全 文 ：西北林学院学报 2007, 22( 5): 132～ 135
Journal of No r thw est Fo r estry Univ e rsity
杠柳根皮中 4个化合物结构的分析
⒇
史清华 1 ,　马养民 1, 2*
( 1.西北农林科技大学林学院 , 陕西杨陵 712100; 2.陕西科技大学化学与化工学院 ,陕西 咸阳 712081 )
摘　要: 在对杠柳根皮的化学成分和根皮中挥发油成分及其生物活性研究的基础上 ,通过进一步对
杠柳根皮的甲醇提取物的水悬浮液 ,经石油醚、乙酸乙酯、正丁醇不同极性溶剂萃取后 ,得到 4种不
同萃取物 ,经过硅胶柱层析、 C18反相柱层析、 Sephadex LH-20凝胶柱层析多次分离、纯化后 ,从乙
酸乙酯萃取物中得到化合物 I,从正丁醇萃取物中得到化合物 II、 III、 IV;经化学分析结合 IR、 1 H-
NMR、 13C-NMR、 EI-M S等波谱分析 ,确定化合物 I为 β -香树素乙酸酯 ,化合物 II为香草醛乳糖苷 ,
化合物 III为杠柳苷 E,化合物 IV为一强心苷类化合物。
关键词: 杠柳根皮 ;化学成分 ;三萜 ;甾体
中图分类号: S794. 41　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1001-7461( 2007) 05-0132-04
St ructural Analysis on Four Compounds in Roo t Bark f rom Periploca sepium
SHI Qing-hua
1 ,　MA Yang-min1, 2*
( 1.Col lege of Forestry , Northwest A& F Universi ty ,Yang lin g , Shaan xi 712100,China ;
2.College of Chem istry and Chemical Engineering , Shaanx i University of Science& Technolog y, X ianyang , Shaanx i 712081, Ch ina )
Abstract: Four ex tracts o f pet roleum ether, ethy l acetate, n-butano l and w ater w ere obtained from the
methano l ex t ract of the roo t bark o f Periploca sepeium . Compound I and compounds II, III, IV w ere
isolated respectively f rom ether acetate ex tract and n-butanol ex t ract by column chroma tog raphy o f silica
g el, C18 and Sephadex-LH-20. The four compounds were identi fied as β -amy rin acetate, 4-
methoxysalicylaldehyde lactoside, periplocoside E and a cardiac g lycoside w ith chemical method and
spect ral analy sis ( IR, 1 H-NM R, 13C-NMR, EI-M S) .
Key words: roo t ba rk of Periploca sepeium ; chemica l composi tion; t ri terpene; steroid
　　杠柳 (Periploca sepium )属萝摩科杠柳亚科杠
柳属植物 [1 ] ,在我国分布较广。 杠柳的根皮称“香加
皮”、“北五加皮” ,为传统的一剂中药 ,临床上用于治
疗风湿和具有强心等作用 [2 ] ;据日本学者研究发现 ,
杠柳中含有抗癌活性成分 [3 ]。 我国朱九生有关其根
皮的乙醇粗提取物对小菜蛾、菜青虫的毒杀活性、对
温室白粉虱的忌避活性 ,以及对蔬菜蚜虫触杀作用
进行过研究 [4, 5 ]。近年来 ,作者为了探讨杠柳根皮的
新用途 ,对杠柳根皮的化学成分进行了系统预试 ,并
对 粘 虫 ( Mythimna separata ) 和 麦 二 叉 蚜
( Schizaphis gram inum )的杀虫活性进行了研
究 [6, 7 ] ,明确其化学成分的分离方法和单体化合物的
结构 ,旨在为今后的研究与开发利用提供科学依据。
1　材料与方法
1. 1　材料
杠柳采自秦岭楼观台 ,由西北农林科技大学林
学院韩恩贤研究员鉴定。 根皮经阴干粉碎 ,过 20目
筛。
柱层析硅胶: 粒度 0. 05～ 0. 07 mm,薄层层析
用硅胶: 硅胶 G均为青岛海洋化工厂生产 ; C18反相
柱填料 (北京绿百草科技发展有限公司提供 ) ;
Sephadex LH-20(上海维编科技有限公司提供 )。
试验用试剂均为分析纯。
⒇ 　收稿日期: 2006-12-19　修回日期: 2007-03-12　基金项目:陕西省自然科学基金 ( 2003C125)、国家林业局黄土高原林木培育重点实验室基金 ( K03-01)　作者简介:史清华 ( 1966-) ,女 ,陕西渭南人 ,硕士 ,实验师 ,主要从事分析测试、教学实验兼科研工作。
* 通讯作者:马养民 ( 1963-) ,男 ,陕西乾县人 ,博士 ,教授 ,主要从事植物化学教学与研究工作。
仪器: NM R测定用美国 NOV A400型超导核
磁共振仪 ; IR测定用 PE-Spectrum One FT-IR型
红外光谱仪 ;熔点测定用 X-6精密显微微量熔点测
定仪 (温度计未校正 ) ;薄层观察用国产三用紫外线
分析仪 ;减压浓缩用上海申生科技有限公司生产的
W201B型和 R502B型旋转薄膜蒸发仪等。
1. 2　试验方法
1. 2. 1　粗提物的制备　杠柳根皮粗粉 2. 25 kg ,用
甲醇常温浸泡 24 h,每次用甲醇量的 5 L,共浸提 6
次 ,过滤。合并滤液并回收甲醇 ,得甲醇浸膏 350 g。
将浸膏悬浮于 3 L水中使其充分分散后 ,依次用石
油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取 ,分别得石油醚萃取物
50. 2 g ,乙酸乙酯萃取物 19. 4 g ,正丁醇萃取物 88. 8
g及水相 191. 6 g。
1. 2. 2　单体化合物的分离纯化　乙酸乙酯萃取物
进行硅胶柱层析: 以氯仿- 甲醇系统梯度洗脱 (体积
比分别为 1∶ 0、 20∶ 1、 10∶ 1、 5∶ 1、 2∶ 1、 1∶ 1、 0∶
1) 7个部分 ,纯氯仿部分再经二次柱层析分离 (石油
醚装柱 ,分别以石油醚 -氯仿= 1∶ 0、 20∶ 1、 10∶ 1、
5∶ 1、 1∶ 1梯度洗脱 ) ,得到化合物Ⅰ的粗品 ;粗品
Ⅰ 经 Sephadex LH-20 2次纯化 (氯仿 -甲醇= 1∶ 1
洗脱 ) ,石油醚 - 氯仿中重结晶 ,得到无色针状结晶
Ⅰ的纯品 ( 5. 3 g )。
正丁醇萃取物进行硅胶柱层析: 以氯仿 - 甲醇
系统梯度洗脱 (体积比分别为 1∶ 0、 20∶ 1、 10∶ 1、 5
∶ 1、 2∶ 1、 1∶ 1、 0∶ 1)得到 7个部分 ,氯仿∶甲醇 ( 5
∶ 1)部分经 3次硅胶柱层析 , C18反相柱、 Sephadex
LH-20凝胶柱多次分离 ,得到化合物Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ的纯
品 (分别为 3. 1、 2. 2、 3. 8 g )。
2　结果与分析
2. 1　单体化合物Ⅰ 的结构分析
理化性质: 单体化合物Ⅰ 为无色针状结晶 ,熔点
234～ 235℃ (石油醚 -氯仿 )。Salkow ski反应: 样品溶
于氯仿 ,加入浓硫酸后 ,在氯仿层呈现红色氯仿层有
绿色荧光。 TLC展开后 ,喷硫酸后加热显红色 ,初步
判断该化合物为三萜类化合物。
波谱分析: 1 H-NMR ( CDCl3 ) 5. 17 ( 1H, H-
12) , 4. 49( 1H, m , H-3) , 2. 05( 3H, s, H-32) ,
13
C-
NM R(表 1)。 EI-M S 468( M+ ) , 453, 218(基峰 ) ,
203, 189, 135, 107。其碎片离子与该化合物的裂解也
完全一致 (图 1)。这些波谱数据和熔点与文献 [ 8, 9]报
导的 β -香树素乙酸酯完全一致。
图 1　化合物 I的裂解
Fig. 1　 Breaking of compound I
2. 2　单体化合物Ⅱ的结构分析
单体化合物Ⅱ 为白色针状晶体 ,熔点 176～
177℃ (甲醇 )。 Molisch反应的液体界面呈现紫红
色 ,表明此化合物是糖苷类化合物。
133第 5期 史清华等　杠柳根皮中 4个化合物结构的分析
表 1　化合物 I的 13C-NM R数据
Table 1　 13C- NM R data of compound I
C 测试值 文献值 C 测试值 文献值
1 38. 2 38. 2 17 32. 5 32. 5
2 23. 7 23. 7 18 47. 2 47. 2
3 80. 9 80. 9 19 46. 8 46. 8
4 37. 7 37. 7 20 31. 1 31. 1
5 55. 2 55. 2 21 34. 7 34. 7
6 18. 2 18. 2 22 37. 1 37. 1
7 32. 6 32. 6 23 28. 0 28. 0
8 39. 8 39. 8 24 16. 7 16. 7
9 47. 5 47. 5 25 15. 5 15. 5
10 36. 8 36. 8 26 16. 8 16. 8
11 23. 5 23. 5 27 25. 9 25. 9
12 121. 6 121. 6 28 26. 9 26. 9
13 145. 2 145. 2 29 33. 3 33. 3
14 41. 7 41. 7 30 23. 6 23. 6
15 28. 4 28. 4 31 171. 0 171. 0
16 26. 1 26. 1 32 21. 3 21. 3
IR 3 500～ 3 200处宽的吸收为羟基吸收峰 ,
2 900和 2 874、 1 673处的 3个吸收峰 ,为芳醛基的
振动吸收 , 1 602、 1 659、 1 504、 1 450处的峰为苯环
骨架的振动吸收。 1 H-NM R( DM SO) 10. 303( 1H,
s, )为醛基氢的峰 , 7. 658( 1H, d, 8. 8 Hz) , 6. 819
( 1H, s) , 6. 708( 1H, d, 8. 8 Hz)为 3个苯基氢 ,根
据 2个氢的偶合常数值都为 8. 8 Hz可以判断它们
2个是相邻的。 5. 541( 1H, d, 4. 0 Hz)和 4. 862
( 1H, d, 4. 0 Hz)为 2个端基质子信号 ,说明此化合
物中有 2个糖。 3. 860( 3H, s)为甲氧基质子信号。
13
C-NM R 187. 9为醛基碳信号 , 165. 3、 161. 2, 128. 3、
118. 1、 108. 5、 103. 7为 6个苯基碳信号 , 100. 5～
65. 2为 2个六碳糖的碳信号 ,其中 100. 5和 100. 1
为 2个端基碳信号 ,由于其值都高于 100,因此都为
β-苷键。 55. 3为甲氧基碳信号。根据这些信息可以
判断该化合物是一个苯环上连有 3个取代基 ,其中
1个取代基为醛基 , 1个为甲氧基 , 1个为双糖。同时
根据 1 H-NM R数据可以判断苯环上 3个未取代位
中其中 2个是相邻的。
EI-M S给出的谱图与香草醛乳糖苷是完全一
致的 ,同时上面的 IR、1 HNMR和 13CNMR数值也和
香草醛乳糖苷的结构是完全相吻合的 ,因此可判断 ,
化合物 II就是香草醛乳糖苷。
2. 3　单体化合物Ⅲ的结构分析
单体化合物Ⅲ为白色粉末 ,熔点 182～ 184℃。
Molisch反应的液体界面呈现棕红色 ,表明此化合
物为糖苷化合物。 Liebermann-Burcha rd反应呈现
黄、蓝、紫、绿的颜色变化过程 ,说明该化合物是一甾
体化合物。 Keller-Kiliani反应结果是乙酸层显深蓝
色 ,表明这个甾体糖苷化合物含有α-去氧糖。 其沸
点和这些化学分析数据与化合物杠柳苷 E
( periploco side E)相吻合。 其核磁共振数据 1 H-
NM R( CDCl3 ) 0. 70( 3H, s) , 0. 98 ( 3H, s) , 1. 18
～ 1. 25 ( 3H× 3, s,分别有 3个甲基 ) , 2. 07( 3H,
s) , 3. 41、 3. 45、 3. 47、 3. 49( 3H, s,分别有 4个甲
基 ) , 4. 37( 1H, d) , 5. 08( 1H, m ) , 5. 38 ( 1H, m )与
杠柳苷 E是一致的 [10 ]。因此化合物 III就是杠柳苷
E(图 2)。
图 2　化合物 II I的结构
Fig. 2　 St ructu re of compound III
2. 4　单体化合物Ⅳ的结构分析
单体化合物Ⅳ为白色粉末 ,熔点 140～ 143℃。
Liebermann-Burchard反应、 Keller-Ki liani反应和
Molisch反应均为正反应 ,表明化合物 IV为一含有
α-去氧糖的甾体苷类化合物。 Legal反应和 Kedde
反应都呈阳性 ,说明此化合物中具有α,β不饱和内
酯环。由以上分析可知化合物 IV为一强心苷类化
合物 ,但该化合物的结构尚未确定。
134 西北林学院学报 22卷　
3　结论
从杠柳根皮中分离出 4个纯品化合物: 化合物
Ⅰ (β -香树素乙酸酯 )、化合物Ⅱ (香草醛乳糖苷 )、
化合物Ⅲ (杠柳苷 E)和化合物Ⅳ (强心苷类 ) ,其中
化合物 I和化合物 II为首次从杠柳中发现得到。
对有效成分的作用机制尚须进一步研究 ,以发
展新的作用靶标 ,为未来的生物或化学合成创造基
础。
参考文献:
[1 ]　郝乃斌 ,戈巧英 .中国植物源杀虫剂的研制与应用 [ J ].植物学
通报 , 1999, 16( 5): 495-503.
[2 ]　邓土贤 ,王德成 ,王检德 ,等 .滇杠柳甙的强心作用 [ J ].药学学
报 , 1964, 11( 2): 75.
[3 ]　何衍彪 ,詹儒林 ,赵艳龙 .植物源农药的研究和应用 [ J] .热带农
业科学 , 2004, 24( 3): 48-54.
[4 ]　朱九生 ,乔雄梧 ,王静 ,等 .杠柳的不同溶剂提取分离物对小菜
蛾幼虫的拒食和毒杀作用 [ J ] . 农药学学报 , 2004, 6( 2 ): 48-
52.
[ 5]　朱九生 ,乔雄梧 ,王静 ,等 .杠柳根皮乙醇提取液对蔬菜害虫小
菜蛾的生物活性 [ J ].植物资源与环境学报 , 2004, 13( 3 ): 31-
34.
[6 ]　史清华 ,马养民 ,秦虎强 .杠柳根皮化学成分及杀虫活性的初步
研究 [ J] .西北农业学报 , 2005, 14( 6): 141-144.
[7 ]　史清华 ,马养民 ,秦虎强 .杠柳根皮挥发油化学成分及对麦二叉
蚜的毒杀活性初探 [ J ].西北植物学报 , 2006, 26( 3): 620-623.
[ 8 ]　李玉元 ,张国林 .翅果藤的细胞毒活性和化学成分研究 [ J ].天
然产物研究与开发 , 2003, 15( 2): 113-115.
[ 9 ] Wang H, Zh ang X F, Pan L, et al. Ch emical const ituents
f rom Euphorbia wal lich ii [ J ]. Natu ral Product Research and
Development , 1999, 15( 6): 483-486.
[10 ] Itokawa H, Xu J, Takeya K. Studies on ch emical cons tituents
of an titumo r f raction f rom Per iploca sepium . V . s tructures of
new pregnane glycosides , periplocosides J, K, F and O [ J ].
Ch em. Phar. Bu ll, 1988, 36( 11): 4441-4446.
(上接第 108页 )
[26 ]　栾庆书 .几种外生菌根菌对土传病原菌的桔抗作用 [ J ]. 辽宁
林业科技 , 1992( 6) : 45-49.
[27 ]　弓明钦 ,陈应龙 ,仲崇禄 .菌根研究及应用 [M ] .北京:中国林
业出版社 , 1997: 51-60.
[28 ]　 Har ris on M J, Dixon R A. Is oflavonoid accumu lation of
defen se gene t ran scripts du ring th e es tabli shm en t of
v esicular-arbuscular mycorrhizal ass ociations in roo ts of
Med icago truncu lata [ J ] . Molecular Plant M icrobe
Interactions, 1993, 6: 643-654.
[29 ]　赵志鹏 ,郭秀珍 .外生菌根真菌同立枯丝核菌重寄生关系的
研究 [ J ].微生物学报 , 1989, 29( 3): 170-173.
[30 ]　 Cecile V, Robin D. Interactions betw een ectom ycorrhizal
fu ngi , plant-parasi tic and f ree-living nematodes and th eir
ef fects on seedling s of the h ardwood Af zelia a fricana Sm [ J] .
Pedo-biologia , 2002, 46: 176-187.
[31 ]　 Ruess L, Zapata E J G, Digh ton J. Food p references of a
fu ngal-feeding Aphelenchoides species [ J ]. Nematology,
2000, 2: 223-230.
[ 32 ]　 Anke H, Stadler M , Mayer A, et al. Secondary metaboli t es
wi th nematicidal act ivity f rom nematophagous fungi and
ascomycetes [ J] . Can. J. Botany, 1995, 72: 932-939.
[ 33 ]　 Jonas F, Joh ans son Leslie R, et al. Finlay Microbial
interactions in th e m ycorrhi zosphere and th ei r signif icance for
sus tainable ag ricul ture [ J ]. FEMS Microbiology Ecolog y ,
2004, 48: 1-13.
[34 ]　赵平娟 ,安锋 ,丁明明 .菌根提高植物抗病机理的研究 [ J] .西
北林学院学报 , 2004, 19( 1): 93-97.
[ 35 ]　 Bagyaraj D J, Meng e J A. Interaction betw eena V A
mycorrhiza and Azotoba cter and thei r ef fect s on rhizosphere
microf lora and plan t grow th [ J ]. New Phytol. , 1978, 80: 567-
573.
[36 ]　 Rose S L, Trappe J M . Th ree n ew endomycor rhi za Glomus
spp. As sociated w ith actinorh izal sh rubs [ J ] . Myco taxon,
1980, ( 10): 413-420.
[37 ]　 Gardn er I C. M ycorrhi zae of action rhizalplants [ J ]. M IRCEN
Jou rnal of Applied Microbiolog y and Biotechnology, 1986, 2
( 1): 147-160.
[ 38 ]　 Krishna K R, Balakrish na A N, Bagyaraj D J. Interaction be
tw een V A mycorrhiza and S treptomyces cinnam om- eus and
thei r ef fect on f inge rmi llet [ J] . New Ph ytol. , 1982, 92: 401.
[39 ]　 Diem H G. Myco rrhi zae of actinorhizalplan ts [ J ] . Acta Bot.
Gal l. , 1997, 143( 7): 581-592.
[40 ]　 Fracchiaa S, Godeasa A, Scervinoa J M . et al. In teraction
betw een th e soil yeas t Rhodotorula muci lag inosa and the
arbuscular mycorrhi zal fungi Glomus mosseae and Gigaspora
rosea [ J ]. Soil Biology & Bioch emis t ry , 2003, 35: 701-707.
[ 41]　M anfred J. G, David Puschel, Jana Rydlova′, et al. Ef fect of
inoculation w ith s oi l yeas ts on m ycorrhi zal symbiosi s of maize
[ J] . Pedobiologia, 2006. 1-5.
[ 42 ] 　 Barea J M , Azco′n R, Azco′n-Aguilar, C. ,
M ycorrhizosphere interactions to im prov e plant fi tnes s and
soil qualit y [ J] . Antonie van Leeuwenhoek, 2002, 81: 343-
351.
[43 ]　 Linderman R G. Vesicular-arbuscular myco rrhi zae and soil
microbial in teractions [ A] . In: Bethlenfalvay G J, Linderman
R G, eds. Mycorrh izae in sus tainable ag ricul ture [ C ].
Maison Wisconsin: American Society Agronomy Special
Publication, 1992: 45-70.
[ 44 ]　 Ar tu rs son V, Janss on J K. Use of bromodeox yuridine
imm unocapture to identify activ e bacteria ass ociated wi th
arbuscular mycorrhizal hyph ae [ J ] . Appl. Envi ron.
M icrobiol. , 2003( 7): 1953-1966.
135第 5期 史清华等　杠柳根皮中 4个化合物结构的分析