全 文 :收稿日期:2013-02-28 接受日期:2013-06-24
* 通讯作者 Tel:86-871-65138281;E-mail:songqs@ xtbg. ac. cn
天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2014,26:683-686
文章编号:1001-6880(2014)5-0683-04
广州蛇根草化学成分及其抗菌活性的研究
李维峰1,宋启示2* ,项 伟2,王娅玲1
1云南热带作物职业学院,普洱 665000;2 中国科学院西双版纳热带植物园,昆明 650223
摘 要:利用硅胶、大孔树脂等色谱分离手段从广州蛇根草中分离得到了 3 个化合物,利用理化性质及波谱方法
对试验得到的单体化合物进行了结构鉴定,分别鉴定为 β-谷甾醇(1)、β-胡萝卜苷(2)、喜果苷(3)。化合物 1、
2、3 均为首次从该植物中得到。采用滤纸片法测定广州蛇根草乙醇提取物的不同溶剂萃取部分的抗菌活性。
结果表明,广州蛇根草氯仿部分和石油醚部分均含有抑菌活性物质,而化合物 1(β-谷甾醇)由石油醚萃取物中
得到且量很大(3. 2 g),则说明该甾醇化合物可能为广州蛇根草中主要的抑菌活性物质。
关键词:广州蛇根草;化学成分 ;喜果苷;抗菌活性
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A
Study on the Chemical Constituents and Antibacterial
Activity of Ophiorrhiza cantoniensis Hance
LI Wei-feng1,SONG Qi-shi2* ,XIANG Wei2,WANG Ya-ling1
1Yunnan Vocational College of Tropical Crops,Puer,Yunnan 665000,China;
2Xishuangbanna Tropical Botanical Garden,Chinese Academy of Sciences,Kunming 650223,China
Abstract:Column chromatography silical gel and macroporous resin methods were used to isolate and purify the chemical
constituents from Ophiorrhiza cantoniensis Hance. Three compounds were isolated from the plant and their chemical
structures were identified by physiochemical and spectral method respectively. They were identified as β-sitosterol (1),
β-daucosterol (2),vincoside-lactam (3). All of them were isolated from the plant for the first time. In vitro antibacterial
activity of the different polar fractions were determined by standard disk diffusion method. Both chloroform extract and
petroleum ether extract of this plant had antimicrobial activity. The results indicated that the active antimicrobial com-
pound could be related to β-sitosterol because from the petroleum ether extract we isolated quantities of β-sitosterol (3. 2
g).
Key words:Ophiorrhiza cantoniensis;chemical components;vincoside-lactam;anti-bacterial activity
广州蛇根草为茜草科 Rubiaceae 蛇根草属植物
Ophiorrhiza cantoniensis Hance的全草,主要分布于云
南、广州、海南、广西、贵州等地。《中药大辞典》记
载:蛇根草(日本蛇根草)具有“活血化淤。治疗治
咳嗽、劳伤吐血,跌打,月经不调”的功效。目前对
于蛇根草属植物化学成分的研究比较少,国内仅见
有对蛇根草、日本蛇根草等化学成分研究的报
道[1-4],研究发现该属植物含有主要药用成分为喜树
碱、10-甲氧基喜树碱、谷甾醇和麦角甾醇等化合
物[5]。
为了探明广州蛇根草有效成分及其抗菌活性,
笔者对其全草进行了化学成分研究,从中分离到了
3 个化合物,分别鉴定为:β-谷甾醇(1)、β-胡萝卜苷
(2)、喜果苷(3)。其中化合物 1、2、3 均为首次从该
植物中得到;并且采用滤纸片法对广州蛇根草乙醇
提取物的不同极性萃取部分和上述三种化合物进行
了抗菌试验,发现其乙醇提取物的石油醚萃取部分
和氯仿萃取部分具有较强的抗菌活性。
1 材料与方法
1. 1 材料
广州蛇根草样品采集于云南省勐腊县勐仑镇,
经中国科学院西双版纳热带植物园植物标本室鉴定
为茜草科植物广州蛇根草(Ophiorrhiza cantoniensis
Hance)带花全草。样品标本保存于中国科学院西
双版纳热带植物园民族药与功能食品组。
DOI:10.16333/j.1001-6880.2014.05.011
1. 2 仪器
熔点在 SGW X-4 显微熔点仪上测定(温度计未
校正);核磁共振谱用 Bruker AM-400、DRX-500 测
定,TMS为内标;质谱用英国 VG 公司 VG-AutoSpec-
3000 型测定;柱层析硅胶(200 ~ 300 目)、薄层硅胶
板(50 mm ×100 mm)均为青岛海洋化工厂生产;大
孔树脂 DM-130 由山东鲁抗医药股份有限公司生
产;反向材料使用MCI。无菌操作台(上海凌初环保
仪器有限公司公司),智能光照培养箱(宁波东南仪
器有限公司),压力蒸汽灭菌器(上海医用核子仪器
厂),纯水机(北京普析)。
1. 3 菌种与培养基
供试菌株包括真菌和细菌两大类,其中细菌有
枯草芽孢杆菌(Bacillus subtlis)、藤黄微球菌(Micro-
coccus luteus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡
萄球菌(Staphylococcus aureus)、藤黄八叠球菌(Sar-
cina ureae);真菌有白色念珠菌(Candida albicans)、
黑曲霉(Aspergillus niger)、清酒酵母菌(Saccharomy-
ces sake)(购自中国药品生物制品检定所)。
真菌用马铃薯培养基(PDA培养基)培养,细菌
用牛肉膏蛋白胨培养基培养。
PDA培养基:用去皮马铃薯 200 g 切成薄片煮
沸 30 min,然后用纱布过滤,再加葡萄糖 20 g 及琼
脂 15 g,补水至 1000 mL。
牛肉膏蛋白胨培养基:牛肉膏 3 g,蛋白胨 10 g,
NaCl 5 g,水 1000 mL,琼脂 15 g,混合后调 PH 值至
7. 0 ~ 7. 2。
1. 4 蛇根草化学成分的提取与分离
广州蛇根草全草 2. 85 kg,粉碎后采用浸渍法用
95%乙醇于室温下提取 3 次,每次浸泡 24 h。合并
提取液,过滤,减压浓缩、蒸干得到乙醇浸膏 285. 5
g,浸膏用 5 倍量的水分散均匀后依次用石油醚、氯
仿、正丁醇萃取,每种溶剂各萃取 4 次,得到石油醚
萃取物 42 g,氯仿萃取物 27. 9 g,正丁醇萃取物 140
g,此外还有剩余的水溶部分。石油醚部分以三倍量
硅胶(100 目)拌样后以 1. 2 kg(200 ~ 300)目硅胶
柱层析,石油醚-丙酮混合溶剂梯度洗脱(1∶ 0,9∶ 1,8
∶ 2,7∶ 3,5∶ 5,3∶ 7,0∶ 1),从而得到化合物 1(3. 2 g)。
氯仿萃取物以三倍量硅胶(100 目)拌样以后以
900 g硅胶(200 ~ 300 目)柱层析,石油醚-丙酮混合
溶剂梯度洗脱(1∶ 0,9∶ 1,8∶ 2,7∶ 3,5∶ 5,3∶ 7,0∶ 1),
从而得到化合物 2(0. 15 g)。
正丁醇萃取物用水溶解之后上大孔树脂柱分
段,水-甲醇混合溶剂梯度洗脱(8∶ 2,7∶ 3,0∶ 1);其中
水:甲醇 = 7:3 洗脱剂冲下部分上反向 MCI 进行柱
层析。从而得到化合物 3(0. 35 g)。
2 结果与分析
2. 1 化学成分鉴定
化合物 1 C29 H50 O,M414,无色片状结晶(丙
酮),mp. 137 ~ 139 ℃,Lieberman-Buchard 反应(醋
酐-浓硫酸反应)显紫红色后迅速变为绿色,Salkows-
ki反应(浓硫酸-氯仿反应)呈阳性;1H NMR(500
MHz,CDCl3)谱显示有 δ5. 28(1H,d,J = 5. 1 Hz,6-
H)烯氢信号和 δ3. 45(1H,m,3-αH)连氧碳上的氢
信号,δ0. 94(3H,s,19CH3)和 δ0. 61(3H,s,18CH3)
为角甲基上的氢信号,δ0. 85(3H,d,J = 6. 3 Hz),
δ0. 78(3H,t,J = 6. 8 Hz),δ0. 77(3H,d,J = 6. 6 Hz)
为甲基上的信号;该化合物与 β-谷甾醇对照品共进
行薄层层析,石油醚:乙酸乙酯(4 ∶ 1)和石油醚:乙
醚(2∶ 1)展开,Rf 值一致,以上信息及数据与参考文
献报导一致[6,7],确定该化合物为 β-谷甾醇(β-sitos-
terol)。
化合物 2 C35 H60 O6,M576,白色无定形粉末
(MeOH),mp. 281 ~ 282 ℃,Lieberman-Buchard反应
(醋酐-浓硫酸反应)阳性,Molish 反应阳性,1H NMR
(500 MHz,DMSO)谱有 δ5. 29(1H,brs,6-H)烯氢信
号,δ4. 18(1H,d,J = 7. 2 Hz)糖基端上氢信号,呈 β
构型,δ:2. 84 ~ δ4. 20 范围内存在糖基上的多个质
子。δ:0. 99 (3H,s,19CH3)和 δ:0. 63 (3H,s,
18CH3)为角甲基上的氢信号,δ:0. 88(3H,d,J =
6. 3 Hz),δ:0. 86 (3H,t,J = 6. 0 Hz),δ:0. 81(3H,
d,J = 5. 4 Hz)和 δ:0. 79 (3H,d,J = 6. 0 Hz)为甲基
上的氢信号;13C NMR(500 MHz,DMSO)δ:27. 94(t,
C-2),73. 46(d,C-3),42. 3(t,C-4),140. 46(s,C-
5),121. 16(d,C-6),31. 42(t,C-7),31. 42(d,C-8),
49. 62(d,C-9),36. 51(s,C-10),20. 59(t,C-11),
39. 85(t,C-12),41. 85(s,C-13),56. 18(d,C-14),
24. 33(t,C-15),29. 26(t,C-16),55. 45(d,C-17),
11. 65(q,C-18),19. 07(q,C-19),36. 15(d,C-20),
18. 61(q,C-21),33. 94(t,C-22),25. 42(t,C-23),
45. 85(d,C-24),29. 16(d,C-25),18. 93(q,C-26),
19. 68(q,C-27),22. 51(t,C-28),11. 77(q,C-29),
100. 82(d,C-1),76. 98(d,C-2),76. 77(d,C-3),
76. 71(d,C-4),73. 46(d,C-5),61. 10(t,C-6)。
以上光谱数据与文献[8]报道对照,确定该化合物为
486 天然产物研究与开发 Vol. 26
β-胡萝卜苷(daucosterol)。
化合物 3 C26 H30 N2O8,M498,无色针状结晶
(MeOH),mp. 201 ~ 202 ℃,1H NMR(C5D5N,400
MHz)δ:7. 55(1H,d,J = 7. 9 Hz,H-9),7. 28(1H,m,
H-17),7. 24(1H,d,J = 7. 9 Hz,H-12),4. 71(1H,d,
J = 7. 9 Hz,H-1) ,2. 71(2H,m,H-20),2. 33(1H,
dt,J = 13. 2,3. 8 Hz,H-14b),2. 86(2H,m,H-6a,
b),13C NMR(C5D5N,400 MHz)δ:170. 34(s,C-22),
150. 68(d,C-17),135. 55(s,C-2),133. 78(d,C-
19),133. 54(s,C-13),125. 98(s,C-8),122. 00(d,
C-11),119. 96(d,C-10),117. 61(d,C-9),116. 21
(t,C-18),111. 33(s,C-7),110. 09(d,C-12),105. 74
(s,C-16),98. 92(d,C-1),94. 58(d,C-21),77. 18
(d,C-3),76. 58(d,C-5),72. 95(d,C-2),69. 69
(d,C-4),60. 91(t,C-6) ,48. 96(d,C-3),43. 34
(d,C-20),40. 05(t,C-5),34. 72(t,C-14),31. 10(d,
C-15),19. 36(t,C-6)。以上光谱数据与文献[9-11]报
道对照,确定该化合物为喜果苷(长春苷内酰胺,
vincoside-lactam,VCS-LT)。
2. 2 抗菌活性测定
抗菌试验采用滤纸片法。预先把各种供试菌用
牛肉膏蛋白胨培养基、PDA 斜面培养基分别对细菌
和真菌进行菌种活化,培养 2 ~ 3 d 后各加入 3 mL
无菌水制成菌悬液备用。
将三张定性滤纸叠放,用打孔器打成若干直径
约为 5. 5 mm的圆形滤纸片,灭菌后备用。
配制固体培养基,灭菌,待其温度降至约 50 ℃
时,加入菌悬液,摇匀,倒平板,待平板凝固后用灭菌
镊子夹取滤纸片浸取待试样品的二甲亚砜溶液贴在
上述各种含菌培养基上,滤纸片在每个平板内间隔
一定距离,每个平板内设浸有二甲基亚砜的滤纸片
一枚作空白对照,用浸有 1 U /mL(1U 单位,0. 6 μg
为 1U单位)、100 U /mL 两种浓度的青霉素钠溶液
的滤纸片作阳性对照,然后将各平板放入适宜的温
度培养(细菌于 37 ℃,真菌于 28 ℃),24 h 后取出,
用十字交叉法测量抑菌圈直径,取其平均值作为试
验结果。
广州蛇根草样品乙醇提取物的氯仿萃取部分对
大肠杆菌和枯草芽孢杆菌具有较弱的抑菌活性,石
油醚萃取部分对金黄色葡萄球菌具有较弱的抑菌活
性,水提物则无明显抑菌活性,说明其不含抑菌活性
成分。化合物 1(β-谷甾醇)对大肠杆菌和枯草芽孢
杆菌具有中等抑制活性,但化合物 2(β-胡萝卜苷)、
3(vincoside-lactam)则无明显抑菌活性(表 1)。供
试样品及对照试剂对真菌类供试菌均未显示出抗菌
活性。
表 1 广州蛇根草各萃取物及单体化合物对细菌抑制试验结果(n = 3)
Table 1 Inhibition of substances of Ophiorrhiza cantoniensis to bacteria
供试样品及对照试剂
Sample and standard
供试菌(抑菌圈直径 mm)
Microbial strain (Inhibitory zone diameter mm )
大肠杆菌
Escherichia coli
金黄色葡萄球菌
Staphylococcus aureus
枯草芽孢杆菌
Bacillus subtlis
藤黄微球菌
Micrococcus luteus
藤黄八叠球菌
Sarcina ureae
水提物 Water extract - 5. 7 ± 0. 3 - - -
正丁醇提取物 n-Butanol extract - - - - -
氯仿提取物 Chloroform extract 6. 3 ± 0. 7 6. 5 ± 0. 1 6. 6 ± 0. 4 - -
石油醚提取物 Petroleum ether extract 6. 0 ± 1. 0 6. 6 ± 1. 4 - - -
化合物 1Compound 1 7. 4 ± 0. 6 - 6. 8 ± 0. 7 - -
化合物 2Compound 2 - - - - -
化合物 3Compound 3 - - - - -
青霉素钠 1Penicillin 1 - - - 10. 5 ± 3. 0 -
青霉素钠 2Penicillin 2 9. 3 ± 1. 2 9. 5 ± 0. 5 6. 5 ± 0. 5 27. 7 ± 1. 0 36 ± 3. 0
二甲基亚砜 DMSO - - - - -
注:“-”表示抑菌圈直径≤5. 5 mm,供试样品浓度为 20 mg /mL,阳性对照青霉素 1 为 1 U /mL,青霉素 2 为 100 U /mL。
Note:“-”inhibitory zone was no more than 5. 5 mm,the concentration of the samples are 20 mg /mL;the concentration of the positive control Penicillin 1
is 1 U /mL;Penicillin 2 is 100 U /mL.
586Vol. 26 李维峰等:广州蛇根草化学成分及其抗菌活性的研究
3 讨论
从广州蛇根草中得到的三种化合物,并在初提
物中分离到大量的无机盐。其中化合物 3 为喜果苷
(长春苷内酰胺,vincoside-lactam,VCS-LT),且得到
的量较大(0. 35 g),研究表明喜树碱类化合物和喜
果苷均具有显著抗白血病和抑制肿瘤活性[1];前人
报道中均为从喜树的果实等部位提取喜果苷,笔者
首次从广州蛇根草中分离得到喜果苷,发现了新的
喜果苷来源,对于开拓新的抗癌药物资源具有重要
意义。
另外试验中还得到了大量的 β-谷甾醇(3. 2 g)
和胡萝卜苷(0. 15 g),说明该种植物的主要药效成
分可能为喜果苷和 β-谷甾醇等化合物[5]。
本试验从抑菌方面证实,广州蛇根草氯仿部分
和石油醚部分均含有抑菌活性物质,而 β-谷甾醇由
石油醚萃取物中得到且量很大(3. 2 g),β-谷甾醇具
有较强的抗菌活性[12],则说明该甾醇化合物可能为
广州蛇根草中主要的抑菌活性物质,此化合物为脂
溶性化合物,在水溶部分中含量极微或者不含该化
合物,所以水溶部分显示无抗菌活性。
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