1. 引言

天山橐吾(Ligularia narynensis)是菊科(Compositae)无鞘橐吾属(Ligularia)多年生草本植物，根细，肉质。根茎直立，高60 cm以上，分布于海拔800~3200 m的阴坡灌木丛、林荫高大的树下、山坡和高山草地等地区[1]。

橐吾属植物中的化合物种类较多，主要为萜类、生物碱、黄酮、甾醇等类型的化合物，其中以倍半萜类化合物居多。橐吾属植物中的倍半萜化合物主要有艾里莫芬烷型，桉烷型，愈创木型，吉玛烷型等类型。基于倍半萜类化合物多变的骨架构型及复杂的立体结构，使其具有诸多的生物活性，如抗菌消炎、抗肿瘤、抗病毒、抗虫、降血脂等作用。

橐吾属植物有极高的药用价值，一般具有止咳化痰、活血化瘀、清热解毒的功效，经常作为藏药在民间广泛使用，其全草和根皆可入药，蹄叶橐吾具有理气活血、清热润肺的功效；箭叶橐吾具有于解毒、治疗皮肤病的功效[2]；黄帚橐吾具有清热解毒的功效；阿勒泰橐吾具有治疗失眠的功效；大头橐吾常被用于活血化瘀，消肿；齿叶橐吾常被用于消炎镇痛、止咳祛痰；藏橐吾常被用于利尿、平喘等。近几年来，诸多国内外学者对橐吾属植物开展一系列的深入研究，不仅丰富了橐吾属植物化合物种类，更是进一步对其次生代谢产物的拓展。

橐吾属植物中的倍半萜化合物主要有艾里莫芬烷型、桉烷型、愈创木型、吉玛烷型等类型。基于倍半萜类化合物多变的骨架构型及复杂的立体结构，使其具有诸多的生物活性，如抗菌消炎、抗肿瘤、抗病毒、抗虫、降血脂等作用。

鉴于该植物的化学成分结构复杂、生物活性多样，故而，为寻找其结构新颖的倍半萜以及生物活性突出的单体化合物，对天山橐吾的化学成分进行了基础研究。将采用甲醇浸泡的天山橐吾全草所得到的总浸膏进行石油醚、乙酸乙酯、正丁醇的萃取，减压浓缩后经过柱层析、高效液相色谱等技术进行分离纯化，最后通过核磁共振波谱等技术以及查阅文献鉴定出10个单体化合物。

2. 实验部分

2.1. 实验仪器与试剂材料

(1) 本实验中所用到的主要仪器及生产厂家见表1。

Table 1. The main instrument

表1. 主要实验仪器

(2) 本实验中所用到的试剂材料主要为柱层析硅胶、葡聚糖凝胶、硅胶薄层板等，所用试剂均为分析纯、色谱纯，具体试剂材料以及生产厂家见表2。显色剂为碘、硫酸显色剂等。

Table 2. The main reagents

表2. 主要实验试剂

2.2. 实验结果

化合物1：无色针状晶体，紫外灯(254 nm)下有荧光，易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物为分子式C₁₆H₂₂O₄。¹H-NMR谱显示了三个甲基信号δ_H0.93 (s, 3H)，1.17 (d, 3H)，2.10 (s, 3H)，一个甲氧基信号δ_H 3.16 (s, 3H)，一个羟基信号δ_H 5.70 (s, 1H, H-OH)。根据碳谱数据，化合物存在16个碳原子，还有一个甲氧基碳，预测化合物1的构型为三环内酯型的艾里莫芬烷型，¹³C-NMR谱显示出一个羰基碳信号δ_C 172.12，以及四个双键碳信号δ_C 157.50 (C-7)，134.85 (C-10)，129.52 (C-1)，126.41 (C-11)，故进一步推测化合物的构型含两个环内双键，又确定了亚甲基的数目及其化学位移，根据δ_C 79.17 (C-6) 和δ_C105.52 (C-8)的化学位移，推测该碳为连氧碳。¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃)δ_H 5.70 (s, 1H, H-OH)，4.42 (s, 1H, H-1)，3.16 (s,3H, H-OCH3)，2.78 (s, 1H, H-6)，2.42 (ddd, J = 17.4, 8.7, 6.0 Hz, 2H, H-9)，2.10 (s, 3H, H-13), 1.94~1.92 (m, 2H, H-2)，1.89 (ddd, J = 9.9, 6.8, 2.9 Hz, 1H, H-4)，1.53~1.36 (m, 2H, H-3)，1.17 (d, J = 6.9 Hz, 3H, H-15)，0.93 (s, 3H, H-14)。¹³C-NMR (126MHz, CDCl₃)δ_C 172.12(C-12)，157.50(C-7)，134.85(C-10)，129.52(C-1)，126.41(C-11)，105.52(C-8)，79.17(C-6)，50.76(C-OCH3)，47.27(C-5)，43.83(C-9)，38.22(C-4)，29.02(C-3)，25.17(C-2)，18.98(C-14)，12.91(C-15)，9.29(C-13)。综合分析化合物的核磁数据，通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为6β-hydroxy-8α-methoxyerem ophila-1 (10)，7 (11)-dien- 12,8β-olide [3]。

化合物2：白色针状晶体，紫外灯(254 nm)下有荧光，易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物为分子式C₁₆H₂₂O₅。¹H-NMR谱显示两个氧代次甲基氢δ_H4.62 (s, 1H)，3.10 (m, 1H)，一组甲氧基氢δ_H3.15 (s, 3H)，三组甲基氢δ_H2.07 (s, 3H)，1.06 (d, J = 7.2 Hz, 3H)，1.01 (s, 3H)。¹³C-NMR谱显示一个羰基信号δ_C173.20 (C-12)，一组双键碳信号δ_C159.42 (C-7)，127.73 (C-11)，一个双氧代季碳信号δ_C105.53 (C-8)，三个单氧代碳信号δ_C73.01 (C-6)，63.64 (C-1)，62.25 (s, C-10)，一个甲氧基碳信号δ_C50.34 (q, 8-OMe)，三个甲基碳信号δ_C16.37 (C-14)，13.80 (C-15)，8.59 (C-13)，其余为亚甲基、次甲基及季碳信号。¹H-NMR (500 MHz, CD₃OD) δ_H4.62 (1H, s, H-6)，3.15 (3H, s, 8-OMe)，3.10 (1H, m, H-1)，2.07 (3H, s, Me-13)，1.06 (3H, d, J = 7.2 Hz, Me-15)，1.01 (3H, s, Me-14)。¹³C-NMR (126 MHz, CD₃OD) δ_C 173.20 (C-12)，159.42 (C-7)，127.73 (C-11)，105.53 (C-8)，73.01 (C-6)，63.64 (C-1)，62.25 (C-10)，50.34 (8-OMe)，45.15 (C-5)，43.70 (C-9)，32.91 (C-4)，24.64 (C-2)，21.25 (C-3)，16.37 (C-14)，13.80 (C-15)，8.59 (C-13).综合分析化合物的核磁数据，通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为1β,10β-Epoxy-6β-hydroxy-8α-methoxyeremophil-7(11)-en-12,8β-olide [3]。

化合物3：无色针状晶体，紫外灯(254 nm)下有荧光，易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物为分子式C₁₆H₂₂O₄。¹H-NMR谱显示两个双键氢δ_H6.86 (s, 1H)，6.13 (s, 1H)，两个次甲基氢δ_H4.49 (m, 1H)，3.68 (q, J = 7.3 Hz, 1H)，一组甲氧基氢δ_H3.63 (s, 3H)，三组甲基氢δ_H1.31 (s, 3H)，1.29 (d, J = 7.3 Hz, 3H)，1.09 (d, J = 6.6 Hz, 3H)。¹³C-NMR谱显示两个羰基信号δ_C185.83 (C-8)，175.37 (C-12)，两组双键碳信号δ_C166.43 (C-10)，153.10 (C-6)，136.52 (C-7)，125.86 (C-9)，一个氧代次甲基碳信号73.86 (C-1)，一个甲氧基碳信号52.36 (12-OMe)，三个甲基碳信号δ_C19.00 (C-13)，16.64 (C-14)，16.50 C-15)，其余为亚甲基及次甲基碳信号。¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ_H 6.86 (1H, s, H-6)，6.13 (1H, s, H-9)，4.49 (1H, m, H-1)，3.68 (1H, q, J = 7.3 Hz, H-11)，3.63 (3H, s, 12-OMe)，1.31 (3H, s, Me-14)，1.29 (3H, d, J = 7.3 Hz, Me-13)，1.09 (3H, d, J = 6.6 Hz, Me-15).¹³C-NMR (126MHz, CDCl₃)δ_C 185.83 (C-8)，175.37 (C-12)，166.43 (C-10)，153.10 (C-6)，136.52 (C-7)，125.86 (C-9)，73.86 (C-1)，52.36 (12-OMe)，44.15 (C-5)，41.75 (C-4)，38.36 (C-11)，34.74 (C-2)，25.40 (C-3)，19.00 (C-13)，16.64 (C-14)，16.50 (C-15).综合分析化合物的核磁数据，通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为mathylation of 1β-hydroxy-6,9-diene-8-oxo-eremophil-(12)-oic acid [4]。

化合物4：无色针状晶体，紫外灯(254 nm)下有荧光，易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物为分子式C₂₁H₂₈O₇的倍半萜类化合物。¹H-NMR谱显示，δ_H 1.06 (d, J = 7.2 Hz, 3H)和1.16 (s, 3H)为两个甲基，δ_H 3.31 (s, 3H)为一个甲氧基。¹³C-NMR谱显示环氧碳信号δ_C62.95 (C-1)，61.10 (C-10)，双键碳信号δ_C 154.73 (C-7)，132.43 (C-11)，一个羰基碳信号δ_C 171.07 (C-12)，以及δ_C65.12 (C-5')可能连有羟基。¹H-NMR (500 MHz CDCl₃)，δ_H 6.60 (q, J = 7.3 Hz, 1H, H-3'a)，5.83~5.78 (m, 1H, H-6)，4.35 (d, J = 13.1 Hz, 1H, H-5'a)，4.33 (d, J = 13.1 Hz, 1H, H-5'b)，3.28 (s, 3H, H-OCH₃)，3.17 (d, J = 4.5 Hz, 1H, H-1)，2.31 (d, J = 13.4 Hz, 1H, H-9a)，2.17 (d, J = 7.3 Hz, 3H, H-4')，2.04 (ddp, J = 12.7, 8.2, 4.0 Hz, 2H, H-2a, H-2b)，1.86 (d, J = 1.5 Hz, 3H, H-13)，1.82 (dd, J = 7.2, 4.1 Hz, 1H, H-9b)，1.79 (d, J = 13.4 Hz, 1H, H-4)，1.63 (ddt, J = 11.2, 7.1, 3.5 Hz, 1H, H-3a)，1.39~1.34 (m, 1H, H-3b)，1.16 (s, 3H, H-15)，1.06 (d, J = 7.3 Hz, 3H, H-14). ¹³C-NMR (126MHz, CDCl₃)δ_C 171.07(C-12)，166.36(C-1')，153.73(C-7)，143.98(C-3')，130.97(C-11)，126.96(C-2')，104.55(C-8)，73.82(C-6)，65.12(C-5')，62.95(C-1)，61.10(C-10)，51.06(C-OCH₃)，43.50(C-9)，43.48(C-5)，32.19(C-4)，24.11(C-3)，20.14(C-2)，16.50(C-15)，16.05(C-4')，15.77(C-14)，8.48(C-13)。综合分析化合物的核磁数据，通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为sagittacin C [5]。

化合物5：无色针状晶体，紫外灯(254 nm)下有荧光，易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推断化合物分子式为C₁₅H₂₂O₂。¹H-NMR 谱显示δ_H1.18 (d, J = 7.2Hz, 3H)存在一个甲基，δ_H 1.77 (s, 3H)和1.75 (d, J = 2.3 Hz, 3H)存在两个烯烃甲基，δ_H 4.75 (s, 2H)是一个末端双键，δ_H 3.90 (d, J = 3.6 Hz, 1H)为一个典型的含氧次甲基。¹³C-NMR谱显示δ_C 149.90 (C-11)和110.01 (C-12)为明显的末端双键碳化学信号，一个δ_C 75.17 (C-2)的连氧碳。¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃)δ_H 4.75 (s, 2H, H-12)，3.90 (d, J = 3.5 Hz, 1H, H-2)，2.82~2.78 (m, 1H, H-1)，2.77 (dd, J = 11.9, 1.9 Hz, 1H, H-6a)，2.29 (t, J = 11.7 Hz, 1H, H-6b)，2.20~2.15 (m, 1H, H-10)，1.92~1.86 (m, 1H, H-7)，1.84~1.78 (m, 1H, H-8a)，1.77 (s, 3H, H-13)，1.75 (d, J = 2.4 Hz, 3H, H-15)，1.18 (d, J=7.3 Hz,3H, H-14)，1.13~1.11 (m, 1H, H-9). ¹³C-NMR (126 MHz, CDCl₃) δ_C208.61(C-3)，173.20(C-5)，149.90(C-11)，134.14(C-4)，110.01(C-12)，75.17(C-2)，55.26(C-1)，49.16(C-7)，36.19(C-8)，34.72(C-6)，34.50(C-10)，31.57(C-9)，21.26(C-13)，20.85(C-14)，8.13(C-15)。通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为2α-hydroxy-1βH,7αH,10αH-guai-4,11-(12)-dien-3-one [6]。

化合物6：无色针状晶体，紫外灯(254 nm)下有荧光, 易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物为分子式C₂₀H₂₆O₇的倍半萜类化合物。¹H-NMR谱显示一个双键氢δ_H6.15 (m, 1H)，两个氧代次甲基氢δ_H5.12 (s, 1H)，3.18 (d, J = 5.8 Hz, 1H)，五组甲基氢δ_H2.06 (s, 3H)，1.97 (d, J = 7.2 Hz, 3H)，1.87 (s, 3H)，1.08 (s, 3H)，1.03 (d, J = 7.2 Hz, 3H)。¹³C-NMR谱显示两个羰基信号δ_C172.04 (C-12)，168.44 (C-1')，两组双键碳信号δ_C158.01 (C-7)，139.81 (C-3')，127.60 (C-2')，125.51 (C-11)，五个连氧碳信号δ_C101.40 (C-8)，71.07 (C-6)，68.37 (C-3)，61.12 (C-10)，60.58 (C-1)，五个甲基碳信号δ_C20.68 (C-4')，16.11 (C-5')，14.35 (C-14)，9.59 (C-15)，8.78 (C-13)，其余为亚甲基和次甲基碳信号。¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃)δ_H 6.15 (1H, m, H-3’)，5.19 (1H, ddd, J = 11.2, 6.7, 4.0 Hz, H-3)，5.12 (1H, s, 6)，3.18 (1H, d, J = 5.8 Hz, H-1)，2.06 (3H, s, Me-5’)，1.97 (3H, d, J = 7.2 Hz, Me-4’)，1.87 (3H, s, Me-13)，1.08 (3H, s, Me-14)，1.03 (3H, d, J = 7.2 Hz, Me-15). ¹³C-NMR (126 MHz, CDCl₃) δ_C 172.04 (s, C-12)，168.44 (C-1’)，158.01 (C-7)，139.81 (C-3’)，127.60 (C-2’)，125.51 (C-11)，101.40 (C-8)，71.07 (C-6)，68.37 (C-3)，61.12 (C-10)，60.58 (C-1)，46.07 (C-5)，42.55 (C-9)，33.77 (C-4)，25.29 (C-2)，20.68 (C-4’)，16.11 (C-5’)，14.35 (C-14)，9.59 (C-15)，8.78 (C-13)。通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为(1β,3β,6β,8β,10β)-3-(Angeloyloxy)-1,10-epoxy-6,8-dihydroxyeremophil-7(11)-en-8,12α-olide [3]。

化合物7：无色胶状，紫外(254 nm)下有荧光，易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物分子式为C₁₁H₁₆O₃。¹H-NMR谱中δ_H 1.45 (3H, s)，1.25 (3H, s)，1.76 (3H, s)表明分子中存在三个甲基氢信号以及一个烯烃氢信号δ_H5.66 (1H, s)。根据¹³C-NMR谱中数据表明结构中存在一个羰基碳原子信号δ_C 112.74 (C-7)和两个双键碳原子信号δ_C183.11 (C-6)和172.33 (C-8)。一个羟基碳信号δ_C66.66 (C-3)，一个环氧碳信号δ_C 87.17(C-5)。¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃)δ_H 5.66 (s, 1H, H-7)，4.30 (q, J = 3.4 Hz, 1H, H-3)，2.47 (dt, J = 13.8, 2.7 Hz, 1H, H-4a)，1.99 (dt, J = 14.5, 2.7 Hz, 1H,H-2a)，1.76 (s, 3H, H-9)，1.72 (d, J = 4.1 Hz, 1H, H-4b)，1.51~1.48 (m, 1H, H-2b)，1.45 (s, 3H, H-11)，1.25 (s, 3H, H-10)。¹³C-NMR (126 MHz, CDCl₃) δ_C 183.11(C-6)，172.33(C-8)，112.74(C-7)，87.17(C-5)，66.66(C-3)，47.31(C-2)，45.66(C-4)，36.09(C-1)，30.73(C-9)，27.04(C-10)，26.53(C-11)。综合分析化合物的核磁数据，通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为Loliolide [7]。

化合物8：白色结晶粉末，紫外灯(254 nm)下有荧光，易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物分子式为C₇H₆O₃。¹H-NMR谱显示，δ_H7.95 (1H, dd, J = 7.6, 1.5Hz, H-6)，7.53 (1H, dd, J = 8.7, 1.8Hz, H-4)，7.03 (2H, m, H-3, 5)为不同取代基邻位取代苯环的四个质子信号。¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ_H7.95 (1H, dd, J = 7.8, 1.6Hz, H-6)，7.53 (1H, dd, J = 8.8, 1.7 Hz, H-4)，7.03 (1H, m, H-3,5)，¹³C-NMR (126 MHz, CDCl₃) δ_C 175.36(COOH)，162.60(C-2)，137.41(C-4)，131.37(C-6)，120.02(C-3)，118.25(C-5)，111.72(C-1).综合分析化合物的核磁数据，通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为水杨酸[8]。

化合物9：白色结晶粉末，紫外灯(254 nm)下有荧光, 易溶于氯仿及甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物分子式为C₉H₈O₂。¹H-NMR谱显示δH7.56 (2H, dd, J = 6.3, 2.9 Hz, H-2, 6)和7.41 (2H, d, J = 2.2 Hz, H-3,5)为化学环境相同的氢信号，δH7.42 (1H, s, H-4)为一个单峰氢信号，综合推断该化合物中有一个单取代的苯环结构。¹³C-NMR谱中可以观察到两对化学环境相同的碳信号δC128.87 (C-3, 5)和128.27 (C-2, 6)，推测其是一个苯丙素类化合物，δC171.89 (C-9)为一个明显的羧基吸收信号，一对双键碳信号δC146.90 (C-7)和δC117.12 (C-8)。¹H-NMR(500 MHz, CDCl₃): δ_H 7.82 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-7)，7.56 (2H, dd, J = 6.4, 2.9 Hz, H-2, 6)，7.42 (1H, s, H-4)，7.41 (2H, d, J = 2.0 Hz, H-3, 5)，6.48 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-8)；¹³C-NMR (126 MHz, CDCl₃): δ_C 171.89 (C-9)，146.90(C-7)，133.95 (C-1)，130.65 (C-4)，128.87 (C-3, 5)，128.27 (C-2, 6)，117.12 (C-8)。综合分析化合物的核磁数据，通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为肉桂酸[9]。

化合物1~10结构如图1所示。

Figure 1. Structure of compounds 1~10

图1. 化合物1~10结构图

化合物10：白色粉末，紫外灯(254 nm)下有荧光，易溶于甲醇。根据氢谱碳谱数据，推测化合物分子式为C₁₀H₁₀O₄。¹H-NMR谱中显示，δH7.61 (1H, d, J = 15.8 Hz, H-7)和6.32 (1H, d, J = 15.8 Hz, H-8)为两个不饱和烯烃的氢信号，两个氢的耦合常数为J = 15.8 Hz，证明该结构为为反式异构。δH3.88 (3H, d, J = 2.6 Hz)是一个明显的甲氧基吸收峰。¹³C-NMR谱中可以观察到一个羧基碳的吸收峰 δC170.82 (C-9)，两个不饱和双键碳的吸收峰 δC146.75 (C-7)和116.28 (C-8)和甲氧基碳信号δC56.25 (C-OCH3)，推测是一个苯丙素类化合物。¹H-NMR (500 MHz, CD₃OD): δ_H 7.61 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-7)，7.17 (1H, d, J = 2.1 Hz, H-2)，7.07 (1H, dd, J = 8.2, 2.1 Hz, H-6)，6.82 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-5)，6.32 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-8)，3.88 (3H, d, J = 2.5 Hz, -OCH₃); ¹³C-NMR (126 MHz, CD₃OD): δC 170.82 (C-9)，150.29 (C-4)，149.17 (C-3)，146.75 (C-7)，127.60 (C-1)，123.80 (C-6)，116.28 (C-8)，115.71 (C-5)，111.49 (C-2)，56.25 (C-OCH₃)。综合分析化合物的核磁数据，通过查阅文献发现与参考文献报道的数据一致，确定化合物为阿魏酸[10]。

3. 结论

将天山橐吾干燥材料粉粹后，通过工业甲醇浸泡提取浓缩得到总浸膏(120 g)。然后采用多种柱层析(正相柱层析、反相柱层析、葡聚糖凝胶柱层析、高效液相色谱)以及重结晶的方法对天山橐吾全草进行分离纯化，最后结合各种波谱数据以及文献比对鉴定出化合物结构。共从其中分离出10个单体化合物，包括7个倍半萜类化合物和3个苯丙素类化合物：6β-hydroxy-8α-methoxyerem ophila-1(10),7(11)-dien-12,8β-olide (1)、1β,10β-Epoxy-6β-hydroxy-8α-methoxyeremophil-7(11)-en-12,8β-olide (2)、mathylation of 1β-hydroxy-6,9-diene-8-oxo-eremophil-(12)-oic acid (3)、sagittacin C (4)、2α-hydroxy-1βH,7αH,10αH-guai-4,11-(12)-dien-3-one (5)、(1β,3β,6β,8β,10β)-3-(angeloyloxy)-1,10-epoxy-6,8-dihydroxyeremophil-7(11)-en-8,12α-olide (6)、Loliolide (7)、水杨酸(Salicylicacid) (8)、肉桂酸(cinnamic acid) (9)、阿魏酸(ferulic acid) (10)。

参考文献