產(chǎn)量形成的蒼術(shù)中有價金屬的分離與鑒定

產(chǎn)量形成的蒼術(shù)中有價金屬的分離與鑒定

關(guān)白術(shù)是多年生草本植物科植物，也被稱為東莞蒼術(shù)，是一種稀有的草本植物。關(guān)白術(shù)味道苦澀，性溫?zé)o光。它的干燥根主要具有健脾除濕、出汗、祛污染等功效。主要用于食欲不振、消化不良、心胸腫脹、感冒、嘔吐。內(nèi)外障礙、夜間盲、下巴疾病、皮膚硬化癥；關(guān)節(jié)炎、四肢疼痛；內(nèi)外寒、頭痛、全身疼痛、無汗。水腫和排尿不利于人類的腹瀉、慢性胃炎和循環(huán)系統(tǒng)疾病。它有很好的治療效果，被廣泛使用。它主要分布在中國東北、日本和朝鮮，其中朝鮮哈薩克斯坦自治州的儲量可以達到20萬噸。在日本和韓國把關(guān)蒼術(shù)作為正統(tǒng)蒼術(shù)廣泛應(yīng)用,而且對關(guān)蒼術(shù)的揮發(fā)油成分進行了比較系統(tǒng)地研究,分析了揮發(fā)油的主要成分,并確定了一些組分的藥理活性.但這些研究都只局限在揮發(fā)油成分的研究上,而對極性成分的研究幾乎是空白.我們從關(guān)蒼術(shù)中分離得到5個單體化合物,根據(jù)這些化合物的理化性質(zhì),利用光譜分析、標(biāo)準(zhǔn)品公正等方法鑒定了其中3種化合物的結(jié)構(gòu),分別為β-谷甾醇(3),蒼術(shù)烯內(nèi)酯丙(4),胡蘿卜甙(5).對另外2種化合物(1)、(2)提供了IR、1HNMR、13CNMR譜圖,并提出了推測結(jié)構(gòu),有待于進一步確定.化合物(1)和(2)為首次從該植物中分離得到的.1植物標(biāo)本本實驗所用關(guān)蒼術(shù)購于汪清縣仲坪鄉(xiāng)(2000年12月).購入的植物標(biāo)本由延邊大學(xué)藥學(xué)院藥用植物教研室劉永鎮(zhèn)教授鑒定為菊科植物關(guān)蒼術(shù)(AtractylodesJaponicaKoidzexKitam)的根莖.藥材曬干,切成小片,粉碎.1.1質(zhì)譜、柱層析和質(zhì)譜儀器熔點采用WC-1型顯微熔點測定儀(四川產(chǎn)),溫度計未經(jīng)校正;紅外光譜使用FT-IR1730型傅立葉變換紅外光譜儀,采用KBrdisk法測定;核磁共振譜使用BrukerAV-400和AC-80脈沖傅立葉變換核磁共振儀,1HNMR用400MHz、300MHz,13CNMR用75.5MHz,以Me4Si為內(nèi)標(biāo)測定;質(zhì)譜采用EI—MSVG～QUATTRO串聯(lián)質(zhì)譜儀,ESIMSFINNINGANMATLCQ電子噴霧質(zhì)譜儀;柱層析用硅膠G為青島海洋化工廠產(chǎn)粗孔硅膠(100～200目),薄層層析用硅膠為青島海洋化工廠產(chǎn)硅膠GF254;溶劑乙醇、石油醚、乙酸乙酯、氯仿、甲醇由工業(yè)品經(jīng)蒸餾后使用.1.2萃取物的提取關(guān)蒼術(shù)干燥根莖粗粉(2.5kg),用濃度為80%乙醇浸泡一夜,用加熱回流提取法,水浴上回流提取3次,減壓回收乙醇并濃縮得浸膏.浸膏加水溶解,依次用石油醚、氯仿、正丁醇萃取.減壓回收溶劑,得到石油醚萃取物(25g)、氯仿萃取物(25g)、正丁醇萃取物(42g).1.2.1沙狀柱層析樣品和沙狀柱層析樣品的制備取石油醚萃取物20g,用甲醇溶解,加入35g硅膠,攪拌均勻,蒸發(fā)甲醇制得沙狀柱層析樣品.另取硅膠400g,濕法裝柱,其保留體積為700mL.以石油醚—乙酸乙酯溶劑系統(tǒng)進行梯度洗脫,每流份為100mL,TLC檢測合并相同流份,減壓濃縮回收溶劑,得化合物(1)和(3).1.2.2沙狀柱層析和tlc的提取取氯仿萃取物20g,用甲醇溶解,加入35g硅膠,攪拌均勻,蒸發(fā)甲醇制得沙狀柱層析樣品.另取硅膠400g,濕法裝柱,其保留體積為700mL.以石油醚—乙酸乙酯溶劑系統(tǒng)和氯仿—甲醇溶劑系統(tǒng)進行梯度洗脫,每流份為100mL,TLC檢測合并相同流份,減壓濃縮回收溶劑,得化合物(2)和(3).1.2.3沙狀柱層析分離和濃縮取正丁醇萃取物20g,用甲醇溶解,加入35g硅膠,攪拌均勻,蒸發(fā)甲醇制得沙狀柱層析樣品.另取硅膠400g,濕法裝柱,其保留體積為700mL.以氯仿—甲醇溶劑系統(tǒng)進行梯度洗脫,每流份為100mL,TLC檢測合并相同流份,減壓濃縮回收溶劑,得化合物(4)和(5).1.3波譜數(shù)據(jù)1.3.1qd算法白色粒狀晶體(石油醚/乙酸乙酯);IR(KBr)ν:3500(O—H),1761(C==O),1761(C=Ο),1674,1649(C==C),1649(C=C),1330,1316(C—O),886(C==C)316(C—Ο),886(C=C)cm-1;1HNMR(CDCl3)σ:1.13(3H,S),1.22(1H,qd,J=12.6Hz),1.42(1H,d,J=14.5Hz),1.58(2H,d,J=5.4Hz),1.62(2H,dd,J=10.9,3.4Hz),1.74(1H,d,J=12.0Hz),1.75(3H,S),1.95(1H,ddd,J=12.6,8.7,7.0Hz),2.36(1H,d,J=12.6Hz),2.65(1H,dd,J=13.0,3.5Hz),2.79(1H,t,J=13.0Hz),2.83(1H,d,J=14.5Hz),4.66(1H,S),4.87(1H,S);13CNMR(CDCl3)σ:8.62(q),17.48(q),22.66(*),28.21(*),36.20(t),37.29(t),42.53(t),50.14(t),53.27(t),90.19(s),107.57(s),123.08(s),148.19(s),164.77(s),172.4(s).1.3.2nmrcdcl3白色針狀晶體(氯仿/甲醇),m.p.151～152℃(溫度計未經(jīng)校正);MS(m/z):222(M+,41),204(M+—OH,33),189(M+—OH,—CH3,47),161[M+—C(CH3)2,37],135(37),121(38),93(30),43(100);IR(KBr)ν:3409(OH),1635(C==C),1635(C=C),1451(環(huán)C—H),1372,1343,1177,1045,1022(C—O)cm-1;1HNMR(CDCl3)δ:0.96(3H,S),1.09(3H,S),1.13(3H,S),1.25(1H,S),1.31(1H,dt,J=12.0,9.5Hz),1.41(2H,m),1.52～1.77(2H,m),1.69(3H,S),1.81(1H,dq,J=14.0,2.0Hz),1.90(1H,t,J=14.0Hz),2.51(1H,dq,J=14.0,2.0Hz),2.81(1H,dd,J=14.0,2.0Hz);13CNMR(CDCl3)δ:18.9(q),20.04(q),20.21(q),22.05(q),24.64(t),25.46(t),29.71(t),34.83(t),40.99(t),43.59(s),45.25(t),55.76(d),72.32(s),120.98(s),131.42(s).1.3.3nmrcdcl3白色片狀晶體(氯仿/丙酮),m.p.135～136℃(溫度計未經(jīng)校正),文獻值為135～137℃.Libermann-Burchard反應(yīng)陽性.FeCl3-EtOH反應(yīng)陰性.IR(KBr)ν:3432(OH),2959(CH3),2936(CH2),2867(CH2),1640(C==C),1640(C=C),1463(環(huán)C—H),1381(CH3),1057(C—O),959(disubstitutedC==C)?838?801(trisubstitutedC==C)cm?1C=C)?838?801(trisubstitutedC=C)cm-1;1HNMR(CDCl3)δ:0.68(3H,S,H-18),0.81(3H,d,J=6.4Hz,H-26orH-27),0.83(3H,d,J=6.4Hz,H-26orH-27),0.84(3H,t,J=6.5Hz,H-21),1.01(3H,S,H-19),1.03(3H,m,H-29),1.16(11H,m),1.55(12H,m),1.84(1H,m),1.85(2H,dt,J=9.5,3.4Hz,H-2),2.00(2H,dt,J=12.0,5.0Hz,H-7),2.27(2H,ddd,J=15.7,11.0,2.0Hz,H-4),3.53(1H,dq,J=11.0,4.6Hz,H-3),5.35(1H,d,J=5.0Hz,H-6);13CNMR(CDCl3)δ:11.85(C-19),11.97(C-29),18.77(C-21),19.02(C-27),19.39(C-18),19.81(C-26),21.07(C-11),23.06(C-28),24.29(C-15),26.07(C-23),28.24(C-16),29.15(C-25),31.65(C-7),31.65(C-8),31.89(C-2),33.94(C-22),36.14(C-20),36.50(C-10),37.25(C-1),39.77(C-12),42.29(C-13),42.29(C-4),45.83(C-24),50.13(C-9),56.05(C-17),56.76(C-14),71.80(C-3),121.70(C-6),140.75(C-5).1.3.4nmrcd白色針狀晶體(石油醚/乙酸乙酯),m.p.197℃(溫度計未經(jīng)校正),文獻值為197～199℃.IR(KBr)ν:3349(OH),1743(C==O)?1743(C=Ο)?1707,1643(C==C),1643(C=C),1328(C—O—C),1129(C—O),1034(C—O—C)?899(C==CH2)034(C—Ο—C)?899(C=CΗ2)cm-1;1HNMR(CDCl3)δ:1.03(3H,s),1.24(1H,m),1.53～1.68(4H,m),1.82(3H,d,J=14Hz),1.84(1H,br.d,J=13.0Hz),1.96(1H,m),2.27(1H,d,J=14.0Hz),2.37(1H,br.d,J=13.0Hz),2.43(1H,td,J=13.0,1.0Hz),2.62(1H,dd,J=13.0,3.0Hz),2.63(1H,d,J=1.5Hz),3.13(1H,br.d),4.60(1H,dd,J=3.0,1.0Hz),4.86(1H,dd,J=3.0,1.0Hz);13CNMR(CDCl3)δ:8.16(q),16.59(q),22.39(*),24.67(*),36.13(t),36.76(t),41.38(t),51.27(t),51.77(t),103.79(s),106.76(t),121.97(s),148.59(s),161.16(s),172.59(s).1.3.5d,l,n,n-2h,d,d,d,d,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,d,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,n,白色粉狀晶體(氯仿/甲醇),m.p.270℃以上分解(溫度計未經(jīng)校正),文獻值為276～278℃.Libermann-Burchard反應(yīng)陽性,Molish反應(yīng)陽性.FeCl3-EtOH反應(yīng)陰性.IR(KBr)ν:3429(OH),2935(CH3),1634(C==C),1634(C=C),1463(環(huán)C—H),1075,1025(C—O)cm-1;1HNMR(CD5N)δ:0.72(3H,S,H-18),0.81(3H,d,J=8.0Hz,H-26orH-27),0.85(3H,d,J=8.0Hz,H-26orH-27),0.87(3H,t,J=8.0Hz,H-21),0.91(3H,S,H-19),3.81～3.91(2H,m),4.03(1H,t,J=8.0Hz),4.26(1H,t,J=6.4Hz),4.27(1H,dd,J=18.0,11.6Hz),4.39(1H,dd,J=11.6,5.2Hz),4.54(1H,dd,J=11.6,2.4Hz),5.03(1H,d,J=7.6Hz),5.33(1H,d,J=5.2Hz);13CNMR(CD5N)δ:12.13(C-19),12.31(C-29),19.17(C-21),19.34(C-27),19.37(C-18),19.57(C-26),21.44(C-11),23.56(C-28),24.66(C-25),24.66(C-15),26.57(C-23),28.67(C-16),32.22(C-7),32.22(C-8),32.33(C-2),34.37(C-22),36.54(C-20),37.08(C-10),37.64(C-1),40.11(C-12),42.64(C-13),42.64(C-4),46.21(C-24),50.51(C-9),56.41(C-17),56.99(C-14),63.00(Glu.C-6),71.85(Glu.C-4),75.47(Glu.C-2),78.60(C-3),78.67(Glu.C-5),78.75(Glu.C-3),102.73(Glu.C-1),122.05(C-6),141.07(C-5).2結(jié)果與討論2.1烯li丙的基因型nmr檢測IR光譜中可見3499,1761,1674,1649,1330,1316cm-1等信號,表明化合物含有羥基、羰基、不飽和內(nèi)酯的特征吸收峰,提示該化合物與蒼術(shù)烯內(nèi)酯丙有相似的母核結(jié)構(gòu).1HNMR譜中,1.13及1.75ppm處有兩個單峰甲基的信號,4.66及4.87ppm為兩個烯鍵質(zhì)子的特征吸收峰.在1.75ppm處的甲基的單峰共振信號,好象有點偏低,這可用各向異性遠程屏蔽效應(yīng)來解釋.13CNMR譜中,有107.57,123.08,148.19,164.77ppm4個吸收峰,表明此化合物有2個雙鍵,還可見172.4ppm處的內(nèi)酯羰基碳的信號.90.19ppm處有與氧相連接的碳的信號.又因蒼術(shù)烯內(nèi)酯丙是在蒼術(shù)中已被分離并結(jié)構(gòu)確定的化合物,不管在生體內(nèi)或者在分離過程中生成它的異構(gòu)體化合物(1)是合乎情理的(見圖1).所以推測此化合物結(jié)構(gòu)如圖2.2.2雙鍵和羥基稠環(huán)化合物經(jīng)MS、1HNMR和13CNMR分析,確定了其分子式為C15H26O,又從其溶解性和TLC上的行為推測為倍半萜類結(jié)構(gòu).MS中有M+=222,M+—OH(204),M+—C(CH3)2(161),M+—OH,—CH3(189);紅外譜圖中可見,3409cm-1處有羥基吸收峰,另外還可見1635cm?1(C==C),1cm-1(C=C),1451cm-1(環(huán)C—H),1372(δC-H),1353(δC-H)的兩個偕二甲基的吸收和1177(νC-O),1045,1022cm-1(C—O)等信號,示此化合物為具有雙鍵和羥基的稠環(huán)化合物.1HNMR譜中,0.96,1.09,1.13ppm處有3個單峰甲基的信號,還有1.65,1.69ppm處有2個單峰甲基的信號,該兩個甲基是與雙鍵相連接的甲基,但在4.0～6.0ppm處并不存在烯氫特征吸收峰.13CNMR譜中,131.42和120.98ppm處有兩個烯碳的特征吸收峰,72.32ppm處有與羥基相連接的碳的特征吸收峰.因找不到與此化合物結(jié)構(gòu)一致的化合物,未能進行與文獻值對照或標(biāo)準(zhǔn)品公正,由以上推測化合物結(jié)構(gòu)如圖3.2.3化合物3的鑒定白色片狀晶體(氯仿/丙酮),Libermann-Burchard反應(yīng)陽性,示此化合物可能含有甾醇母核結(jié)構(gòu).紅外光譜中可見3432cm-1處的O—H伸縮振動吸收峰,FeCl3-EtOH反應(yīng)陰性,說明醇羥基存在.另外IR光譜中還可見1640cm?1(C==C),1cm-1(C=C),1463cm-1(環(huán)C—H),1057cm-1(C—O)等甾族類化合物的特征吸收峰.1HNMR譜中,0.68ppm及1.00ppm處兩個甲基的信號是C18及C19角甲基的信號.0.70～2.27ppm范圍內(nèi)可查甾醇類復(fù)雜多重峰的信號,此外在3.5ppm處出現(xiàn)了1H的多重峰,為甾醇類C3-H的特征吸收峰.5.3ppm處有烯氫吸收峰,示雙鍵在C5上.13CNMR譜中140.75和121.70ppm是兩個烯碳的吸收峰.71.7是與氧相連接的C3的特征吸收峰,11.97ppm到56.76ppm范圍內(nèi)可查到許多飽和碳的信號.以上情況說明化合物(3)為具有Δ5-Stigmastene骨架的甾類化合物.經(jīng)與文獻對照其mp、IR、NMR數(shù)據(jù)均與β-谷甾醇相一致,故化合物(3)鑒定為β-谷甾醇.2.4nmr化合物結(jié)構(gòu)鑒定IR光譜中可見3349cm-1處的O-H伸縮振動吸收峰,說明羥基存在.另外IR光譜中還可見1743cm?1(C==O)?1?643?cm?1(C==C),1?034?cm?1(C—O—C)?899cm-1(C=Ο)?1?643?cm-1(C=C),1?034?cm-1(C—Ο—C)?899cm?1(C==C)cm-1(C=C)等酯類化合物的特征吸收峰.1HNMR譜中1.02(3H,S)為與C10相連的角甲基,1.80(3H,S)為與