白背三七正丁醇部位化学成分研究.docx
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白背三七正丁醇部位化学成分研究
南京中医药大学
本科生毕业论文
药学院药物制剂专业09年级
学号
学生姓名
论文题目白背三七正丁醇部位化学成分研究
实习单位南京中医药大学药化教研室
指导教师
起止时间2013年1月至6月
2013年5月30日
目录
摘要…………………………………………………………………1
Abstract……………………………………………………………2
一、前言……………………………………………………………3
1.1植物简介……………………………………………………3
1.2课题研究内容………………………………………………3
1.3课题研究意义………………………………………………3
1.4课题特色与创新……………………………………………3
二、实验部分………………………………………………………3
2.1实验准备……………………………………………………4
2.1.1实验仪器…………………………………………4
2.1.2实验药材…………………………………………5
2.1.3实验试剂…………………………………………5
2.2实验步骤……………………………………………………5
2.2.1样品的制备………………………………………5
2.2.2装柱………………………………………………5
2.2.3上样………………………………………………6
2.2.4洗脱………………………………………………6
2.2.5收集与检查………………………………………6
2.2.6重结晶……………………………………………6
2.2.7结构解析…………………………………………6
讨论…………………………………………………………………13
致谢…………………………………………………………………14
综述…………………………………………………………………15
白背三七正丁醇部位化学成分研究
摘要:
目的对白背三七正丁醇部位的化学成分进行提取分离并对其单体化学结构进行鉴定。
方法溶剂法提取白背三七,采用反相硅胶结合TLC进行单体分离;利用核磁共振及质谱技术测定单体化合物的结构。
结果目前从这一部位分离并鉴定出两个化合物鸟苷和山奈酚-3,7-O-二-β-D-葡萄糖苷。
关键词:
白背三七;正丁醇;化学成分;单体结构
Tostudythechemicalconstituentsofn-butanolfromGynuradivaricata(L.)DC
Abstract:
PurposeToGynuradivaricata(L.)DCn-buohpartsofthechemicalcomponentsoftheextractionandseparationandidentifyitschemicalstructure.MethodsSolventextractionGynuradivaricata(L.)DC,usingreversephasesilicagelTLCformonomerseparationcombined;usingnuclearmagneticresonanceandmassspectrometrydeterminationofthestructureofmonomericcompounds.ResultsCurrently,itobtainstwocompoundsfromtthisparts,guanosineandKaempferol-3,7-O-two-β-D-glucoside
KeyWords:
Gynuradivaricata(L.)DC;Butanol;Chemicalcomposition;Monomerstructure
一、前言
1.1植物简介
白背三七Gynuradivaricata(L.)DC.为菊科土三七属植物,又名白子菜、金鸡毛草,其茎、叶性寒,味咸、微辛,有毒。
具有清热、舒筋、止血、祛痰之功。
主治百日咳、风湿痛、骨折、创伤性出血、臃肿疮疖等。
民间以白背三七地上部分作为食药两用,该植物一般以全草入药。
本植物为多年生草本,喜生于潮湿的阴地上。
分布台湾至华南、西南一带。
1.2课题研究内容
1.2.1对白背三七叶子提取分离,用石油醚、正丁醇萃取。
1.2.2前期已有学者做过石油醚、正丁醇部位,但石油醚部位多为叶绿素,基本属于杂质。
正丁醇部位多为黄酮等化学成分,是活性成分较为集中的部位,因而有重要的研究价值。
1.3课题研究意义
1.3.1药典上对白背三七用药并无记载,属于民间用药
1.3.2临床上使用的中药降压药普遍存在起效慢,血压控制不稳定,易反弹大缺点,而化学药物则有一定的副作用。
白背三七在民间已有较好临床效果,降压效果比较明显且保持血压稳定。
1.3.3对该课题的进一步探索有利于逐步实现白背三七药材资源的系统开发、明确其药效物质基础,乃至开发新药走向临床。
1.4课题特色与创新
该课题以民间抗高血压疗效确切的白背三七为研究对象,该药材的确切的抗高血作用已被反复证实,且具有降压效果持久稳定,不易反弹的特点。
但该药材的基础研究与应用开发尚属空白,因而,针对于该药材的化学成分以及系统研究具有创新性意义。
二、实验部分
2.1实验准备
2.1.1实验仪器
旋转蒸发仪(巩义市予华仪器有限责任公司)
UV-2000型紫外分光光度计(美国莱伯泰科仪器有限公司)
分液漏斗(5000ml)
反相薄层板/反相硅胶柱(RP—X—BL,于成化工(上海)有限公司)
水浴锅(HH-1型,巩义市予华仪器有限责任公司)
电热套(KDM型,巩义市予华仪器有限责任公司)
X—4数字显示显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司)
2.1.2实验药材
白背三七,产地,广东省,经南京中医药大学刘训红教授鉴定为白背三七Gynuradivaricata(L·)DC·为菊科土三七属植物的叶。
2.1.3实验试剂
石油醚(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)
正丁醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)
甲醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)
乙醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)
2.2实验步骤
2.2.1样品的制备
1).提取
白背三七药材5kg,依次用8倍量95%的乙醇提取1h,8倍量95%的乙醇提取0.5h,再用65%的乙醇按相同方法提取两次。
滤过,合并4次提取液并浓缩至无醇味。
依次用石油醚、正丁醇萃取,得正丁醇部分浸膏210g。
2).样品制备
取正丁醇部分的浸膏210g,用适量的甲醇溶解,待完全溶解,加入1:
1量的反相硅胶,在水浴上不断搅拌,至甲醇完全挥干,留作上样用。
2.2.2装柱(试验中采用湿法装柱)
a.以脱脂棉塞住底部,并用少量粗硅胶覆盖住脱脂棉。
用甲醇以胶头滴管沿柱壁滴入柱内,至液面高出粗硅胶表面约1cm,用洗耳球敲击柱侧壁,使硅胶表面平整,再加入一定量的洗脱剂。
b.取1kg柱色谱用硅胶,用甲醇浸泡,搅拌均匀并使气泡除去。
打开色谱管底部的阀,边搅拌边倒入色谱管中,边沉降边添加,直至加完为止。
吸附剂加完后,直至液面降至吸附剂表面上约1cm,关闭活塞。
用洗耳球由下至上敲实。
2.2.3上样(实验中采用干法上样)
将预先处理好的样品,缓慢加到柱床表面,避免带入气泡或者破坏柱床表面的平整。
然后,在样品层上面再加一层保护硅胶,以防止洗脱时破坏样品层面。
2.2.4洗脱
实验中,采用梯度洗脱的方法,以3%、4%、5%、6%......100%甲醇顺序梯度洗脱。
2.2.5收集与检查
实验中每500ml为一个收集单位,回收洗脱剂。
以TLC法来检测流份,相同化学成分流份合并,放置,析晶。
2.2.6重结晶
粗晶加入适量甲醇将其溶解,再滴加适量纯水,改变溶质在溶剂中的溶解度,直至溶液呈现浑浊,将浑浊液缓缓加热使其完全澄清,放置,析晶。
2.2.7结构解析
现阶段分离出3个化合物,其结构解析如下:
化合物1:
白色粉末(甲醇),mp238~239℃,1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)。
1H-NMR谱低场区中,仅出现δ:
6.47(2H,brs,2-NH2),7.94(1H,s)2组芳氢信号,且互不偶合,而13C-NMR谱中却出现了5个芳碳信号,提示存在着相互稠合的芳杂环结构,同时13C-NMR中,δ:
86.8,70.8,74.1,85.7,61.9和1H-NMRδ:
5.70(1H,d,J=6.0Hz)提示存在五碳的核糖结构,根据以上分析,对照文献[19]的波谱数据,该化合物鉴定为鸟苷,为首次在该植物中发现的化学成分。
详细波谱数据见表1。
表1化合物1的NMR谱数据(DMSO-d6,400MHz)
NO.
化合物1
δH
δC
1
10.62(1H,brs,1-NH)
2-NH2
6.47(2H,brs,2-NH2)
154.0
4
151.8
5
117.1
6
157.2
8
7.94(1H,s)
136.1
1'
5.70(1H,d,J=6.0Hz)
86.8
2'
4.39(1H,dd,J=13.0,6.0Hz)
70.8
2’-OH
5.41(1H,d,J=6.0Hz)
3'
4.08(1H,brdd,J=3.0)
3’-OH
5.15(1H,d,J=3.6Hz)
74.1
4'
3.88(1H,brdd,J=3.4)
85.7
5'
3.63(1H,m,H-5'β),3.54(1H,m,H-5'α)
61.9
5’-OH
5.08(1H,brt)
图1化合物1的化学结构
图1化合物1的1H-NMR图谱(DMSO-d6,400MHz)
图2化合物1的13C-NMR图谱(DMSO-d6,100MHz)
化合物2:
黄色粉末,mp.246~247℃(甲醇-水),三氯化铁一铁氰化钾反应阳性,示有酚经基存在;盐酸镁粉反应阳性,示为黄酮类化合物;Molish反应阳性,示为糖苷。
1H-NMR:
δ12.62(1H,S),10.28(1H,S)为二个酚羟基质子信号;8.07(2H,d,J=8.0Hz),6.92(2H,d,J=8.0Hz)为B环对位二取代的质子信号;6.45(1H,d,J=1.8Hz),6.80(1H,d,J=1.8Hz)为5,7二氧取代黄酮A环8,6位质子信号;δ3.21~5.47之间有22个糖上的质子信号,13C-NMR谱中δ100.4,98.7碳信号为糖端基碳信号,76.9~61.3给出10个碳信号,其数据与文献中记载的葡萄糖甲苷数据相近,故推测结构存在2个葡萄糖的结构单元;由端基质子δ5.48(1H,d,J=7.6Hz);5.15(1H,d,J=8.0Hz)糖苷键为β型。
以上波谱数据与文献[20]对照基本一致,故鉴定该化合物为山奈酚-3,7-O-二-β-D-葡萄糖苷。
详细波谱数据见表2。
表2化合物2的NMR谱数据(DMSO-d6,400MHz)
NO.
化合物1
δH
δC
2
156.5
3
133.9
4
178.1
5
161.3
5-OH
10.28(1H,S)
6
6.45(1H,d,J=1.8Hz)
99.8
7
163.3
8
6.80(1H,d,J=1.8Hz)
94.7
9
157.3
10
106.1
1’
121.2
2’6,
8.07(2H,d,J=8.0Hz)
131.2
3’5’
6.92(2H,d,J=8.0Hz)
115.6
4’
160.6
4’-OH
12.62(1H,S)
Glu-1
5.48(1H,d,J=7.6Hz);5.15(1H,d,J=8.0Hz)
100.4;98.7
2~6
5.44~3.30
76.9~61.3
图2化合物2的化学结构
图3化合物2的1H-NMR图谱(DMSO-d6,400MHz)
图4化合物2的13C-NMR图谱(DMSO-d6,100MHz)
化合物4:
白色粉末,mp.?
℃(甲醇-水),结构初步判断为糖的衍生物,具体结构鉴定中。
图5化合物3的1H-NMR图谱(DMSO-d6,400MHz)
图6化合物3的13C-NMR图谱(DMSO-d6,100MHz)
3.讨论
对白背三七进行化学成分的研究具有重要意义。
因为在进行天然药物的化学成分的研究时,必须先将化学成分从天然药物中提取分离出来,得到单一化合物,才能进一步进行结构鉴定、活性筛选、药效学、毒理学等研究,为研制新药奠定基础。
在萃取过程中,出现了比较严重的乳化的现象,显然乳化现象影响成分的萃取分离。
实验中为了克服乳化现象,本人采用了轻摇、长时间静置、玻璃棒搅拌及电吹风加热等手段,但是除了长时间静置效果较明显外,其它手段效果均不明显。
在洗脱过程中,由于上样量大,比较耗时、耗试剂。
从时间方面考虑可以通过加压的方法加快洗脱速度,从经济方面考虑需要试剂回收利用,可通过控制相对密度的方法来控制回收试剂的混合溶剂比例。
在浓缩合并过程中,浓缩时需要注意一次浓缩量和水温以及压力大小,防止倒吸。
合并浓缩液时,需要先进行反相硅胶薄层板分析,将具有相同Rf值的浓缩液进行合并。
实验过程中有多种晶体析出,经灼烧碳化,证实其为有机物,但尝试多种试剂并不能将其溶解,需要通过其他方法将其溶解以便于波谱分析。
致谢
我要感谢南京中医药大学,这四年的大学生活教会我的不仅仅是专业知识还有自我学习的能力以及做人的学问。
我要感谢何立巍老师的悉心指导,给了我许多科学知识和科研的思维能力,让我明白做科研要耐得住寂寞,多方面的看问题和寻求解决方法。
我要感谢班级这个大家庭和宿舍这个小家庭,四年之间磕磕绊绊大家一路走来。
我要感谢我的父母,是他们给了我生的权利,并给了我活的条件,是他们的默默付出和关爱促成了今日的我。
白背三七研究进展
摘要:
白背三七是在民间作为食药两用的一种植物。
本文对中药白背三七作了简单介绍,综述了白背三七的植物性状、化学成分、及药理作用的研究现状。
该植物主要含有生物碱、黄酮类、三萜类、苷类、酯类等成分。
目前,国内外学者主要针对其具有抗高血压、高血脂及高血糖、抗肿瘤等功效而进行相关研究。
关键词:
白背三七;植物性状;化学成分;药理作用
白背三七Gynuradivaricata(L·)DC·为菊科土三七属植物,又名白背三七草、白(百)子菜、白背菜、富贵菜、鸡菜、大肥牛、叉花土三七、菊三七等。
中药名为白背土三七(或白三七草),分布于台湾至华南、西南一带,喜生于潮湿的阴地上【1】。
白背三七的根、茎、叶均可以入药,其根味甘、凉,具有清热凉血、散瘀消肿的功效,主治支气管炎、肺结核、崩漏、烫伤、跌打损伤、刀伤出血等【2】;其茎、叶性味咸微辛、寒、有毒,具有清热、舒筋、止血、驱痰的功效,主治百日咳、风湿痛、骨折、创伤性出血、痈肿疮疖等【2】。
文献报道从改植物中已分离得到具有肝毒性的吡咯啶生物碱【3】,以及黄铜、三萜、甾醇、核苷类化学成分【4】。
1.植物性状
1.1原形态
白子菜多年生草本,高30-50cm。
根茎块状,坚实,具多数细长须根。
茎圆柱形,常常紫红色;被白以柔毛。
单叶互生,多聚生于茎的下部,稍厚,略带肉质;茎下部叶长圆状椭圆形或披针形、卵形,长5-12cm,宽2.5-4.5cm,先端钝或短尖,基部有时有两耳,边缘有粗锯齿和白色睫毛,齿尖有腺体,两面具柔毛,有短叶柄;茎上部叶的边缘有时作不规则的羽状分裂,无叶柄。
头状花序排列成扩展的伞房花丛,黄色;总苞1列,总苞片膜质,总苞基部有数枚小苞片;全为管状花,冠管上部膨大,先端5齿;雄蕊5;花柱先端分成2条,有细长钻形附器。
瘦果深褐色;冠毛多数,白色。
花期5-6月;果期8-11月。
1.2生境分布
生态环境:
生于山野疏林下或栽培于农舍附近田边地角上。
资源分布:
分布于浙江、台湾、广东、广西、四川、贵州及云南等地。
1.3性状
性状鉴别根茎块状,具细长须根。
茎圆柱形,棕紫色,被短毛,叶互生,多皱缩,完整叶片呈长卵形至长圆状倒卵形,长5-15cm,宽2.5-8cm,先端钝或短尖,基部有时有两耳,叶缘具不规则缺刻及锯齿,上下表面均具柔毛。
有时可见头状花序或总苞。
瘦果深褐色,冠毛白色。
气微,味淡。
2.化学成分
白背三七主要化学成分及相关药理作用
种类
结构
名称
药理作用
生
物
碱
类
1全缘千里光碱
1.降压作用
2.解痉作用
3.诱变作用
4.抗癌作用
2光萼猪屎豆碱
抗肿瘤
掌叶半夏碱庚
黄
酮
类
1.R=H
2.R=β-D-Glu(61)α-L-Rha
1槲皮素
1.抗肿瘤作用与抗血小板聚集
2.祛痰、止咳
3.降低血压、增强毛细血管抵抗力、减少毛细血管脆性、降血脂、扩张冠状动脉,增加冠脉血流量
2芦丁
1、抗炎作用
2、维生素P样作用,具有维持血管抵抗力、降低其通透性、减少脆性等作用
3、抗病毒作用
4、抑制醛糖还原酶作用
1.R,R1=H
2.R=β-D-Glu,R1=H
3.R=β-D-Glu(61)α-L-Rha,R1=H
1.山奈酚
1、抗菌
2、止咳
3、抑酶
4、当浓度为1×10-4mol/L时,可抑制淋巴细胞增殖
2.紫云英苷
1、抗高血压
2、解痉
3、利尿
4、利胆
5、镇咳
3.烟花苷
抗病毒
三
萜
类
1.R=H
2.R=Ac
1.表木栓醇
祛痰
2.乙酰表木栓醇
木栓酮
抗炎
甾
体
类
豆甾醇
具有明显的降血中胆甾醇的作用
1.R=H
2.R=β-D-Glu
1.β-谷甾醇
1.降低胆固醇作用
2.止咳作用
3.抗癌作用
4.其他作用
β-谷甾醇与七叶皂甙局部用作抗炎药,毒性减小;另外,β-谷甾醇有抗慢性乙酸型胃溃疡的活性的作用。
2.胡萝卜苷
核
苷
类
尿苷
腺苷
维
生
素
B
类
烟酸
1、烟酸为脂质氨基酸、蛋白、嘌呤代谢,组织呼吸的氧化作用和糖原分解所必需。
2、烟酸可减低辅酶A的利用;通过抑制极低密度脂蛋白(VLDL)的合成而影响血中胆固醇的运载,大剂量可降低血清胆固醇及甘油三酯浓度。
3、烟酸有周围血管扩张作用。
1.R=H
2.R=OCH3
1.5-羟基吡啶羧酸
2.5-羟基吡啶-2-甲酸甲酯
烷
烃
类
及
其
衍
生
物
类
正二十烷
二十四烷醇
二十八烷醇
二十八烷酸
棕榈酸
酯
类
对苯二甲酸二丁酯
绿原酸甲酯
(参考文献:
[5][6][7][8][9][10][11])
3.药理作用研究
现代研究表明白子菜具有丰富的营养成分[12,13],胡勇等[14]研究认为,白背三七总生物碱、总黄酮及单体化合物IV对正常及四氧嘧啶糖尿病模型小鼠血糖水平均有降低作用,该作用对四氧嘧啶糖尿病模型小鼠更为显著。
姜曼花等[15]研究发现,白背三七多糖和黄酮可降低糖尿病小鼠血糖,提高正常小鼠耐缺氧能力。
胡海璋[16]白背三七汤结合西药治疗2型糖尿病取得了满意的效果。
陈贤兴研究发现,白背三七草的水提取物对由环磷酰胺诱发的微核具有修复作用。
其作用机理可能为促进细胞新陈代谢,增加受损细胞的修复能力,也可能直接阻止环磷酰胺与DNA作用,或可能参与影响机体内的一些代谢系统,通过某种途径去除自由基,从而抑制微核的产生[17]。
黄开珍等研究发现,白子菜水提物明显降低SHR大鼠的血压,同时能显著增加大鼠血清NO含量,降低大鼠血清ET含量,并显著提高SOD活性[18]。
4.结论
通过上述论述可知,白背三七的主要药理作用为降血糖,其成分也已经明确,主要是多糖类成分和总黄酮,但其作用机理还不明确,有待进一步研究。
同时,其他研究表明白背三七还有稳定的治疗高血压的作用。
此外,有关白背三七的其他药理作用的研究报道较少,有必要对白背三七进行进一步的研究。
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