黃芩化學成分的研究

姚 雪 程云霞 陳 龍劉 偉王 曉李奉勝李 兵董紅敬*

［1.齊魯工業大學（山東省科學院），山東省分析測試中心，山東濟南 250014；2.山東中醫藥大學藥學院，山東濟南 250300；3.萊蕪紫光生態園有限公司，山東濟南 271100；4.魯南制藥集團股份有限公司，山東臨沂276006］

黃芩為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensisGeorgi的干燥根,為我國傳統常用清熱類中藥,始載于《神農本草經》,被列為中品,具有清熱燥濕、瀉火解毒、止血、安胎的傳統功效［1］。近年來,國內外學者對黃芩的化學成分及藥理作用進行了研究,發現黃芩主要含有黃酮類、苯丙素類、甾類以及揮發油等多種成分,具有抗炎、抗腫瘤、抗菌、降血壓等多種現代藥理活性［2］。本研究從黃芩水部位分離得到14個黃酮苷類化合物,其中化合物11～13首次從該植物中分離得到。

1 材料

Waters 2695高效液相色譜儀（美國Waters公司）；LC-20AR制備液相色譜儀（日本島津公司）；CHEETAHTMMP系列中壓制備液相色譜儀（天津博納艾杰爾科技有限公司）；Waters-Symmetry C18色譜柱（250 mm×4.6 mm,5 μm,美國Waters公司）；YMC Pack ODS-A色譜柱（250 mm×10.0 mm,5 μm,日本YMC公司）；Shim-pack GIS C18色譜柱（250 mm×20.0 mm,5 μm,日本島津儀器公司）。

色譜級乙腈、甲醇（天津市康科德科技有限公司）；色譜級甲酸（天津市大茂化學試劑廠）；純水（密理博Millipore Direct-Q8超純水機制備）。實驗所用黃芩飲片購于宏濟堂醫藥有限公司中藥廠。經山東中醫藥大學李佳教授鑒定為唇形科黃芩屬植物黃芩Scutellaria baicalensisGeorgi的干燥飲片

2 提取與分離

取黃芩飲片9.0 kg,加入90%乙醇回流提取3次,抽濾后濃縮,用蒸餾水稀釋至10 L,采用乙酸乙酯進行萃取,得黃芩水相和乙酸乙酯相提取物。采用D101大孔樹脂對水相進行分離,依次采用水,10%、30%、50%、95%乙醇進行梯度洗脫,分別濃縮后,得各部位浸膏 （Fr.水、Fr.10%、Fr.30%、Fr.50%、Fr.95%）。

取30%乙醇部位浸膏,采用ODS中壓制備柱進行分離,甲醇-0.1% 甲酸水（40 ∶60）為洗脫劑,共分離得到8個流分 （Fr.1～8）。取Fr.3（1.083 g）采用半制備HPLC進行分離,乙腈-0.1%甲酸水 （17.5 ∶82.5）洗脫,得化合物1（57.8 mg）、3 （64.6 mg）；26.5～33 min的色譜峰經Sephadex LH-20繼續純化,采用甲醇洗脫,得化合物4 （7.1 mg）；40 min的色譜峰經制備HPLC 2次分離,乙腈-0.1%甲酸水（15 ∶85）洗脫,得化合物2 （41.7 mg）、11 （18.1 mg）。取Fr.1（5.350 g）經Sephadex LH-20分離,采用甲醇洗脫,得9個流分（Fr.1.1～9）,Fr.1.8經半制備HPLC分離,甲醇-水（29 ∶71）洗脫,得化合物12 （14.2 mg）；Fr.1.4經半制備HPLC分離,甲醇-0.1%甲酸水 （38 ∶62）洗脫,得化合物13（6.8 mg）。

取50%乙醇部位浸膏,采用ODS中壓半制備色譜柱分離,用甲醇-0.1% 甲酸水（45 ∶55）洗脫,得到22個流分（Fr.1～22）,取Fr.7（2.400 g）經Sephadex LH-20分離,甲醇洗脫得13個流分（Fr.7.1～13）,Fr.7.1和Fr.7.9分別為化合物5（16.3 mg）、6 （10.9 mg）,Fr.7.5經半制備HPLC分離,乙腈-0.1%甲酸水（32 ∶68）洗脫得化合物7 （11.1 mg）、8 （9.2 mg）；Fr.7.3經半制備HPLC分離,乙腈-0.1% 甲酸水（33 ∶67）洗脫,得化合物9 （6.1 mg）、10 （8.3 mg）、14 （20.3 mg）。

3 結構鑒定

化合物 1：黃色粉末；HR-ESI-MS m/z：549.115 0 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：13.63 （1H,s,5-OH）,7.02 （1H,s,H-3）,8.19 （2H,d,J=7.6 Hz,H-2′,6′）,7.56 （2H,m,H-3′,5′）,7.64 （1H,m,H-4′）,4.78 （1H,d,J=9.6 Hz,H-1″）,4.73（1H,d,J=9.6 Hz,H-1?）,3.90 （1H,m,H-2″）,3.66,3.92 （2H,m,H-5?）,3.84 （2H,m,H-2?,4?）,3.56,3.76 （2H,m,H-6″）,3.47 （1H,m,H-3?）,3.43 （1H,m,H-4″）,3.31 （1H,m,H-3″）,3.27 （1H,m,H-5″）；13C-NMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：61.2 （C-6″）,68.4 （C-4?）,69.6 （C-2?）,70.1 （C-5?）,70.6（C-4″）,70.9 （C-2″）,73.3 （C-1″）,73.8 （C-3?）,74.2 （C-1?）,78.9 （C-3″）,82.0 （C-5″）,104.0 （C-10）,104.9 （C-3）,105.3 （C-8）,108.4 （C-6）,127.0 （C-3′,5′）,129.1 （C-2′,6′）,131.0 （C-1′）,132.1 （C-4′）,155.3 （C-9）,158.2 （C-5）,161.4 （C-7）,163.6 （C-2）,182.5 （C-4）。以上數據與文獻［3］一致,故鑒定為白楊素-6-C-α-L-吡喃阿拉伯糖-8-C-β-D-吡喃葡萄糖苷。

化合物 2：黃色粉末；HR-ESI-MS m/z：549.115 7 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：13.48 （1H,s,5-OH）,7.05 （1H,s,H-3）,8.16 （2H,d,J=7.6 Hz,H-2′,6′）,7.62 （1H,m,H-4′）,7.56 （2H,m,H-3′,5′）,5.55 （1H,s,H-1?）,4.60 （1H,d,J=9.6 Hz,H-1″）,3.81 （1H,m,H-2″）,3.18（1H,m,H-3″）,3.10 （1H,m,H-4″）,3.15（1H,m,H-5″）,3.34,3.68 （2H,m,H-6″）,3.82 （1H,m,H-2?）,3.89 （1H,m,H-3?）,4.01 （1H,m,H-4?）,3.63,3.76 （2H,m,H-5?）；13C-NMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：182.2（C-4）,162.3 （C-2,7）,102.6 （C-3）,152.9（C-5）,109.4 （C-6）,104.7 （C-8）,159.9 （C-9）,103.1 （C-10）,130.6 （C-1′）,126.4 （C-2′,6′）,129.2 （C-3′,5′）,132.1 （C-4′）,73.0（C-1″）,71.4 （C-2″）,79.0 （C-3″）,70.0 （C-4″）,81.7 （C-5″）,61.7 （C-6″）,70.8 （C-1?）,72.4 （C-2?）,69.8 （C-3?）,63.1 （C-4?）,67.0（C-5?）。以上數據與文獻［4］一致,故鑒定為白楊素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖-8-C-β-L-吡喃阿拉伯糖苷。

化合物 3：黃色粉末；HR-ESI-MS m/z：549.162 5 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：13.56 （1H,s,5-OH）,8.20 （2H,d,J=6.8 Hz,H-2′,6′）,7.57 （3H,m,H-3′,4′,5′）,6.89 （1H,s,H-3）,4.69 （1H,d,J=9.6 Hz,H-1?）,4.79 （1H,d,J=9.6 Hz,H-1″）,3.01～4.02 （sugar-H）；13C-NMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：182.0 （C-4）,165.9 （C-2）,163.0（C-7）,159.2 （C-9）,154.1 （C-5）,131.3 （C-4′）,131.4 （C-1′）,128.6 （C-3′,5′）,126.5（C-2′,6′）,108.4 （C-6）,104.4 （C-8）,104.0（C-3 ）,103.5 （C-10 ）,80.9,78.4,73.3,70.4,70.0,60.8 （Glc-C）,74.8,74.2,70.7,69.2,68.9 （Alc-C）。以上數據與文獻 ［5］一致,故鑒定為白楊素-6-C-β-D-吡喃葡萄糖-8-C-α-L-吡喃阿拉伯糖苷。

化合物 4：黃色粉末；HR-ESI-MS m/z：549.169 2 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：13.73 （1H,s,5-OH）,8.15 （2H,d,J=7.2 Hz,H-2′,6′）,7.54 （2H,m,H-3′,5′）,7.59 （1H,m,H-4′）,6.87 （1H,s,H-3）,5.23 （1H,s,H-1″）,3.93 （1H,m,H-4″）,3.84 （1H,m,H-3″）,3.78 （1H,m,H-2″）,3.50,3.64 （2H,m,H-5″）,4.78 （1H,d,J=9.2 Hz,H-1?）,3.86 （1H,m,H-2?）,3.25 （1H,m,H-3?）,3.38 （1H,m,H-4?）,3.23 （1H,m,H-5?）,3.53,3.77 （2H,m,H-6?）；13C-NMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：182.1（C-4）,163.7 （C-2）,163.1 （C-7）,157.5 （C-5）,155.2 （C-9）,132.0 （C-4′）,131.1 （C-1′）,129.0 （C-3′,5′）,126.8 （C-2′,6′）,107.6 （C-6）,105.2 （C-8）,104.5 （C-3）,104.1 （C-10）,81.9 （C-5?）,78.8 （C-3?）,73.5 （C-1?）,70.9 （C-1″）,72.1 （C-2″）,70.9（C-2?）,70.6 （C-3″）,70.0 （C-4?）,66.6 （C-5″）,63.2 （C-4″）,61.4 （C-6?）。以上數據與文獻［6］一致,故鑒定為白楊素-6-C-β-L-吡喃阿拉伯糖-8-C-β-D-吡喃葡萄糖苷。

化合物5：黃色粉末；ESI-MS m/z：461 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：7.09（1H,s,H-3）,7.07 （1H,s,H-8）,8.10 （2H,d,J=7.2 Hz,H-2′,6′）,7.60 （3H,m,H-3′,4′,5′）,5.22 （1H,d,J=6.0 Hz,H-1″）,3.66（1H,m,H-2″）,3.64 （1H,m,H-3″）,3.76（1H,m,H-4″）,3.84 （1H,d,J=8.8 Hz,H-5″）,3.78 （3H,s,6-OCH3）；13C-NMR （DMSOd6,100 MHz） δ：182.6 （C-4）,170.7 （C-6″）,163.8 （C-2）,152.6 （C-9）,156.5 （C-7）,152.4 （C-5）,132.2 （C-4′）,132.7 （C-6）,130.7 （C-1′）,129.2 （C-3′,5′）,126.5 （C-2′,6′）,106.1 （C-10）,105.0 （C-3）,99.7 （C-1″）,94.3 （C-8）,76.3 （C-5″）,72.9 （C-2″）,75.0 （C-3″）,71.8 （C-4″）,60.6 （-OCH3）。以上數據與文獻［7］一致,故鑒定為黃芩素-6-甲氧基-7-O-β-葡萄糖酸苷。

化合物 6：黃色粉末；HR-ESI-MS m/z：447.098 3 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：12.24 （1H,s,5-OH）,7.02 （1H,s,H-3）,8.14 （2H,d,J=6.8 Hz,H-2′,6′）,7.61 （3H,m,H-3′,4′,5′）,6.65 （1H,s,H-6）,5.16 （1H,d,J=7.2 Hz,H-1″）,3.37～3.98 （sugar-H）；13C-NMR （DMSO-d6,100 MHz）δ：182.6 （C-4）,170.2 （C-6″）,163.6 （C-2）,152.3 （C-7）,151.2 （C-5）,144.8 （C-9）,132.2 （C-4′）,130.8 （C-1′）,129.2 （C-3′,5′）,127.2 （C-8）,126.6 （C-2′,6′）,105.5（C-10）,105.0 （C-3）,100.5 （C-1″）,98.6 （C-6）,75.3 （C-5″）,75.2 （C-3″）,72.9 （C-2″）,71.4 （C-4″）。以上數據與文獻［8-9］一致,故鑒定為去甲漢黃芩素-7-O-β-葡萄糖酸苷。

化合物7：白色粉末；ESI-MS m/z：449 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：11.74（1H,s,5-OH）,7.53 （2H,d,J=7.2 Hz,H-2′,6′）,7.42 （3H,m,H-3′,4′,5′）,6.34（1H,s,H-8）,5.59 （1H,dd,J=12.8,2.0 Hz,H-2）,5.03 （1H,d,J=6.8 Hz,H-1″）,3.31 （1H,dd,J=17.2,8.8 Hz,H-3a）,2.80（1H,dd,J=17.2,2.4 Hz,H-3b）,3.85 （1H,d,J=8.8 Hz,H-5″）,3.28～3.35 （sugar-H）；13CNMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：197.6 （C-4）,154.3 （C-7）,153.1 （C-9）,149.4 （C-5）,128.1 （C-6）,103.4 （C-10）,94.2 （C-8）,78.6（C-2）,42.5 （C-3）,138.7 （C-1′）,126.7 （C-2′,6′）,128.5 （C-3′,4′,5′）,99.9 （C-1″）,72.8 （C-2″）,74.9 （C-3″）,71.5 （C-4″）,75.2（C-5″）,170.4 （C-6″）。以上數據與文獻 ［10］一致,故鑒定為二氫黃芩素-7-O-葡萄糖酸苷。

化合物8：黃色粉末；ESI-MS m/z：461 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：8.37（1H,s,6-OH）,8 .08 （2H,d,J=6.4 Hz,H-2′,6′）,7 .61 （3H,m,H-3′,4′,5′）,7.05（1H,s,H-3）,7.00 （1H,s,H-8）,5.28 （1H,d,J=7.2 Hz,H-1″）,3 .67 （3H,s,-OCH3）,3.37～4.22 （sugar-H）；13C-NMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：182.5 （C-4）,163.5 （C-2）,151.3（C-7）,149.2 （C-9）,146.8 （C-5）,130.8 （C-6）,106.2 （C-3）,104.8 （C-10）,93.6 （C-8）,130.9 （C-1′）,126.4 （C-2′,6′）,129.1 （C-3′,5′）,132.0 （C-4′）,100.0 （C-1″）,72.7 （C-2″）,75.0 （C-3″）,71.4 （C-4″）,75.3 （C-5″）,169.3 （C-6″）,51.9 （-OCH3）。以上數據與文獻［6］一致,故鑒定為黃芩素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸甲酯苷。

化合物9：黃色粉末；ESI-MS m/z：475 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：12.54（1H,s,5-OH）,8.09 （2H,d,J=6.8 Hz,H-2′,6′）,7.62 （3H,m,H-3′,4′,5′）,7.08（1H,s,H-3）,6.72 （1H,s,H-6）,3.89 （3H,s,8-OCH3）,3.67 （3H,s,-OCH3）,5.35 （1H,d,J=6.8 Hz,H-1″）,3.38～4.21 （sugar-H）；13CNMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：182.4 （C-4）,169.2 （C-6″）,163.6 （C-2）,156.0 （C-9）,155.9 （C-7）,149.2 （C-5）,132.3 （C-4′）,130.7 （C-1′）,129.3 （C-3′,5′）,126.4 （C-2′,6′）,105.3 （C-10）,105.4 （C-3）,99.5 （C-1″）,98.6 （C-6）,96.9 （C-8）,75.6 （C-5″）,75.1 （C-3″）,72.8 （C-2″）,71.3 （C-4″）,61.4（8-OCH3）,52.0 （-OCH3）。以上數據與文獻［11］一致,故鑒定為漢黃芩素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸甲酯苷。

化合物10：黃色粉末；ESI-MS m/z：433 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：8.36（1H,s,6-OH）,8.08 （2H,d,J=6.8 Hz,H-2′,6′）,7.60 （3H,m,H-3′,4′,5′）,7.06（1H,s,H-3）,7.01 （1H,s,H-8）,5.01 （1H,d,J=6.8 Hz,H-1″）,3.19～3.75 （sugar-H）；13CNMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：182.5 （C-4）,163.4 （C-2）,151.7 （C-7）,149.2 （C-9）,146.5 （C-5）,132.0 （C-4′）,130.8 （C-1′）,130.7 （C-6）,129.1 （C-3′,5′）,126.4 （C-2′,6′）,106.1 （C-10）,104.7 （C-3）,101.0 （C-1″）,94.2 （C-8）,77.3 （C-5″）,75.9 （C-3″）,73.2 （C-2″）,69.7 （C-4″）,60.6 （C-6″）。以上數據與文獻［12］一致,故鑒定為木蝴蝶苷A。

化合物11：白色粉末；ESI-MS m/z：583 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：2.92（2H,t,J=7.2 Hz,H-α）,3.40 （3H,m,H-5″,4?,5?）,3.50 （6H,m,H-3″,4″,6a″,2?,3?,6a?,β）,4.54 （1H,d,J=10.0 Hz,H-1″）,3.89 （1H,m,H-6b″）,3.76 （1H,m,H-6b?）,4.92 （1H,d,J=7.3 Hz,H-1?）,6.20（1H,s,H-5′）,7.15 （1H,m,H-4）,7.25（2H,s,H-3,5）,7.26 （2H,s,H-2,6）；13CNMR （DMSO-d6,100 MHz） δ：29.8 （C-α）,44.4 （C-β）,60.4 （C-6?）,61.3 （C-6″）,69.3（C-4?）,70.4 （C-4″）,70.5 （C-2″）,73.1 （C-3?）,73.4 （C-1″）,76.7 （C-5?）,77.2 （C-2?）,78.9 （C-3″）,81.3 （C-5″）,94.2 （C-5′）,100.7（C-1?）,104.7 （C-1′）,106.4 （C-3′）,125.7（C-4）,128.2 （C-3,5）,128.3 （C-2,6）,141.5 （C-1）,159.8 （C-6′）,163.6 （C-4′）,164.7 （C-2′）,204.6 （C-β′）。以上數據與文獻［13］一致,故鑒定為2′,4′-二羥基二氫查爾酮-3′-C-β-吡喃葡萄糖-6′-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。

化合物 12：黃色粉末；HR-ESI-MS m/z：565.156 9 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：13.82 （1H,s,5-OH）,9.33 （1H,s,4′-OH）,8.10 （2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′）,6.91 （2H,d,J=8.8 Hz,H-3′,5′）,6.77（1H,s,H-3）,4.78～2.23 （sugar-H）；13C-NMR（DMSO-d6,100 MHz） δ：182.0 （C-4）,163.7（C-2）,161.2 （C-4′）,160.7 （C-5）,159.6 （C-7）,154.5 （C-9）,129.1 （C-2′,6′）,121.2 （C-1′）,116.0 （C-3′,5′）,108.6 （C-6）,104.5（C-8）,102.8 （C-10）,102.2 （C-3）,73.6 （C-1″）,70.9 （C-2″）,78.7 （C-3″）,70.0 （C-4″）,81.4 （C-5″）,60.8 （C-6″）,74.6 （C -1?）,68.8（C-2?）,75.1 （C-3?）,69.1 （C-4?）,70.7 （C-5?）。以上數據與文獻［14］一致,故鑒定為異夏佛塔苷。

化合物 13：黃色粉末；HR-ESI-MS m/z：579.178 5 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：13.59 （1H,s,5-OH）,8.17 （2H,m,H-2′,6′）,7.60 （3H,m,H-3′,4′,5′）,6.99（1H,s,H-3）,5.02 （1H,m,H-1″）,4.79（1H,m,H-1?）,3.88 （2H,m,H-2″,2?）,3.75 （2H,m,H-6b″,6b?）,3.64 （1H,m,H-6a″）,3.56 （1H,m,H-6a?）,3.44 （1H,m,H-4″）,3.42 （1H,m,H-4?）,3.39 （1H,m,H-5″）,3.31 （3H,m,H-3″,3?,5?）；13C-NMR（DMSO-d6,100 MHz） δ：182.3 （C-4）,163.2（C-2）,162.5 （C-7）,158.8 （C-9）,155.3 （C-5）,132.0 （C-4′）,131.1 （C-1′）,129.1 （C-3′,5′）,126.8 （C-2′,6′）,107.9 （C-6）,105.5（C-8）,104.8 （C-3）,103.7 （C-10）,81.9 （C-5″）,80.9 （C-5?）,78.9 （C-3″）,78.0 （C-3?）,74.2 （C-1″）,73.5 （C-1?）,71.8 （C-2″）,71.0（C-2?）,70.6 （C-4″）,69.1 （C-4?）,61.3 （C-6″）,59.9 （C-6?）。以上數據與文獻［15］一致,故鑒定為白楊素-6,8-C-β-二吡喃葡萄糖苷。

化合物14：黃色粉末；ESI-MS m/z：475 ［M+H］+。1H-NMR （DMSO-d6,400 MHz） δ：12.82（1H,s,5-OH）,8 .09 （2H,d,J=7.2 Hz,H-2′,6′）,7.62 （3H,m,H-3′,4′,5′）,7.13（1H,s,H-8）,7.06 （1H,s,H-3）,5.38 （1H,d,J=6.8 Hz,H-1″）,4.22 （1H,d,J=9.6 Hz,H-5″）,3.77 （3H,s,6-OCH3）,3.66 （3H,s,-OCH3）,3.35～ 3.44 （sugar-H ）；13C-NMR（DMSO-d6,100 MHz） δ：182.5 （C-4）,169.1（C-6″）,163.8 （C-2）,156.2 （C-9）,152.6 （C-5）,152.3 （C-7）,132.6 （C-6）,132.2 （C-4′）,130.7 （C-1′）,129.2 （C-3′,5′）,126.4 （C-2′,6′）,106.2 （C-10）,105.0 （C-3）,99.4 （C-1″）,94.0 （C-8）,75.6 （C-5″）,75.3 （C-3″）,72.8 （C-2″）,71.3 （C-4″）,60.3 （6-OCH3）,52.0 （-OCH3）。以上數據與文獻［3,16-18］一致,故鑒定為千層紙素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖醛酸甲酯苷。

4 討論與結論

黃芩為臨床常用中藥材,有效成分主要為黃酮類,具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、抗心律失常、肝保護、神經元保護、提升免疫等多種藥理作用。從黃芩水部位共分離鑒定了14個黃酮苷類化合物,其中化合物11～13為首次從該植物中分離得到,本實驗進一步豐富了黃芩中的化學成分,以期為后續的質量標準及藥理藥效的研究提供參考。