全 文 ：收稿日期:2007-01-17;修回日期:2007-04-01
基金项目:国家自然科学基金(30670221);西北农林科技大学校科研专项基金(04 ZM 027)
作者简介:王冬梅(1970-),女,讲师 ,陕西西安人 ,在读博士 ,主要从事天然产物化学的教学与科研工作.E-mail:dmw li@163.com
文章编号:　0490-6756(2007)04-0918-04
卷叶黄精根茎的化学成分及抗菌活性研究
王冬梅1 ,朱　玮2 , 李娟丽1
(1.西北农林科技大学林学院 ,杨陵 712100;2.西北农林科技大学理学院 , 杨陵 712100)
摘　要:利用硅胶 、RP-18和 SephadexLH-20等色谱分离手段从卷叶黄精的根茎中分离得到 7
个化合物 ,通过理化性质和光谱学方法鉴定化合物的结构分别为:(25R)-spi rost-5-ene-3 β-ol-3-
O-α-L-rham-nopy ranosy(1 ※2)[ α-L-rhamnopyranosyl (1 ※4)]-β-D-g lucopyranoside(Ⅰ)、
(25R)-spirost-5-ene-3β-ol-3-O-α-L-rhamnopyranosy l(1※4)-β-D- glucopy ranoside(Ⅱ)、胡罗卜
苷(Ⅲ)、β-谷甾醇(Ⅳ)、19碳烯脂肪酸(Ⅴ)、18碳烯脂肪酸(Ⅵ )及 1个无机物(Ⅶ ),化合物 Ⅰ
～ Ⅶ 均为首次从该种植物中得到;采用菌丝生长速率法测定了化合物 Ⅰ ～ Ⅵ的抗真菌活性.结
果表明 ,化合物 Ⅰ ～ Ⅲ对玉米大斑病原菌和杨树溃疡病原菌的抑菌效果比较明显 ,化合物Ⅳ～
Ⅵ对棉黄萎病原菌有一定的抑制作用.
关键词:卷叶黄精;化学成分;分离鉴定;抗菌活性
中图分类号:Q945　　　文献标识码:A
Study on chemical constituents of Polygonatum cirrhifolium rhizome
and their fungicidal activities
WANG Dong-mei 1 , ZHU Wei 2 , LI Juan-li 1
(1.College of Forestry , Northw est Sci-Tech University of Agriculture and Forestry , Yangling 712100 , China;
2.College o f Science, Northw est Sci-Tech University of Agriculture and Forestry , Yangling 712100 , China)
Abstract:Column chromatog raphy silical gel , RP-18 and SephadexLH-20 methods were used to isolate and
purify the chemical constituents f rom the rhizome of Polygonatum cirrhi folium .The st ructure of the com-
pound w ere elucidated by spect roscopic and the data reported in literature.Seven compounds were isolated and
their st ructure were identified as (25R)-spi rost-5-ene-3 β-ol-3-O-α-L-rham-nopyranosy (1 ※ 2)-[ α-L-
rhamnopyranosy l(1※4)]-β-D-glucopy ranoside(Ⅰ), (25R)-spi rost-5-ene-3 β-ol-3-O-α-L-rhamnopy ranosyl(1
※4)-β-D- glucopy ranoside(Ⅱ), dauvosterol(Ⅲ), β-sitostero (Ⅳ), (Z)-6-nonadecenoic acid(Ⅴ), (Z)-6-
stearic acid(Ⅵ)and one inorg anic compound(Ⅶ ).Compound Ⅰ ～ Ⅶ were all isolated f rom the Polygona-
tum cirrhi folium for the f irst time.The g row th of the hvphae method w as adopted to study the fungicidal ac-
tivi ties of compounds.compoundⅠ ～ Ⅲ had st rong inhibition against E .turcicum and B .dothidea.Com-
pound Ⅳ～ Ⅵ had certain function against V .dahliae.
Key words:Polygonatum cirrhi fol ium , chemical constituent , separation and identification , fungicidal act ivi-
ties
2007年 8月　
第 44卷第 4期
四川大学学报(自然科学版)
Journal of Sichuan University (Natural Science Edition)
　 Aug.2007
Vol.44　No.4
1　引　言
百合科(Liliaceae)黄精属(Ploygonatum)植物
为多年生草本[ 1] .全世界有 40余种 ,我国有 31种 ,
分布于全国各地.其中 ,西北地区有 18种黄精属植
物 ,药用有 11 种 ,主要分布于甘肃和陕西 ,特别是
在秦岭蕴藏量极大[ 2] .黄精是我国的传统中药 ,在
古代常被视为”长生不老和延年益寿”药.现代药理
证明黄精具有增强免疫功能 ,抗肿瘤 、抗 HIV 、降
血糖血脂 、抗菌 、抗病毒之功效[ 3] .
卷叶黄精(Ploygonatum cirrhi folium), 俗名
老虎姜 ,为该属植物 ,是秦岭山区一种普遍的民间
食疗中药 ,但有关其化学成分和生物活性相关研究
国内外还未见报道.笔者在前期工作中对卷叶黄精
不同部位的化学成分和抗菌活性进行了初步研究 ,
发现其提取物对植物病原菌和细菌的生长均有不
同程度的抑制作用[ 4～ 5] .为了寻找卷叶黄精中的
活性成分 ,我们对卷叶黄精根茎进行了化学成分的
分离与纯化 ,从中得到 7个化合物 ,利用现代波谱
学方法对其结构进行了鉴定 ,并对化合物进行了抗
菌活性测试 ,以期为卷叶黄精的开发利用提供一定
的理论依据.
2　材料与方法
2.1　试验材料
2.1.1　植物材料　卷叶黄精采自秦岭太白山厚畛
子 ,由西北农林科技大学林学院李登武副教授鉴
定 ,试验材料阴干备用.
2.1.2　菌株　玉米大斑病原菌(Exserohilum tur-
cicum)、杨树溃疡病原菌(Botryosphearia doth-
idea)、棉黄萎病原菌(Vertici ll ium dahliae )均由
西北农林科技大学资源与环境学院微生物实验室
提供 ,由李晓明高级实验师鉴定.
2.2　方　法
2.2.1　提取与分离　取干燥的卷叶黄精根 17 kg ,
将其切片并装入渗漉桶中 ,加入体积分数为 95%
的工业酒精室温浸泡 ,每 24 h收集提取液一次 ,减
压浓缩 ,向渗漉桶中再加入新酒精 ,循环 6次.减压
浓缩得到乙醇提取浸膏 ,将乙醇提取浸膏悬浮于
水 ,然后依次用石油醚 、乙酸乙酯 、正丁醇萃取 ,正
丁醇萃取液减压浓缩得到总甾体皂苷S(624.1 g).
将总甾体皂苷用适量的甲醇完全溶解 ,用丙酮溶液
进行萃取 ,移出上清液 ,沉淀用丙酮溶液反复冲洗 ,
合并冲洗液与上清液 ,浓缩得 S-1(310.0 g),收集
沉淀物合并真空干燥S-2(309.0 g).将 S-1进行硅
胶柱层析 ,用 CHCl3∶MeOH 进行梯度洗脱 ,得到不
同极性的甾体皂苷混合物 Fr-1 、Fr-2 、Fr-3 、Fr-4 、
Fr-5 、Fr-6 、Fr-7和 Fr-8.将 Fr-3(24 g)依次进行硅
胶柱层析 ,RP-18柱层析及 SephadexLH-20色谱分
离 ,得化合物Ⅰ和 Ⅱ;将石油醚萃取物(94 g)进行
硅胶柱层析 ,用 石油醚∶丙酮进行梯度洗脱 , 1∶1
流分(4.4 g)经硅胶柱色谱和 SephadexLH-20色谱
分离后 ,得化合物 Ⅲ.95∶5 流分(10.4 g)经硅胶柱
色谱和 SephadexLH-20色谱分离后 ,得化合物Ⅳ、
Ⅴ、Ⅵ和 Ⅶ .
2.2.2　化合物的抗菌活性测定　采用抑制菌丝生
长速率法[ 5] .将上述样品分别用极性相似的溶剂
溶解 、稀释 ,并配成一定的浓度 ,然后加入到定量的
灭菌后冷却至 50 ℃的 PDA 培养基中 ,充分摇匀 ,
并以等体积的对应溶剂加入到 PDA培养基中作对
照 ,然后倒入直径 90 mm 培养皿内制成平板 , 备
用.待培养基凝固以后 ,在每个培养基中央用接菌
针接入已制备好的供试病原菌菌饼(直径为 6
mm),菌丝面向下 ,每处理设 3 个重复 ,置 28 ℃下
恒温箱培养 4 d后 ,用十字交叉法测量菌落的两个
直径 ,取其平均值作为代表菌落的直径 ,用下式求
出抑菌率:
菌落净生长直径(mm)=测量直径-6 mm
抑菌率(%)=(对照菌落直径 -处理菌落直
径)/对照菌落直径×100
2.2.3　化合物结构鉴定　利用 NMR和 MS 等波
谱方法和参考文献对照法 ,对化合物进行结构鉴
定.
3　结果与分析
3.1　化合物的结构鉴定
化合物 Ⅰ:白色针状结晶(甲醇), mp.189 ～
193 ℃;Lieberman-Burchand反应呈蓝绿色;Molish
反应液界面出现紫色环.酸水解物通过 TLC 与糖
的对照品进行比较 ,可检出有 L-鼠李糖和D-葡萄
糖.FAB-MS m/ z:867 [M-H] +;1H-NMR(py ridine-
d5 , 500MHz)δ:0.81094(3H , s , CH3-18), 1.03418
(3H , d , CH3-27), 1.03418 (3H , s , CH 3-19),
1.05930(3H , s , CH3-21), 4.93819(1H , d , H-1 of
Glu), 5.30811(1H , m , H-6), 5.83257(1H , brs ,H-1
of Rhaml),6.36986(1H , brs ,H-1 of Rham2).13C-
NMR(pyridine-d5)δ:37.596(C-1), 30.247(C-2),
78.216(C-3), 39.058 (C-4), 140.911 (C-5),
919第 4期 王冬梅等:卷叶黄精根茎的化学成分及抗菌活性研究 　
121.890(C-6),32.414(C-7),31.785(C-8),50.408
(C-9), 37.230(C-10), 21.202(C-11), 39.959(C-
12), 40.538(C-13),56.738(C-14),32.281(C-15),
81.277(C-16), 62.5(C-17), 16.398(C-18), 19.5
(C-19), 42.1(C-20), 14.968(C-21), 109.370(C-
22), 31.9(C-23), 29.0(C-24), 30.0(C-25), 67.0
(C-26), 17.5(C-27), 100.363(C-1 of Glu), 78.9
(C-2 of Glu), 77.955(C-3 of Glu), 78.216(C-4 of
Glu), 77.999(C-5 of Glu), 62.0(C-6 of Glu),
102.114(C-1 of Rhaml), 72.295(C-2 of Rhaml),
72.794(C-3 of Rhaml), 73.962(C-4 of Rhaml),
69.590(C-5 of Rhaml), 18.564(C-6 of Rhaml),
102.971(C-1 of Rham2),72.595(C-2 of Rham2),
72.794(C-3 of Rham2), 74.184(C-4 of Rham2),
70.509(C-5 of Rham2),18.564(C-6 of Rham2),波
谱数据与文献报道一致[ 6] , 鉴定化合物 Ⅰ为
(25R )-spirost-5-en-3 β-ol-3-O-α-L-rham-nopy rano
(1 ※2)-[ α-L-rhamnopy ranosyl(1 ※4)]-β-D-glu-
copy ranoside
化合物 Ⅱ:白色针状结晶(甲醇), mp.233 ～
237 ℃;Lieberman-Burchand反应呈蓝绿色;Molish
反应 液界面出现 紫色环.FAB-MS m/ z:721
[ M-H] +;13C-NMR(pyridine-d5)δ:37.596(C-1),
30.281(C-2),78.216(C-3),39.058(C-4),140.911
(C-5), 121.890(C-6), 32.414(C-7), 31.785(C-8),
50.408(C-9), 37.230(C-10), 21.202 (C-11),
39.959(C-12), 40.538(C-13), 56.738(C-14),
32.281(C-15),81.207(C-16), 62.8(C-17),16.398
(C-18), 19.500(C-19), 41.9(C-20), 15.0(C-21),
109.370(C-22), 30.0(C-23), 30.247(C-24), 30.5
(C-25),66.9(C-26), 17.500(C-27),102.971(C-1
of Glu), 75.1(C-2 of Glu), 76.965(C-3 of Glu),
78.216(C-4 of Glu), 76.8(C-5 of Glu), 62.0(C-6
of Glu), 102.114(C-1 of Rhaml), 72.595(C-2 of
Rhaml), 72.3 (C-3 of Rhaml), 73.7 (C-4 of
Rhaml), 70.509(C-5 of Rham l), 18.564(C-6 of
Rhaml).波谱数据与文献报道一致[ 6] ,鉴定化合物
Ⅱ为(25R)-spirost-5-en-3 β-ol-3-O-α-L-rhamnopy-
ranosyl(1※4)-β-D- g lucopyranoside.
化合物 Ⅲ:白色粉末(甲醇), mp.272 ～ 276
℃;Lieberman-Burchand 反应呈蓝绿色;Molish 反
应呈阳性.酸水解 ,薄层色谱检识含有 β-谷甾醇和
葡萄糖.13 C-NMR(py ridine-d5)δ:37.573(C-1),
30.325(C-2),78.209(C-3),39.415(C-4),140.999
(C-5),121.980(C-6),32.267(C-7),32.152(C-8),
50.441(C-9), 36.484(C-10), 21.378 (C-11),
40.054(C-12), 42.576(C-13), 56.932(C-14),
24.609(C-15), 28.634(C-16), 56.347(C-17),
12.261(C-18), 19.328(C-19), 37.007(C-20),
19.113(C-21), 34.305(C-22), 26.497(C-23),
46.138(C-24), 29.570(C-25), 19.515(C-26),
20.079(C-27), 23.490(C-28), 12.077(C ＊29),
102.644(C-1 of Glu), 75.368(C-2 of Glu), 78.633
(C-3 of Glu), 71.745(C-4 of Glu), 78.493(C-5of
Glu), 62.899(C-6 of Glu).波谱数据与文献报道一
致[ 7] ,鉴定化合物 Ⅲ为胡罗卜苷.
化合物 Ⅳ:白色针状结晶(丙酮), mp.141 ～
145 ℃;13C-NMR(CDCL3)δ:37.175(C-1), 31.278
(C-2),71.388(C-3), 41.950(C-4), 140.744(C-5),
121.513(C-6), 39.695(C-7), 31.813(C-8), 50.075
(C-9), 36.414(C-10), 20.983(C-11), 22.978(C-
12),42.224(C-13), 55.993(C-14), 24.258(C-15),
28.142(C-16), 56.685(C-17), 19.684(C-18),
11.740(C-19), 36.049(C-20), 18.926(C-21),
33.861(C-22), 26.029(C-23), 45.756(C-24),
29.083(C-25), 19.261(C-26), 18.926(C-27),
24.196(C-28),11.852(C-29).13C-NMR波谱数据
与文献报道一致[ 8] ,鉴定化合物Ⅳ为 β-谷甾醇.
化合物 Ⅴ:白色蜡状物 , FAB-MS m/ z:295
[ M-H] +;13 C-NMR(CDCL3)δ:179.915(C-1),
37.111(C-2), 24.675(C-3), 25.622(C-4), 27.183
(C-5), 130.194(C-6), 129.999(C-7), 27.204(C-
8), 31.345(C-9), 29.722(C-10), 29.681(C-11),
29.594(C-12), 29.385(C-13), 29.160(C-14),
29.085(C-15), 29.042(C-16), 31.945(C-17),
22.706(C-18),14.115(C-19).13C-NMR波谱数据
与文献报道一致[ 9] ,鉴定化合物Ⅴ为 19碳烯脂肪
酸.
化合物 Ⅵ :白色蜡状物 , FAB-MS m/ z:281
[ M-H] +;13 C-NMR(CDCL3)δ:179.915(C-1),
37.111(C-2), 24.675(C-3), 29.722(C-4), 27.183
(C-5), 128.059(C-6), 127.893(C-7), 27.204(C-
8), 29.681(C-9), 29.722(C-10), 29.594(C-11),
29.385(C-12), 29.160(C-13), 29.085(C-14),
29.042(C-15), 31.945(C-16), 22.706(C-17),
14.115(C-18).13C-NMR波谱数据与文献报道一
致[ 10] ,鉴定化合物Ⅴ为 18碳烯脂肪酸.
化合物 Ⅶ :无色长针状结晶(丙酮), FAB-MS
920 四川大学学报(自然科学版) 第 44卷
m/z:1241 [M +H] +;1H-NMR和 13C-NMR 均无
信号 ,推测可能是个无机物 ,但它既溶于 CHCL3 又
溶于水 ,其结构还有待研究.
3.2　化合物的抗菌活性
采用菌丝生长速率法 ,测定了各化合物在 200
μg·mL -1下的抑菌率 ,其结果见表 1.可以看出 ,化
合物 Ⅰ ～ Ⅲ对玉米大斑病原菌和杨树溃疡病原菌
的抑菌效果比较明显 ,抑菌率均高于 50%,化合物
Ⅳ～ Ⅵ对棉黄萎病原菌有一定的抑制作用.
表 1　各化合物的对植物病原菌的抑制结果
Tab.1　Antifungal results of compounds
菌种 抑菌率(%)Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ
玉米大斑病原菌 76.0 68.4 52.6 0 0 0
杨树溃疡病原菌 73.7 65.5 42.8 29.2 0 0
棉黄萎病原菌 20.7 22.4 19.8 40.1 34.7 32.8
注:脂肪酸 、谷甾醇用丙酮作对照 ,其余用甲醇∶水=1∶6
4　结　语
利用硅胶 、RP-18和 SephadexLH-20等色谱分
离手段从卷叶黄精(Polygonatum cirrhifolium)根
茎中分离得到 7个化合物 ,通过理化性质和光谱学
方法鉴定化合物的结构分别为:(25R)-spirost-5-
ene-3β-ol-3-O-α-L-rham-nopy ranosy(1 ※2)-[ α-L-
rhamnopyranosy l (1 ※ 4)]-β-D-glucopyranoside
( Ⅰ )、 ( 25R )-spirost-5-ene-3β-ol-3-O-α-L-
rhamnopyranosy l(1※4)-β-D- g lucopyranoside(Ⅱ)、
胡罗卜苷(Ⅲ)、 β-谷甾醇(Ⅳ)、19 碳烯脂肪酸
(Ⅴ)、18碳烯脂肪酸(Ⅵ)及 1个无机物(Ⅶ ).化合
物Ⅰ ～ Ⅶ 均为首次从该种植物中得到.
对化合物Ⅰ ～ Ⅵ 进行了抗真菌活性实验.结果
表明 ,化合物Ⅰ ～ Ⅲ对玉米大斑病原菌和杨树溃疡
病原菌的抑菌效果比较明显 ,化合物Ⅳ～ Ⅵ对棉黄
萎病原菌有一定的抑制作用.笔者在前期工作中 ,
对卷叶黄精根提取物进行了抗菌活性实验[ 8] ,发
现卷叶黄精具有较强的抗菌活性和潜在的广谱抗
菌特点.且活性部位主要集中在乙酸乙酯相和正丁
醇相中 ,但乙酸乙酯相和正丁醇相对不同植物病原
菌的抑制作用完全不同 ,乙酸乙酯相对葡萄灰霉 、
番茄黑霉 、苹果腐烂病原菌有抑制作用 ,而正丁醇
相对苹果褐腐 、辣椒晚疫 、玉米大斑 、棉黄萎有抑制
作用.本实验中 ,化合物 Ⅰ ～ Ⅵ 仅对玉米大斑病原
菌 、杨树溃疡病原菌和棉黄萎病原菌有抑制效果 ,
对其它病原菌效果不明显 ,说明卷叶黄精根茎中还
存在着多种天然抗菌活性物质没有被分离出来.至
于这些化合物的种类和结构还有待进一步研究.
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921第 4期 王冬梅等:卷叶黄精根茎的化学成分及抗菌活性研究