天然中药麦冬化学成分的研究

　摘要

目的：研究麦冬须根的化学成分。方法：运用经典色谱学方法，如硅胶、ODS、RP-18、凝胶SephadexLH-20、大孔树脂HPD-100等，从药用植物麦冬须根中分离纯化单体化合物，以高效液相色谱法(HPLC)和薄层色谱法(TLC)进行检识及液相分析；通过光谱学方法，如质谱(ESI)、核磁共振(NMR)等波谱技术综合解析，推导出化合物的分子式，计算不饱和度，再根据基团特征信号及类型化合物骨架信号推断鉴定化合物结构。结果：从麦冬须根中分离纯化出6个单体化合物，包含2个甾体皂苷，2个高异黄烷酮，2个芳环酯，经文献检索对比，均为已知化合物。分别鉴定为：麦冬皂苷C(ophiopojaponin C，1)、麦冬慈溪皂苷A(cixi-ophiopogon A，2)、麦冬黄烷酮C(ophiopogonanone C，3)、8-醛基异麦冬黄烷酮B(8-formylophiopogonanoneB，4)、对苯二甲酸-(2-乙基己基)己酯(5)、邻苯二甲酸-二丁酯(6)。

　关键词：麦冬须；化学成分；分离纯化；甾体皂苷；黄烷酮；结构鉴定

1麦冬须中化学成分的研究概况

自2019年新型冠状病毒流行以来，我国推出的31个防治中药方中中药材麦冬的使用频率排名第四。显然，麦冬的化学成分在新冠肺炎的治疗中发挥着主导作用，因而也受到了国际社会新一波的广泛关注。而麦冬须为植物中药麦冬的干燥须根，是百合科沿阶草属多年生常绿草本植物，叶呈禾叶状，基生成丛，苞片披针形，先端渐尖，茎短根粗，中间或近末端常膨大成椭圆形或纺锤形的小块根，种子球形，花期5-8月，果期8-9月。麦冬须的产地在我国分布广泛，主产于江浙一带地区，四川、福建、安徽等地也有分布；根据产地不同，又将麦冬分为了浙麦冬须、川麦冬须、湖北麦冬须[1]。

麦冬须味甘、微苦，性微寒，具有养阴生津，清心润肺、止咳的功效，用于治疗肺燥干咳、虚痨咳嗽、阴虚劳嗽、喉痹咽痛、津伤口渴、内热消渴、心烦失眠、肠燥便秘，是古方“生脉散”的主要成分之一，目前临床上常用的中药制剂中含麦冬的有参麦散(生脉散)、参麦注射液和生脉注射液，临床上用于治疗心脑血管等疾病[2][3]。

通过现代药理研究发现，麦冬具有抗心肌缺血、抗血栓、抗肿瘤、降血糖、抗衰老、抗辐射等作用。其中，具有药理活性的化学成分主要为甾体皂苷类、高异黄酮类、多糖类、挥发油类化合物[4]。文献调研发现，麦冬中主要发挥药效作用的是皂苷类和黄酮类的化学成分[7]。麦冬须根常被认为是药材麦冬的“弃品”，本课题选取麦冬须根作为研究对象，基于对麦冬化学成分的研究的调研，对麦冬须根进行深入的植物化学成分研究，揭示其可替代麦冬入药的物质基础，为其进一步的有效利用提供有利支撑。

1.1甾体皂苷类

甾体皂苷类化合物是一类天然药用植物中重要的化学成分，具有广泛的药理作用和显著的生物活性，尤其是在临床上常用于治疗心脑血管方面的相关疾病。此外，在抗肿瘤、免疫调节、降血糖等方面也表现出显著的活性[8]。根据报道，世界上近150种植物中含有200多种天然甾体皂苷，而麦冬就是这些植物中富含甾体皂苷的佼佼者，目前从其中分离得到了72种甾体皂苷[4]。通过研究表明，麦冬须中甾体皂苷的基本化学结构类型分为螺甾型和呋甾型两类[3]。

图1.代表甾体皂苷结构类型骨架

　　1.2高异黄酮类

通过国内外研究表明，中国药典2020年版中收载的麦冬类药材有麦冬和山麦冬两种[1]，通过TLC鉴别两类中药材在化学成分的不同，发现二者具有明显的化学成分含量差异。麦冬中含甾体皂苷和高异黄酮两类化学成分，而山麦冬中只含有甾体皂苷类成分，不含高异黄酮类成分，所以高异黄酮类化学成分也成为了鉴别两种中药材的重要指标成分[5][6]。

1.3其他成分

除上述两种麦冬须中重要的活性化学成分外，麦冬须中还含有多糖、挥发油、豆甾醇，β-谷甾醇等化学成分，其中，麦冬须中的多糖成分具有保护脑缺血损伤、降血糖、增强免疫力、抗衰、抗敏等多种生物活性[7]。而其他的化学成分如酚类、有机酸、糖苷等也发挥着较为重要的药理作用。

　2麦冬须中活性成分的实验研究

　　2.1实验的仪器与材料

　2.2麦冬须中活性成分的提取、分离纯化

　　2.2.1提取的实验部分

将麦冬须药材(1500.0kg)粉碎后，在室温下，用75%乙醇溶液冷浸3天，反复浸泡三次，然后合并浸提液，减压蒸馏，干燥得到5.0kg麦冬须药材浸膏。预先处理好大孔树脂柱(HPD-100)，把浸膏溶解后装入其中，分别以不同浓度的乙醇溶液(20%、60%、95%)进行洗脱划段，得到60%乙醇洗脱部分1.5kg[9][10]。

　2.2.2分离纯化的实验部分

60%乙醇洗脱部分1.5kg用100–200目的硅胶拌样，200–300目的硅胶装柱，以CHCl3-CH3OH为洗脱剂，进行20:1-0:1的梯度洗脱，通过薄层色谱(TLC)进行化合物检识，然后合并相同组分，得到48个部分Fr.1–48。

Fr.46~48(600.0g)部分用硅胶柱进行层析划段，以CHCl3-CH3OH为洗脱剂，进行20:1–0:1的梯度洗脱，合并相同组分，得到9个部分Fr.C1–9；Fr.C4(140.0g)部分经反相ODS进行层析划段，以反向硅胶RP-18为固定相，以C2H6O/H20为流动相，进行55:45–100:0的梯度洗脱，合并相同组分，得到4个组分(Fr.C4-1–C4-4)；Fr.C4-2(47.0g)部分用硅胶柱进行层析划段，以CH2Cl2-CHCl3-CH3OH为洗脱剂，进行12:18:1–0:0:1梯度洗脱，合并相同得到7个组分(Fr.C4-2-1–C4-2-7)；Fr.C4-2-3(1.5g)分别经凝胶(LH-20)，甲醇洗脱，HPLC制备得到化合物1(23.4mg)和2(23.4mg)。

Fr.2(取约60.0g)部分用硅胶柱进行层析，以PE-EA为洗脱剂，进行200:1–0:1的梯度洗脱，合并相同后得到12个部分Fr.md-2-1~md-2-12；Fr.md-2-1(10.6g)部分经硅胶柱进行层析划段，以PE-EA为洗脱剂，进行200:1–0:1的梯度洗脱，合并相同组分后得到3个组分(Fr.md-2-1-1–md-2-1-3)；Fr.md-2-1-3(4.0g)部分用凝胶(LH-20)，用丙酮试剂进行洗脱，得到4个部分(Fr.md-2-1-3-1–md-2-1-3-4)，得到化合物5(41.9mg)；Fr.md-2-8(2.0g)用正相硅胶柱进行层析划段，以PE-EA为洗脱剂，进行100:1–0:1的梯度洗脱，然后合并相同组分，其中Fr.md-2-8-2(1.8g)有蓝色主点存在，经HPLC制备得到化合物6(396.4mg)；Fr.md-2-9(5.0g)用硅胶柱进行层析划段，以PE-EA为流动相，进行30:1–0:1的梯度洗脱，合并相同组分，得到7个组分(Fr.md-2-9-1–md-2-9-7)；Fr.md-2-9-6(600mg)分别经凝胶(LH-20)，丙酮洗脱，得到4个组分(Fr.md-2-9-6-1–md-2-9-6-4)，其中Fr.md-2-1-3(4.0g)经HPLC分析取100mg，经HPLC制备得到化合物3(51.5mg)和4(17.3mg)。

3麦冬须中化合物的结构鉴定

　　3.1概述

运用色谱学方法(硅胶、ODS、RP-18、SephadexLH-20、HPD-100等)从麦冬须根的75%醇提物中分离纯化6个单体化合物，通过光谱学方法(ESI、NMR等)解析鉴定了化合物结构。其中两个皂苷，两个高异黄酮，两个酯类化合物。

1、C44H70O18

2、C44H70018

3、C19H16O7

4、C19H18O6

5、C24H38O4

6、C16H22O4

　3.2已知化合物的结构鉴定

化合物1：ophiopojaponin C

　　白色粉末，易溶于甲醇，具有发泡性。通过附图3的ESI-MS图谱可以得到该化合物的分子离子峰m/z931[MH]–，推断出该化合物的分子式为C44H70O18；计算不饱和度为10，结合附图1和附图2的NMR图谱分析，从1H-NMR的图谱数据中分析得到δ5.26为烯氢信号，δ1.61是糖的甲基质子信号，δ0.79，δ0.89，δ1.05，δl.23为苷元上的4个甲基质子信号，δ4.81，δ4.90，δ6.15是糖基上的3个端基质子信号。13C-NMR(MeOH，150MHz)：δ17.4，20.2，19.5，9.9，18.7，100.0，102.1，105.9可以基本确定该化合物的结构骨架，δ140.30和122.48表明有双键的存在，δ109.69(C-22)与δ17.40(C-27)信号说明了该化合物为螺甾类化合物，δ87.87(C-14)，δ90.62(C-16)与δ91.23(C-17)说明C-14位，C-17位均有羟基存在，推导出该化合物的结构式如上图所示。经过文献检索比对，确定化合物1为已知化合物麦冬皂苷C(Ophiopojaponin C)[11][12]。

化合物2：cixi-ophiopogon A

　　白色无定形粉末，易溶于甲醇，具有发泡性。通过附图6的ESI-MS图谱可以得到该化合物的分子离子峰m/z931[MH]–，推断出该化合物的分子式为C44H70O18；根据公式计算出不饱和度为10，结合附图4和附图5的NMR图谱分析，从1H-NMR中可看出该化合物与麦冬皂苷C具有的相似的质子信号，说明两个化合物的构型十分相似。13C-NMR(Me OH，150MHz)：δ9.8，δ17.4，δ19.5，δ20.2为4个苷元上甲基碳信号，δ18.7是糖基上的甲基碳信号，δ99.8，δ102.46，δ105.48是糖端基上3个碳信号，δ140.1和δ122.4表明有两个双键的存在；δ109.6(C-22)与δ17.3(C-27)信号说明了该化合物也是螺甾类化合物；δ87.8(C-14)，δ90.5(C-16)与δ91.1(C-17)说明C-14位，C-17位均有羟基存在，推导出该化合物的结构式如图所示。经过文献检索比对，确定化合物2为已知化合物麦冬慈溪皂苷A(cixi-ophiopogon A)[13][14]。

化合物3：Ophiopogonanone C

　　白色针状晶体，易溶于丙酮，甲醇。通过附图9的ESI-MS图谱可以得到该化合物的分子离子峰m/z355[MH]–，推断出该化合物的分子式C19H16O7，根据公式计算出不饱和度为12，结合附图7和附图8的NMR图谱分析，从1H-NMR中可以明显的看出有一个甲氧基，δ5.97是明显的甲氧基；1H-NMR(CDCl3，500MHz)：δ4.29，δ4.46，δ2.92显示为异黄酮的骨架信号。此外，次甲基信号δ2.72，δ3.22，以及ABX系统的信号：δ6.68，δ6.73，δ6.78。加上；两个羟基信号δ12.92和δ12.98推导出该化合物的结构式如图所示。经过文献检索比对，确定化合物3为已知合物麦冬黄烷酮C(Ophiopogonanone C)[15]。

化合物4：8-formylophiopogonanoneB

　　白色针状晶体，易溶于丙酮，甲醇。通过附图12的ESI-MS图谱可以得到该化合物的分子离子峰m/z341[MH]–，推断出该化合物的分子式C19H18O6，根据公式计算出不饱和度为12，结合附图10和附图11的NMR图谱分析，从1H-NMR中可以明显的看出有一个甲氧基，δ5.97是明显的甲氧基；1H-NMR(CDCl3，500MHz)：δ4.29，δ4.46，δ2.92显示为异黄酮的骨架信号。此外，次甲基信号δ2.72，δ3.22，以及ABX系统的信号：δ6.68，δ6.73，δ6.78。加上；两个羟基信号δ12.92和δ12.98推导出该化合物的结构式如图所示。经过文献检索比对，确定化合物4为已知合物8-醛基异麦冬黄烷酮B(8-formylophiopogonanone B)[16]。

化合物5：dioctyl terephthalate

　　白色粉末，易溶于甲醇。通过附图15的ESI-MS图谱可以得到该化合物的分子离子峰m/z605[MH]–，推断出该化合物的分子式C24H38O4，根据公式计算出不饱和度为6，结合附图13和附图14的NMR图谱分析，13CNMR(MeOH，125MHz)δC:11.0，14.0，22.9，23.9，28.9，30.5，38.9，67.7，76.7，77.0，77.2，129.4，134.2，165.9可确定基本骨架结构，从1H-NMR中可以明显的看出两个羰基(δ1.46)和醚键(δ4.27)，推导出该化合物的结构式如上图所示。经过文献检索，确定化合物5为已知化合物对苯二甲酸-(2-乙基己基)己酯[17]。

化合物6：dibutyl phthalate

　　棕色油状物，易溶于甲醇。通过附图18的ESI-MS图谱可以得到该化合物的分子离子峰m/z315[MH]–，推断出该化合物的分子式C16H22O4，根据公式计算出不饱和度为6，结合附图16和附17的NMR图谱分析，13CNMR(Me OH，125MHz):δ167.7，132.3，130.9，128.8，65.5，30.5，19.1，13.7可确定基本骨架结构，从1H-NMR中可以明显的看出有两个羰基(δ1.46)和醚键(δ4.27)，从而推导出该化合物的结构式如上图所示。经过文献检索，确定化合物6为已知化合物邻苯二甲酸-二丁酯[18]。

　4实验结果与讨论

实验中使用经典色谱学方法(硅胶、反相ODS、RP-18、葡聚糖凝胶SephadexLH-20、大孔树脂HPD-100等)，达到了对麦冬须中具有药理活性的化学成分的提取、分离和纯化等实验研究。

从麦冬须中分离纯化出6个化合物，对每个单体化合物进行结构鉴定之后，发现其中包括2个螺甾皂苷类化合物，2个Ⅰ型高异黄烷酮类化合物，2个芳环酯类化合物。

螺甾皂苷类化合物极性小，微溶于水，易溶于甲醇溶液。芳环酯类化合物极性相对更小，但亲脂性强，实验中在乙酸乙酯中的溶解性很好，分离纯化时多采用石油醚-乙酸乙酯作为流动相。

实验中，对化合物的结构鉴定主要采用ESI和NMR波谱技术，通过ESI确定化合物的分子离子峰、分子式，然后计算出不饱和度，再结合13C-NMR和1H-NMR核磁波谱综合解析确定化合物的分子结构式，并比对文献确定其结构的准确性。

　参考文献

[1]中国药典[S].一部.2020.

[2]赵佳琛，王艺涵，翁倩倩，金艳，张卫，彭华胜，蔡秋杰，李兵，杨洪军，张华敏，詹志来.经典名方中麦冬的本草考证[J].中国现代中药，2020，2208:1381-1392.

[3]赵振彪，王辉，刘歌，蒋亚丽，董帅.麦冬药性与功用考证[J].中医药导报，2019，2505:82-85.

[4]迟宇昊，李暘，申远.麦冬化学成分及药理作用研究进展[J].新乡医学院学报，2021，3802:189-192.

[5]王丽，杨乾展，张加余，李宁，韩丽娟.川、浙麦冬质量差异研究概况[J].亚太传统医药，2021，1706:193-197.

[6]肖旭坤，阮洪生.浙麦冬与川麦冬差异性研究进展[J].中国野生植物资源，2019，3806:57-61.

[7]范明明，张嘉裕，张湘龙，王顺.麦冬的化学成分和药理作用研究进展[J].中医药信息，2020，3704:130-134.

[8]刘奕训.川麦冬中甾体皂苷类成分的研究[D]，2013

[9]朱永新，严克东，涂国士.麦冬中高异黄酮的分离和鉴定.药学学报.198822(9):679-684.

[10]刘晓梅，李沛霞，甘蓝湘，晋艳，黄毅，江洪波，金虹.川麦冬须根总黄酮和总皂苷提取和富集工艺研究[J].天然产物研究与开发，2020，3208:1285-1294.

[11]孟铃芝.麦冬化学成分研究[C].长春中医药大学.1994-2021.

[12]Hao-Fu Dai,Shi-Ming Deng,Ning-Hua Tan,Jun Zhou.A new steroidal glycosi de from Ophiopogon japonicus(Thunb)Ker-Gawl.J.Integrative.Plant Bio.2005,47(9):1148-1152.

[13]陈纪军，朱祯禄，罗士德.慈溪麦冬苷A和B的结构.云南植物研究.2000，22(11):97-102.

[14]Chen J J,Zhu Z L,Luo S D.Cixi-ophiopogon A and B C27 steroidal glycosides from Ophiopogon japonicas[J].Plant Divers Resources,2000,22(1):97-102.

[15]Jin-Ming Chang,Chien-Chang Shen,Yu-Ling Huang et al.Five new Homoisoflavonoids from the Tuber of Ophiopogon japonicus.[J]Nat Prod.2006,5:1731-1733.

[16]Chang-Xin Zhou,Li Zhou,Jian-Xia Mo et al.Homoisoflavonoids from Ophiopogon japonicas[J].Helv Chim Acta,2013,96(7):1397-1405.

[17]曲新颜，顾谦群，崔承彬等.海洋来源的放线菌3295代谢产物的结构鉴定及抗肿瘤活性(Ⅰ)[J].中国海洋药物，2004，23(6):1-4.

[18]李小辉，袁名睿，陆雪萍，陆礼和，李战国，梅双喜，王京昆，董汛.麦冬的化学成分研究[J].中草药，2021，5213:3804-3809.

　致谢

首先，衷心感谢我的带教老师，很荣幸能被选中成为他的实习生，并给了我一个近距离接触临床药物研发的科研机会，并在论文的撰写上给予了我宝贵的专业修改建议，帮助我完成了毕业论文的最终定稿。其次，也要特别的感谢我的带教学长，是他严谨的科研态度，新颖的科研思想，实事求是的精神，认真负责、精益求精的工作态度深深地影响了我，是他几个月以来精心指导和培养才有了我今天在专业技能上的提高，感谢他在忙碌的工作之余，利用休息时间帮助我修改毕业论文，给予我专业的意见和指导。

感谢师姐在实习工作和生活中给予的支持和照顾。在这里，也要感谢学校四年来对我的培养，为我提供了很多学习的平台和机会，也向给予我关心、指导和帮助的同实验室师兄、师姐、同学、朋友们致以最诚挚的感谢！感谢我的父母在学习和生活中给予我的支持和鼓励，尽他们所能给我想要的，为我提供了最好的生活物质保障！

天然中药麦冬化学成分的研究

价格 ¥9.90 发布时间 2024年3月1日

下载查看全文内容

已付费？登录 或 刷新