文章简介
油茶果壳乙酸乙酯部位化学成分的研究
  

摘要 目的:研究油茶(Camellia oleifera)果壳乙酸乙酯萃取物中的化学成分。方法:采用硅胶、凝胶色谱、反相色谱等多种色谱分离技术对油茶果壳的乙酸乙酯萃取物分离纯化,利用各种波谱分析技术鉴定化合物的结构。结果:从中分离得到5个化合物,分别鉴定为1-ethyoxy-2,4-dimethoxy-benzene(1)ferulic acid(2)isolariciresinol(3)catechin(4)luteolin-7-O-α-L-rhamnoside(5)结论:化合物5首次从该植物中分离得到

关键词 油茶果壳;化学成分;分离纯化

Study on chemical constituents of ethyl acetate extract from Camellia oleifera fruit shell

ZENG Fa-gu 1*SU Qian2

(1. School of Pharmacy/Guangdong Provincial Key Laboratory of Research and Development of Natural Drugs, Guangdong Medical University, Dongguan 523808, China; 2. Department of Pharmacy, The Seventh Affiliated Hospital of Sun Yat-sen University, Shenzhen 518107, China)

Abstract Objective: To study the chemical constituents of ethyl acetate extracts from the Camellia oleifera fruit shell. Methods: The ethyl acetate extracts of Camellia oleifera fruit shells were isolated and purified by Silica gel, gel chromatography and reverse phase chromatography separation technologies. The structure of the compounds were identified by various spectral analysis techniques. Results: Five compounds were isolated and identified as 1-ethyoxy-2,4-dimethoxy-benzene(1), ferulicacid(2),isolariciresinol(3),catechin(4),luteolin-7-O-α-L-rhamnoside(5). Conclusion: Compound 5 was obtained from Camellia oleifera for the first time.

Key words Camellia oleifera fruit shell; Chemical composition; Separation and purification

油茶为山茶科山茶属的常绿乔木,主要分布在我国长江流域以南的丘陵地区,如主要分布于中国南部,如江西、湖南、安徽、浙江、福建、广西,是我国四大木本油料植物之一,资源十分丰富[1-3]。油茶在我国有着悠久的应用历史和医疗用途,早期《本草纲目》中记载:茶籽,苦寒香毒(皂素),主治喘急咳嗽,去疾垢。油茶主要药用部位有茶油种子、茶子心、茶枯、根皮、叶等,其成熟的种子可用于榨油,油茶中的茶籽油具有种类丰富的不饱和脂肪酸,具有抗氧化好等特点被称为东方橄榄油,现已被《中华人民共和国药典》收载[4-5]。现有研究表明油茶主要含皂苷类、黄酮类,三萜类等化学成分,具有多种生物活性,比如抗菌、抗炎、抗氧化、预防心血管以及抗肿瘤等活性[6-9]。其广泛的药理活性作用,为合理利用植物油茶提供了广阔的前景。因此,如何有效、高效地利用油茶内提取物的些活性物质,并且能够高效获得足够丰富结构类型的天然化合物,已经成为众多研究者面临的问题,这些研究为抗肿瘤药物研究获得新的物质基础以及作用靶点提供了新的思路。但目前我国对于油茶的利用主要是获取高品质的茶油,对于油茶的副产物未能很好的利用,同时对于油茶的化学成分研究主要集中在根部和油茶枯。然而对于去除种子的油茶果壳的化学成分研究相对较少,油茶果壳作为农业废弃物而未得到充分利用。因此为了充分利用油茶的相关资源,本研究对油茶果壳中乙酸乙酯萃取物的化学成分进行研究,以期为后续油茶果壳的研究与开发提供依据。

1:油茶果壳化学成分结构

Figure 1: Structure of compounds from Camellia oleifera fruit shell

1 材料

1.1实验仪器与试剂

Bruker AM-400型核磁共振波谱仪(TMS为内标,德国Bruker公司)2401型紫外光谱仪(日本岛津公司)Autospec Premier P776型质谱仪(美国waters公司)Affinity-1型红外光谱仪(KBr压片法,日本岛津公司) LC-20AR型高效液相色谱仪(日本岛津公司)C18色谱柱(5.0 μm, 9.4 ×250 mm,美国waters公司);旋转蒸发仪(郑州长城科工贸有限公司);循环水真空泵(郑州长城科工贸有限公司);薄层层析硅胶(青岛海洋化工厂);葡聚糖凝胶(美国GE公司);甲醇、乙腈(HPLC级,德国默克公司),石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、甲醇(广州化学试剂厂)等其余试剂为分析纯,用5% H2SO4乙醇溶液作为常规显色试剂,TLC检测,喷洒后加热显色。

1.2 植物材料

油茶果壳于2019年采自江西赣州,经中山大学附属第七医院苏倩主管药师鉴定为山茶科山茶属植物油茶果实的果壳,凭证标本(GDMUFX2019002)存放在广东医科大学药学院分析中心实验室。

2 提取分离

自然风干的油茶果实去除种子后的果壳 2 kg粉碎,经80%的乙醇回流提取三次(分别为4, 32 h),浓缩干燥后得到浸膏100 g。浸膏用水溶解悬浮后用石油醚、乙酸乙酯萃取,经浓缩干燥得到石油醚萃取浸膏5 g和乙酸乙酯萃取浸膏30 g。取乙酸乙酯萃取物,经100200目硅胶柱分离纯化,洗脱体系为二氯甲烷:乙酸乙酯(50:1-0:1),得到3个流份(Fr.AFr.C)Fr. A (5 g)经过MCI脱色划段处理,甲醇- (3:70:10)洗脱,得到2个组分Fr.A1Fr.A2Fr.A1 (1g)300400目硅胶色谱柱分离,二氯甲烷:乙酸乙酯 (20:11: 1)洗脱,得化合物1 (500 mg)Fr.A2 (1.5g) 300400目硅胶色谱柱分离,二氯甲烷:乙酸乙酯 (10:11: 1)洗脱,得到化合物2120mg);Fr.B6g)经过MCI脱色处理,甲醇-水(1:1-0:1)洗脱,并经过经300400目硅胶色谱柱分离,二氯甲烷:乙酸乙酯 (10:11: 1)洗脱,得到化合物310mg)和化合物4200mg);Fr.CSephadex LH-20柱色谱(甲醇-80:20)和半制备色谱仪分离纯化,色谱柱为: Waters-C18 column (5.0 μm, 9.4 × 250 mm),流速为3 ml/min,检测波长为 245 nm,流动相为乙腈:水 (25:75),保留时间为12.3min,得化合物5 (5.4 mg)

3 结构鉴定

化合物1 黄色油状物。ESI-MS数据[M + H]+ m/z 169.21, 并结合一维核磁共振数据,得到其分子式是C8H8O4,其不饱和度为513CDEPT谱中给出了8个碳信号,1个甲氧基信号,3个次甲基信号,4个季碳信号(一个为羰基信号)。分析1H-NMR谱显示存在一个134-三取代苯环结构单元[7.66 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-6), 7.52 (1H, s, H-2), 6.81 (1H, d, J = 7.9 Hz, H-5) ],一个甲氧基信号[3.96 (3Hs)]。以上数据与文献10报道一致,故鉴定此化合物为1-ethyoxy-2,4-dimethoxy-benzene

化合物1波谱数据: ESI-MS m/z 169.21 [M+H]+ (C8H8O4); 1H-NMR(CD3OD, 400MHz) δH: 7.66 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-6), 7.52 (1H, s, H-2), 6.81 (1H, d, J = 7.9 Hz, H-5), 3.96 (3H, s, 3-OCH3); 13C-NMR (CD3OD, 100 MHz) δC: 173.5 (C-7), 152.8 (C-4), 149.6 (C-3), 126.2 (C-1), 123.7 (C-6),116.2 (C-2), 114.5 (C-5), 56.5 (3-OCH3)

化合物2 白色无定型粉末。由ESI-MS数据[M + H]+ m/z 195.32,并结合一维核磁共振数据,得到其分子式是C10H10O4,其不饱和度为513CDEPT谱中给出了10个碳信号,1个甲氧基信号,5个次甲基信号(2个为烯烃碳),4个季碳信号(一个为羰基信号)。分析1H-NMR谱显示存在苯环ABX偶合系统的氢信号[7.38 (1H, d, J = 3.2 Hz, H-2), 6.91 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-6), 6.83 (1H, d, J = 8.3 Hz, H-5),一个甲氧基信号[3.62 (3H, s, 3-OCH3)],两个烯烃信号[7.68 (1H, d, J = 15.6 Hz, H-7), 6.33 (1H, d, J = 16.2 Hz, H-8)]。以上数据与文献11报道一致,故鉴定此化合物为ferulic acid

化合物2波谱数据:ESI-MS m/z 195.32 [M+H]+ (C10H10O4); 1H-NMR (CDCl3, 400 MHz) δH: 7.68 (1H, d, J = 15.6 Hz, H-7), 7.38 (1H, d, J = 3.2 Hz, H-2), 6.91 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-6), 6.83 (1H, d, J =8.3 Hz, H-5), 6.33 (1H, d, J = 16.2 Hz, H-8), 3.62 (3H, s, 3-OCH3); 13C-NMR (CDCl3, 100 MHz) δC: 171.5 (C-9), 150.8 (C-4), 148.9 (C-3 ), 146.2 (C-7), 127.3 (C-1), 123.5 (C-8), 115.9 (C-6), 112.3 (C-5), 108.9 (C-2), 55.6 (3-OCH3).

化合物3 白色无定型粉末。由ESI-MS数据[M + Na]+ m/z 383.22,并结合一维核磁得到其分子式为C20H24O6,其不饱和度为913CDEPT谱中给出了20个碳信号,其中包括2个甲氧基信号,3个亚甲基的信号(其中两个连接上氧),8个次甲基信号,7个季碳的信号。在1H-NMR谱中,显示化合物存在一个苯环的ABX偶合系统的信号[δ: 6.75 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-5), 6.69 (1H, d, J = 1.9 Hz, H-2), 6.66 (1H, dd, J = 8.2, 1.9 Hz, H-6),一个苯环对位的质子信号[6.68 (1H, s, H-5′), 6.19(1H, s, H-2′)],两个甲氧基的信号,由以上信息推测化合物可能是木脂素。进一步与文献报道化合物数据 [12]比较发现,两者数据基本一致,由此化合物被鉴定为isolariciresinol

化合物3波谱数据:ESI-MS m/z 383.22 [M + Na]+ (C20H24O6); 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δH:6.75 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-5), 6.69 (1H, d, J = 1.9 Hz, H-2), 6.68 (1H, s, H-5′), 6.66 (1H, dd, J = 8.2, 1.9 Hz, H-6), 6.19 (1H, s, H-2′), 3.83 (3H, s, 3′-OCH3), 3.80 (2H, m, H-9′), 3.79 (3H, s, 3-OCH3), 3.70 (2H, m, H-9), 3.43 (1H, dd, J = 11.2, 4.6 Hz, H-9), 2.78 (2H, d, J = 8.1 Hz, H-7′), 2.10 (1H, d, J = 9.1 Hz, H-8′), 1.79 (1H, d, J = 4.2 Hz, H-8); 13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δc: 149.9 (C-3′), 147.6 (C-3), 146.1 (C-4′), 145.6 (C-4), 138.9 (C-6′), 134.0 (C-1), 129.7 (C-1′), 123.5 (C-6), 117.8 (C-5′), 116.7 (C-5), 112.9 (C-2), 112.9 (C-2′), 67.8 (C-9′), 63.4 (C-9), 56.8 (3′-OCH3), 56.2 (3-OCH3), 48.8 (C-7), 48.2 (C-8), 39.9 (C-8′), 32.5 (C-7′)

化合物4 黄色油状物。ESI-MS数据[M + Na]+ m/z 313.25并结合一维核磁数据可以得出其分子式为C15H14O6,其不饱和度为9分析1H NMR显示存在ABX偶合系统和一个苯环的间位偶合系统[δH: 5.97 (1H, d , J =2.0 Hz), 5.95 (1H, d, J = 2.0 Hz)]13C-NMR中给出15个碳信号,可推断该化合物为黄酮类化合物。在13C-NMR中,δC: 97.5 (C-6)96.8 (C-8)提示结构中有间位羟基的苯环存在。从13C-NMRDEPT谱中可观察到15个碳信号,包括1个亚甲基,7个次甲基和7个季碳。初步推测该化合物为二氢黄酮,H-2H-3之间的反式构型是通过23位氢之间大的偶合常数(J2,3 = 7.8 Hz)确定的。进一步通过与已知化合物的数据比较[13-14],发现它们数据基本一致,由此确定该化合物catechin[16]

化合物4波谱数据:ESI-MS m/z [M + Na]+ m/z 313.25 , 1H NMR (400 MHz, in CDCl3) δH: 6.90 (1H, s, H-2'), 6.82 (1H, d, J = 8.3 Hz, H-5'), 6.76 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-6'), 5.97 (1H, s, H-6), 5.95 (1H, s, H-8), 4.64 (1H, d, J = 7.8 Hz, H-2), 3.96 (1H, m, H-3), 2.86 (1H, dd, J = 16.0, 5.4 Hz, H-4a), 2.58 (1H, d, J = 16.2, 7.5 Hz, H-4b); 13C-NMR (100 MHz, in CDCl3) δC: 157.7 (C-5), 156.8 (C-7), 156.6 (C-8a), 146.6 (C-3'), 146.0 (C-4'), 132.4 (C-1'), 121.7 (C-6'), 116.8 (C-2'), 116.5 (C-5'), 101.8 (C-4a), 97.5 (C-6), 96.8 (C-8), 82.9 (C-2), 68.9 (C-3), 28.2 (C-4).

化合物5 黄色固体。由ESI-MS数据[M + Na]+ m/z 432.22并结合一维核磁数据可以得出其分子式为C21H20O10,其不饱和度为121H NMR高场区显示1个甲基质子信号(δH 0.94),一个糖的端基质子信号(δH 4.21, d, J =1.3 Hz)还显示一个苯环的ABX偶合系统[7.38 (s), 7.31 (d, J = 8.34Hz), 6.93 (d, J = 8.4 Hz)] 间位偶合的芳香质子信号δH 6.38 (1H, d, J = 2.5 Hz)6.22 (1H, d, J = 2.5 Hz)一个烯氢信号(δH 5.35 (1H, s, H-3),提示苷元部分为木犀草素13C-NMRDEPT中共给出21个碳信号,其中有1个甲基,11个次甲基和9个季碳。仔细分析3C-NMR显示有一个苯环的间位氧取代(δC 95.094.8), 一个甲基(δC 17.8)和一个羰基(δC 179.8)。以上波谱数据与文献报道对照一致故化合物结构确定为luteolin-7-O-a -L-rhamnoside[15]

化合物5 波谱数据: 1H NMR (400 MHz, in CD3OD) δH: 7.38 (1H, s, H-2'), 7.31 (1H, d, J = 8.4 Hz, H-6'), 6.93 (1H, d, J = 8.4 Hz, H-5'), 6.38 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-8), 6.22 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-6), 5.35 (1H, s, H-3), 4.63 (1H, s, H-1''); 13C-NMR (100 MHz, in CD3OD) δC: 179.8 (C-4), 166.2 (C-7), 163.6 (C-2), 159.6 (C-5), 158.8 (C-9), 150.0 (C-3'), 146.9 (C-4'), 136.4 (C-1'), 123.3 (C-6'), 117.4 (C-5'), 116.7 (C-2'), 106.5 (C-10), 103.5 (C-3), 99.9 (C-1''), 95.0 (C-6), 94.8 (C-8), 73.6 (C-4''), 72.6 (C-3''), 72.5 (C-2''), 72.0 (C-5''), 17.8 (C-6'').

4 结论

本研究选取油茶果壳为研究对象,采用多种层析分离手段对油茶果壳化合物进行系统的分离,并且利用核磁等波谱技术进行结构鉴定,得到了5个化合物,化合物5为首次从油茶植物中分离得到,揭示了油茶果壳的化学成分,为后续再利用油茶果壳提供了理论依据。

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