CN110590899A - 偃松外树皮中一种三萜皂苷及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于林木加工剩余物的次生代谢化学成分提取分离及天然产物领域，具体涉及先前文献中从未报道的三萜皂苷即乌苏酸‑3‑O‑β‑D‑吡喃葡萄糖基(1″→6′)‑β‑D‑吡喃葡萄糖苷及其制备方法。它是以松科松属常绿灌木偃松的外树皮为原料，经提取萃取和分离而得到。本发明所提出的制备工艺具有路线规范、原料低成本、制备产物高纯度、稳定的制备产物质量等特点。

Description

偃松外树皮中一种三萜皂苷及其制备方法

技术领域

本发明属于林木加工剩余物的次生代谢化学成分提取分离及天然产物领域，具体涉及先前文献中从未报道的三萜皂苷即乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷(对应英文名为ursolic acid-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1″→6′)-β-D-glucopyranoside)及其制备方法。它是以松科松属常绿灌木偃松的外树皮为原料，经提取萃取和分离而得到。

背景技术

偃松(Pinus pumila(Pall.)Regel)，又名爬地松、西伯利亚矮松树、日本石松，为松科(Pinaceae)松属(Pinus L.)五针松常绿灌木，是分布在中国东北部、韩国北部、日本北部、耶尼斯河和东西伯利亚海拔1000～2300米之间的特色植物(王希刚，等，温带林业研究，2019，2(2)：48～58，53；Karapandzova M.，et al.，Natural Product Communications，2015，10(6)：987～990；Sa N.H.，et al.，Natrual Product Research，2018，32(3)：341～345)。偃松的针叶、枝条、种子、芽、油树脂和根部在东北亚民间药物中被用于便秘、头眩、吐血、燥咳、治疗神经痛、关节炎、黄癣、肺结核、皮肤病和风湿病等疾病(尹君，等，特种经济动植物，2002，(2)：29；王希刚，等，温带林业研究，2019，2(2)：48～58，53)以及制备驱虫药、利尿剂、杀菌剂、伤口愈合剂、祛痰剂以及抗坏血病药。已有的文献中报道了从偃松的松脂中分离出三萜类、二萜和单萜化合物(Pan H.and Lundgren L.N.，Phytochemistry，1996，42(4)：1185～1189；Wang R.，et al.，Chemistry of Natural Compounds，2018，54(4)：717～720；Si C.L.，et al.，Holzforschung，2013，67(4)：357～363)。而偃松树皮一直作为林产工业的副产物，先前一直被认为附加值较低，传统的废弃或燃烧等处理方法不仅浪费生物资源，而且还严重污染环境。为此，从偃松树皮中提取有价值的高附加值天然产物具有巨大的社会意义和经济效益。

本发明以提取萃取方法和柱色谱分离技术从偃松外树皮植物原料中制备得到一种文献中从未报道过的乌苏酸型三萜皂苷新化合物即乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷。

发明内容

本发明的目的是提供一种乌苏酸型三萜皂苷即乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷(该化合物对应的英文名为ursolic acid-3-O-β-D-glucopyranosyl(1″→6′)-β-D-glucopyranoside)。

本发明的另一个目的是提供从松科松属灌木偃松外树皮植物原料中制备乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷的工艺。

本发明的技术方案概述如下：

下述结构式的化合物：

从偃松外树皮中制备乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷的工艺，包括如下特征步骤：

(1)取偃松外树皮植物原料，在阴干并粉碎过40目筛后，按质量比1∶2～1∶6加入体积百分浓度为70％～90％的乙醇水溶液，超声波或加热提取2～5次，提取液过滤、减压浓缩得粗提物；

(2)加入粗提物质量2～5倍的水，搅拌，加入粗提物质量2～5倍的丙酮萃取2～5次，分离，将剩余水层加入粗提物质量2～5倍的氯仿萃取2～5次，分离，将再次剩余水层加入粗提物质量2～5倍的石油醚萃取2～5次，分离石油醚层和最后的水层，将石油醚层减压浓缩并冷冻干燥得石油醚萃取物；

(3)石油醚萃取物经Sephadex LH-20柱层析和硅胶柱层析之至少一种并结合ODS真空柱层析制备得到乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷。

试验数据及推理证实本发明的三萜皂苷化合物的分子量为780，其分子式为C₄₂H₆₈O₁₃，其化学名为乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷，该化合物对应的英文名为ursolic acid-3-O-β-D-glucopyranosyl(1″→6′)-β-D-glucopyranoside。该化合物为白色无定型粉末，熔点为285～287℃，旋光度为-3.6°(c，0.5，MeOH)。

本发明所提出的制备工艺具有路线规范、原料低成本、制备产物高纯度、稳定的制备产物质量等特点。

具体实施方式

参考下列实施例将更全面、更容易地理解本发明，给出实施例是为了更清楚地阐明本发明，而不是以任何方式限制本发明。

实施例1：

乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷的制备

(1)取偃松外树皮植物原料，在阴干并粉碎过40目筛后，按质量比1∶3加入体积百分浓度为75％的乙醇水溶液，超声波提取3次，提取液过滤、减压浓缩得粗提物；

(2)加入粗提物质量3倍的水，搅拌，加入粗提物质量3倍的丙酮萃取3次，分离，将剩余水层加入粗提物质量3倍的氯仿萃取3次，分离，将再次剩余水层加入粗提物质量3倍的石油醚萃取3次，分离石油醚层和最后的水层，将石油醚层减压浓缩并冷冻干燥得石油醚萃取物；

(3)石油醚萃取物经Sephadex LH-20柱层析和ODS真空柱层析制备得到乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷。

该制备所得化合物的结构鉴定：

制备所得的化合物为白色无定型粉末，其旋光度为-3.6°(c，0.5，MeOH)，其熔点为285～287℃。在薄层色谱展开试验中，以冰水-乙酸体积比94∶6的溶剂系统展开时该化合物的R_f值约为0.29。该制备化合物的电喷雾离子化质谱(ESI-MS)数据[M-H]^-、[M]⁺和[2M]⁺分别为m/z 779、780和1560表明该乌苏酸型三萜皂苷化合物的分子量为780。结合该制备所得化合物的¹H和¹³C核磁共振图谱(NMR)数据，确定其化学分子式为C₄₂H₆₈O₁₃。在红外光(IR)谱图中，该化合物在3405、1930、1730、1060和1032cm^-1处有强吸收峰。

试验测定并解析的该制备所得化合物的核磁共振谱数据：¹H(600MHz，δ，DMSO-d₆)：3.19(1H，dd，J＝12.0&4.2Hz，H-3)，5.35(1H，t-like，H-12)，2.50(1H，d，J＝11.0Hz，H-18)，1.27(3H，s，H-23)，1.10(3H，s，H-24)，0.84(3H，s，H-25)，0.97(3H，s，H-26)，1.25(3H，s，H-27)，0.98(3H，d，J＝6.2Hz，H-29)，0.87(3H，d，J＝6.2Hz，H-30)，5.34(1H，d，J＝8.0，H-1′)，4.98(1H，d，J＝7.8Hz，H-1″)；¹³C(125MHz，δ，DMSO-d₆)：39.30(C-1)，26.88(C-2)，88.71(C-3)，39.90(C-4)，55.77(C-5)，18.36(C-6)，33.30(C-7)，40.33(C-8)，47.53(C-9)，36.81(C-10)，23.66(C-11)，128.15(C-12)，139.05(C-13)，41.88(C-14)，28.58(C-15)，24.39(C-16)，48.41(C-17)，54.20(C-18)，39.83(C-19)，39.79(C-20)，30.84(C-21)，37.46(C-22)，26.68(C-23)，16.63(C-24)，15.49(C-25)，16.72(C-26)，23.83(C-27)，176.75(C-28)，16.72(C-29)，21.26(C-30)，106.86(C-1′)，78.73(C-2′)，80.78(C-3′)，77.75(C-4′)，77.40(C-5′)，67.88(C-6′)，104.32(C-1″)，75.21(C-2″)，78.03(C-3″)，72.47(C-4″)，78.23(C-5″)，62.12(C-6″)。由以上¹H及¹³C NMR数据，结合已知文献，表明该化合物的苷元为乌苏酸(夏文绮，等，中草药，47(8)：1272～1277；蔡凡，等，广东药学院学报，2016，32(4)：428～430)。¹H核磁共振图谱中，该化合物的两个β-D-吡喃葡萄糖苷的端基质子峰分别为δ_H5.34(1H，d，J＝8.0，H-1′)和4.98(1H，d，J＝7.8Hz，H-1″)。在该化合物的HMBC谱中显示其中的一个葡萄糖端基质子H-1′(δ5.14，1H，J＝8.0)与乌苏酸苷元的C-3(δ88.71)相关，而另外一个葡萄糖端基质子H-1″(δ4.98，1H，d，J＝7.8Hz)与葡萄糖基中C-6′(δ67.88)相关，因而确定其中的一个葡萄糖基连接在乌苏酸的C-3位，而另一个葡萄糖基则结合在与C-3相连葡萄糖基的C-6′处。

综合该化合物的上述物理、化学数据和严密推断及分析，其化学结构被确立为乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷，即ursolic acid-3-O-β-D-glucopyranosyl(1″→6′)-β-D-glucopyranoside。经检索，该化合物为文献中从未制备和报道过的新的乌苏酸型三萜皂苷类化合物。

实施例2：

乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷的制备

(1)取偃松外树皮植物原料，在阴干并粉碎过40目筛后，按质量比1∶4加入体积百分浓度为80％的乙醇水溶液，加热提取4次，提取液过滤、减压浓缩得粗提物；

(2)加入粗提物质量4倍的水，搅拌，加入粗提物质量4倍的丙酮萃取4次，分离，将剩余水层加入粗提物质量4倍的氯仿萃取4次，分离，将再次剩余水层加入粗提物质量4倍的石油醚萃取4次，分离石油醚层和最后的水层，将石油醚层减压浓缩并冷冻干燥得石油醚萃取物；

(3)石油醚萃取物经硅胶柱层析和ODS真空柱层析制备得到乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷。

实施例3：

乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷的制备

(1)取偃松外树皮植物原料，在阴干并粉碎过40目筛后，按质量比1∶3加入体积百分浓度为85％的乙醇水溶液，加热提取4次，提取液过滤、减压浓缩得粗提物；

(2)加入粗提物质量3倍的水，搅拌，加入粗提物质量3倍的丙酮萃取4次，分离，将剩余水层加入粗提物质量3倍的氯仿萃取4次，分离，将再次剩余水层加入粗提物质量3倍的石油醚萃取4次，分离石油醚层和最后的水层，将石油醚层减压浓缩并冷冻干燥得石油醚萃取物；

(3)石油醚萃取物经Sephadex LH-20柱层析和硅胶柱层析及ODS真空柱层析制备得到乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷。

Claims (1)

1.一种乌苏酸型三萜皂苷即乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷的制备方法，其特征是按顺序包括如下步骤：

(1)取偃松外树皮植物原料，在阴干并粉碎过40目筛后，按质量比1∶2～1∶6加入体积百分浓度为70％～90％的乙醇水溶液，超声波或加热提取2～5次，提取液过滤、减压浓缩得粗提物；

(2)加入粗提物质量2～5倍的水，搅拌，加入粗提物质量2～5倍的丙酮萃取2～5次，分离，将剩余水层加入粗提物质量2～5倍的氯仿萃取2～5次，分离，将再次剩余水层加入粗提物质量2～5倍的石油醚萃取2～5次，分离石油醚层和最后的水层，将石油醚层减压浓缩并冷冻干燥得石油醚萃取物；

(3)石油醚萃取物经Sephadex LH-20柱层析和硅胶柱层析之至少一种并结合ODS真空柱层析制备得到乌苏酸-3-O-β-D-吡喃葡萄糖基(1″→6′)-β-D-吡喃葡萄糖苷。