with magnesium monoperphthalate hexahydrate[J]. J Org Chem,1997,62(8):2633-2635.
[17] 陳毓,李鋒濤,陶偉偉,等. 蒲黃化學(xué)成分研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2015,27(9): 1558-1563.
[18] 李陽,王旭,李壯壯,等.防風(fēng)化學(xué)成分分離鑒定[J].中國實(shí)驗方劑學(xué)雜志, 2017,23 (15): 60-64.
[19] 林海,李雯,容穗華.青梅的化學(xué)成分研究[J].中國實(shí)驗方劑學(xué)雜志, 2012,18(16): 110-112.
[20] 郝秀華,孫悅,劉銀燕,等. 翻白蚊子草化學(xué)成分研究[J].特產(chǎn)研究, 2017,39 (4): 28-31.
[21] 楊勇勛,張建平,王群,等.貴州天名精的化學(xué)成分研究[J].中草藥, 2017,48(15): 3037-3041.
[22] 康超,甘麗妃,梁媛文,等. 產(chǎn)阿魏酸酯酶菌株的篩選及其產(chǎn)酶條件優(yōu)化[J].食品科技,2019,44(10):22-27.
[23] 顧超,王愷純,徐勤芬,等. 山柰酚調(diào)控PI3K/Akt/mTOR通路誘導(dǎo)人結(jié)直腸癌RKO細(xì)胞自噬[J].中南藥學(xué), 2020,18(10):1668-1673.
[24] 惠雪蓮, 舒瑾,李俊玲,等. 木犀草素對人卵巢癌A2780細(xì)胞增殖、遷移及AKT/STAT3通路的影響[J]. 熱帶醫(yī)學(xué)雜志, 2020,20(10):1292-1295,1307,1402.
(收稿日期:2021-09-01 編輯:黃麗君)
作者簡介:喬蕊 (1994-),女,漢族,碩士研究生在讀,研究方向為臨床藥學(xué)。E-mail: 879009572@qq.com
通信作者:杜光(1965-),男,漢族,博士,教授、博士生導(dǎo)師,研究方向為臨床藥學(xué)。E-mail:tjyxb@sina.com