全 文 ：南川升麻的化学成分和抗菌活性研究
王记祥，金首文 (浙江农林大学天目学院，浙江临安 311300)
摘要 ［目的］研究南川升麻化学成分的抗菌活性。［方法］采用回流提取法提取升麻根茎中的化合物，然后依次用石油醚、乙酸乙酯和
正丁醇萃取，乙酸乙酯部位经硅粗胶拌样后进行硅胶层析，然后用氯仿 －无水甲醇(10∶0→0∶10，V/V)梯度洗脱，通过薄层层析检测合并
相同的部分，并取 3、4和 5化合物进行抑菌试验。［结果］从南川升麻的干燥根茎中分离得到 6 个化合物，其中 3 个为环菠萝蜜烷型三
萜，通过光谱和质谱分析将他们的结构分别鉴定为异阿魏酸(1)、阿魏酸(2)、25-O-乙酰升麻醇(3)、兴安升麻苷 C(4)、12β-羟基升麻醇
(5)和 β-谷甾醇(6)。［结论］首次从该植物中分离得到 1 ～6化合物，其中 3、4和 5化合物都有较好的抗菌活性。
关键词 南川升麻(Cimicifuga nanchuanensis Hsiao);干燥根茎;化学成分;抗菌活性
中图分类号 R284． 1 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2012)05 －02651 －03
Study on the Chemical Constituents and Antibacterial Activity of Cimicifuga nanchuanensis
WANG Ji-xiang et al (Tianmu College，Zhejiang Agriculture ＆ Forestry University，Lin’an，Zhejiang 311300)
Abstract ［Objective］To study the antibacterial activity of chemical constituents in C． nanchuanensis．［Method］The chemical constituents
were firstly extracted by reflux method，，and then respectively extracted by petroleum ether，ethyl acetate and normal butanol，the extracts by
ethyl acetate were analyzed by silica gel chromatography，and then gradient eluted by chloroform － methanol (10∶0→0∶10，V /V)，the common
compounds were detected by thin － layer chromatography，antibacterial effects of compound 3，4 and 5 were experimentally studied．［Result］
Six compounds，including isoferulic acid，ferulic acid，25-O-acetylcimigenol，cimidahuside C，12β-hydroxycimigenol and β-sitosterol，were
isolated from the dry rhizomes of Cimicifuga nanchuanensis Hsiao．，and their structures were elucidated on the basis of spectroscopic analysis
(IR，MS and NMR)． Three of them were cycloartane triterpenoids．［Conclusion］Compounds 1 － 6 were extracted from C． nanchuanensis for
the first time，among them compound 3，4 and 5 showed good antibacterial activities．
Key words Cimicifuga nanchuanensis;Dry rhizomes;Chemical constituents;Antimicrobial activity
作者简介 王记祥(1974 － ) ，男，安徽无为人，讲师，在读博士，从事森
林病理研究，E-mail:youngerti@ tom． com。
收稿日期 2011-11-17
南川升麻(Cimicifuga nanchuanensis Hsiao)为升麻属
(Cimicifuga)多年生草本植物，具有解热透疹、去瘀消肿及升
举阳气之功效，主治风热头痛、齿痛、咽喉痛、子宫脱垂等症。
调查表明，南川升麻仅分布于重庆金佛山地区海拔 1 700 m
以上的北坡。分布区内生境阴湿，土壤为山地黄壤。个体数
量稀少、结籽率低，种子自然萌发率和种子幼苗转化率都
很低［1］。
升麻属植物富含三萜类成分，这类成分有多种药理活
性，德国和日本已从该属一些植物的根茎开发出治疗妇女更
年期综合征和骨质疏松症的药物。目前，关于南川升麻的化
学成分研究鲜有报道［1 －2］。试验对生长于重庆地区的南川
升麻根茎的化学成分进行了初步的研究，从中分离得到 6个
化合物，并通过波谱分析和文献对照鉴定了他们的结构，以
期为南川升麻这一药用植物资源的进一步开发和利用提供
理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材料
1． 1． 1 研究对象。南川升麻(RHIZOMA CIMICIFUGAE)药
材，于 2010年 9月采自重庆金佛山地区，经云南省药物研究
所生药室鉴定为毛茛科升麻属草本植物南川升麻(Cimicifu-
ga nanchuanensis Hsiao)的根茎。
1． 1． 2 试验菌种。变形菌(Proteus vulgaris)、链球菌(Strep-
toccus hemolyticus)、沙门菌 (Salmonella typhi)和大肠杆菌
(Escherichia coli) ，均由浙江微生物研究所提供。
1． 1． 3 主要仪器。熔点仪为 XRC-1 型显微熔点仪，购自四
川大学科仪厂;Bruker AM-400和 Bruker DRX-500型核磁共
振仪，购自上海杜美公司;柱色谱用硅胶(300 ～ 400 目)和薄
层色谱用硅胶 G，均由青岛海洋化工厂生产;大孔吸附树脂，
由天津化工厂生产。
1． 1． 4 主要试剂。10%硫酸乙醇溶液，其余试剂均为分析
纯，市售。
1． 2 方法
1． 2． 1 提取分离。取干燥的升麻根茎 1． 50 kg，粉碎后用浓
度 80%甲醇水溶液回流提取3次(每次5 L) ，提取液合并，减
压蒸馏除去甲醇后，加水悬浮，依次用石油醚、乙酸乙酯和正
丁醇萃取，减压浓缩后得到乙酸乙酯浸膏(60． 0 g)。乙酸乙
酯部分经硅粗胶拌样后进行硅胶层析，然后用氯仿 －无水甲
醇(10∶0→0∶10，V /V)梯度洗脱，通过薄层层析检测合并相同
的部分，得到 5个组分(Fr． 1 ～ Fr． 5)。所得组分经过反复
的硅胶柱层析、RP －18、制备 HPLC、Sephadex LH －20进行分
离。其中从 Fr． 2得到化合物 1和 2;从 Fr． 3得到化合物 3、4
和 5;从 Fr． 1得到化合物 6。
1． 2． 2 抗菌试验。应用琼脂稀释法，对从乙酸乙酯部位得
到化合物 3、4和 5进行了体外抑菌试验，以培养基表面无细
菌生长的最低浓度作最低抑菌浓度(MIC)。试验中选取有
抗菌活性的乌苏酸 ，作为阳性参照化合物。
2 结果与分析
2． 1 化学成分鉴定结果 化合物 l:异阿魏酸，淡黄色粉末，
mp 214 ～ 21 6 ℃;1H NMR (DMSO － d6，400 HMZ) :δH 3． 80
(s，3H，OMe) ，6． 21(d，J =16． 2 Hz，1H，H －8) ，6． 95 (d，J
=8． 2Hz，H － 6) ，7． 07 (s，1H，H － 2) ，7． 08(d，J = 8． 2Hz，
1H，H －5) ，7． 44 (d，J = 16． 2Hz，H － 7) ;13 C NMR(DMSO
－ d6，125 HMZ) :δC 55． 6 (OCH3) ，112． 0 (C － 5) ，114． 1 (C
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2012，40(5):2651 － 2653 责任编辑 石金友 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.05.101
－2) ，116． 3(C －6) ，121． 0 (C － 8) ，127． 1 (C － 1) ，144． 2
(C －7) ，146． 8 (C －3) ，149． 9 (C －4) ，167． 8 (C － 9)。以上
数据与文献报道一致［3］。
化合物 2:阿魏酸，无色晶体，mp 166 ～ 167 ℃;1H NMR
(CDCl3，500 HMZ) :δH 7． 19(d，J =1． 8 Hz，1H，H －2) ，6． 85
(d，J =7． 8 Hz，1H，H －5) ，7． 04(dd，J =7． 8，1． 8 Hz，1H，
H －6) ，7． 63(d，J =16． 2 Hz，1H，H －7) ，6． 24(d，J =16． 2
Hz，1H，H －8) ，3． 86(s，3H，OCH3) ;13 C NMR(CDCl3，125
HMZ) :δC 126． 7 (C － 1) ，114． 8 (C － 2) ，148． 4 (C － 3) ，
147． 1 (C －4) ，114． 5 (C － 5) ，123． 6 (C － 6) ，146． 8 (C －
7) ，109． 5 (C － 8) ，172． 0 (C － 9) ，55． 9 (OCH3)。以上数
据与文献报道一致［4］。
化合物 3:25 －O －乙酰升麻醇，无色粉末，mp 256 ～ 258
℃;1H NMR (pyridin － d5，500 HMZ) :δH 0． 81 (s，3H，H －
30) ，0． 86 (d，J = 6． 9 Hz，3H，H － 21) ，0． 94 (s，3H，H －
28) ，0． 97(s，3H，H －29) ，1． 09(s，3H，H －18) ，1． 46(s，
3H，H － 26) ，1． 61 (s，3H，H － 27) ，1． 98 (s，3H，H －
COMe) ，3． 30 (m，1H，H －3) ，3． 88 (s，1H，H － 4) ，3． 91
(d，J =7． 5 Hz，1H，H －15) ，4． 37 (d，J =9． 2 Hz，1H，H －
23) ;13 C NMR(pyridin － d5，125 HMZ) :δC 32． 1 (C － 1) ，
30． 4 (C －2) ，78． 9 (C － 3) ，40． 5 (C － 4) ，47． 2 (C － 5) ，
20． 8 (C －6) ，26． 2 (C － 7) ，48． 2 (C － 8) ，19． 8 (C － 9) ，
26． 5 (C － 10) ，26． 1 (C － 11) ，33． 7 (C － 12) ，42． 0 (C －
13) ，47． 0 (C － 14) ，79． 6 (C － 15) ，111． 9 (C － 16) ，58． 9
(C －17) ，19． 1 (C － 18) ，30． 9 (C － 19) ，23． 7 (C － 20) ，
19． 4 (C － 21) ，37． 6 (C － 22) ，71． 3 (C － 23) ，86． 5 (C －
24) ，82． 4(C －25) ，23． 1(C －26) ，21． 8 (C －27) ，11． 1(C
－28) ，25． 4 (C － 29) ，14． 0 (C － 30) ，22． 4 (CH3CO) ，
170． 5(CH3CO)。以上数据与文献报道一致
［3］。
化合物 4:兴安升麻苷 C，白色无定形粉末，mp 171 ～ 173
℃;1H NMR (pyridin － d5，500 HMZ) :δH 3． 45 (dd，J = 4． 5，
12． 0 Hz，1H，H －3) ，1． 26 (m，1H，H － 5) ，1． 88 (dd，J =
4． 0，12． 0 Hz，1H，H － 8) ，5． 34 (d，J = 7． 5 Hz，1H，H －
12) ，2． 44 (d，J = 7． 5 Hz，1H，H － 17) ，1． 43(s，3H，H －
18) ，0． 33，0． 58(d，J =4． 0，各 1个 H，H －19) ，1． 09 (d，J =
6． 6 Hz，3H，H － 21) ，4． 61 (dd，J = 2． 0，12． 0 Hz，1H，H －
23) ，3． 58 (m，1H，H － 24) ，1． 59 (s，3H，H － 26) ，1． 58
(s，3H，H －27) ，1． 33 (s，3H，H －28) ，1． 29 (s，3H，H －
29) ，1． 02 (s，3H，H － 30) ，4． 83 (d，J = 8． 0 Hz，1H，H －
1’) ，4． 02 (t，J =8． 0，1H，H －2’) ，4． 14 (t，J =8． 0，1H，H
－3’) ，4． 22 (m，1H，H － 4’) ，3． 70，4． 34 (dd，J = 9． 0，
11． 5，各 1个 H，H －5) ，2． 19 (s，3H，CH3CO) ;δC 32． 3 (C
－1) ，30． 0 (C －2) ，88． 2 (C － 3) ，41． 3 (C － 4) ，47． 0 (C
－5) ，20． 8 (C －6) ，25． 9 (C － 7) ，42． 3 (C － 8) ，20． 1 (C
－9) ，26． 7 (C － 10) ，36． 1 (C － 11) ，76． 2 (C － 12) ，44． 3
(C －13) ，54． 2 (C － 14) ，213． 9 (C － 15) ，96． 1 (C － 16) ，
56． 6 (C － 17) ，14． 1 (C － 18) ，30． 5 (C － 19) ，25． 7 (C －
20) ，23． 5(C －21) ，32． 6(C －22) ，75． 9 (C －23) ，78． 8(C
－24) ，72． 8 (C －25) ，26． 3 (C －26) ，28． 8 (C － 27) ，15． 8
(C －28) ，25． 8 (C － 29) ，15． 3 (C － 30) ，107． 6 (C － 1’) ，
75． 6 (C －2’) ，78． 6 (C － 3’) ，71． 2 (C － 4’) ，67． 5 (C －
5’) ，21． 4 (CH3CO) ，170． 7 (CH3CO)。以上数据与文献报
道一致［5］。
化合物 5:12β －羟基升麻醇，无色针状晶体，mp 216 ～
218 ℃;1H NMR (CDCl3，500 HMZ) :δH 3． 30 (dd，J = 4． 4，
10． 8 Hz，1H，H － 3) ，2． 69 (dd，J = 8． 4，12． 0 Hz，1H，H －
11) ，3． 90 (dd，J =3． 0，9． 5 Hz，1H，H －12) ，4． 00 (s，1H，
H －15) ，0． 42 (d，J = 4． 0 Hz，1H，H － 19) ，0． 70 (d，J =
4． 0 Hz，1H，H － 19) ，1． 07 (d，J = 6． 5 Hz，3H，H － 21) ，
4． 47 (d，J =8． 8 Hz，1H，H － 23) ，3． 47 (s，1H，H － 24) ，
1． 45，1． 53，1． 50，1． 24，1． 20，1． 07(各3H，s，6个 CH3) ;
13
C NMR(pyridin － d5，125 HMZ) :δC 31． 3 (C － 1) ，29． 6 (C
－2) ，76． 5 (C －3) ，39． 5 (C － 4) ，45． 7 (C － 5) ，19． 8 (C
－6) ，24． 7 (C －7) ，46． 0 (C － 8) ，19． 1 (C － 9) ，25． 2 (C
－10) ，39． 3 (C －11) ，71． 3 (C －12) ，46． 5 (C － 13) ，46． 8
(C －14) ，78． 4 (C － 15) ，110． 9 (C － 16) ，58． 3 (C － 17) ，
16． 6 (C － 18) ，29． 6 (C － 19) ，22． 7 (C － 20) ，19． 6 (C －
21) ，37． 3(C －22) ，70． 3(C －23) ，88． 6 (C －24) ，69． 8(C
－25) ，24． 1 (C －26) ，25． 4 (C －27) ，10． 4 (C － 28) ，24． 7
(C －29) ，13． 4 (C －30)。以上数据与文献报道一致［6］。
化合物 6:β －谷甾醇，无色针状晶体，mp 136 － 139 ℃;
IR (KBr)νmax 3 448(OH) ，2 954，2 857，1 624，1 480，1 380，
1 104，971;EI － MS (70 eV) :m/z 414 (M+)。以上数据及 β
－谷甾醇标准品的 TLC均完全一致。
2． 2 抗菌活性结果 结果显示，化合物 4 的抗菌活性最好，
化合物 3和 5的活性要好于乌苏酸(见表 1) ，说明这类化合
物具有非常好的抗菌活性。
表 1 化合物 3 －5对不同菌株的MIC μmol /L
编号 变形菌 链球菌 沙门菌 大肠杆菌
3 7． 5 4． 5 ＞10 ＞10
4 4． 5 2． 3 9． 6 9． 2
5 8． 0 5． 0 ＞10 ＞10
对照 ＞10 2． 5 ＞10 ＞10
3 结论与讨论
升麻属植物的化学成分和药理作用的研究一直是国内
外研究的热点。20世纪末，国内外学者对升麻属植物的根茎
进行了十分深入系统的化学成分研究，从升麻中分离得到了
三萜及其苷类、苯丙素类、色酮类及其他类型的化合物已达
200多个。升麻属植物的主要化学成分是 9，19 －环阿尔廷
型四环三萜及其苷类，与 9，19 －环阿尔廷型四环三萜成苷类
联接的糖多为木糖，并以单糖苷为多。试验从升麻中分离的
到了 6个化合物，其中化合物 3、4 和 5 均属此类成分。化合
物 3 －5有明显的抗菌活性。
目前，对南川升麻的化学成分和生物活性的研究较少，
因此，有必要对其进行系统的化学成分和生物功能评价研
究，这将对更好、更广泛的利用南川升麻起到非常积极的
2562 安徽农业科学 2012 年
作用。
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
1170．
(上接第 2640页)
2． 2 基本培养基对麻黄碱含量的影响 由表 2 可知，在其
他条件一致的情况下，MS 基本培养基较适宜草麻黄愈伤组
织的增殖，且悬浮培养物中的麻黄碱含量最高，为 0． 163
mg /(g·FW) ;其次为 N6培养基培养的悬浮物，其麻黄碱含
量为 0． 046 mg /(g·FW)。
表 2 基本培养基对麻黄碱含量的影响
基本培养基
愈伤组织增殖量
(平均干重)∥g
麻黄碱含量
mg /(g·FW)
MS 0． 76 0． 163
White 0． 30 0． 045
B5 0． 06 0． 038
N6 0． 03 0． 046
2． 3 愈伤组织种龄对麻黄碱含量的影响 由表 3 可知，所
取愈伤组织种龄为 5 ～25 d时，随着种龄的增大，悬浮培养后
的愈伤组织增殖量逐渐增加，麻黄碱含量也相应增加。其
中，以继代培养 25 d的愈伤组织为材料的悬浮物中的麻黄碱
含量最高。当愈伤组织种龄为 30 d 时，愈伤组织增殖量降
低，麻黄碱含量也有所下降。
表 3 愈伤组织种龄对麻黄碱含量的影响
种龄∥d
愈伤组织增殖量
(平均干重)∥g
麻黄碱含量
mg /(g·FW)
5 0． 57 0． 037
7 0． 56 0． 043
10 0． 60 0． 067
15 0． 67 0． 101
20 0． 74 0． 134
25 0． 80 0． 163
30 0． 76 0． 147
2． 4 摇床转速对麻黄碱含量的影响 由表 4 可知，摇床转
速对愈伤组织的增殖量、麻黄碱含量有一定影响。当转速为
30 ～110 r /min时，随着转速的增加，愈伤组织增殖量、麻黄碱
含量也逐渐增加。其中，以转速为 110 r /min的悬浮物中的
麻黄碱含量最高。当转速超过 110 r /min后，愈伤组织增殖
量、麻黄碱含量开始下降，其中的原因还有待进一步研究。
3 结论与讨论
该研究得出，适宜草麻黄愈伤组织麻黄碱生成的条件为
以 MS为基本培养基，以继代培养 25 d的愈伤组织为材料，
表 4 摇床转速对麻黄碱含量的影响
转速∥r /min
愈伤组织增殖量
(平均干重)∥g
麻黄碱含量
mg /(g·FW)
30 0． 48 0． 136
50 0． 50 0． 141
70 0． 56 0． 147
90 0． 64 0． 156
110 0． 80 0． 163
130 0． 63 0． 148
150 0． 58 0． 145
添加 300． 0 mg /L的 CH，在转速 110 r /min的摇床上悬浮培
养。CH的加入有利于麻黄碱的生成，但添加的浓度不宜太
高，浓度过高反而不利于愈伤组织增殖及麻黄碱的产生。张
建瑛对胡桃楸胚性愈伤组织的诱导研究发现，700． 0 mg / L
的 CH有利于愈伤组织的诱导［5］，表明 CH作为有机氮源在
一定程度上有利于麻黄碱的生成。愈伤组织悬浮培养过程
中，不同的基本培养基由于所含营养成分不同，影响愈伤组
织的生长，继而间接影响药用成分的合成;愈伤组织种龄、摇
床转速对麻黄碱的生成也有一定影响。
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