CN109369585A

CN109369585A - 提取愈创木烷型倍半萜化合物的方法

Info

Publication number: CN109369585A
Application number: CN201811457200.4A
Authority: CN
Inventors: 曹清明; 张晓帆; 彭莉莎; 陈思如; 方银姣
Original assignee: Central South University of Forestry and Technology
Current assignee: Central South University of Forestry and Technology
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2019-02-22
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: CN109369585B

Abstract

本发明提供了一种提取愈创木烷型倍半萜化合物的方法。所述方法:将朝鲜蓟粉碎后用乙醇水溶液浸提后得到粗提液；粗提液上样至AB‑8型大孔树脂层析柱进行洗脱，经色谱检测，收集含有目标化合物的洗脱液，浓缩冻干得到粗提物；粗提物用50％甲醇溶解上样至RP‑C18层析柱进行洗脱，经色谱检测，收集含有目标化合物的洗脱液，浓缩冻干得到预分离物；将预分离物用30％甲醇溶解进行液相半制备，收集含有目标化合物的流分段，浓缩冻干得到准提取物；将准提取物用50％甲醇水溶液溶解，进行液相半制备，收集含有目标化合物的流分段，浓缩冻干得到目标化合物。本申请提供的方法，从朝鲜蓟中分离出两个目标化合物，提取纯度高。

Description

提取愈创木烷型倍半萜化合物的方法

技术领域

本发明涉及提取纯化领域，具体而言，涉及一种提取愈创木烷型倍半萜化合物的方法。

背景技术

朝鲜蓟为菊科菜蓟属多年生草本植物，又名菜蓟、洋蓟、菊蓟、荷花百合、法国百合，学名Cynara scolymus L.。原产于地中海沿岸，欧洲南部及北非，19世纪由法国传入中国上海，现主要分布在上海、浙江、云南、湖南、山东及北京等地。朝鲜蓟食用价值极高，有“蔬菜之皇”的美誉。

朝鲜蓟叶提取物长期以来一直用于民间医药，其体外和临床试验表明，朝鲜蓟提取物具有抗氧化、抑菌、抗癌抗肿瘤、保肝、降血糖、改善消化及改善高胆固醇血症等功效，愈创木烷半倍萜内酯作为其主要功效成分有望被开发为治疗炎症性疾病(如风湿性关节炎)、特异性抗乙型肝炎病毒、II型糖尿病相关的新型PTP-1B抑制剂、血管生成抑制剂和治疗多种癌症的新药物以及促进胃动力和治疗胃溃疡的新药物。

但是现有技术对于其有效成分的分离纯化研究有限。如何从朝鲜蓟中提取出愈创木烷型半倍萜化合物等生物活性成分，对深度开发朝鲜蓟作物极其重要。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提取愈创木烷型倍半萜化合物的方法，首次从朝鲜蓟中提取出目标化合物，而且快速有效、纯度高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种提取愈创木烷型倍半萜化合物的方法，所述方法包括以下步骤:

A.将朝鲜蓟粉碎后用乙醇水溶液浸提后得到粗提液；

B.所述粗提液上样至AB-8型大孔树脂层析柱，依次用水、体积分数为20％、50％、80％的乙醇水溶液进行洗脱，经色谱检测，收集含有目标化合物的洗脱液，浓缩冻干得到粗提物；

C.所述粗提物用甲醇溶解后上样至RP-C18层析柱，依次用体积分数为30％、48％和100％的甲醇水溶液进行洗脱，经色谱检测，收集含有目标化合物的洗脱液，浓缩冻干得到预分离物；

D.将所述预分离物用30％甲醇水溶液溶解，使用Venusil MP C18色谱柱、以流动相A为甲醇、流动相B为甲酸水溶液作为流动相进行第一次液相半制备，收集含有目标化合物的流分段，浓缩冻干得到准提取物；

E.将所述准提取物用50％甲醇水溶液溶解，使用所述Venusil MP C18色谱柱、以流动相C为乙腈、流动相D为甲酸水溶液作为流动相进行第二次液相半制备，收集含有目标化合物的流分段，浓缩冻干得到所述目标化合物；所述目标化合物包括第一目标化合物和第二目标化合物，所述第一目标化合物的结构式为：

所述第二目标化合物的结构式为：

使用浸提－AB-8型大孔树脂柱层析－RP-C18柱层析－甲醇/甲酸水溶液液相半制备－乙腈/甲酸水溶液液相半制备的方法，有效的将目标化合物从朝鲜蓟中分离出来。

优选地，所述AB-8型大孔树脂层析柱的制作方法为：先将AB-8型大孔树脂颗粒用无水乙醇浸泡20-24h进行预处理，然后装柱，用水冲洗至无醇味。

预处理是为了有效的保障大孔树脂柱层析的分离效果，避免杂质的干扰。

优选地，所述RP-C18层析柱的制备方法为：将RP-C18颗粒放入甲醇中进行超声处理，并不断搅拌，去除气泡；然后将处理好的所述RP-C18颗粒和甲醇一同装柱。

更加优选地，所述RP-C18颗粒的规格为：40-60μm，

C18层析柱填料和制备方法的选择，也是为了将目标化合物从复杂的成分中最大程度的有效分离出来。用甲醇超声处理填料可以有效的去除填料的杂质，去除气泡，保证柱层析的效果。

优选地，所述Venusil MP C18色谱柱的规格为：10mm×250mm，5μm。

进一步优选地，所述流动相B中甲酸水溶液的体积分数为0.1％。

更加优选地，所述第一次液相半制备的洗脱梯度为：初始-30分钟，所述流动相A与所述流动相B的体积比为30:70；31分钟-40分钟，所述流动相A与所述流动相B的体积比为100:0。

优选地，所述流动相D中甲酸水溶液的体积分数为0.1％。

进一步优选地，所述第二次液相半制备的洗脱梯度为：初始-30分钟，所述流动相C与所述流动相D的体积比为20:80；35分钟-45分钟，所述流动相C与所述流动相D的体积比为100:0。

合适的色谱柱、流动相和洗脱梯度，能够快速、高效的将复杂成分中的目标化合物进一步分离出来，使得分离变得高效可控。

可选地，所述步骤A中：所述朝鲜蓟与所述乙醇水溶液的料液比为1：8-10，所述乙醇水溶液的体积分数为70％，浸提时间为70-72h。

浸提方法的优化，一方面是为了提高提取得率，另一方面要保证有一定的选择性，同时还不能破坏目标化合物的结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)从朝鲜蓟中分离出了两个目标化合物；

(2)本申请提供的提取方法简单、有效，适合于推广应用。

(3)目标化合物提取纯度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例1进行第一次液相半制备制备的谱图；

图2为实施例1进行第二次液相半制备制备的谱图；

图3为实施例1制备得到的目标化合物的纯度测定图；

图4为本申请制备得到的第一目标化合物的质谱图；

图5为本申请制备得到的第二目标化合物的质谱图；

图6为本申请制备得到的目标化合物的H谱图；

图7为本申请制备得到的目标化合物的C谱图；

图8为本申请制备得到的目标化合物的H-H COSY谱图；

图9为本申请制备得到的目标化合物的HSQC谱图；

图10为本申请制备得到的目标化合物的HMBC谱图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

将朝鲜蓟晒干并用粉碎机进行粉碎，在室温条件下，将朝鲜蓟粉末按料液比1:10加入体积分数为70％的乙醇水溶液中浸提72小时，浸提期间要不断搅拌，然后提取液先用滤布真空抽滤，再用滤纸真空抽滤，将滤液减压浓缩得粗提液。粗提液的含固量为0.1g/mL。

将AB-8型大孔树脂用无水乙醇浸泡24h，浸泡期间须不断搅拌。之后，将树脂颗粒和无水乙醇一同装柱(柱体积为1L)，并用无水乙醇洗至流出液加水(1：5)不浑浊，再用纯水冲洗至无醇味。将柱子内的纯水放至与树脂相平时，将1L粗提液缓慢加入到层析柱中，到柱子下层的树脂全部被染上颜色后开始接收有明显颜色的流出液(浅绿色、棕黄色)，进液相分析，以免样品过多，大孔树脂吸附不完全，出现过载现象。待样品被完全吸附后，依次用水、体积分数为20％的乙醇水溶液、体积分数为50％的乙醇水溶液和体积分数为80％的乙醇水溶液进行洗脱，洗脱至无色(一直不变)，同时用干净玻璃瓶接出流分(每400mL接一个流分)。将接出的流分编号为A1、A2、A3……。将收集的流分过0.45μm滤膜过滤，然后进行高效液相色谱检测。液相色谱检测条件：色谱柱型号为Venusil MP C18，4.6mm×250mm，5μm；检测波长为205nm，流动相A为甲醇，流动相B为0.1％甲酸水，进样量20μL。洗脱梯度为：初始，流动相A与流动相B的体积比为5:95；至30分钟变化为100％甲醇。根据检测结果进行合并，选择活性组分A27-29进一步分离和纯化，浓缩冻干得到粗提物。

将RP-C18填料(40-60μm，)放入甲醇中进行超声处理，在超声过程中需要不断搅拌，去除气泡。然后将处理好的RP-C18填料和甲醇一同装柱(柱体积为1.2L)。将粗提物用体积分数为50％的甲醇水溶液溶解，然后缓慢上样。依次用体积分数为30％甲醇、48％甲醇和100％甲醇进行洗脱。洗脱的同时接收洗脱液，每400mL接一个流分，并依次编号为：C1、C2、C3……。根据HPLC检测结果进行合并，取C5-10，合并后减压浓缩、冷冻干燥得到预分离物。

将预分离物用体积分数为30％的甲醇水溶液溶解，使用LC3000型高效液相色谱仪、Venusil MP C18色谱柱(10mm×250mm，5μm)、以流动相A为甲醇、流动相B为体积分数0.1％的甲酸水溶液作为流动相，洗脱梯度为：初始-30分钟，流动相A与流动相B的体积比为30:70；31分钟-40分钟，流动相A与流动相B的体积比为100:0。控制进样量80μL、流速3mL/min、检测波长205nm，进行第一次液相半制备，收集含有目标化合物的流分段(见图1，14号峰)，浓缩冻干得到准提取物。

将准提取物用体积分数为50％的甲醇水溶液溶解，使用LC3000型高效液相色谱仪、Venusil MP C18色谱柱(10mm×250mm，5μm)、以流动相C为乙腈、流动相D为体积分数0.1％的甲酸水溶液作为流动相，洗脱梯度为：初始-30分钟，流动相C与流动相D的体积比为20:80；35分钟-45分钟，流动相C与流动相D的体积比为100:0，控制进样量，20μL、流速3mL/min、检测波长205nm，进行第二次液相半制备，收集含有目标化合物的流分段(见图2，5号峰)，浓缩冻干得到目标化合物。

对目标化合物进行纯度测定：以乙腈-甲酸水溶液(乙腈与甲酸水溶液的体积比为20：80，甲酸水溶液的体积分数为0.1％)作为流动相，用LC3000型高效液相色谱仪，VenusilMP C18(4.6mm×250mm，5μm)，检测器：UV205nm，控制流速1mL/min。测得纯度为96.3％(见图3)，提取得率为14.5mg/kg。

实施例2

将朝鲜蓟晒干并用粉碎机进行粉碎，在室温条件下，将朝鲜蓟粉末按料液比1:8加入体积分数为70％的乙醇水溶液中浸提70小时，浸提期间要不断搅拌，然后提取液先用滤布真空抽滤，再用滤纸真空抽滤，将滤液减压浓缩得粗提液。

将AB-8型大孔树脂用无水乙醇浸泡20h，浸泡期间须不断搅拌。之后，将树脂颗粒和无水乙醇一同装柱(柱体积为1L)，并用无水乙醇洗至流出液加水(1：5)不浑浊，再用纯水冲洗至无醇味。将柱子内的纯水放至与树脂相平时，将1L粗提液缓慢加入到层析柱中，到柱子下层的树脂全部被染上颜色后开始接收有明显颜色的流出液(浅绿色、棕黄色)，进液相分析，以免样品过多，大孔树脂吸附不完全，出现过载现象。待样品被完全吸附后，依次用水、体积分数为20％的乙醇水溶液、体积分数为50％的乙醇水溶液和体积分数为80％的乙醇水溶液进行洗脱，洗脱至无色(一直不变)，同时用干净玻璃瓶接出流分(每400mL接一个流分)。将接出的流分编号为A1、A2、A3……。将收集的流分过0.45μm滤膜过滤，然后进行高效液相色谱检测。液相色谱检测条件：色谱柱型号为Venusil MP C18，4.6mm×250mm，5μm；检测波长为205nm，流动相A为甲醇，流动相B为0.1％甲酸水，进样量20μL。洗脱梯度为：初始，流动相A与流动相B的体积比为5:95；至30分钟变化为100％甲醇。根据检测结果进行合并，选择活性组分A27-29进一步分离和纯化，浓缩冻干得到粗提物。

将预分离物用体积分数为30％的甲醇水溶液溶解，使用LC3000型高效液相色谱仪、Venusil MP C18色谱柱(10mm×250mm，5μm)、以流动相A为甲醇、流动相B为体积分数0.1％的甲酸水溶液作为流动相，洗脱梯度为：初始-30分钟，流动相A与流动相B的体积比为30:70；31分钟-40分钟，流动相A与流动相B的体积比为100:0。控制进样量80μL、流速3mL/min、检测波长205nm，进行第一次液相半制备，收集含有目标化合物的流分段，浓缩冻干得到准提取物。

将准提取物用体积分数为50％的甲醇水溶液溶解，使用LC3000型高效液相色谱仪、Venusil MP C18色谱柱(10mm×250mm，5μm)、以流动相C为乙腈、流动相D为体积分数0.1％的甲酸水溶液作为流动相，洗脱梯度为：初始-30分钟，流动相C与流动相D的体积比为20:80；35分钟-45分钟，流动相C与流动相D的体积比为100:0，控制进样量，20μL、流速3mL/min、检测波长205nm，进行第二次液相半制备，收集含有目标化合物的流分段，浓缩冻干得到目标化合物。

实施例3

将朝鲜蓟晒干并用粉碎机进行粉碎，在室温条件下，将朝鲜蓟粉末按料液比1:9加入体积分数为70％的乙醇水溶液中浸提71小时，浸提期间要不断搅拌，然后提取液先用滤布真空抽滤，再用滤纸真空抽滤，将滤液减压浓缩得粗提液。

将AB-8型大孔树脂用无水乙醇浸泡22h，浸泡期间须不断搅拌。之后，将树脂颗粒和无水乙醇一同装柱(柱体积为1L)，并用无水乙醇洗至流出液加水(1：5)不浑浊，再用纯水冲洗至无醇味。将柱子内的纯水放至与树脂相平时，将1L粗提液缓慢加入到层析柱中，到柱子下层的树脂全部被染上颜色后开始接收有明显颜色的流出液(浅绿色、棕黄色)，进液相分析，以免样品过多，大孔树脂吸附不完全，出现过载现象。待样品被完全吸附后，依次用水、体积分数为20％的乙醇水溶液、体积分数为50％的乙醇水溶液和体积分数为80％的乙醇水溶液进行洗脱，洗脱至无色(一直不变)，同时用干净玻璃瓶接出流分(每400mL接一个流分)。将接出的流分编号为A1、A2、A3……。将收集的流分过0.45μm滤膜过滤，然后进行高效液相色谱检测。液相色谱检测条件：色谱柱型号为Venusil MP C18，4.6mm×250mm，5μm；检测波长为205nm，流动相A为甲醇，流动相B为0.1％甲酸水，进样量20μL。洗脱梯度为：初始，流动相A与流动相B的体积比为5:95；至30分钟变化为100％甲醇。根据检测结果进行合并，选择活性组分A27-29进一步分离和纯化，浓缩冻干得到粗提物。

对实施例1-3得到的化合物单体均进行LC-MS测定和核磁共振检测。

第一目标化合物：如图4所示，m/z339.1022[M+K]⁺，推测其分子量为300.11，分子式为C₁₅H₂₁ClO₄。

第二目标化合物：如图5所示，m/z305.1366[M+K]⁺，推测其分子量为266.14，分子式为C₁₅H₂₀O₄。

¹H-NMR(见图6)中，通过积分面积，可以将信号分为两组，但由于氢谱分辨率较低，且两个化合物结构相似度很高，因此许多信号存在重叠现象，其中δ5.03、δ4.18、δ3.69、δ3.65、δ2.79、δ2.22、δ2.07、δ2.04、δ1.87、δ1.77、δ1.71、δ1.66、δ1.20可归纳为一组(第一目标化合物)；δ5.27、δ4.48、δ4.08、δ3.72、δ2.92、δ2.83、δ2.80、δ2.68、δ2.39、δ2.17、δ2.07、δ2.05、δ1.63、δ1.35、δ1.30可归纳为另外一组(第二目标化合物)。¹³C-NMR(见图7)中，根据峰的高度，同样可将碳信号分为两组，其中其中δ180.96、δ151.34、δ112.53、δ86.15、δ78.88、δ78.63、δ64.41、δ56.12、δ53.06、δ47.73、δ42.98、δ39.29、δ37.98、δ28.10、δ18.71可归纳为一组(第一目标化合物)；δ181.58、δ145.24、δ110.11、δ82.39、δ76.00、δ73.78、δ56.12、δ50.94、δ46.73、δ44.39、δ42.80、δ39.45、δ39.29、δ18.75、δ16.40可归纳为另外一组(第二目标化合物)。

对两个化合的H谱和C谱的峰进行归属：

第一目标化合物：

¹H-NMR:2.66(1H,m,H-1),2.07*(2H,m,H-2a,H-9a),1.66*(2H,m,H-2b,H-8b),3.69(1H,m,H-3),1.77(1H,m,H-4),1.87(1H,m,H-5),4.18(1H,m,H-6),2.22(1H,m,H-7),2.04(1H,m,H-8a),1.71(1H,m,H-9b),3.65(1H,s,H-13),5.03(1H,d,J＝14.3Hz,H-14),1.20(3H,d,J＝6.3Hz,H-15)。

¹³C-NMR:42.98(C-1),39.29(C-2),78.63(C-3),47.73(C-4),53.06(C-5),86.15(C-6),56.12(C-7),28.10(C-8),37.98(C-9),151.34(C-10),78.88(C-11),180.96(C-12),64.41(C-13),112.53(C-14),18.71(C-15)。

第二目标化合物：

¹H-NMR:2.92(1H,m,H-1),2.05(1H,m,H-2a),1.63(1H,m,H-2b),4.48(1H,m,H-3),2.39(1H,m,H-4),2.83(1H,m,H-5),4.08(1H,m,H-6),2.07(1H,m,H-7),3.72(1H,m,H-8),2.68(1H,m,H-9a),2.17(1H,m,H-9b),2.80(1H,m,H-11),1.30(1H,m,H-13),5.27(1H,m,H-14),1.35(3H,d,J＝6.5Hz,H-15)。

¹³C-NMR:44.39(C-1),39.29(C-2),73.78(C-3),39.45(C-4),50.94(C-5),82.39(C-6),56.89(C-7),76.00(C-8),46.73(C-9),145.24(C-10),42.80(C-11),181.58(C-12),18.75(C-13),110.11(C-14),16.40(C-15)。

结合H-H COSY(见图8)、HSQC(见图9)，通过HMBC(见图10)可确定不同片段的连接位点，综合所有核磁谱图及质谱结果，第一目标化合物为13-氯-3α，11β-二羟基-10(14)-愈创木烯-1β,3β,4α,5β,6α,7β氢-6β，12-内酯；结构式为：

第二目标化合物为isolipidiol(愈创木烷型倍半萜化合物的一种)，即3α，8β-二羟基-10(14)-愈创木烯-1β,3β,4α,5β,6α,7β氢-6β，12-内酯，结构式为：

本申请提供的提取愈创木烷型倍半萜化合物的方法，首次从朝鲜蓟中分离提取出了第一目标化合物，分离出了第二目标化合物，方法简单实用，适宜于规模化应用，产品纯度高，对于朝鲜蓟的深度开发利用有着积极意义。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims

1.一种提取愈创木烷型倍半萜化合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤:

A.将朝鲜蓟粉碎后用乙醇水溶液浸提后得到粗提液；

B.所述粗提液上样至AB-8型大孔树脂层析柱，依次用水、体积分数为20％、50％、80％的乙醇水溶液进行梯度洗脱，经色谱检测，收集含有目标化合物的洗脱液，浓缩冻干得到粗提物；

C.所述粗提物用体积分数为50％的甲醇水溶液溶解后上样至RP-C18层析柱，依次用体积分数为30％、48％和100％的甲醇水溶液进行梯度洗脱，经色谱检测，收集含有所述目标化合物的洗脱液，浓缩冻干得到预分离物；

所述第二目标化合物的结构式为：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AB-8型大孔树脂层析柱的制作方法为：先将AB-8型大孔树脂颗粒用无水乙醇浸泡20-24h进行预处理，然后装柱，用水冲洗至无醇味。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RP-C18层析柱的制备方法为：将RP-C18颗粒放入甲醇中进行超声处理，并不断搅拌，去除气泡；然后将处理好的所述RP-C18颗粒和甲醇一同装柱。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述RP-C18颗粒的规格为：40-60μm，

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Venusil MP C18色谱柱的规格为：10mm×250mm，5μm。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述流动相B中甲酸水溶液的体积分数为0.1％。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一次液相半制备的洗脱梯度为：初始-30分钟，所述流动相A与所述流动相B的体积比为30:70；31分钟-40分钟，所述流动相A与所述流动相B的体积比为100:0。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流动相D中甲酸水溶液的体积分数为0.1％。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二次液相半制备的洗脱梯度为：初始-30分钟，所述流动相C与所述流动相D的体积比为20:80；35分钟-45分钟，所述流动相C与所述流动相D的体积比为100:0。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤A中：所述朝鲜蓟与所述乙醇水溶液的料液比为1：8-10，所述乙醇水溶液的体积分数为70％，浸提时间为70-72h。