全 文 ：桫椤茎杆中化合物成分研究
成 英1，2，陈封政1，何兴金2*
(1．乐山师范学院化学与生命科学学院功能性分子设计中心，四川乐山 614004;2．四川大学生命科学学院，四川成都 610064)
摘要 ［目的］研究桫椤茎杆中的化学成分。［方法］将桫椤茎杆粗粉经硅胶柱层析方法分离纯化，然后将得到的化合物经 TLC、显色剂
显色以及现代波谱分析技术(1H-NMR、13C-NMR等)分析研究，并与文献对照，鉴定其中化合物的成分。［结果］从桫椤茎杆中分离出 3
个化合物，他们分别是牡荆素(vitexin)、异荭草素(isorientin)和一种有机酸(3，4，6-三羟基-1-环乙烯羧酸);这 3个化合物均是首次从桫
椤茎杆中提取得到的，而其所含有机酸具有不同程度的抗菌作用，从化学成分的角度佐证了桫椤茎杆的抑菌作用。［结论］该方法简便、
快速、准确度高，可以用来鉴定桫椤茎杆中的化学成分。
关键词 桫椤(Alsophila spinulosa (Hook．)Tryon);牡荆素;异荭草素;有机酸
中图分类号 R281． 2 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)30 －18672 －03
Study on the Chemical Constituents Isolated from Alsophila spinulosa Stalks for the First Time
CHENG Ying et al (Center for Functional Molecular Design，College of Chemistry and Life Science，Leshan Normal University，Leshan，Si-
chuan 614004)
Abstract ［Objective］To study the chemical constituents from the stalks of Alsophila spinulosa (Hook．)Tryon． ［Method］The chemical con-
stituents isolated and purified from the crude powder of A． spinulosa stalks through silica column chromatography method were analyzed by TLC，
1H-NMR，13C-NMR，etc． In comparision with related literatures，these compounds were further identified． ［Result］3 chemical constituents were
isolated from A． spinulosa stalks for the first time，including vitexin，isorientin and an organic acid (3，4，6-trihydroxy-1-ring vinyl carboxylic
acid)． And，this organic acids presented different degrees of antimicrobial activity，which provided support for the antimicrobial activity of A．
spinulosa stalks from the angle of chemical constituents． ［Conclusion］This method was simple，convenient and accurate to identify the chemical
constituents that were isolated from A． spinulosa stalks．
Key words Alsophila spinulosa (Hook．)Tryon;Vitexin;Isorientin;Organic acid
作者简介 成英(1974 －) ，女，四川眉山人，博士，从事植物天然产物研
究工作，E-mail:cying215@ hotmail． com。* 通讯作者，博士
生导师，从事植物系统与分子进化研究。
收稿日期 2011-09-23
桫椤(Alsophila spinulosa (Hook．)Tryon)又称树蕨、蛇
木、台湾桫椤、水桫椤、山棕，是著名的孑遗植物，属真蕨纲桫
椤科(Cyatheaceae)桫椤属(Alsophila)的树形蕨类［1］。桫椤主
要分布于温暖潮湿的热带及亚热带地区［2］。根据目前比较
权威的研究结果显示，我国有 2 属 14种和 2 变种，分布于西
南和华南地区。秦仁昌提出将我国的桫椤植物分为木桫椤
属(Alsophila)、白桫椤属(Sphaeropteris)、黑桫椤属(Gymno-
sphaera)3属［3］;而夏裙又把木桫椤属和黑桫椤属合并为桫
椤属(Alsophila) ，并将其分为 2 个亚属—桫椤亚属(Subgenus
Alsophila)与黑桫椤亚属(Subgenus Gymno-sphaera)［3］。桫椤
科植物是一个较古老的类群，在中生代侏罗纪时期就已经在
地球上广泛分布［4］，但是后来经过第 4 纪冰川的侵袭，桫椤
仅在一些低纬度的适宜生态环境里残存并繁衍至今。目前，
桫椤的现存种类分布区缩小，且具较多的地方特有种，是研
究物种的形成和植物地理分布关系的理想对象［4 －6］。在《国
家重点保护野生植物名录》中，将桫椤列为一级重点保护
植物［6］。
由于桫椤科植物的古老性和孑遗性，其对物种的形成和
植物地理区系具有重要的研究价值，并且桫椤科植物与恐龙
化石并存，因此在重现恐龙生活时期的古生态环境，研究恐
龙兴衰、地质变迁方面具有重要参考价值［7 －8］。此外，桫椤
科植物还具有药用价值。桫椤茎杆在中药里称为龙凤骨;削
去外皮的髓部可作药用。其味辛，微苦，性平;具有祛风湿、
强筋骨、清热止咳等功效［9 －10］。
我国到 20世纪 80年代才对桫椤的群落学、人工繁殖和
引种栽培、遗传生态学、形态学和解剖等方面进行研究，周志
琼等对桫椤的生理、生化和组织化学等方面进行了报道［11］;
在植物化学方面，陈封政等对桫椤茎、叶的化学成分作了许
多工作［12 －13］。试验将进一步对桫椤茎的化学成分进行研
究，以期为桫椤药用价值的开发和利用提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。桫椤茎杆，于 2005 年采自四川省乐山市
五通桥桫椤沟风景区，经乐山师范学院化生学院罗利群教授
鉴定为 Alsophila spinulosa(Hook．)Tryo。
1． 1． 2 主要仪器。旋转蒸发仪 RE52CS，购自上海亚荣生化
仪器厂;循环水真空泵 SHZ-D(Ⅲ) ，购自郑州长城仪器有限
公司;核磁共振仪(Bruke Avance 600) ，购自美国 Nicolet 公
司;硅胶板 GF254，购自青岛海洋化工厂分厂。
1． 1． 3 主要试剂。硅胶(柱层析用，300 ～ 400 目，薄层层析
硅胶) ，购自青岛海浪硅胶干燥剂厂;石油醚(沸程 60 ～ 90
℃) ，乙酸乙酯、正丁醇、冰醋酸、环己烷、无水乙醇、甲醇、丙
酮等试剂均为分析纯，市售。
1． 2 方法
1． 2． 1 桫椤茎杆的提取分离。取桫椤茎杆2． 0 kg，粉碎后用
无水甲醇冷浸 3次，每次 7 d。合并提取液，然后经减压蒸馏
得 58． 0 g浸膏，将浸膏悬浮分散于水中，依次用石油醚、乙酸
乙酯和正丁醇分别萃取 3 次，合并萃取液，减压浓缩，得到
10． 2 g石油醚萃取物，21． 0 g乙酸乙酯萃取物，22． 6 g正丁醇
萃取物。将正丁醇部分经反复硅胶柱层析分离，氯仿 －无水
甲醇(10∶ 1 ～3∶ 1，V /V)梯度洗脱，得 3个化合物。
1． 2． 2 提取物的结构鉴定。经硅胶柱层析方法分离纯化的
3个化合物，经 TLC、显色剂显色以及现代波谱分析技术(1H-
NMR、13C-NMR等)分析研究，并与文献对照，鉴定化合物的
责任编辑 石金友 责任校对 李岩安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(30):18672 － 18674
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.30.238
成分。
2 结果与分析
对 3个化合物的化学结构进行了鉴定，结果显示，分离
得到的 3个化合物分别是牡荆素(vitexin)、异荭草素(isori-
entin)和 1种有机酸(3，4，6-三羟基环己烯-1-羧酸，3，4，6-tri-
hydroxycyclohex-1-enecarb-oxylic acid)。
化合物 1:黄色粉末(氯仿 －甲醇) ，mp． 260 ～ 261 ℃，在
紫外灯下显黄色荧光。1H-NMR(DMSO-d6)低场部分提示有 3
个酚羟基(δH:13． 18，10． 82，10． 34，各
1H，s) ，δH13． 18 提示 5
位有羟基，6． 29为黄酮 3位特征质子信号;同时 6． 79(1H，s)
的信号为黄酮 A环上质子信号，8． 04(2H，d，J = 8． 6 Hz)和
6． 91(2H，d，J =8． 6 Hz)为黄酮 B环两组邻位偶合的 2、6和
3、5位信号;此外还有一组葡萄糖的信号 4． 70(1H，d，J =
9． 6 Hz) ，提示糖苷键为 β构型。
表 1 化合物 1的1H-NMR和13C-NMR数据
Table 1 1H-NMR and 13C-NMR data for compound 1
1H-NMR(600 MHz，
DMSO-d6，δ)
13C-NMR
(150 MHz，DMSO-d6，δ)
1 13． 16(1H，s，OH-5) 182． 6(C-4)
2 10． 81(1H，s，OH-7) 164． 4(C-2)
3 10． 32(1H，s，OH-4 ) 163． 0(C-7)
4 8． 02(2H，d，J =8． 6Hz，H-3、5) 161． 6(C-4)
5 6． 89(2H，d，J =8． 6Hz，H-2、6) 160． 8(C-5)
6 6． 77(1H，s，H-6) 156． 5(C-9)
7 6． 27(1H，s，H-3) 129． 4(C-2)
8 4． 69(1H，d，J =9． 6Hz，糖 H-1) 129． 4(C-6)
9 122． 1(C-1)
10 116． 3(C-3)
11 116． 3(C-5)
12 105． 1(C-8)
13 104． 5(C-10)
14 102． 9(C-3)
15 98． 6(C-6)
16 82． 3(C-5)
17 79． 1(C-1)
18 73． 8(C-2)
19 71． 0(C-4)
20 61． 7(C-6)
13C-NMR给出 19个碳信号，其中 129． 5和 116． 4的信号
较高，提示各是 2个碳，是 B环 4羟基取代后的 2、6和 3、5
位碳的信号，根据高场的 6个碳信号确定有 1个糖，79． 12为
糖的端基信号。结合其他碳谱数据，推测出该化合物为牡荆
素(vitexin) ，并与文献数据对照基本一致［14 －15］，故鉴定该化
合物为 5，7，4 －三羟基黄酮-8-β-D-葡萄糖苷，即牡荆素(vi-
texin)。
化合物 2:淡黄色粉末(氯仿 －甲醇) ，mp 238 ～ 239 ℃，
在紫外灯下显黄色荧光。
1H-NMR(DMSO-d6)低场部分提示有 4 个酚羟基(δH:
13． 57，10． 56，9． 91，9． 41 各 1H，S) ，根据黄酮类化合物1H-
NMR化学位移规律，δH13． 57提示 5 位有羟基;而 6． 88(1H，
d，J =8． 5 Hz) ，7． 41(1H，dd，J = 8． 5 Hz，J = 2． 2 Hz)和 7． 39
(1H，d，J =2． 2 Hz)分别为黄酮 B环的 5、6、2位质子信号;
6． 79(1H，s)的信号为 A环上质子信号，6． 49(H，s)提示为 3
位质子信号，此外还有一组葡萄糖的信号 4． 60(1H，d，J =
9． 4 Hz) ，提示糖苷键为 β构型。
13C-NMR给出 21个碳信号，根据高场的 6 个碳信号确
定有 1个糖，79． 1为糖的端基信号。结合其他碳谱数据，推
测出该化合物为异荭草素(isorientin) ，并与文献中谱学数据
对照基本一致［14 －15］，故鉴定该化合物为 5，7，3，4-四羟基黄
酮-6-β-D-葡萄糖苷，即异荭草素(isorientin)。
表 2 化合物 2的1H-NMR和13C-NMR数据
Table 2 1H-NMR and 13C-NMR data for compound 2
1H-NMR(600 MHz，
DMSO-d6，δ)
13C-NMR
(150 MHz，DMSO-d6，δ)
1 13． 56(1H，br s，OH-5) 182． 4(C-4)
2 7． 42(1H，dd，J = 8． 5Hz，J = 2． 2Hz，H-6) 164． 2(C-2)
3 7． 39(1H，d，J =2． 2Hz，H-2 ) 163． 8(C-7)
4 6． 89(1H，d，J =8． 5Hz，H-5) 161． 2(C-9)
5 6． 66(1H，s，H-8) 156． 8(C-5)
6 6． 47(1H，s，H-3) 150． 2(C-4)
7 4． 69(1H，d，J =9． 4 Hz，糖 H-1) 146． 3(C-3)
8 121． 9(C-1)
9 119． 5(C-6)
10 116． 6(C-5)
11 113． 9(C-2)
12 109． 4(C-6)
13 104． 0(C-10)
14 103． 4(C-3)
15 93． 9(C-8)
16 82． 1(C-5)
17 79． 5(C-1)
18 73． 6(C-2)
19 71． 2(C-2)
20 70． 8(C-4)
21 62． 0(C-6)
化合物3:从1H-NMR图中可看出，δH 2． 26和 δH 2． 78(dd，J
=18Hz，J =5． 2Hz)，δH 6． 68为与羰基共轭的双键上的氢。
13C-NMR谱图可知，δC 为 172． 6，139． 6，132． 3，73． 5，
69． 0，68． 2和 32． 6，该化合物仅 7个碳，其谱图数据与文献中
的基本一致［16］，可以推测该化合物为 3，4，6-三羟基环己烯-
1-羧酸(3，4，6-trihydroxycyclohex-1-enecarboxylic acid)。
3 结论与讨论
通过试验从桫椤茎的正丁醇提取物中分离并鉴定 3 种
化合物，分别为牡荆素、异荭草素和一种有机酸(3，4，6-三羟
基环己烯-1-羧酸) ，这 3个化合物均是首次从桫椤茎杆中提
取得到的，而其所含有机酸具有不同程度的抗菌作用，从化
学成分的角度佐证了桫椤茎杆的抑菌作用［17］。
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10566．
(上接第 18660页)
同处理方法影响巨紫荆苗的高度。从平均苗高来看，处理③
的效果较好。对不同处理的苗高进行多重比较，经 LSD 测
定，结果表明，处理③的种子苗高于其他处理，且呈极显著差
异。处理③与①、④的种子苗高差异不显著，处理③、④的苗
高极显著高于②、⑤。处理①、③、④之间的苗高差异不显
著，均极显著高于②、⑤，而②、⑤之间差异不显著。
表 2 不同处理方法对巨紫荆苗木生长的影响
Table 2 Effect of different processing methods on the seedling growth
of C． gigantea cm
处理
Treatment
平均苗高
Average height
of seedlings
平均地径
Average gro-
und diameter
① 117． 50 0． 80
② 87． 80 0． 55
③ 119． 80 0． 80
④ 118． 00 0． 75
⑤ 82． 80 0． 55
2． 3 不同处理方法对巨紫荆地径的影响 由表 2 可知，种
子不同处理方法影响地径的长度。处理①、③成苗地径效果
最好。经 LSD测定，结果表明，4 种处理方法对地径的影响
呈极显著差异，区组间差异均不显著。处理③和②、⑤的地
径差异极显著，处理①、③的地径极显著高于②、⑤。处理
①、③、④之间的地径生长差异不显著，均极显著高于②、⑤，
而②、⑤之间差异不显著。因此，巨紫荆育苗种子处理以①、
③、④较适宜。
表 3 巨紫荆新品系嫁接成活比较
Table 3 Comparison on grafting survival rate of new strains of C．
gigantea
嫁接方法
Methods
of grafting
嫁接株数
The number
of grafting plants
成活株数
The number of
survival plants
成活率
Survival
rate∥%
劈接 Spliting 400 381 95． 3
插皮接 Barking 400 380 95． 2
“T”字形芽接 400 393 98． 3
“T”shaped budding
大方块芽接 400 392 98． 1
Big box budding
带木质芽接 400 393 98． 3
Grafting with wood
2． 4 嫁接方式对巨紫荆成活率的影响 由表 3 可知，生长
期内不同嫁接方式影响巨紫荆嫁接植株的成活率。春季劈
接或插皮接的成活率在 95%以上。巨紫荆新品系生长季节
无论哪种芽接方法，成活率都在 98%以上，以“T”字形芽接
和带木质芽接植株的成活率最高，达 98． 3%。因此，巨紫荆
新品系利用嫁接繁殖，成活率高，可作为主要的繁殖
方法［8 －10］。
3 结论与讨论
为了满足市场和人们审美的需要，树木优良新品系的推
广利用需要快速繁殖出大量植株，目前主要采用播种、扦插、
嫁接、压条、组织培养等无性繁殖方法，以快速获得具优良性
状的新品系。巨紫荆优良品种的选育及繁殖研究也主要集
中在以上方法，该试验采用的实生繁殖及嫁接是较为客观而
有效的繁殖方式。实生苗的繁殖受很多因素影响，其中播种
前种子的处理方法尤为重要，其影响种子的发芽率、苗高及
生长状态等。也可采取几种方式相结合处理种子，满足其发
芽的需要。姚永平［3］采用热水浸泡后沙藏，15 d后播种繁殖
巨紫荆实生苗。另外，常规杂交育种、分子辅助育种、辐射诱
变育种等方法却极少。关于巨紫荆有性繁殖的报道极少，为
了更好更快地获得巨紫荆优良新品系，也可尝试有性繁殖和
无性繁殖相结合进行新品系的选育及繁殖。
嫁接繁殖技术要求的操作很严格，砧木和接穗的选择及
愈合程度、嫁接方式、后期管理等影响嫁接质量。应根据试
验地的气候等外在条件，尽可能避免影响因素，摸索出合适
的繁殖方式，达到快速繁殖优良苗木的目的。
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