牛心朴子草中有效成分的纯化与表征

【摘要】  目的采用AB?8大孔树脂对牛心朴子草中的有效成分进行提取和分离。方法采用大孔吸附树脂柱层析、硅胶柱层析和重结晶等方法提取牛心朴子草中的有效成分。结果对分离到的化合物采用质谱、红外光谱图、紫外光谱图进行表征，证明为牛心朴子草中的有效成分。结论牛心朴子草中的有效成分可以用AB?8大孔吸附树脂进分离。

【关键词】  牛心朴子草； 活性成分； 大孔吸附树脂； 结构表征

 牛心朴子草Cynanchum komarovii Al．Iljinski是我国西北旱沙地带广泛分布的草本植物［1］。研究发现，牛心朴子提取物有抗炎、抗菌、抗肿瘤及镇痛等作用，具有较强的生物活性［2,3］。尤其是其总碱中的7-脱甲氧基娃儿藤碱对烟草花叶病毒(TMV)有很强的抑制作用，超过了当今公认的抗植物病毒抑制剂。牛心朴子草作为植物农药属于生物类天然型抗植物病毒抑制剂，还有促进植物生长的复合作用［4］，但由于其活性成分难于提取和分离。因此，很难将其提取工艺应用于生产。为了探索化提取牛心朴子草中活性成分的工艺路线，本课题组研究了采用大孔吸附树脂吸附和分离牛心朴子草提取液中生物碱的方法和条件［5］。本文利用所选用的AB-8大孔吸附树脂对牛心朴子草提取液中活性成分进行了提取和分离，同时，对其活性部分利用柱层析、重结晶等方法进行了进一步的分离和纯化，并对分离得到的化合物进行了分离鉴定，鉴定结果为对烟草花叶病毒(TMV)有强抑制作用的活性成分7-脱甲氧基娃儿藤碱。

    1  器材

    1.1  原料及试剂牛心朴子草采自内蒙古鄂尔多斯市杭锦旗，晒干粉碎后备用；大孔吸附树脂AB-8为南开大学化工厂生产；石油醚、氯仿、乙醇等为市售分析纯。

    1.2  仪器SHZ-D型循环水式真空泵（河南巩义市英峪豫华仪器厂）；旋转蒸发仪（RE-52A型，上海亚荣生化仪器厂）；手提式紫外分析仪（ZF5-上海康华生化仪器制造厂）；质谱仪(Ploaris Q MS型，美国Finnigan质谱公司)；紫外-可见光谱仪(UV-3101型，日本Shimadzu(岛津)公司)；红外光谱仪(美国Nicolet FT-IR红外光谱仪)。

    2  方法

    2.1  大孔吸附树脂柱层析样品的制备用酸性乙醇溶液浸泡切碎的牛心朴子草地上部分，浸泡两天后，分离草渣和浸取液，收集浸取液，草渣再进行2次浸泡。浸泡两天后，再分离草渣和浸取液，草渣弃之，合并两次浸取液，减压蒸馏回收溶剂后，得黑色粘稠膏状物。将黑色粘稠膏加入适量酸水溶解，控制pH=2左右。静置，过滤，得滤液。黑色粘稠膏再加入酸水溶解，静置，过滤，得滤液。反复几次，以便能够充分溶出粘稠膏中的生物碱。合并滤液即为生物碱盐水溶液。

    2.2  牛心朴子草中的活性成分在大孔吸附树脂柱上的分离将制备的生物碱盐水溶液加入大孔吸附树脂层析柱内，通过旋塞控制流速为2 ml/min，使生物碱盐在大孔吸附树脂上进行充分吸附。用碘化铋钾试剂对吸附后的流出液进行沉淀试验，如果有桔红色沉淀生成，则停止加入生物碱盐水溶液。待层析柱上部不再存有生物碱盐水溶液时，加入70%的乙醇水溶液进行解吸，收集解吸液。用碘化铋钾试剂对解吸液进行检测，如果无桔红色沉淀生成，则停止加入70%的乙醇水溶液。向层析柱内加入蒸馏水进行清洗，直至洗出液无乙醇气味。合并解吸液，用旋转蒸发仪回收其中的乙醇得生物碱盐水溶液。滴加氨水调节生物碱盐水溶液的pH=8～9，使生物碱游离出来。加入氯仿进行萃取，直至生物碱溶液滴加碘化铋钾试剂无桔红色沉淀生成则停止萃取。合并氯仿液，用旋转蒸发仪回收部分氯仿得生物碱浓缩液，生物碱浓缩液进行硅胶柱层析。用石油醚进行洗脱，洗脱部分回收溶剂后进行重结晶得黄色针状晶体化合物。

    3  结果

    黄色针状晶体mp：208～210℃。值［6］212～214℃。晶体的结构由红外光谱图、紫外光谱图、质谱图表征。

    3.1  红外光谱解析晶体的红外光谱图见图1。晶体的红外光谱图解析见表1。

    图1  化合物的红外光谱图

    3.2  紫外光谱解析晶体的紫外光谱图见图2。晶体的紫外光谱与稠环化合物菲的紫外光谱相似。稠环化合物菲的紫外光谱的三个吸收带分别为252，295，330 nm。晶体由于菲环上甲氧基的取代和氮原子的取代，因此，晶体吸收波长发生红移。晶体在甲醇溶剂中的紫外吸收数据为：258，286，311，343，360 nm。晶体的波长数据与文献值一致。表1  化合物的红外光谱吸收峰

    3.3  质谱解析晶体的质谱图见图3。从EI-MS图谱得其分子离子峰为363(M+)，质荷比m/z363，基峰为m/z294；由EI-MS分子离子峰363表明，该晶体化合物含有奇数个氮。EI-MS图谱中晶体化合物的质荷比m/z363与碎片峰质荷比m/z294相差69个单位，说明化合物能够失去吡咯环，这是由于化合物进行RDA裂解的结果；EI-MS谱中主要碎片峰为：m/z294，m/z279，m/z251,m/z263。晶体化合物的裂解方式见图4。

    图3  化合物的质谱图

    图4  化合物的质谱裂解方式及主要碎片

    综上所述，由红外光谱、紫外光谱、质谱都与文献［6］化合物7-脱甲氧基娃儿藤碱的相关数据一致。晶体化合物的化学结构式为：

    4  结论

    以牛心朴子草为原料，对AB-8大孔吸附树脂处理的牛心朴子草提取液中活性成分进行了提取和分离。对分离得到的化合物采用质谱、红外光谱和紫外光谱进行了表征，经鉴定该成分为牛心朴子草中最具有生物活性的化学成分7-脱甲氧基娃儿藤碱。

【文献】
  ［1］ 院中国植物志编辑委员会．中国植物志［M］.北京：北京科学出版社，1997：240.

［2］ 姚宇澄，杨 炤，高 俊，等．牛心朴子草抗植物病毒组分的生物活性研究［J］.内蒙古大学学报，2002，21(1)：1.

［3］ An TY,Huang RQ,Yang Z,et al.Alkaloids from Cynanchum komarovii with inhibitory activity against the tobacco masaic virus［J］.Phytochemistry,2001,58：1267.

［4］ 姚宇澄，杨 炤，高 俊，等．牛心朴子草植物农药的生物学特性研究［J］.内蒙古工业大学学报，2001，20(1)：1.

［5］ 李玉美，高 俊，杨志杰．大孔树脂吸附和分离牛心朴子草中生物碱的研究［J］.内蒙古工业大学学报，2007，26(1)：56.

［6］ Xian Li,Junpen Peng. Masayuki on da et al. Alkaloids from Cynanchum Hancockianum (Maxim) Al. Iljinski［J］.Heterocycles, 1989,29(9):1797.