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吴茱萸的1HNMR指纹图谱解析
作者:莫善列    
作者单位:贵阳医学院药学院,贵州 贵阳 550004;

《时珍国医国药》 2007年 第10期

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       【摘要】 
       目的对吴茱萸Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth.的1HNMR指纹图谱进行解析。方法应用硅胶柱色谱法分离吴茱萸的SCEA和SCEB化学成分,鉴定其结构,并对SCEA和SCEB进行1H-NMR研究,从而实现吴茱萸的1HNMR指纹图谱的解析。结果吴茱萸SCEA的1HNMR指纹图谱, 主要显示evodiamine、rutaecarpine、dehydroevodiamine 3个化合物的特征共振信号,吴茱萸SCEB的1HNMR指纹图谱, 主要显示dehydroevodiamine的特征共振信号。不同来源的样品其1H-NMR指纹图谱有很好的重现性和特征性。结论 吴茱萸的1HNMR指纹图谱可用于其基源鉴定。
       【关键词】  吴茱萸 1HNMR指纹图谱
       
       Studies on 1HNMR Fingerprints of Evodia rutaecarpa(Juss.) Benth.
       MO Shanlie,ZHANG Jianxin,OU Ying,HAO Xiaoyan
       1.Faculty of Pharmacy, Guiyang Medical College, Guiyang 550004,China;
       2.The Key Laboratory of Chemistry for Natural Products of Guizhou Province and Chinese Academy of Sciences,Guiyang 550002,China;
       3. Faculty of Pharmacy, Guangxi Traditional Chinese Medical University, Nanning 530001,China
       Abstract:ObjectiveTo analyse the 1HNMR fingerprints of Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth. MethodsThe chemical constituents were obtained from SCEA and SCEB of Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth. by chromatography on Silica gel column. The characteristic signals of the 1HNMR fingerprints were analysed after determining the structures of the compounds isolated from SCEA and SCEB. Results1HNMR fingerprints of the samples of Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth. which were collected from different regions showed high characteristic features and reproducibility. Three main compounds from SCEA were elucidated by spectral analysis as evodiamine、rutaecarpine and dehydroevodiamine respectively and the main compounds from SCEB were elucidated by spectral analysis as dehydroevodiamine. ConclusionThe 1HNMR fingerprints of Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth. might be utilized for the original authentication of the plant.
       Key words: Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth.;   1HNMR fingerprint
        芸香科植物吴茱萸Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth.是常用中药吴茱萸的基源植物之一,具有散寒止痛、降逆止呕、助阳止泻等功效[1]。常用于治疗脘腹冷痛、呕吐腹泻、头痛、胃痛、疝痛和经痛等。近代医学亦证明吴茱萸有镇痛、安神、抗菌、降压和抗缺氧等药理作用。为了建立对吴茱萸Evodia rutaecarpa (Juss.) Benth.进行快速、准确鉴别的方法,我们利用核磁共振氢谱(1HNMR)指纹图谱对它的特征性化学成分进行分析,为中药吴茱萸的基源鉴定和品质评价提供依据。
        利用酸碱处理的方法,获取吴茱萸的特征性标准提取物A(SCEA) 和B(SCEB)[2]。采用FT-NMR波谱仪测定吴茱萸样品SCEA和SCEB的1H-NMR图谱,得到能用于鉴定吴茱萸的特征1H-NMR共振峰。在进一步的1HNMR指纹图谱解析研究中,从吴茱萸SCEA中分离得到3个主要成分,并经光谱分析鉴定其结构,分别为evodiamine、rutaecarpine和dehydroevodiamine;从SCEB中分得到1个主要成分,并经光谱分析鉴定其结构与SCEA中的dehydroevodiamine相同。在研究这些化合物的1HNMR特征的基础上,分别完成了对吴茱萸的SCEA和SCEB的1HNMR指纹图谱解析。
       1  器材
        核磁共振氢谱用INOVA400型波谱仪测定,TMS为内标,CDCl3为SCEA的溶剂,DMSOd6为SCEB的溶剂。实验用吴茱萸样品系贵州桐仁产,并经过贵阳中医学院陈德媛教授鉴定学名。样品自然干燥,粉碎。柱色谱用硅胶G为青岛海洋化工厂生产。
       2  方法与结果
       2.1   SCE的获取和1H-NMR指纹图谱的测定取吴茱萸样品10 g,加100 ml95%乙醇加热回流提取1 h,放冷,滤取乙醇液;加少量水使乙醇浓度达80%左右,用石油醚萃取3次(50,40,40 ml),乙醇层减压回收溶剂至乙醇全部蒸出,加稀HCl 50 ml,搅拌溶解后过滤。滤液用氨水碱化,用氯仿萃取3次(50,40,40 ml),合并氯仿提取液,用少量水洗涤至中性,回收氯仿后得SCEA。水层再用正丁醇萃取3次(40,30,30 ml),合并正丁醇萃取液,将正丁醇提取液用正丁醇饱和的水溶液洗涤至中性,回收正丁醇至干后得SCEB。取SCEA和SCEB少许,分别溶于CDCl3和DMSOd6中在FTNMR波谱仪上测定1HNMR指纹图谱。图谱见图1和图2。
       2.2  SCEA和SCEB化学成分的分离取吴茱萸100 g,按SCE的获取方法得到A和B两部分粗提物,两部分粗提物A和B分别约为600 mg和410 mg。A部分经过硅胶柱色谱分离,以CHCl3-CH3OH梯度洗脱,分段收集,得到了化合物1(7 mg)、化合物-2(34 mg)和化合物-3(25 mg)。 B部分经过硅胶柱色谱分离,以CHCl3CH3OH梯度洗脱,得到化合物4(120 mg)。
       2.3   结构鉴定
       2.3.1  化合物Ⅰ无色柱状晶体。1HNMR(CDCl3)δ11.06(1H,s,14-NH), 7.77~7.79(1H,m,4-H),7.44~7.48(2H,m,2, 9-H),7.34(1H,d,J=8.0, 12H), 6.93~7.11(4H, m,1,3,10,1H),6.12(1H,s,16H), 4.62(1H,m,7H), 3.15~3.22(1H,m,7H),2.87~2.93(4H, m, 8H,17CH3),2.75~2.80(1H,m,8H);13CNMR(CDCl3)δ164.2(6C),148.7(18C), 136.4(13C), 133.5(2C),130.6(15C), 128.0(4C),125.9(21C),121.9(11C),120.3(3C), 119.2(5C),118.9(10C),118.2(9C),117.4(1C),111.6(12C),111.5(20C),69.7(16C),40.9(7C),36.4(17C),19.5(8C)。数据与文献[3]基本一致,因此,鉴定为吴茱萸碱(evodiamine)。
       2.3.2  化合物Ⅱ淡黄色针晶。1HNMR(CDCl3)δ9.87(1H,s,14-NH), 8.33(1H,d, J=7.6Hz,4-H), 7.61~7.68 (3H,m,1,2,9H), 7.42(1H,t,J=7.9,3-H), 7.26~7.28(2H,m,11,12-H), 7.15~7.18 (1H,m,10-H), 4.60(2H,t, J=7.8, 7-CH2),3.23(2H,t,J=7.8,8-CH2); 13CNMR(CDCl3)δ161.5(6-C),147.3(18-C),145.1 (16-C), 138.2(13-C),134.3(2-C),127.2(4-C),127.0(21-C),126.4(1-C), 126.2(3-C), 125.5(11-C),121.0(5-C),120.5(10-C), 120.0(9-C),118.4(20-C), 112.1(12-C), 41.1(7-C), 19.6(8-C)。数据与文献[4]完全一致,因此,鉴定为吴茱萸次碱(rutaecarpine)。
       2.3.3  化合物Ⅲ黄色晶体。1HNMR(CDCl3)δ9.91(1H,s,14-NH),7.63(1H,d,J=8.4,9-H),7.45(1H,d,J=8.0,4-H),7.37(1H,t,J=7.4,2-H),7.25~7.28(H,m,11-H),7.13~7.21(H,m,10-H),7.01(1H,d,J=8.4,12-H), 6.79(1H,d, J=8.4,1-H),6.51(1H,t,J=7.4,3-H), 4.20(1H,t,J=6.4,7-H),3.21(2H,t, J=6.6,8-H),2.96(3H,d,J=4.8,17- CH3);13CNMR(CDCl3)δ175.8(6-C),162.0(16-C),150.9(18-C),138.4(13-C),134.5(2-C),132.3(4-C),126.1(11-C),126.0(15-C),124.6(21-C),122.7(20-C),120.6 (10-C),120.6(9-C),115.7(5-C),114.5(3-C),113.0(12-C),111.0(1-C),47.4(7-C),29.7(17-CH3),21.1(8-C) 。根据数据并结合其HMBC、HMQC及COSY谱鉴定为去氢吴茱萸碱(dehydroevodiamine)。   
       化合物Ⅳ与化合物Ⅲ的数据完全一样,所以该化合物鉴定为:
         
       2.4  吴茱萸1HNMR指纹图谱的解析吴茱萸SCEA的指纹图中吴茱萸碱的特征共振峰是δ6.24(s,16-H);去氢吴茱萸碱的特征共振峰是δ6.79(d, J=8.4,1-H)、 6.51(t, J=7.4,3-H)和δ4.20(t, J=6.0,7-H);吴茱萸次碱的特征共振峰是δ8.30(d, J=7.6,4-H)。吴茱萸SCEB的指纹图主要显示去氢吴茱萸碱的共振峰。
       3  讨论
        药材吴茱萸中主要含有的生物碱为吴茱萸碱,但是SCEA中其特征共振峰(δ6.24)信号比较弱,说明其在SCEA中的含量比例比较低,其可能原因如下:吴茱萸碱分子结构中14-N为苯胺型结构能形成p-π共轭效应,使其碱性较弱;17-N和19-N上分别接有供电子基团甲基和羰基,也使其碱性较弱;另外由于吴茱萸碱的分子结构中共有3个氮原子,当其中的任一氮原子质子化后,就会产生一个强的吸电子基团-N+HR2,它对另外的氮原子产生诱导效应和静电效应,同样使其它氮原子碱性减弱。所以用酸碱处理提取法提取吴茱萸总生物碱时吴茱萸碱与盐酸成盐较少,导致总生物碱中吴茱萸碱的比例较少,以至于SCEA中其特征共振峰(δ6.24)信号比较弱[5]。
       
       吴茱萸经生物碱酸碱处理提取法得吴茱萸的特征提取物A和B的1HNMR指纹图可作为吴茱萸的相对标准图谱,可用于吴茱萸的基源鉴定。
        用酸碱处理的方法获取吴茱萸的特征提取物,该方法可供含生物碱的植物中药进行1HNMR指纹图谱研究时参考。
        1HNMR指纹图谱反映被测定提取物中含量相对较大组分的结构信息,不需要标准品即可完成1HNMR指纹图谱的研究工作。
        致谢:感谢郝小江研究员、沈月毛研究员、黄能慧教授、秦海林博士和汪冶博士在本课题研究中的大力支持和帮助!
        
       【参考文献】
           [1]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社,2005:118.
       
       [2]Qin H L,Zhao T Z,Yuan W M,et al. Assignments of the 1HNMR finger-prints of the roots of polygonum cuspidatum, polygonum multiflorum, rheum,palmatum and rheum tanguticum[J].Acta Pharmaceutica Sinica (药学学报),1999,34(11):828.
       
       [3]Zhang Q H,Gao H Y,Wu L J, et al. Chemical constituents of Evodia rutaecarpa (Juss.)Benth[J].Journal of Shenyang Pharmaceutical University (沈阳药科大学学报), 2005,22 (1):12.
       
       [4]Deng Y H,Xu K P,Li F S, et al.Constituents of Evodia rutaecarpa[J].Central South Pharmacy(中南药学), 2003,1(1): 44.
       
       [5]匡海学,董小萍,石任兵,等.中药化学,第1版[M].北京:中国中医药出版社,2003:324.

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