西南菝葜的化学成分研究

Studies on the Chemical Constituents of Rhizomes of Smilax bockii Warb.

摘要: 目的：研究西南菝葜的化学成分。方法：利用多种色谱层析方法分离化学成分，通过ESI-MS/MS及NMR等波谱方法鉴定结构。结果：共分离鉴定出12种化合物，依次是薯蓣皂苷元(1)、邻苯二甲酸-双-2乙基已酯(2)、香菜内酯(3)、山萘酚(5)、双氢山萘酚(6)、槲皮素(7)、双氢槲皮素(8)、大豆脑苷II(9)、芝麻脑苷(10)、异黄杞苷(11)、5-O-β-D-葡萄糖-山萘酚(12)、5-O-β-D-葡萄糖-双氢山萘酚(13)。结论：化合物2、3、9、10为首次从金刚藤中分离得到的化合物。

Abstract: Objective: To study the chemical constituents of rhizomes of Smilax bockii Warb. Methods: The constituents were isolated and purified by colunm chromatography and preparative TLC. Their structures were identified on the basis of comprehensive spectroscopic methods including ESI-MS and spectral data (1H, 13C-NMR). Results: Twelve compounds were isolated and identified as dios-genin (1), phthalic acid derivative (2), coriander lactone (3), resveratrol (4), kaempferol (5), di-hydro kaempferol (6), quercetin (7), dihydroquercetin (8), soya cerebroside II (9), sesame cere-broside (10), isoengelitin (11), kaempferol 5-O-β-D-glucopyranoside (12), and dihydrokaempferol 5- O-β-D-glucopyranoside (13). Conclusion: Compounds 2, 3, 9, 10 were isolated from the genus Smilax for the first time.

1. 引言

西南菝葜，又名金刚藤，为百合科植物西南菝葜(Smilax bockii Warb.)的根茎，分布中国西南部及西藏等地[1] 。西南菝葜在湖南西部地区广泛分布，是湘西侗民族的常用药材，可用来治疗风湿腰腿痛，跌打损伤，瘰疬。为了开发利用西南菝葜的药用资源，作者对其根茎的乙醇提取物的化学成分进行了研究，通过硅胶柱层析、薄层制备等分离方法，采用液质联用和核磁共振波谱等解析技术分离鉴定出13个化合物，其中有4个化合物为首次本属植物中分离得到。

2. 仪器、试剂与药材

Bruker AV-600核磁共振仪(TMS内标)，LCMS-8050岛津液相色谱质谱仪，XRC-1型显微熔点仪，Bruker BioTOF Q高分辨质谱仪，薄层层析硅胶GF₂₅₄ (青岛海洋化工厂)和柱层析硅胶(160-200，200-300目)，其它试剂(分析纯)，金刚藤药材Smilax bockii Warb.购于湖南怀化龙源药业有限公司。

3. 提取分离

西南菝葜根茎(5 kg)粉碎后用85%乙醇回流提取3次，提取液减压回收得到浸膏分散于5升水中溶解，依次用水饱和的石油醚、正丁醇萃取3次，正丁醇萃取部分215 g以不同比例的石油醚–丙酮梯度洗脱，经TLC检测合并分为A-H组分。这些组分再通过硅胶层析分离及重结晶后，依次得到：1 (0.6 g)，2 (25 mg)，3 (84 mg)，4 (0.8 g)，5和6的混合物(2.1 g)，7和8的混合物(1.3 g)，9 (65 mg)，10 (90 mg)，11 (2.5 g)，12和13的混合物(3 g)。

4. 结构鉴定

化合物1，无色针晶，mp 240℃~245℃，ESI-MS：m/z 415[M + H]⁺。10%硫酸乙醇显色呈紫色，与薯蓣皂苷元对照品TLC分析，多种溶剂系统下Rf值一致，混合熔点不下降，因此该化合物确定为薯蓣皂苷元(diosgenin)。

化合物2，无色晶体，ESI-MS：m/z 391[M + H]⁺。¹H-NMR (DMSO-d₆, 600 MHz)，δ：7.75 (2 H, dd, J = 6.0, 3.0 Hz.H-3,6)，7.65 (2 H, dd, J = 6.0, 3.0 Hz.H-4,5)，4.21 (4H, brd, J = 6.0 Hz, H-1',1'')，1.69 (2 H, m, H-2',2'')，1.29~1.44 (16 H, m, 8 × CH₂)，0.89 (6 H, t, J = 3.6 Hz, H-6',6'')，0.92 (6 H, t, J = 4.2 Hz, H-b',b'')，¹³C NMR (DMSO-d₆, 150 MHz) δ：168.5 (C=O)，133.9 (C-1,2)，132.5 (C-3,6)，130.2 (C-4,5)，68.9 (C-1',1'')，40.2 (C-2',2''), 31.8 (C-3',3'')，30.5 (C-4',4'')，24.2 (C-5',5'')，14.9 (C-6',6'')，25.0 (C-a',a'')，11.9 (C-b',b'')；与文献比较，该化合物确定为邻苯二甲酸-双-2乙基已酯[2] 。

化合物3，无色晶体，ESI-MS：m/z 547[M + H]⁺。¹H-NMR (DMSO-d₆) δ：5.36 (1 H, dd, J = 6.6, 7.2, H-3)，5.32 (1 H, m, H-4)，4.13 4.00 (2 H, d, J = 7.2 Hz)，2.73(1 H, brm)，2.33 (2 H, m, H2-6)，2.13(4 H, m, 2 × CH2)，1.47 (4 H, m, 2 × CH2)，1.28 (52 H, brs,26 × CH2)，0.85 (3 H, t, J = 6.3, Me-37)；¹³C NMR (DMSO-d₆，150 MHz)，δ：174.47 (C-1), 129.64 (C-3)，127.73 (C-4)，70.00 (C-5)，33.65 (C-2)，31.34 (C-6)，30.87 (CH₂CH₃)，28.96 (n × CH₂)，28.66 (4 × CH₂)，26.59 (CH₂)，25.20 (CH₂)，24.90 (CH₂)，21.67 (CH₂)，13.86 (Me-37)；分子式确定为C₃₇H₇₀O₂，与文献比较，该化合物确定为香菜内酯(coriander lactone) [3] 。

化合物4，无色针晶，mp 255℃~257℃，ESI-MS：m/z 227[M-H]^－。紫外灯下有蓝紫色荧光，与白藜芦醇对照品TLC分析，多种溶剂系统下Rf值一致，该化合物确定为白藜芦醇(resveratrol) [4] 。

化合物5、6，作为混合物分离得到，淡黄色粉末，mp 290℃~291℃。ESI-MS：m/z 287、289[M + H]⁺；285、287[M-H]^－。混合物5、6在¹H-NMR和¹³C-NMR的信号強度积分比例约为4:1，碳谱中化合物5 ¹³C-NMR (CD₃COCD₃, 150 MHz) δ：147.4 (C-2)，137.0 (C-3)，176.9 (C-4)，158.2 (C-5)，99.5 (C-6)，165.3 (C-7)，94.9 (C-8)，162.6 (C-9)，104.6 (C-10)，123.8 (C-1')，130.9 (C-2', 6')，116.2 (C-3',5')，160.5(C-4')；碳谱中化合物6¹³C-NMR (CD₃COCD₃，150 MHz) δ：84.7 (C-2)，73.5 (C-3)，198.5 (C-4)，164.8 (C-5)，97.6 (C-6)，168.1 (C-7)，96.4 (C-8)，164.4 (C-9)，101.8 (C-10)，129.6 (C-1')，130.6 (C-2',6')，116.1 (C-3',5')，159.2 (C-4')。其¹H-NMR数据亦与文献比较，化合物5确定为山萘酚[5] ，化合物6确定为双氢山萘酚[5] 。化合物7、8，作为混合物分离得到，淡黄色粉末，mp 265℃~270℃。ESI-MS：m/z 303，305 [M + H]⁺；301，303[M-H]^－。化合物7、8在¹H-NMR和¹³C-NMR的信号強度积分比例约为2:1，碳谱中化合物7 ¹³C-NMR (CD₃COCD₃, 150 MHz) δ：147.9 (C-2)，136.4 (C-3)，176.2 (C-4)，157.5 (C-5)，98.7 (C-6)，164.5 (C-7)，94.0 (C-8)，161.6 (C-9)，103.8 (C-10)，123.5 (C-1’)，115.2 (C-2’)，145.2 (C-3’)，148.3 (C-4’)，116.3 (C-5’)，121.2 (C-6’)。碳谱中化合物7 ¹³C-NMR (CD₃COCD₃, 150 MHz) δ：83.8 (C-2)，72.6 (C-3)，197.6 (C-4)，164.6 (C-5)，95.7 (C-6)，167.3 (C-7)，96.7 (C-8)，163.7 (C-9)，101.2 (C-10)，129.2 (C-1’)，115.7 (C-2’)，145.9 (C-3’)，146.5(C-4’)，115.7 (C-5’)，120.4 (C-6’)。其¹H-NMR数据亦与文献比较，化合物7鉴定为槲皮素[5] ，化合物8鉴定为双氢槲皮素[6] 。

化合物9，白色粉末，mp 182℃~188℃。ESI-MS：m/z 714.5[M + H]⁺，确定分子式为C₄₀H₇₅NO₉。¹H-NMR (CD₃COCD₃)中δ 1.25~1.35有强(CH₂)n的信号，δ 0.87 (6 H, t)为2个末端甲基信号，δ 5.45 (2 H, m)，5.42 (2 H, m)为4个烯氢信号，7.69 (1 H, brd, J = 9.0 Hz)为1个仲酰胺信号，3.80 (1 H, d, J = 11.5 Hz)，3.75 (1 H, d, J = 11.5 Hz)为1位上的两个氢信号，4.10 (1 H, m)，为2位上的氢信号，3.93，3.85，3.60，3.55，2.84，2.75分别是糖元上1”~6”位上的氢信号；¹³C-NMR (CD₃COCD₃) δ_C：69.2 (C-1)，55.4 (C-2)，73.4 (C-3)，129.1 (C-4)，129.6 (C-5)，34.5 (C-6)，32.6 (C-7)，127.9 (C-8)，128.7 (C-9)，32.6 (C-10)，29.0 (C-11)，29.6~30.2 (C-12~15)，32.2 (C-16)，23.3 (C-17)，14.4 (C-18)，173.9 (C-1’)，72.0 (C-2’)，34.6 (C-3’)，25.6 (C-4’)，29.6~30.2 (C-5’~21’)，32.2 (C-22’)，23.3 (C-23’)，14.4 (C-24’)，104.4 (C-1”)，74.1 (C-2”)，76.6 (C-3”)，71.1 (C-4”)，76.2 (C-5”)，59.7 (C-6”)；¹H-NMR与¹³C-NMR数据与文献比较，化合物9确定为大豆脑苷II [7] 。

化合物10，白色粉末，mp 182℃~188℃。ESI-MS：m/z 842.5[M + H]⁺，确定分子式为C₄₈H₉₁NO₁₀。¹H-NMR (CD₃COCD₃, 600 MHz)中δ 1.25~1.35有强(CH2)n的信号，δ 0.88 (6 H, t)为2个末端甲基信号，δ 5.73 (2 H, m)，5.69 (2 H, m)为4个烯氢信号，7.05 (1 H, brd, J = 10.5 Hz)为1个仲酰胺信号，3.80 (1 H,d, J = 11.5 Hz)，3.75 (1 H, d, J = 11.5 Hz)为1位上的两个氢信号，4.05 (1 H, brd, J = 9.0 Hz)为2位上的氢信号，3.93，3.85，3.55，3.50，2.64，2.51分别是糖元上1”~6”位上的氢信号；¹³C-NMR(CD₃COCD₃, 150 MHz) δ_C：72.4 (C-1)，54.7 (C-2)，75.7 (C-3)，72.5 (C-4)，131.1 (C-5)，130.9 (C-6)，32.3 (C-7)，26.5 (C-8)，130.6 (C-9)，130.5 (C-10)，26.8 (C-11)，33.2 (C-12)，29.6~30.2 (C-13~15)，33.0 (C-16)，23.7 (C-17)，14.8 (C-18)，173.9 (C-1’)，72.6 (C-2’)，34.6 (C-3’)，25.6 (C-4’)，29.6~30.2 (C-5’~21’)，33.0 (C-22’)，23.7 (C-23’)，14.8 (C-24’)，103.6 (C-1”)，75.4 (C-2”)，76.6 (C-3”)，72.3 (C-4”)，76.4 (C-5”)，59.0 (C-6”)；¹H-NMR与¹³C-NMR数据与文献比较，该化合物确10定为芝麻脑苷[7] 。

化合物11淡黄色粉末，mp 304℃~307℃。ESI-MS：m/z 433[M-H]⁻，确定分子式为C₂₁H₂₂NO₁₀。¹H-NMR (DMSO-d₆, 600 MHz) δ：5.93 (1 H, d, J = 2.2 Hz, H-6)，5.96 (1 H, d, J = 2.2 Hz, H-8)，7.26 (2 H, d, J = 8.4 Hz, H-2’, 6’)，6.75 (2 H, d, J = 8.4 Hz, H-3’, 5’)，5.62 (1 H, d, J = 2.4 Hz, H-2)，4.17 (1 H, d, J = 2.4 Hz, H-3)，4.75 (1 H, brs, H-1”)，0.80 (1 H, d, J = 6.0 Hz, H-6”)；¹³C NMR (DMSO-d₆, 150 MHz) δ：δ 192.9 (C-2)，167.0 (C-7)，163.9 (C-4’)，162.6 (C-9)，157.2 (C-5)，127.8 (C-2’6’)，125.8 (C-1’)，114.9 (C-3’5’)，100.2 (C-10)，98.6 (C-1”)，96.3 (C-6)，95.2 (C-8)，80.1 (C-2)，73.1 (C-3)，71.2 (C-4”)，70.2 (C-3”)，70.1 (C-2”)，69.0 (C-5”)，17.6 (C-6”)；¹H-NMR、¹³C-NMR与文献比较，该化合物确定为异黄杞苷[8] 。

化合物12、13，作为混合物分离得到，淡黄色粉末，mp 261℃~262℃。化合物12、13在¹H-NMR和¹³C-NMR的信号强度积分比例约为1:2，碳谱中化合物12 ¹³C-NMR (CD₃COCD₃, 150 MHz) δ：143.4 (C-2)，137.1 (C-3)，171.9 (C-4)，158.3 (C-5)，103.1 (C-6)，157.3 (C-7)，97.0 (C-8)，162.2 (C-9)，106.2 (C-10)，121.4 (C-1’)，129.0 (C-2’, 6’)，115.4 (C-3’, 5’)，158.3 (C-4’)，103.8 (C-1”)，73.8 (C-2”)，77.1 (C-3”)，75.8 (C-4”)，69.1 (C-5”)，60.6 (C-6”)。化合物13的碳谱¹³C-NMR (CD₃COCD₃, 150 MHz) δ：83.8 (C-2)，72.6 (C-3)，197.6 (C-4)，164.6 (C-5)，95.7 (C-6)，167.3 (C-7)，96.7 (C-8)，163.7 (C-9)，101.2 (C-10)，129.2 (C -1’ )，115.7 (C-2’)，145.9 (C-3’)，146.5 (C-4’)，115.7 (C-5’)，120.4 (C-6’)。其¹H-NMR、¹³C-NMR与文献比较，化合物12确定为5-O-β-D-葡萄糖-山萘酚[9] 、化合物13确定为5-O-β-D-葡萄糖-双氢山萘酚[10] 。

基金项目

湖南省科技计划项目：编号：2012FJ4293；湖南省高校产业化培育项目，编号：11CY013；民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室开放项目：编号：HHUW2011-65。