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马尾松花粉化学成分的研究

时间:2016-01-15 来源:迅达康兽药

马尾松花粉化学成分的研究
 

李 丽
 

摘 要:目的  研究马尾松花粉的化学成分。方法  采用反复柱色谱法进行分离纯化,根据光谱数据及理化性质鉴定化合物的结构。结果  分离鉴定了11个化合物,分别是β-谷甾醇(Ⅰ)、单硬脂酸甘油酯(Ⅱ)、1-正十六烷酸甘油酯(Ⅲ)、对羟基苯甲醛(Ⅳ)、3-羟基-4-甲氧基苯甲酸(Ⅴ)、3,3′,5,5′,7-五羟基二氢黄酮醇(Ⅵ)、双氢山奈素(Ⅶ)、对羟基苯甲酸(Ⅷ)、3,4-二羟基苯甲酸(Ⅸ)、山奈酚(Ⅹ)、丁二酸(Ⅺ)。结论  化合物Ⅱ~Ⅺ均为首次从马尾松花粉中分离得到。

关键词:马尾松花粉;化学成分;结构鉴定


 

Chemical constituents of Pinus massoniana pollen
 

LI Li


AbstractObjective  To study the chemical constituents of Pinus massoniana pollen. Methods  The compounds were isolated and purified by repeated column chromatography and their structures were identified on the basis of physiochemical properties and spectral data. Results  Eleven compounds were isolated and identified as β-sitosterol (Ⅰ),2,3-Dihydroxypropyl octadecanoate (Ⅱ),hexadecan-
oic acid 2,3-dihydroxy-propyl ester (Ⅲ),p-Hydroxybenzaldehyde (Ⅳ),3-hydroxy-
4-methoxy-benzoic acid (Ⅴ),3,3′,5,5′,7-pentahydroflavanone (Ⅵ),dihydrokaemp-
ferol (Ⅶ),p-hydroxybenzcic acid (Ⅷ),3,4-dihydroxybenzoic acid (Ⅸ),kaempferol (Ⅹ) succinic acid (Ⅺ). Conclusion  CompoundⅡ~Ⅺ are obtained from Pinus massoniana pollen for the first time.

Key words: Pinus massoniana pollen;chemical constituents;structure identification
   
    松花粉又名松花、松黄,是我国松科植物马尾松pinus massoniana Lamb.、油松pinus tabulaeformis Carr.或同属数种植物的干燥花粉[1]。始载于唐•《新修本草》,为鲜黄色或淡黄色细粉,其性味甘平无毒,是我国传统食药兼用的花粉品种。具有提高免疫力、抗衰老、抗疲劳、调整机体代谢、降血脂和养颜等功效,在国内外已被广泛地应用于保健品、药品、化妆品和饲料添加剂等领域[2]。但到目前为止,国内对松花粉化学成分的研究较少,国外也鲜见报道,为了深入研究松花粉药理活性的物质基础,本实验对马尾松花粉的化学成分进行了系统的研究,分离并鉴定了11种化合物,分别为β-谷甾醇(Ⅰ)、单硬脂酸甘油酯(Ⅱ)、1-正十六烷酸甘油酯(Ⅲ)、对羟基苯甲醛(Ⅳ)、3-羟基-4-甲氧基苯甲酸(Ⅴ)、3,3′,5,5′,7-五羟基二氢黄酮醇(Ⅵ)、双氢山奈素(Ⅶ)、对羟基苯甲酸(Ⅷ)、3,4- 二羟基苯甲酸(Ⅸ)、山奈酚(Ⅹ)、丁二酸(Ⅺ)。其中,化合物Ⅱ~Ⅺ均为首次从马尾松花粉中分离得到。

    1 仪器与材料

    Stuart smp3 型熔点测定仪(未校正);Agilent Trap VL 型质谱仪;SHIMADZU UV-2201型紫外可见分光光度计;Bruker advanced 400 型核磁共振仪(内标TMS);色谱用硅胶均为青岛海洋化工厂产品;所用试剂均为分析纯。松花粉由合作单位保健品公司提供。

    2 提取与分离

    破壁松花粉10 kg,甲醇渗漉,渗漉液回收甲醇,得浸膏。水混悬后依次用石油醚、氯仿、醋酸乙酯、正丁醇萃取,得到4个不同极性部位,石油醚部位836 g,氯仿部位40 g,醋酸乙酯部位24 g,正丁醇部位54 g。其中,石油醚部位经硅胶柱色谱,先用石油醚洗脱,再用丙酮洗脱,丙酮洗脱液回收丙酮,得到丙酮洗脱部位235 g。丙酮洗脱部位和氯仿部位用石油醚-丙酮系统梯度洗脱,醋酸乙酯部位和正丁醇部位用氯仿-甲醇系统梯度洗脱,经反复硅胶柱层析,结晶及重结晶等方法,得到化合物Ⅰ~Ⅲ(丙酮部位),Ⅳ(氯仿部位),Ⅴ~Ⅹ(醋酸乙酯部位),Ⅺ(正丁醇部位)。

    3 结构鉴定

    化合物Ⅰ:白色针晶(石油醚),mp 135~137 ℃,10% H2SO4乙醇溶液显色为紫红色;Liebermann-Burchard反应阳性,推测该化合物可能为甾体类;样品与标准品经薄层展开,在3个不同的展开体系中样品显示单一斑点,置于碘的蒸汽中显色及用10% 硫酸乙醇溶液显色,样品与标准品的Rf值均一致,且混合熔点不下降,故鉴定为β-谷甾醇(β-sitosterol)。
 

     化合物Ⅱ:白色粉末(石油醚-丙酮),ESI-MS (positive) m/z : 381.0 [M+Na]+,提示化合物的分子量为358,1H-NMR (400 MHz,CDCl3) δ : 0.88 (3H,t,-CH3),1.62 (2H,m)为2位-CH2-质子信号,2.13 (1H,br. s,-OH),2.56 (1H,br. s,-OH),2.35 (2H,t,-CH2-C=O),4.20 (2H,dd,-OCH2-),3.93 (1H,m)为次甲基质子信号,3.60 (1H,dd)和3.69 (1H,dd)是与羟基相连的上亚甲基上的质子信号,结合13C-NMR (400 MHz,CDCl3) δ : 174.3 (C-1),34.2 (C-2),22.7 (C-17),14.1 (C-18),70.3 (C-1′),65.2 (C-2′),63.4 (C-3′),29.1~29.7 (C-3~16);故鉴定为单硬脂酸甘油酯(2,3-Dihydroxypropyl octadecanoate)。


    化合物Ⅲ:白色粉末(石油醚-丙酮),ESI-MS (positive) m/z : 330.9 [M+H]+,352.9 [M+Na]+,推知化合物的相对分子量为330;1H-NMR (400 MHz,CDCl3) δ : 0.88 (3H,t,-CH3),1.26(24H,s),1.62 (2H,m,-CH2-),2.35 (2H,t),2.55 (1H,d,-OH),2.35 (2H,t),4.19 (2H,m),3.60 (1H,dd)和3.70 (1H,dd) 是与羟基相连的上亚甲基上的质子信号,3.93 (1H,m),13C-NMR (400 MHz,CDCl3) δ : 174.3 (C-1),70.3 (C-2′),65.2 (C-3′),63.4 (C-1′),34.2 (C-2),14.1 (C-1);以上波谱数据与文献[3]报道基本一致,故鉴定为1-正十六烷酸甘油酯(hexadecanoic acid 2,3-dihydroxy-propyl ester)。

    化合物Ⅳ:无色结晶(丙酮),mp 113~118 ℃,1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 10.60 (1H,s,-OH),9.79 (1H,s,-CHO),7.76 (2H,d,J =8.56 Hz,H-2,6),6.93 (2H,d,J =8.56 Hz,H-3,5)。13C-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 190.9 (C=O),163.3 (C-4),132.1 (C-2,6),128.5 (C-1),115.9 (C-3,5)。以上理化性质及波谱数据与文献[4]报道基本一致,故鉴定为对羟基苯甲醛(p-Hydroxybenzal- dehyde)。

    化合物Ⅴ:白色粉末(醋酸乙酯),易溶于醋酸乙酯、甲醇、乙醇,mp 213~215 ℃;ESI-MS (positive) m/z : 169.2 [M+H]+,191.2 [M+Na]+;(negative) m/z : 167.1 [M-H]-,提示化合物的分子量为168;1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 12.49 (1H,s,-COOH),9.84 (1H,s,OH-3),7.43~7.45 (2H,m,H-2,6),6.84 (1H,d,J =8.68 Hz,H-5)为苯环上氢质子信号,且存在邻位取代氢,3.81 (3H,s,-OCH3);13C-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 121.6 (C-1),115.0 (C-2),147.2 (C-3),151.1 (C-4),112.7 (C-5),121.6 (C-6),167.2 (C-7),55.5 (-OCH3);以上理化性质及波谱数据与文献[5]报道基本一致,故鉴定为3-羟基-4-甲氧基苯甲酸(3-hydroxy-4-methoxy-benzoic acid)。

    化合物Ⅵ:浅黄色针晶(醋酸乙酯),HCl-Mg,FeCl3和KBH4反应均呈阳性,Molish反应阴性,推测为二氢黄酮或二氢黄酮醇类化合物。ESI-MS (positive) m/z : 304.7 [M+H]+,326.7 [M+Na]+;(negative) m/z : 302.6 [M-H]-,提示化合物的分子量为304。1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 11.90 (1H,s),10.81 (1H,s)分别为A环6位和8位的氢质子信号;4.98 (1H,d,J =11.1 Hz)和4.49 (1H,dd,J =11.1 Hz)分别是3位和2位氢质子的信号,说明是二氢黄酮醇类化合物;δ : 10.80 (2H,b)为B环具有对称结构的两酚羟基质子信号,δ : 6.74 (2H,s) 和6.87 (1H,s)分别是2′,6′位和4′位的氢质子信号。13C-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 197.7 (C=O),163.3 (C-5),166.8 (C-7),162.5 (C-9),145.8 (C-4′),128.0 (C-1′),119.4 (C-6′),144.9 (C-3′),115.3 (C-5′),115.1 (C-2′),100.5 (C-10),96.0 (C-6),95.0 (C-8),83.1 (C-2),71.6 (C-3)。1H-NMR和13C-NMR谱数据均与文献[6]一致,故鉴定为3,3′,5,5′,7-五羟基二氢黄酮醇(3,3′,5,5′,7-pentahydroflavanone)。
化合物Ⅶ:浅黄色粉末(醋酸乙酯),HCl-Mg,FeCl3和KBH4反应均呈阳性,Molish反应阴性,推测为二氢黄酮或二氢黄酮醇类化合物。ESI-MS (positive) m/z : 288.6 [M+H]+,310.6 [M+Na]+;(negative) m/z : 258.6 [M-CO]-,提示化合物的分子量为288。1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 11.90 (1H,s,OH-5),4.58 (1H,dd,J =11.4,6.0 Hz,H-3),5.05 (1H,d,J =11.4 Hz,H-2),5.91 (1H,d,J =2.0 Hz)和5.86 (1H,d,J =2.0 Hz)分别是6位和8位氢质子信号,6.78 (2H,d,J =8.52 Hz,H-3′,5′),7.31 (2H,d,J =8.52 Hz,H-2′,6′);13C-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 197.8 (C=O),166.8 (C-7),163.3 (C-5),162.6 (C-9),157.7 (C-4′),129.4 (C-2′,6′),127.5 (C-1′),114.9 (C-3′,5′),100.4 (C-10),96.0 (C-6),95.0 (C-8),82.9 (C-2),71.5 (C-3)。1H-NMR和13C-NMR谱数据均与文献[7]一致,故鉴定为双氢山奈素(dihydrokaem- pferol)。

    化合物Ⅷ:土黄色粉末(醋酸乙酯),易溶于醋酸乙酯、甲醇、乙醇、水,mp 210~213 ℃;与三氯化铁反应阳性,故结构中可能存在酚羟基;ESI-MS (negative) m/z : 136.6 [M-H]-,提示化合物的相对分子量为138;1H-NMR (400 MHz,DMSO- d6) δ : 12.40 (1H,br. s,-COOH),10.21 (1H,br. s,-OH),7.80 (2H,d,J =9.3 Hz,H-2,6),6.82 (2H,d,J =9.3 Hz,H-3,5);以上理化性质及波谱数据与文献[8]报道基本一致,故鉴定为对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzcic acid)。

    化合物Ⅸ:黄色针状结晶(醋酸乙酯),mp 205~208 ℃;三氯化铁反应阳性,故结构中可能存在酚羟基;ESI-MS (positive) m/z : 176.7 [M+Na]+;(negative) m/z : 152.6 [M-H]-,提示化合物的相对分子量为154;1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 12.35 (1H,br. s,-COOH),9.58 (1H,br. s)和9.35 (1H,br. s)分别为3,4位的羟基氢信号。7.34 (1H,d,J =2.0 Hz,H-2),7.29 (1H,dd,J1 =8.2 Hz,J2 =2.0 Hz,H-6),6.78 (1H,d,J =8.2 Hz,H-5)为苯环上的氢信号,由偶合常数提示,其取代位置为邻间位的三取代。以上理化性质及波谱数据与文献[9]报道基本一致,故鉴定为3,4-二羟基苯甲酸(3,4-dihydroxybenzoic acid)。

    化合物Ⅹ:黄色粉末(醋酸乙酯),mp 274~276 ℃;与HCl-Mg反应阳性,可推测为黄酮类化合物;ESI-MS (positive) m/z : 286.9 [M+H]+,308.9 [M+Na]+,提示化合物的相对分子量为286;1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 12.48 (1H,s,OH-5),10.77 (1H,s,OH-7),10.10 (1H,s,OH-4′),9.38 (1H,s,OH-3),6.20 (1H,d,J =1.8 Hz,H-6),6.44 (1H,d,J =1.8 Hz,H-8)构成AB偶合系统,为化合物A环上的信号,由偶合情况可推知A环为间位取代,因此进一步确定化合物5、7位存在羟基;8.05 (2H,d,J =8.8 Hz,H-2′,6′),6.93 (2H,d,J =8.8 Hz,H-3′,5′)构成AA´BB´偶合系统,为B环质子信号,由偶合情况可知B环为对位取代,由此可进一步确定化合物4´位存在羟基;13C-NMR (400 MHz,DMSO- d6) δ : 146.8 (C-2),135.6 (C-3),175.8 (C-4),156.1 (C-5),98.2 (C-6),163.8 (C-7),93.4 (C-8),160.7 (C-9),103.0 (C-10),121.6 (C-1′),129.4 (C-2′),115.4 ( C-3′),159.1 ( C-4′),115.4 ( C-5′),129.4 (C- 6′);以上理化性质及波谱数据与文献[10]报道基本一致,故鉴定为山奈酚(kaempferol)。

    化合物Ⅺ:无色片状结晶(丙酮),mp 182~184 ℃;遇溴甲酚绿显黄色,提示为羧酸类化合物;1H-NMR (400 MHz,DMSO-d6) δ : 12.13 (1H,s)为羧基质子信号,2.42 (2H,s)为亚甲基氢质子信号,分子中只有羧基一个末端基团,提示该化合物为一对称结构,与文献[11]报道基本一致,故鉴定为丁二酸(succinic acid)。

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