白茅根的化学成分研究

白茅根的化学成分研究

［摘要］ 应用色谱法对白茅根的化学成分进行研究，应用波谱法结合文献报道的波谱数据鉴定化合物结构。结果分离鉴定了13个化合物，其中3个苯丙素类成分，1（3，4，5三甲氧基苯基）1，2，3丙三醇（1），1O对香豆酰基甘油酯（2），4甲氧基5甲基香豆素7OβD吡喃葡萄糖苷（3）；4个有机酸类成分，对羟基苯甲酸（4），3， 4二羟基苯甲酸（5），香草酸（6），3， 4二羟基丁酸（7）；1个酚类成分，水杨苷（8）；以及5个三萜类成分，芦竹素（9），白茅素（10），羊齿烯醇（11），西米杜鹃醇（12），粘霉酮（13）。其中1～8为首次从白茅属植物中分离得到。

［关键词］ 白茅根；化学成分；分离鉴定

1 仪器与材料

Bruker DRX400和Bruker DRX500型核磁共振波谱仪（TMS为内标），LCQ DECA XPplus型质谱仪，Waters UPLC Premior QTOF 飞行时间质谱仪，TRACE DSQ GCMS分析仪（Thermo），KrüssP800T 旋光仪，低压快速分离制备系统（利穗科技有限公司）。硅胶柱色谱（青岛海洋化工厂），YMC GEL ODSA（12 nm， S50 μm， H＆E），MCI Gel CHP20P（Mitsubishi Chemical Co），SephadexTM LH20（GE Healthcare）。薄层板为青岛海洋化工厂产品，其余试剂均为分析纯，购自国药集团上海试剂有限公司。

白茅根由上海和黄药业有限公司提供，经上海中药标准化研究中心吴立宏副研究员鉴定为I cylindrica var major的根茎，凭证标本（bmg100419）保存于上海中药标准化研究中心标本室。

2 提取与分离

白茅根（13.5 kg），粉碎，用70%乙醇加热回流提取2次（810， 540 L），每次1 h，提取液减压回收溶剂后得到浸膏760.0 g。取浸膏580.0 g用适量的水混悬，依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取。乙酸乙酯和正丁醇萃取液回收有机溶剂分别得到乙酸乙酯部分（480 g），正丁醇部分（120.0 g）。乙酸乙酯部分应用硅胶柱色谱（100～200目），经二氯甲烷甲醇系统（100∶1，50∶1，10∶1，0∶100）梯度洗脱，得到11个流分（Frs1～11）。Fr2（0.6 g）过滤得到析出物9（750 mg）和10（750 mg）。Fr3（0.3 g）应用硅胶柱色谱（300～400目），经石油醚乙酸乙酯（100∶0～100∶1）洗脱得到13（0.3 mg）。Fr4（0.6 g）应用flash柱色谱（硅胶H），经石油醚乙酸乙酯（50∶1）洗脱得到12（11.1 mg）。Fr5（0.8 g）应用低压快速分离制备系统（硅胶H），石油醚乙酸乙酯（50∶1）洗脱得到11（49 mg）。Fr9（157 g）依次经过硅胶柱色谱（300～400目，二氯甲烷甲醇），低压快速分离制备系统（硅胶H，石油醚丙酮）和Sephadex LH20（甲醇和二氯甲烷甲醇）分离得到4（30 mg），6（20 mg）和7（74 mg）。Fr10（69 g）依次经过低压快速分离制备系统（硅胶H，二氯甲烷甲醇水15∶

1∶0.1），Sephadex LH20（甲醇和二氯甲烷甲醇）分离得到5（30 mg）和2（3.7 mg）。Fr11（67 g）反复应用Sephadex LH20柱色谱（二氯甲烷甲醇）和硅胶柱色谱（300～400目，二氯甲烷甲醇水）分离得到3（30 mg）。正丁醇部分依次经过ODS柱色谱（30%甲醇）、MCI柱色谱（20%甲醇）、低压快速分离制备系统（硅胶H，二氯甲烷甲醇水，乙酸乙酯甲醇水）以及Sephadex LH20（甲醇，二氯甲烷甲醇）纯化得到1（46 mg）和8（30 mg）。

3 结构鉴定

化合物 1 白色粉末（甲醇）；[α]20D-40°（c 0.02， MeOH）；HRESIMS m/z 281.100 3 [M+Na]+。1H，13CNMR数据见表1，结合HSQC谱数据显示，在δ 671处有1个单峰信号（含有2个氢），推测化合物1中有1个四取代苯环，其上的取代基使苯环形成对称结构，且2个未被取代的质子为间位。同时苯环上有3个甲氧基信号δ 3.83（6H，s）和3.74（3H，s），其碳谱显示有2组不同化学环境的甲氧基信号δ 565，61.1，说明上述3个甲氧基为邻位排列，形成1，3，4，5四取代苯环结构。此外，氢谱上的4个质子信号[4.58（1H，d，J=55 Hz，H7），3.67（1H，dd，J=10.3，55 Hz，H8），3.53（1H，dd，J=11.2，4.4 Hz，H9a），3.39（1H，dd，J=11.2，62 Hz，H9b）]和其相对应的碳谱信号[δ 753（C7），774（C8），64.2（C9）]显示化合物1中有1个丙三醇结构片段。1H1H COSY相关谱中H7与H8，H8与H9a，9b的相关信号进一步证明了丙三醇结构片段（CHOHCHOHCH2OH）的存在。HMBC谱显示丙三醇结构片段中的H7与苯环的C1（δ 1397），C2和C6（δ 1051）相关， 说明丙三醇结构片段的C7与苯环的C1位直接相连。甲氧基上质子[δ 3.83（6H，s）和3.74（3H，s）]分别与C3和C5（δ 154.3），C4（δ 1383）的相关说明3个甲氧基基团分别连接在C3～5位，见图1。

综上所述，化合物1鉴定为1（3，4，5三甲氧基苯基）1，2，3丙三醇[1（3，4，5trimethoxyphenyl）1，2，3propanetriol]。文献[910]曾报道该化合物，但波谱数据均不完整。本文应用二维谱对该化合物的波谱数据做了全归属。

化合物 2 黄色油状物（甲醇）；ESIMS m/z 239 [M+H]+；1HNMR（CD3OD，400 MHz）δ：766（1H，d，J=154 Hz，H3），746（2H，d，J=84 Hz，H6，8），680（2H，d，J=84 Hz，H5，9），636（1H，d，J=154 Hz，H2），4.26（1H，dd，J=11.2，4.1 Hz，H1′b），4.16（1H，dd，J=11.2，61 Hz，H1′a），3.87（1H，m，H2′），3.60（1H，m，H3′b），3.55（1H，m，H3′a）；13CNMR（CD3OD，100 MHz）δ：1692（C1），1158（C2），1468（C3），1272（C4），131.2（C5，9），1168（C6，8），161.3（C7），71.3（C1′），666（C2′），64.1（C3′）。以上数据与文献[11]相比较，鉴定该化合物为1O对香豆酰基甘油酯（1Opcoumaroylglycerol）。

化合物 3 无色胶状物（甲醇）；ESIMS m/z 368 [M+H]+；1HNMR（CD3OD，400 MHz）δ：694（1H，br s，H6），691（1H，br s，H8），569（1H，s，H3），504（1H，d，J=71 Hz，H1′），402（3H，s，4OCH3），393（1H，d，J=11.9 Hz，H6′a），3.72（1H，dd，J=11.9，55 Hz，H6′b），3.55～3.39（4H，

H2′～5′），2.67（1H，s，5CH3）；13CNMR（CD3OD，100 MHz）δ：171.9（C4），1656（C2），161.4（C7），1574（C9），140.3（C5），1182（C6），1030（C8），101.7（C1′），885（C3），783（C5′），778（C3′），747（C2′），71.3（C4′），62.4（C6′），570（4OCH3），23.7（5CH3）。以上数据与文献[12]对比，鉴定该化合物为4甲氧基5甲基香豆素7OβD吡喃葡萄糖苷（4methoxy5methylcoumarin7OβDglucopyranoside）。

化合物 4 白色粉末（甲醇）；ESIMS m/z 137 [M－H]-；1HNMR（CD3OD，500 MHz）δ：789（2H，d，J=90 Hz，H2，6），682（2H，d，J=90 Hz，H3，5）；13CNMR（CD3OD，125 MHz）δ：170.0（COOH），163.2（C4），1330（C2，6），1231（C1），1160（C3，5）。以上数据与文献[13]相比较，鉴定该化合物为对羟基苯甲酸（4hydroxybenzenecarboxylic acid）。

化合物 5 白色粉末（甲醇）；ESIMS m/z 153 [M-H]-；1HNMR（CD3OD，400 MHz）δ：744（1H，br s，H2），743（1H，br d，J=91 Hz，H6）， 679（1H，d，J=80 Hz，H5）；13CNMR（CD3OD，100 MHz）δ：170.5（1COOH），151.4（C4），1460（C3），1239（C6），123.4（C1），1177（C5），1157（C2）。以上数据与文献[14]相比较，鉴定该化合物为3，4二羟基苯甲酸（3，4dihydroxybenzoic acid）。

化合物 6 白色粉末（甲醇）；ESIMS m/z 167 [M-H]-；1HNMR（CD3OD，400 MHz）δ：744（1H，s，H2），741（1H，br d，H5），684（1H，d，J=87 Hz，H6），3.80（3H，s，3OCH3）；13CNMR（CD3OD，100 MHz）δ：1676（COOH），151.1（C4），1473（C3），123.5（C6），1151（C5），112.9（C2），557（3OCH3）。以上数据与文献[15]相比较，鉴定该化合物为香草酸（vanillic acid）。

化合物 7 无色油状物（甲醇）；ESIMS m/z 121 [M+H]+；1HNMR（CD3OD，500 MHz）δ：4.55（1H，m， H3），4.41（1H，dd，J=10.0，40 Hz，H4a），4.21（1H，br d，J=10.0 Hz，H4b），2.80（1H，dd，J=175，60 Hz，H2a），2.35（1H，br d，J=175 Hz，H2b）；13CNMR（CD3OD，125 MHz）δ：1791（C1），777（C3），684（C4），385（C2）。以上数据与文献[16]相比较，鉴定该化合物为3， 4二羟基丁酸（3， 4dihydroxybutyric acid）。

化合物 8 白色粉末（甲醇）；ESIMS m/z 285 [M-H]-；1HNMR（CD3OD，500 MHz）δ：735（1H，br d，J=70 Hz，H3），728（1H，td，J=80，1.5 Hz，H5），723（1H，d，J=75 Hz，H6），705（1H，td，J=75，10 Hz，H4），480（1H，d，J=130 Hz，H7a），460（1H，d，J=130 Hz，H7b），489（1H，d，J=75 Hz，H1′），3.41（1H，m，H2′），3.53（1H，t，J=90 Hz，H3′），3.48（1H，t，J=90 Hz，H4′），3.44（1H，m，H5′），3.73（1H，dd，J=120，50 Hz，H6′a），392（1H，dd，J=120，1.5 Hz，H6′b）；13CNMR（CD3OD，125 MHz）δ：1571（C1），132.2（C2），130.0（C3），1299（C5），123.7（C4），1171（C6），610（C7），103.4（C1′），751（C2′），781（C3′），71.4（C4′），782（C5′），62.5（C6′）。以上数据与文献[1718]相比较，鉴定该化合物为水杨苷

（salicin）。化合物 9 白色粉末（二氯甲烷）；EIMS m/z 440（M+·）；1HNMR（CDCl3，500 MHz）δ：0.73，0.77，0.80，0.85，0.95，106（各3H，s，Me×6），0.83，0.89（各3H，d，J=65 Hz，secMe×2），2.65（1H，dd，J=11.5，40 Hz，H3α），3.36（3H，d，J=70 Hz，OMe），530（1H，m）；13CNMR数据见表2。与文献[19]对比，鉴定该化合物为芦竹素（arundoin）。

化合物 10 白色粉末（二氯甲烷）；EIMS m/z 440（M+·）；1HNMR（CDCl3，500 MHz）δ：0.76（6H，s，H27，28），0.81（6H，s，H24，26），0.82，0.89（各3H，d，J=60 Hz，H29，30），0.97（3H，s，H23），103（3H，s，H25），2.65（1H，dd，J=11.5，40 Hz，H3α），3.36（3H，d，J=70 Hz，OMe）；13CNMR数据见表2。与文献[20]对比，鉴定该化合物为白茅素（cylindrin）。

化合物 11 白色粉末（二氯甲烷）；EIMS m/z 426（M+·）；1HNMR（CDCl3，500 MHz）δ：0.73，0.76，0.82，0.87，0.96，107（各3H，s，Me×6），0.83，0.89（各3H，d，J=70 Hz，secMe×2），3.46（1H，br dd，J=110，55 Hz，H3α），530（1H，m）；13CNMR数据见表2。与文献[21]对比，鉴定该化合物为羊齿烯醇（fernenol）。

化合物 12 白色粉末（二氯甲烷）；EIMS m/z 426（M+·）；1HNMR（CDCl3，500 MHz）δ：0.78，0.89，0.92，100，104，1.14（各3H，s，Me×6），0.83，0.89（各3H，d，J=65 Hz，secMe×2），3.46（1H，br s，H3α），562（1H，m）；13CNMR数据见表2。与文献[19]对比，鉴定该化合物为西米杜鹃醇（simiarenol）。

化合物 13 白色粉末（二氯甲烷）；EIMS m/z 424（M+·）；1HNMR（CDCl3，500 MHz）δ：0.82，0.96，0.99，103，1.10，1.17，1.23，1.24（各3H，s，Me×8），569（1H，m）；13CNMR数据见表2。与文献[22]对比，鉴定该化合物为粘霉酮（glutinone）。

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