南丹參化學成分研究*

趙璐瑤,陳心雨,鄭浩東,邊 櫻,張志君

(湖北科技學院醫學部藥學院,湖北 咸寧 437100)

南丹參(SalviabowleyanaDunn)為唇形科鼠尾草屬植物,多年生草本,高約1m。根莖粗短肥厚,外表紅色,根數條,圓柱形,微卷曲,輪傘花序8至多花,組成14～30cm頂生總狀花序或總狀圓錐花序。通常生長在山地、山谷、路旁、林下或水邊。主產于浙江、湖南、江西、福建、廣東和廣西等南部地區[1],具有活血化瘀和抗氧化作用[2]。南丹參的植株形態和丹參相似,不同之處是它的根部比丹參較細小,根系沒丹參發達,南丹參與丹參為同屬植物,它們在外觀、成分、功效等方面相似,在浙江和江西等一些南方地區南丹參當作丹參藥用[3]。但到現在為止,南丹參的研究還不夠全面和深入。因此,本文對南丹參根90%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取部位化學成分進行了研究,從中分離得到11個化合物,其中有6個化合物為首次從該植物中獲得。

1 材料與方法

1.1 儀器

高效液相色譜儀LC300(北京清博華科技有限公司);電子天平FA2004(上海良平科學儀器有限公司);半制備液相色譜儀P230p(大連依利特分析儀器有限公司);RE-2000A型旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠);BRUKER 8040型核磁共振儀(瑞士Bruker公司)。

柱色譜硅膠和薄層硅膠板(青島海洋化工廠);Sephadex LH-20(凝膠Pharmacia有限公司);甲醇、二氯甲烷等試劑(天津歐博凱化工有限公司)。

1.2 藥品

實驗樣品南丹參的根,于2022年4月采集于湖北省咸寧市澄水洞附近,經湖北科技學院藥學院張志君老師鑒定為唇形科鼠尾草屬植物南丹參(Salviabowleyana)。

1.3 實驗方法

將所采南丹參藥材曬干、水洗和烘干,剪斷葉和莖等其他部位得到其干燥根部4.0kg,用90%的乙醇浸泡48h后,加熱回流提取3次(12L×3次),提取時間為5h、4h和2h,合并提取液經過濾并減壓回收溶劑濃縮得到浸膏狀樣品0.502kg?？偨嗉铀?L成懸浮液,用等體積的有機溶劑對其進行三次萃取,依次是石油醚和乙酸乙酯,用旋轉蒸發儀減壓濃縮,回收溶劑,依次得乙酸乙酯部位浸膏57g。乙酸乙酯層總浸膏經硅膠柱層析(100-200目硅膠),以二氯甲烷/甲醇梯度(100∶0,100∶1,50∶1,20∶1,9∶1,8∶2,7∶3)洗脫,結合TLC薄層檢測所得樣品,得到餾分Fr.1-Fr.3。Fr.1(27g)經硅膠柱層析,以二氯甲烷/甲醇梯度(50∶1,9∶1,0∶1)洗脫,得到6個亞餾分Fr.1-1-Fr.1-6。所得餾分Fr.1-4(10.3g)經SephadexLH-20層析,以二氯甲烷/甲醇(1∶1)洗脫,得3個餾分。所得餾分Fr.1-4-2(1.5g)再經半制備型HPLC,33%甲醇/水為流動相,純化得到A(9)(17.3mg,tR=20.89min)。Fr.1-2(1.9g)再經半制備型HPLC,66%甲醇/水為流動相,純化得到E(3)(14.17mg,tR=21.26min),F(2)(39.1mg,tR=22.2min)。Fr.1-3(2.6g)再經半制備型HPLC,49%甲醇/水為流動相,純化得到D(10)(11.52mg,tR=20.89min)。Fr.1-6(4.2g)再經半制備型HPLC,40%甲醇/水為流動相,純化得到B(1)(44.21mg,tR=18.32min)。Fr.2(19g)經硅膠柱層析,以二氯甲烷/甲醇梯度(100∶0,100∶1,50∶1,20∶1,9∶1,8∶2,7∶3)洗脫,得到3個亞餾分Fr.2-1-Fr.2-3。所得餾分Fr.2-2(9.3g)經SephadexLH-20層析,以二氯甲烷/甲醇(1∶1)洗脫,得3個餾分Fr.2-1-Fr.2-3。所得餾分Fr.2-2-1(1.7g)再經制備型和半制備型HPLC,32%甲醇/水為流動相,純化得到G(11)(59.72mg,tR=4.64min),H(7)(66.59mg,tR=6.71min),I(6)(9.97mg,tR=5.92min),J(5)(38.04mg,tR=7.31min)。所得餾分Fr.2-2-2(2.7g)再經制備型和半制備型HPLC,35%甲醇/水為流動相,純化L(8)(15.2mg,tR=9.47min)。Fr.2-1(7.1g)再經制備型HPLC,22%甲醇/水為流動相,純化得到M(4)(10.44mg,tR=10.17min)。南丹參乙酸乙酯部分化合物分離流程示意圖見圖1,化合物1-11結構式見圖2。

圖1 南丹參乙酸乙酯部分化合物分離流程示意圖

圖2 南丹參中分離的化合物結構

2 結 果

化合物1:紅色粉末(C19H18O3),易溶于氯仿、甲醇和丙酮等溶劑。ESI-MSm/z:295.3[M+H]+。在化合物1的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜中,呈現3個雙鍵氫信號δH7.63(1H,d,J=8.1Hz,H-6),7.55(1H,d,J=8.1Hz,H-7),7.22(1H,s,H-16);3個亞甲基氫信號δH3.19(2H,t,J=6.4Hz,H-1),1.80(2H,m,H-2),1.67(2H,m,H-3);以及3個甲基氫信號δH2.26(3H,s,H-17),1.31(6H,s,H-18,19)。其13C-NMR譜中,共顯示19個碳信號,包括2個羰基碳信號δC183.8(C-11),176.0(C-12),10個烯烴碳信號δC161.9(C-14),150.3(C-10),144.6(C-5),141.4(C-16),133.6(C-6),127.6(C-8),126.7(C-9),121.3(C-15),120.4(C-7),120.1(C-13);7個烷基碳信號δC38.0(C-3),34.8(C-4),32.0(C-18),32.0(C-19),30.0(C-1),19.3(C-2),9.0(C-17)。以上波譜數據與文獻[4]基本一致,故鑒定化合物1為丹參酮ⅡA(tanshinone ⅡA)?；衔?的1H NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖3,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖4。

圖3 化合物1的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖

圖4 化合物1的13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖

化合物2:紅色粉末(C19H20O3),易溶于氯仿、甲醇和丙酮等溶劑。ESI-MSm/z:297.1[M+H]+。在1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜中,呈現2個雙鍵氫信號δH7.63(1H,d,J=8.1Hz,H-6),7.49(1H,d,J=8.1Hz,H-7);1組連氧亞甲基氫信號δH4.89(1H,dd,J=9.3,5.7Hz,H-16a),4.36(2H,t,J=9.3Hz,H-16b);4組烷基氫信號δH3.60(1H,m,H-15),3.21(2H,t,J=6.3Hz,H-1),1.79(2H,m,H-2),1.66(2H,m,H-3);以及3個甲基氫信號δH1.36(3H,d,J=6.5Hz,H-17),1.31(6H,s,H-18,19)。其13C-NMR譜中,共顯示19個碳信號,包括2個羰基碳信號δC184.3(C-11),175.7(C-12),8個烯烴碳信號δC170.8(C-14),152.4(C-5),143.7(C-10),132.6(C-6),128.4(C-9),126.3(C-8),122.5(C-7),118.3(C-13);1個連氧烷基碳信號δC81.5(C-16);8個烷基碳信號δC37.8(C-3),34.9(C-4),34.6(C-15),31.9(C-18),31.9(C-19),29.7(C-1),19.1(C-2),18.8(C-17)。以上波譜數據與文獻[5]基本一致,故鑒定化合物2為隱丹參酮(cryptotanshinone)?；衔?的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖5,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖6。

圖5 化合物2的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖

圖6 化合物2的13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖

化合物3:黃色油狀(C20H30O),易溶于氯仿、甲醇和丙酮等溶劑。ESI-MSm/z:286.1[M+H]+。在化合物3的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜中,呈現2個雙鍵氫信號δH6.83(1H,s,H-14),6.63(1H,s,H-11);12組烷基氫信號δH3.11(1H,hept,J=7.0Hz,H-15),2.86(1H,ddd,J=16.9,7.1,1.9Hz,H-7a),2.77(1H,ddd,J=16.9,11.3,7.4Hz,H-7b),2.17(1H,m,H-1a),1.85(1H,ddt,J=11.9,7.4,1.9Hz,H-6a),1.70(1H,m,H-2a),1.60(1H,m,H-6b),1.46(1H,m,H-2b),1.39(1H,dd,J=13.0,3.8Hz,H-1b),1.33(1H,m,H-3a),1.31(1H,dd,J=12.4,2.3Hz,H-5),1.30(1H,m,H-3b);以及5個甲基氫信號δH1.23(3H,d,J=7.0Hz,H-17),1.20(3H,d,J=7.0Hz,H-16),1.17(3H,s,H-20),0.94(3H,s,H-19),0.91(3H,s,H-18)。其13C-NMR譜中,共顯示20個碳信號,包括1組苯環碳信號δC150.8(C-12),148.8(C-9),131.5(C-13),127.4(C-8),126.8(C-14),111.1(C-11);14個烷基碳信號δC50.5(C-5),41.8(C-3),39.0(C-1),37.7(C-10),33.6(C-18),33.5(C-4),29.9(C-7),27.0(C-15),24.9(C-20),22.9(C-17),22.7(C-16),21.8(C-19),19.5(C-2),19.4(C-6)。以上波譜數據與文獻[6]基本一致,故鑒定化合物3為彌羅松酚(ferruginol)?；衔?的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖7,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖8。

圖8 化合物3的13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖

化合物4:黃色粉末(C16H10O6),易溶于氯仿、甲醇和丙酮等溶劑。ESI-MSm/z:298.2[M+H]+。在化合物4的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜中,呈現2個羥基氫信號δH14.81(br s,1H,1-OH),12.64(br s,1H,3-OH);5個雙鍵氫信號δH8.34(m,1H,H-8),8.28(m,1H,H-5),7.82(m,2H,H-6,H-7);以及1個甲氧基氫信號δH4.08(s,3H,H-12)。其13C-NMR譜中,共顯示16個碳信號,包括2個羰基碳信號δC186.9(C-9),181.9(C-10);2組苯環碳信號δC170.1(C-11),167.4(C-3),137.9(C-4a),134.8(C-7),134.6(C-6),133.6(C-10a),133.3(C-8a),127.7(C-8),127.2(C-5),109.8(C-4),109.5(C-2),105.6(C-9a);以及1個甲氧基碳信號δC53.3(C-12)。以上波譜數據與文獻[7]基本一致,故鑒定化合物4為munjistin methyl ester?；衔?的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖9,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖10。

圖9 化合物4的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖

圖10 化合物4的13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖

化合物5:黃色粉末(C17H14O6),易溶于氯仿、甲醇和丙酮等溶劑。ESI-MSm/z:315.2[M+H]+。在化合物5的1H-NMR(400MHz,CD3OD)譜中,呈現出10個雙鍵氫信號δH7.73(d,J=15.9,1H,H-7),7.29(d,J=2.1,1H,H-2'),7.23(d,J=7.3,1H,H-7'),7.13(d,J=2.1,1H,H-2),7.05(dd,J=8.3,2.1,1H,H-6),6.91(dd,J=8.3,2.1,1H,H-6'),6.82(d,J=8.3,1H,H-5),6.75(d,J=8.3,1H,H-5'),6.46(d,J=15.9,1H,H-8),5.63(d,J=7.3,1H,H-8')。其13C-NMR(100MHz,CD3OD)譜中,共顯示17個碳信號,包括1個羧基碳信號δC165.7(C-9);14個雙鍵碳信號δC150.1(C-4),148.9(C-3'),148.9(C-4'),146.9(C-3),146.0(C-7),132.9(C-8'),127.8(C-1'),127.6(C-1),123.4(C-6),122.7(C-6'),117.3(C-2'),116.6(C-5),116.1(C-5'),115.5(C-2),113.7(C-8),113.2(C-7')。以上波譜數據與文獻[8]基本一致,故鑒定化合物5為nepetoidin B?；衔?的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖11,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖12。

圖11 化合物5的1H-NMR(400MHz,CD3OD)譜圖

圖12 化合物5的13C-NMR(100MHz,CD3OD)譜圖

化合物6:黃色粉末(C17H14O6),易溶于氯仿、甲醇和丙酮等溶劑。ESI-MSm/z:315.2[M+H]+。在化合物61H-NMR(400MHz,CD3OD)譜中,呈現出10個雙鍵氫信號δH7.80(d,J=12.8,1H,H-7'),7.67(d,J=15.8,1H,H-7),7.09(d,J=1.6,1H,H-2),7.00(dd,J=8.2,1.6,1H,H-6),6.83(d,J=1.6,1H,H-2'),6.80(d,J=8.2,1H,H-5),6.70(m,2H,H-5',H-6'),6.36(d,J=12.8,1H,H-8'),6.33(d,J=15.8,1H,H-8)。其13C-NMR(100MHz,CD3OD)譜中,共顯示17個碳信號,包括1個羧基碳信號δC166.2(C-9);14個雙鍵碳信號δC150.0(C-4),148.5(C-3'),148.5(C-4'),146.9(C-3),146.6(C-7),135.5(C-8'),127.6(C-1'),127.6(C-1),123.4(C-6),119.6(C-6'),117.3(C-2'),116.6(C-5),116.6(C-5'),115.3(C-2),113.7(C-8),113.6(C-7')。以上波譜數據與文獻[9]基本一致,故鑒定化合物6為(E,E)-nepetoidinB?；衔?的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖13,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖14。

圖13 化合物6的1H-NMR(400MHz,CD3OD)譜圖

圖14 化合物6的13C-NMR(100MHz,CD3OD)譜圖

化合物7:無色針晶狀(C29H44O),溶于氯仿。ESI-MSm/z:437.1[M+Na]+。在化合物7的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜中,呈現出甾醇特征性信號,包括2個角甲基單峰氫信號δH0.68,1.01;3個甲基雙峰信號δH0.81,0.84,0.92;以及1個甲基三峰信號δ0.86。其13C-NMR譜中,共顯示29個碳信號,進一步推斷其為甾醇類化合物。詳細碳譜數據如下δC37.5(C-1),31.9(C-2),72.0(C-3),46.1(C-4),140.9(C-5),121.9(C-6),34.2(C-7),31.8(C-8),50.4(C-9),36.3(C-10),21.2(C-11),40.0(C-12),42.5(C-13),57.0(C-14),24.5(C-15),28.4(C-16),56.3(C-17),12.0(C-18),20.0(C-19),36.1(C-20),19.6(C-21),32.1(C-22),19.0(C-23),29.4(C-24),26.3(C-25),19.2(C-26),23.3(C-27),26.3(C-28),12.2(C-29)。以上波譜數據與文獻[6]基本一致,故鑒定化合物7為β-谷甾醇(β-sitosterol)。1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖15,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖16。

圖15 化合物7的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖

圖16 化合物7的13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖

化合物8:無色針晶狀(C28H50O),溶于氯仿。ESI-MSm/z:397[M+H]+。在化合物8的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜中,呈現出甾醇特征性信號,包括2個角甲基單峰氫信號δH0.62,0.94,3個甲基雙峰信號δ:0.82,0.84,0.91,1.03。其13C-NMR譜中,共顯示28個碳信號,進一步推斷其為甾醇類化合物。δC141.5(C-8),139.9(C-5),135.7(C-22),132.1(C-23),119.7(C-6),116.4(C-7),70.6(C-3),55.9(C-17),54.7(C-14),46.4(C-9),43.0(C-13),41.0(C-4),40.6(C-20),39.2(C-12),38.5(C-1),37.2(C-10),33.2(C-25),32.2(C-2),28.5(C-16),23.2(C-15),21.3(C-11,21),20.1(C-27),19.8(C-26),17.8(C-19),16.4(C-28),12.2(C-18)。以上波譜數據與文獻[10]基本一致,故鑒定化合物8為麥角甾醇(ergosterol)?；衔?的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖17,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖18。

圖17 化合物8的1H-NMR(400MHz,CD3Cl)譜圖

圖18 化合物8的13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖

化合物9:淡黃色油狀(C18H30O2),溶于氯仿。ESI-MSm/z:279[M+H]+。在化合物9的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜中,呈現出6個雙鍵氫信號δH5.36(6H,m,H-9,10,12,13,15,16);6組烷基氫信號δH2.81(4H,m,H-11,14),2.35(2H,t,J=7.2Hz,H-2),2.06(4H,m,H-8,17),1.63(2H,m,H-3),1.27～1.34(8H,m,H-4～7),0.97(3H,t,J=7.7Hz,H-18)其13C-NMR譜中,共顯示18個碳信號,包括1個羧基碳信號δC176.5(C-1);6個雙鍵碳信號δC132.1(C-9),130.4(C-16),128.4(C-12),128.4(C-13),127.9(C-15),127.2(C-10);以及11個烷基碳信號δC34.1(C-2),29.7(C-7),29.3(C-6),29.2(C-5),29.2(C-4),27.3(C-3),25.8(C-8),25.7(C-11),24.8(C-14),20.7(C-17),14.4(C-18)。以上波譜數據與文獻[11]基本一致,故鑒定化合物9為亞麻酸(linolenicacid)?；衔?的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖19,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖20。

圖19 化合物9的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖

圖20 化合物9的13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖

化合物10:淡黃色油狀(C18H32O2),溶于氯仿。ESI-MSm/z:281[M+H]+。在化合物10的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜中,呈現出4個雙鍵氫信號δH5.35(4H,m,H-9,10,12,13);6組烷基氫信號δH2.77(2H,t,J=6.8Hz,H-11),2.34(2H,m,H-2),2.04(4H,m,H-8,14),1.63(2H,m,H-3),1.31(14H,m,H-4,5,6,7,15,16,17),0.89(3Ht,J=7.0Hz,H-18)其13C-NMR譜中,共顯示18個碳信號,包括1個羧基碳信號δC180.2(C-1);4個雙鍵碳信號δC130.3(C-13),130.2(C-9),128.2(C-12),128.0(C-10);以及11個烷基碳信號δC34.2(C-2),31.7(C-16),29.7(C-7),29.5(C-15),29.3(C-6),29.2(C-5),29.2(C-4),27.3(C-8),27.3(C-14),25.8(C-11),24.8(C-3),22.7(C-17),14.2(C-18)。以上波譜數據與文獻[12]基本一致,故鑒定化合物10為亞油酸(linoleicacid)?；衔?0的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖21,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖22。

圖21 化合物10的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖

圖22 化合物10的13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖

化合物11:棕色粉末(C28H26O12),易溶于氯仿、甲醇和丙酮等溶劑。ESI-MSm/z:553.2[M+H]+。在化合物11的1H-NMR(400MHz,CD3OD)譜中,呈現出多個雙鍵氫信號δH7.53(1H,d,J=15.9,H-7'),7.03(1H,d,J=2.0,H-2'),6.93(1H,d,J=8.1,H-6'),6.77(1H,d,J=8.1,H-5'),6.74(1H,d,J=2.0,H-5'),6.69(1H,d,J=8.1,H-5'),6.59(1H,d,J=8.1,H-5'),6.25(1H,d,J=15.9,H-8');2個連氧次甲基氫信號5.17(1H,m,H-8),4.90(1H,m,H-8'');1個連氧甲基氫信號3.69(3H,s,OCH3);以及兩個亞甲基氫信號3.04(2H,m,H-7),3.16(2H,m,H-7'').。其13C-NMR(100MHz,CD3OD)譜中,共顯示28個碳信號,包括1個羧基碳信號δC173.6(C-9),172.2(C-9),168.5(C-9);20個雙鍵碳信號δC149.8(C-4''),149.7(C-4'),148.0(C-4'),147.7(C-3''),146.8(C-7'),146.1(C-3'),145.2(C-3),129.3(C-1),128.7(C-1''),127.6(C-1'),123.2(C-6'),123.1(C-6''),121.8(C-6),117.6(C-5''),117.5(C-2''),117.5(C-2),116.5(C-5'),116.3(C-5),115.2(C-2'),114.4(C-8');1個連氧次甲基碳信號δC74.7(C-8''),74.7(C-8);1個連氧甲基碳信號δC52.7(-OCH3);2個烷基碳信號δC37.9(C-7),37.9(C-7'')。以上波譜數據與文獻[13]基本一致,故鑒定化合物11為salpalaestinin?；衔?1的1H-NMR(400MHz,CDCl3)譜圖見圖23,13C-NMR(100MHz,CDCl3)譜圖見圖24。

圖23 化合物11的1H-NMR(400MHz,CD3OD)譜圖

圖24 化合物11的13C-NMR(100MHz,CD3OD)譜圖

3 討 論

南丹參和丹參這兩種植物在化學成分和藥理作用上存在著很多相似之處[14]。施天慧等[15]對云南丹參化學成分進行含量測定,結果顯示南丹參中總酚酸和丹酚酸B與丹參中含的量接近。有研究[15]表明南丹參中丹酚酸B的含量不僅符合藥典的規定,而且比丹參中丹酚酸B含量高,有可能成為丹參藥材中的優良品種[15]。由此可見,南丹參中化學成分及活性測定有很大的研究潛力,南丹參可以成為丹參這一藥用植物的優質替代資源。

本文主要對鼠尾草屬中的南丹參展開了化學成分的研究。我們從南丹參90%乙醇提取物中分離純化得到11個化合物,其中菲醌類化合物有兩個(1、2),二萜類化合物一個(3),蒽醌類一個(4),有機酸類有三個(5、6、11),甾醇類有兩個(7、8),不飽和脂肪酸類有兩個(9、10)。從南丹參中首次分離出的化合物有6個,分別為:彌羅松酚(3)、munjistinmethylester(4)、(E,E)-nepetoidinB(6)、麥角甾醇(8)、亞麻酸(9)、salpalaestinin(11)。此次實驗從南丹參首次分離得到的6個化合物,在丹參中也存在。根據丹參中活性成分與藥效之間的作用關系,我們可以預測南丹參中存在的與丹參中相同的化學成分也具有相似的藥理作用,為后期對南丹參中化合物的活性研究提供了新的思路和理論基礎。此次實驗對南丹參化學成分的研究進行了補充,為促進鼠尾草屬植物的進一步開發利用提供參考。