金莲花化学成分的初步研究

沈阳药科大学本科毕业论文论文题目金莲花化学成分的初步研究起止时间2014年10月14日2015年6月22日姓名学号学院专业中药学院中药学（日语强化）专业年级班级2010级中药学（日语强化）1班指导教师实习单位中药学院天然药物化学教研室沈阳药科大学本科毕业论文任务书学生姓名专业、年级、班中药学（日语强化）专业2010级一班论文题目金莲花化学成分的初步研究实习单位沈阳药科大学中药学院天然药物化学教研室单位公章研究主要内容通过查阅大量文献，对金莲花的化学成分、药理活性及应用价值进行总结概括。在此基础之上采用正相硅胶柱色谱法、反相硅胶柱色谱法、SEPHADEXLH20柱色谱、高效液相色谱、重结晶等分离技术对金莲花进行分离和纯化，最后通过NMR技术进行结构鉴定。预期目标充分掌握查阅各种文献和中药材的提取分离方法，进一步熟悉NMR技术的结构鉴定方法，能够从金莲花提取物中分离鉴定3个化合物。论文工作进度安排（起止时间）2014年10月14日2014年11月10日查阅文献，确立实验方法2014年11月11日2014年12月20日提取药材金莲花2014年12月21日2015年6月5日分离纯化提取物并进行结构鉴定2015年6月6日2015年6月22日总结实验内容，撰写毕业论文，准备毕业答辩指导教师（签字）填表时间年月日教研室意见教研室主任（签字）学院意见学院院长（签章）下达任务时间年月日目录中文摘要2英文摘要3第1章金莲花的研究概况411前言412金莲花化学成分的研究进展413药理活性及其它应用7第2章金莲花的化学成分研究921从金莲花中分离得到的化合物的编号，名称，结构和鉴定方法922化学成分的结构鉴定9第三章实验部分1131实验材料与仪器1132药材的提取与分离11第四章结果与讨论13参考文献14致谢16摘要金莲花TROLLIUSCHINENSISBUNGE为毛茛科RANNUCULACEAE金莲花属多年生草本植物，分布于山西、河南北部、河北、陕西、内蒙古东部、辽宁和吉林西部。它在民间应用广泛，具有极大的药用开发价值。本文综合利用正相硅胶柱色谱、反向硅胶柱色谱、SEPHADEXLH20柱色谱、高效液相色谱、重结晶等分离技术，从金莲花提取纯化后的粉末中分离了3个化合物，根据理化性质以及NMR技术进行结构鉴定，分别为3甲氧基4羟基苯乙醇、对羟基苯甲酸甲酯、荭草苷。关键词金莲花；分离技术；结构鉴定ABSTRACTTROLLIUSCHINENSISBUNGERANUNCULACEAEISAPERENNIALHERB,WIDELYDISTRIBUTEDINSHANXI,NORTHOFHENAN,HEBEI,SHANXI,EASTOFINNERMONGOLIA,ANDWESTOFLIAONINGANDJILINPROVINCESITSFLOWERSAREWIDELYUSEDANDHAVEGREATMEDICINALDEVELOPMENTVALUETHENORMALPHASESILICAGELCOLUMNCHROMATOGRAPHY,REVERSEDPHASESILICAGELCOLUMNCHROMATOGRAPHY,SEPHADEXLH20,HPLC,RECRYSTALLIZATIONHADBEENUSEDFORTHESEPARATIONANDPURIFICATIONANDTHREECOMPOUNDSHADBEENSEPARATEDFROMTROLLIUSCHINENSISBUNGEFLOWERSOFEXTRACTSEPARATIONACCORDINGTOTHEPHYSICALANDCHEMICALPROPERTIESANDNMRTECHNOLOGYTOTHESTRUCTUREIDENTIFICATION,RESPECTIVELYISMETHYLPHYDROXYBENZOATE、ORIENTINKEYWORDSTROLLIUSCHINENSISBUNGEISOLATIONTECHNIQUESTRUCTUREIDENTIFICATION第一章金莲花的研究概况11前言金莲花别名旱金莲、旱地莲、金芙蓉、金梅草等，是毛茛科金莲花（TROLLIUSCHINENSISBUNGE）的干燥花，多年生宿根草本植物，其花可供药用，味苦，性寒，无毒。药材呈不规则团状，皱缩，颜色为金黄色或棕黄。金莲花生长在海拔10002200米的山地草坡或疏林下。金莲花属植物中，在中国常见的品种有，金莲花（TCHINENSISBGE），短瓣金莲花（TLEDEBOURIREICHB），长瓣金莲花（TMACROPETALUSFRSCHMIDT），阿尔泰金莲花（TALTAICUSCAMEG），亚洲（宽瓣）金莲花（TASIATICUSL）等十几种，其多为野生状态，在我国分布较为广泛。金莲花在中国民间药用历史悠久，是清代始建应用的一种草药，在中、蒙药中有很高的医用价值。据记载中药金莲花功能为清热解毒、治上感、扁桃体炎、咽炎等；蒙药多配方用，治疗创伤、目赤、痈肿。其化学成分主要含有黄酮类、有机酸类、香豆素类、生物碱类，药理活性显示它对革兰氏阳性菌和多种病毒有明显的抑制作用。基于金莲花目前的化学成分和药理活性，为以后金莲花药用价值的开发提供理论依据，作者对金莲花的化学成分进行了初步的研究。12金莲花化学成分的研究进展根据现有的文献报道，已经从金莲花中提取分离的化学成分主要有黄酮类、有机酸类、生物碱类、挥发油类。除上述成分外，还有香豆素、树脂、多糖、鞣质及多种甾醇类化合物，但相关报道很少。121黄酮类成分研究表明，黄酮类是金莲花主要的化学成分及其有效活性成分。目前已从金莲花中提取分离出近20种黄酮类化合物，以1荭草苷（ORIENTIN）、2牡荆苷（VITEXIN）为主。金莲花属中黄酮类成分多数以黄酮苷的形式存在，而少数以游离的形式存在。其化学结构特征是基本骨架为黄酮、黄酮醇。1992年，刘丽娟等首次从长瓣金莲花中得到两种黄酮类化合物3牡荆素2OD吡喃木糖苷（VITEXIN2ODPYRANXYLOSIDE）和4荭草素2OD吡喃木糖苷（ORIENTIN2ODPYRANXYLOSIDE）。2000年，黄文哲等又从短瓣金莲花中分离到一种氧苷黄酮槲皮素3O新橙皮糖苷。2004年，宋冬梅等还从阿尔泰金莲花中分离到一种甲氧基黄酮柯伊利素，这是首次从金莲花属植物中分离到该物质。122有机酸类成分目前研究发现金莲花的有机酸成分主要有1金莲酸（GLOBEFLOWERYACID）、2藜芦酸（VERATRICACID）、软脂酸（PALMITICACID）等。2008年，李胜银等分离出4DGLUCOPYRANOSYLOXY33METHYL2BUTENYLBENZOICACID。2010年，刘召阳等从金莲花中又分离得到一种有机酸类化合物乌苏酸。2012年，魏金霞等从金莲花中分离出原儿茶酸。12123生物碱类成分通过查阅大量国内外文献得知，目前从金莲花中提取分离得到的生物碱类成分有三种，外国文献报道中分离得到两种吡咯双烷类生物碱（PYRROLIZIDINEALKALOIDS），千里光宁（SENECIONINE）和全缘碱（INTEGERRIMINE）。2012年，国内学者魏金霞等从金莲花中分离出一种新的生物碱金莲花碱（TROLLINE）。金莲花碱无色片状结晶甲醇，MP16501670。三氯化铁铁氰化钾反应阳性，提示结构中存在酚羟基；体积分数为10硫酸乙醇溶液显淡黄色斑点，紫外365NM波长下显黄色荧光。124挥发油类成分1998年，冯学峰报道金莲花中的挥发油以挥发性脂肪酸为主，相对含量较高的有十四烷酸（TETRADECANOICACID，2134）、十二烷酸（DODECANOICACID，2057）、十六烷酸（HEXADECUNEICACID，546）、9,12,15十八碳三烯酸（9,12,15OCTADECATNENOICACID，447）、正二十一烷（NHENEICOSANE，230）、十四酸甲酯（METHYLTETRADECANOATE，151）、十六酸甲酯（METHYLHEXADECANOATE，150）、癸酸（DECANOICACID，131）、芳樟醇（1INALOO，132）。13药理活性及其它应用近年来，许多学者对金莲花属植物抗菌、抗病毒、抗氧化活性成分的研究日益增多，主要包括黄酮类和有机酸类化合物。在临床上表现为它对上呼吸道感染、扁桃体炎、咽炎和急性中耳炎等症有效，对急性阑尾炎、细菌性痢疾、泌尿系统感染、急慢性支气管炎等也有较好的治疗效果。目前，已有学者对其它中药材的发酵成分及其应用价值进行了一系列的研究并取得相应的成果，但对金莲花发酵物的研究领域仍然处于一片空白。131抗菌活性1973年,北京制药厂的体外抑菌实验结果表明,金莲花抑菌谱较广,在体外对革兰氏阳性球菌和革兰氏阴性杆菌均有较好的作用,如绿脓杆菌、甲链球菌、肺炎双球菌、卡他球菌、痢疾杆菌等菌。尤其是对绿脓杆菌的作用比较明显。2001年，杨宜婷等用枯草芽孢杆菌ATCC6633、表皮葡萄球菌ATCC12228、金黄色葡萄球菌ATCC6538P、藤黄微球菌ATCC9314作为受试菌种发现金莲花试样的抑菌效果为总黄酮牡荆苷荭草苷原金莲酸，从而得出金莲花属植物的抑菌活性是多种化学成分协同作用的效果。132抗病毒活性金莲花水提液对COXB3病毒有很强的抑制作用，对COXA24变异株有一定抑制作用。苏连杰等用金莲花乙醇提取物对感染流感病毒的小鼠进行研究，结果显示中、高剂量组感染病毒小鼠的存活时间明显延长。133抗氧化活性2006年，周欣等指出短瓣金莲花中牡荆苷、荭草苷、槲皮素3O新橙皮糖苷、槲皮素3O巢菜糖苷等四种黄酮苷单体具有较强的体外抗氧化活性。例如，它们对DPPH自由基有很强的清除作用，能明显的清除OH和抑制大鼠红细胞氧化性溶血的作用。134临床应用早在1973年北京制药厂就将金莲花片剂及针剂应用于临床，治疗扁桃体炎、呼吸道感染等。随着人们不断对金莲花的研究，有学者发现其抗菌谱广、疗效显著且无明显毒副作用，临床用于治疗泌尿系统感染疗效极好。根据现有资料显示，临床采用金莲花软胶囊治疗咽炎，无论是治愈率还是症状改善方面都比阿莫西林软胶囊疗效好，临床推广性很高，发展前景广阔。135保健价值金莲花嫩梢、花蕾及新鲜种子可作辛辣调味品。金莲花茶是承德百姓家里的常备的，为优质的民间茶，其保健价值得到了大家的认可。花朵根据其风味特点和个人习惯，可拌、可炒、可炖、可泡，也可做馅制做各种风味独特的点心。欧美人则更喜欢用来调制沙拉、制作三明治以及做汤等。136卷烟加香随着社会的进步和科学技术的发展，人们对生活质量愈发关注，因此金莲花应用到卷烟加香工艺中的前景广阔。金莲花浸膏中的挥发性成分具有清甜的花香，对提高卷烟的抽吸品质具有重要作用。其中，高级脂肪酸能改变卷烟烟气的粗劣感而使其具有清甜柔和的味道，酯类物质特有的香气则可以提高和改善卷烟的气味，使之更香醇，味道更佳。金莲花浸膏中的微量香味物质同样不容小觑，如苯乙醛的玉簪花香气浓郁，苯乙醛的玫瑰香气清甜，环柠檬醛具有独特的甜味。综上所述，金莲花浸膏可以应用于卷烟加工工艺中，以增加卷烟的香气，减轻呛鼻的刺激感，掩盖烟草的杂昧，使卷烟具有独特的风味口。第二章金莲花的化学成分研究本实验采用正相硅胶柱色谱法、反相硅胶柱色谱法、SEPHADEXLH20柱色谱、高效液相色谱、重结晶等分离技术，从金莲花提取纯化后的粉末中分离了3个化合物，根据理化性质以及NMR技术进行结构鉴定，分别为3甲氧基4羟基苯乙醇、对羟基苯甲酸甲酯、荭草苷。21从金莲花中分离得到的化合物的编号，名称，结构和鉴定方法NONAMESTRUCTUREMETHODSCOMP13甲氧基4羟基苯乙醇H3COOHHO1HNMRCOMP2对羟基苯甲酸甲酯HOOCH31HNMRCOMP3荭草苷OOOHOHHOCH2OHOOH1HNMR22化学成分的结构鉴定化合物1黄色油状物（甲醇），MP。紫外254NM下显暗斑，10硫酸乙醇显粉红色，三氯化铁铁氰化钾反应阳性，提示结构中存在酚羟基。1HNMR（400MHZ，DMSOD6）谱中879（1H，S）为酚羟基质子信号，678（1H，D，J812HZ），663（1H，D，J20HZ），656（1H，DD，J812，20HZ）为苯环ABX偶合系统质子信号；同时存在一组CH2CH2质子信号352（2H，T，J72HZ）和257（2H，T，J72HZ）；371（3H，S）为甲氧基信号。将上述波谱数据与文献对照基本一致，鉴定该化合物为3甲氧基4羟基苯乙醇（3METHOXY4HYDROXYMANDELIC），结构式如下H3COOHHO化合物2无色针状结晶（甲醇）。三氯化铁铁氰化钾反应阳性，溴甲酚绿反应阴性，提示结构中存在酚羟基而无羧基。1HNMR（400MHZ，DMSOD6）谱中1034（1H，S）为活泼羟基信号，一组对位取代苯环上AABB偶合系统质子685（2H，D，J88HZ），782（2H，D，J88HZ），同时给出378（3H，S）为甲氧基信号。将上述波谱数据与文献对照基本一致，鉴定该化合物为对羟基苯甲酸甲酯（METHYLPHYDROXYBENZOATE）结构式如下HOOCH3化合物3黄色粉末（甲醇）。盐酸镁粉反应阳性，三氯化铝反应阳性，MOLISCH反应阳性，提示该化合物为黄酮苷类化合物。1HNMR（400MHZ，DMSOD6）谱中1318（1H，BRS）为5位缔合酚羟基质子信号；753（1H，BRD，J83HZ），748（1H，BRS），686（1H，D，J83HZ）为黄酮B环ABX偶合系统质子信号；664（1H，S）为3位质子信号；626（1H，S）为6位质子信号；468（1H，D，J98HZ）为糖端基质子信号，根据其偶合常数判断其为碳苷类化合物，且其苷键为构型；323386（6H，M）为糖上其它的氢信号。上述理化性质、波谱数据与文献对照基本一致，故鉴定该化合物为荭草苷（ORIENTIN），结构式如下OOOHOHHOCH2OHOOH第三章实验部分31实验材料与仪器311实验材料金莲花由陕西慧科植物开发有限公司提供。HPD100型大孔树脂（沧州宝恩吸附材料科技有限公司）；薄层色谱硅胶GF254、柱色谱硅胶（青岛海洋化工厂）；SEPHADEXLH20（AMERSHAMPHARMACIABIOTECHAB公司）；色谱甲醇（天津康科德科技有限公司）；其他试剂（分析纯，市售）312实验仪器RE52AA型旋转蒸发仪（上海亚荣盛华仪器厂），SHB型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司），DLSB5/20型低温冷却液循环泵，HS3120D型超声波清洗器昆山市超声仪器有限公司，电子恒温水浴锅（天津力泰斯仪器有限公司）；UV8紫外灯（北京亚兴泰机电设备有限公司）；干燥箱（南京沃环科技实业有限公司）；YP202N电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；TH2000型数控超声波清洗器（济宁天华超声电子仪器有限公司）；ARX400、AV600核磁共振仪（瑞士BRUKER公司）。32药材的提取与分离321金莲花药材提取与药用成分富集取金莲花的干燥花75KG，用16倍量60乙醇回流提取3次，每次15小时，合并提取液浓缩至75L，抽滤，备用。大孔树脂初步分离（1）大孔树脂预处理商品树脂均残留惰性溶剂，故使用前根据应用需要，必须进行不同深度的预处理。将适量的D101型大孔树脂置于桶状容器中，使用95乙醇浸泡，直至浸泡液澄清，且经过旋转蒸发仪回收溶剂后，烧瓶底无白色残留物为止。将乙醇清洗后的树脂用蒸馏水反复浸泡，除去漂浮于水面的树脂残屑。经过95乙醇、蒸馏水洗涤，以低浓度乙醇溶液树脂装柱即可。（2）大孔树脂富集黄酮类化合物将金莲花提取液用D101大孔吸附树脂柱色谱分离纯化，先用水洗脱，后用50乙醇溶液洗脱，最后得到50乙醇洗脱物630G。提取流程图如下所示金莲花药材（75KG）醇提物（75L）60乙醇提取D10大孔吸附树脂H2O50ETOH水洗脱液醇洗脱液干燥粉末（630G）322硅胶柱色谱初步分离取50乙醇洗脱物110G进行硅胶柱色谱（200300目）分离，以不同比例的二氯甲烷甲醇（10000100）进行梯度洗脱，每个流份收集300ML，共收集513个流份，薄层鉴别合并后共得到13个流份（FR113）。323化合物分离纯化110100FR1FR3FR4约176G，用30G柱层析硅胶拌样，以二氯甲烷甲醇（10000100）进行梯度洗脱，将样品根据TLC显色状况及紫外下状况合并为5组流分。5组流分分别采用重结晶法及高效液相，得到化合物1及化合物2。FR11约112G，用18G柱层析硅胶拌样，以二氯甲烷甲醇（10000100）进行梯度洗脱，将样品根据TLC显色状况及紫外下状况合并为10组流分，FR116采用SEPHADEXLH20柱色谱和高效液相，得到化合物3。50乙醇大孔树脂洗脱物（10G）硅胶柱色谱二氯甲醇系统1010190160150131211010FR1FR3FR4FR5FR10FR1FR12FR13化合物1化合物2化合物3重结晶法及高效液相SEPHADEXLH20柱色谱高效液相第四章结果与讨论采用反复硅胶柱色谱法、SEPHADEXLH20柱色谱法、重结晶等方法进行分离纯化，金莲花提取纯化后的粉末中分离了3个化合物，根据理化性质以及NMR技术进行结构鉴定，分别为3甲氧基4羟基苯乙醇、对羟基苯甲酸甲酯、荭草苷。参考文献1钱庄,周哲,石雪静,等金莲花化学成分及其提取分离的研究进展J中国药物经济学,2014,0295982王书华,饶娜,安芳金莲花多糖的分离纯化及其抗氧化作用研究J中成药,2013,11238423893李世相,赵凤舞金莲花化学成分提取及抗菌作用研究J中兽医医药杂志,2013,3258124周哲,钱庄,石雪静,等金莲花活性成分研究及其应用J亚太传统医药,2014,101242445宋成英,黄俊懿金莲花有效成分的提取分离与药动学探微J时珍国医国药,2013,247171517166魏金霞,李丹毅,华会明,等金莲花化学成分的分离与鉴定J沈阳药科大学学报,2012,0112157刘召阳,罗都强金莲花的化学成分研究J中草药,2010,033703738吴一飞,袁东亚,巩江,等金莲花药学研究概况J山东中医药大学学报,2010,065445459王如峰,杨秀伟,马超美,等金莲花脂肪酸成分研究J中药材,2010,101579158110吴新安,赵毅民,朱捷,等短瓣金莲花中一个新的黄酮炭苷化合物英文J天然产物研究与开发,2009,011511李胜银,蔡金娜,刘江云,等金莲花化学成分研究J亚太传统医药,2008,07181912李占林,李丹毅,吴瑛,等金莲花抗菌有效成分J沈阳药科大学学报,2008,0862762913吴新安,赵毅民,赵刚短瓣金莲花黄酮碳苷类化学成分研究J中国中药杂志,2007,0986486514周欣,范国荣,吴玉田短瓣金莲花总黄酮及指标性成分的体外抗氧化活性研究J中药材,2007,081000100215叶云峰,彭勇,付岗,等药用金莲花研究新进展J中国现代中药,2007,03293316黄建茹,索全伶,朱明达,等金莲花属药用植物的研究与应用J内蒙古石油化工,2006,074517朱殿龙,丁万隆,陈士林金莲花属植物的研究进展J世界科学技术,2006,04263318任正博,张振学,周伟利,等金莲花化学成分研究J中国现代中药,2006,02141519范新田,傅强,李凤丽,等金莲花研究现状与展望J北华大学学报自然科学版,2006,0213113420罗丽荣,蒋柏泉,白兰莉金莲花有效药用成分提取研究J江西化工,2006,03969821苏连杰,王辉,苏志伟,等金莲花属植物的化学成分与药理作用J国外医药植物药分册,2005,01141622邹建华,杨峻山