金花茶化学成分研究

2017-11-30 00:29邹登峰谢爱泽赵理云陈佳怡朱华
湖北农业科学 2017年21期
关键词:化学成分

邹登峰+谢爱泽+赵理云+陈佳怡+朱华

摘要:利用色谱法和波谱法对金花茶(Camellia nitidissima Chi)的化学成分进行分离和结构鉴定。结果从金花茶中分离出3种化合物,分别为芦丁、Apigenin 6,8-di-C-β-glucopyranoside、肌醇。其中芦丁和Apigenin 6,8-di-C-β-glucopyranoside为黄酮类化合物。

关键词:金花茶(Camellia nitidissima Chi);化学成分;结构鉴定

中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)21-4124-03

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.21.032

The Chemical Constituents of Camellia nitidissima

ZOU Deng-feng1,XIE Ai-ze2,ZHAO Li-yun1,CHEN Jia-yi1,ZHU Hua3

(1.Guilin Medical University,Guilin 541004,Guangxi,China;2.The First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021, China;3.Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530001,China)

Abstract: The chemical constituents of Camellia nitidissima were separated by chromatography and their structures were identified by spectral analysis. Three compounds obtained from Camellia nitidissima were rutin(1), apigenin 6,8-di-C-β-glucopyranoside(2),lyoniside(3),in which,compound 1 and 2 were flavonoids.

Key words: Camellia nitidissima Chi; chemical constituents; structural identification

金花茶(Camellia nitidissima Chi)系山茶科山茶属金花茶组植物,是广西的特殊资源植物[1]。分布于广西与越南边境一带,广西被誉为金花茶的故乡[1]。金茶花是中国特种名花,被誉为“茶族皇后”“植物界大熊猫”和“东方魔茶”[2]。金花茶有清热解毒、利尿消肿,常用于咽喉炎、肾炎、高血压等疾病的治疗[3]。现代药理研究表明,金花茶具有明显的降血糖[4]、抑制肝癌[5]、抗氧化[6]等多种功效,尤其对糖尿病有显著疗效。为了明确金花茶的有效物质,研究对其提取物中的化学成分进行了分离和结构鉴定,得到3种化合物,为进一步对金花茶的研究提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

ESIMS在Agilent 5973N气相色谱/四极杆质谱联用仪上测定;1D和2D NMR在Bruker AM-400、DRX-500及AVANCE III-600MHz超导核磁共振仪上测定,TMS作为内标;Waters制备型高效液相色谱仪;LC-20A分析型高效液相色谱仪,色谱柱为Agilent公司的ZORBAX SB-C18反相柱;RE-52A型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);BS400S型电子天平;层析用硅胶(100~200目,200~300目)(青岛海洋化工厂);反相填充材料RP-18为40~60 μm,Merk公司生产;MCI填充材料为MCI-gel CHP-20P;凝胶为Sephadex LH-20;显色剂为10% H2SO4乙醇溶液,喷洒后适当加热。

1.2 提取与分离

干燥的金花茶2.5 kg,适当粉碎后,用适当比例的乙醇水提取至提取液无色,合并提取液,减压蒸馏除去溶剂,溶剂回收,粗提物悬浮于水中。分别用一定体积的石油醚、乙酸乙酯和正丁醇多次萃取,减压回收溶剂,得到乙酸乙酯、正丁醇和水4个萃取部位。取乙酸乙酯部位用硅胶拌样,采用硅胶柱色谱进行分离,依次用氯仿-甲醇(1∶0,9∶1,8∶2,2∶1,1∶1,0∶1)进行洗脱,用TLC进行检测,合并相同馏分,得到6个部分,分别标记组分1至组分6。组分4(30 g)进一步用硅胶柱色谱和半制备液相色谱分离得到3种化合物[7]。

2 结果与分析

根据MS和NMR分析,从金花茶乙酸乙酯部分分离获得的3种化合物,结构鉴定如图1所示。

化合物1:黄色粉末。在该化合物的1H-NMR (DMSO-d6,400 MHz)谱的低场氢信号区,显示5组氢峰信号(图2)。这些信号的积分比为1∶1∶1∶1∶1,它们分别是δ:7.52(1H,dd,J=8.3,2.2 Hz,H-6′)、7.50(1H,d,J=2.2 Hz,H-2′)、6.82(1H,d,J=8.3 Hz,H-5′)、6.37(1H,d,J=2.0 Hz,H-8)、6.17(1H,d,J=2.0 Hz,H-6)。在化合物1的13C NMR(DMSO-d6,100 MHz)图谱中(图3),除去溶剂峰外,可以明显找到27根碳信号峰,其中低场区有17根信号。结合DEPT图谱可知,在該化合物的27根碳信号峰中无甲氧基峰,但有1个甲基峰,1个亚甲基峰,15个次甲基峰和8个季碳峰。综合氢谱和碳谱的峰特征,可以初步判定该化合物为一个黄酮苷。其中在1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)谱中显示的δ 6.37(1H,d,J=2.0 Hz,H-8)、6.17(1H,d,J=2.0 Hz,H-6)为该黄酮A环上的信号,根据这两个信号的耦合常数2.0 Hz,可以初步判定该环为5,7-二取代芳环。同时该化合物的1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)谱中显示的δ 7.52(1H,dd,J=8.3,2.2 Hz,H-6′)、7.50(1H,d,J=2.2 Hz,H-2′)、6.82(1H,d,J=8.3 Hz,H-5′)3个信号峰为该化合物的B环信号峰,且这3个信号为经典的ABX系统,所以B环应为3,4-二取代。而C环质子信号消失,结合13C NMR(DMSO-d6,100 MHz)谱δ 133.2(C-3)可知3位被氧取代。以上信息表明该黄酮母核为槲皮素(Quercetin)。1H-NMR(DMSO-d6, 400 MHz)谱和13C NMR(DMSO-d6,100 MHz)谱还显示l个葡萄糖片段,其端基氢和碳的信号分别为 δ 5.31(1H,d,J=7.6 Hz,H-l″)、δ 101.1(C-l″);还有l分子鼠李糖片段4.36(1H,d,J=7.5 Hz,H-l?苁),100.7(C-1?苁),0.96(3H,d,J=6.2 Hz,6?苁-CH3),17.7(C-6?苁)。经仔细比对,以上化合物1H-NMR谱和13C NMR谱数据与周应军等[8]的研究数据一致,故化合物1鉴定为芦丁,即3-{[6-O-(6-deoxy-α-Z-mannopyranosyl)-β-Z)-glucopyranosyl]oxy}-2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7H-1-Benzopyran-4-one。化合物1的具体NMR谱数据如下。endprint

1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:7.52(1H,dd,J=8.3,2.2 Hz,H-6′),7.50(1H,d,J=2.2 Hz,H-2′),6.82(1H,d,J=8.3 Hz,H-5′),6.37(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.17(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),5.31(1H,d,J=7.6 Hz,H-l″),4.36(1H,d,J=7.5 Hz,H-l?苁),0.96(3H,d,J=6.2 Hz,6?苁-CH3)。13C NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:177.3(C-4),164.2(C-7),161.1(C-5),156.6(C-2),156.4(C-9),148.4(C-4′),144.7(C-3′),133.2(C-3),121.6(C-1′),121.1(C-6′),116.2(C-5′),115.2(C-2′),103.9(C-10),101.1(C-1″),100.7(C-1?苁),98.7(C-6),93.6(C-8),76.3(C-3″),75.8(C-5″),74.0(C-2″),71.8(C-4?苁),70.5(C-3?苁),70.3(C-2?苁),69.9(C-4″),68.2(C-5?苁),66.9(C-6″),17.7(C-6?苁)。

化合物2:化合物1H-NMR(600 MHz,CD3OD) 图谱的低场区(δ 9.0~14.0)氢信号(图4),显示3组单峰信号,其中δ 13.68(1H,s,5-OH)为尖峰,而δ 10.44(1H,br s,7-OH)、δ 9.31(1H,br s,4′-OH)两组峰信号却为宽单峰。而且1H-NMR图谱的低场区(δ 6.7~8.1)的氢信号分别是δ 8.01(2H,d,J=8.6 Hz,H-2′,6′),6.87(2H,d,J=8.6 Hz,H-3′,5′)和δ 6.79(1H,s,H-3),其中δ 8.01(2H,d,J=8.6 Hz,H-2′,6′)、6.87(2H,d,J=8.6 Hz,H-3′,5′)为邻位耦合信号,表明化合物中具有一个AA′BB′苯环系统,结合13C NMR谱中有两个信号(δ 116.0和δ 129.2)峰高约为其他C信号的两倍,可以推断化合物中具有1,4-二取代苯环片段。在化合物2的13C NMR(150 MHz,CD3OD)图谱中(图5),在高场区(δ 55.0~85.0)可以明显找到12根碳信号峰,结合DEPT图谱可知,其中有2个被氧化的亚甲基峰,分别是δ 61.4(C-6)、 δ 59.9(C-6″)。另外在该区还有10个被氧化的次甲基峰,初步推断分子中可能存在两个葡萄糖。而在化合物2的13C NMR谱的低场区(δ 100.0~190.0)却只可以明显找到11根碳信号峰,另外还有一些不明显的矮信号峰。结合DEPT图谱可知,明显的信号峰中只有3个次甲基峰,分别是δ 102.7、δ 116.0和δ 129.2,由以上推断可知,δ 116.0和δ 129.2为化合物中具有1,4-二取代苯环片段中的C-2′,6′和C-3′,5′上的重叠碳信号,化合物分子中可能存在两个葡萄糖,但在低场区(δ 100.0~190.0)除了1,4-二取代苯环片段中的C-2′,6′和C-3′,5′上的重叠碳信号外,只剩1根次甲基峰,所以这两个葡萄糖可能不是氧苷,而很有可能是碳苷。从而也可以初步推断这根次甲基峰可能是另一个五取代的苯环上的峰或可能是一个三取代的双键上的峰。根据该化合物质谱,除去两个葡萄糖单元和一个1,4-二取代苯环片段,推断分子中还可能存在一个苯环片段,另外根据碳谱中存在δ 182.4(C-4)信号峰,推断化合物2可能是一个黄酮碳苷。通过与朱慧等[9]对照判断这个化合物为Apigenin 6,8-di-C-β-glucopyranoside,结构见图1。化合物2具体的核磁谱数如下。

1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:13.68(1H,s,5-OH),10.44(1H,br s,7-OH),9.31(1H,br s,4′-OH),8.01(2H,d,J=8.6 Hz,H-2′,6′),6.87(2H,d,J=8.6 Hz,H-3′,5′),6.79(1H,s,H-3),4.77(1H,d,J=9.8 Hz,glucose H-1),4.73(H,d,J=9.8 Hz,glucose H-1),3.86-3.22(m,糖上其他氢)。13C NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:182.4(C-4),164.2(C-2),161.3(C-7,4′),158.7(C-5′),155.2(C-9),129.2(C-2′,6′),121.6(C-1′),116.0(C-3′,5′),107.6(C-6),105.4(C-8),104.0(C-10),102.7(C-3),82.0(C-5″),81.0(C-5),78.9(C-3),77.9 (C-3″),74.2(C-1″),73.5(C-1),72.0(C-2″),71.0(C-2),70.6(C-4),69.2(C-4″),61.4(C-6),59.9(C-6″)。

化合物3:白色粉末状结晶,分子式C6H12O6。1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz)δ:4.35~4.32(6H,m),3.68(1H,d,J=2.4 Hz),3.30(2H,m),3.10(2H,m),2.88(1H,m)(圖6)。13C NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:75.3,72.8,72.7,71.9(图7)。以上数据与刘净等[10]报道的肌醇一致,故鉴定为肌醇。

参考文献:

[1] 邹登峰,张 伟,梁臣艳,等.凹脉金花茶挥发性成分的HS-SPME-GC/MS分析[J].湖北农业科学,2015,54(9):2223-2225.

[2] 梁盛业,蒋承首,乇舞嶂.金花茶[M].北京:中国林业出版社,1993.

[3] 黄燮才.广西民族药简编[M].南宁:广西壮族自治区卫生局药品检验所,1980.82.

[4] 梁盛业,黄连冬.金花茶新种——崇左金花茶[J].广西林业,2010(6):33.

[5] 段小娴,唐小岚,苏建家,等.金花茶对二乙基亚硝胺致大鼠肝癌抑制作用研究[J].医学研究杂志,2006,35(6):14-16.

[6] 秦小明,林华娟,宁恩创,等.金花茶叶水提取物的抗氧化活性研究[J].食品科技,2008,33(2):189-191.

[7] 张 村,肖永庆,李 丽,等.白花前胡化学成分研究(Ⅴ)[J].中国药学杂志,2012(23):3573-3576.

[8] 周应军,吴孔松,曾片壳.白花蛇舌草化学成分研究[J].中国中药杂志,2007,32(7):590-593.

[9] 朱 慧,宋启示.竹叶兰化学成分的研究[J].天然产物研究与开发,2008(1):5-7,40.

[10] 刘 净,谢 韬,魏秀丽,等.冬凌草化学成分的研究[J].中草药,2007,38(1):25-27.endprint

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