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灵香草乙酸乙酯部分抗菌活性及成分研究



全 文 :收稿日期:2015-07-07; 修订日期:2015-10-23
基金项目:药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室资助项目
(No. CMEMR2012 - A21;No. CMEMR2013 - C07;
No. CMEMR2013 - A06);
广西自然科学基金(No. 2014GXNSFAA118055);
广西医药产业人才小高地资助项目(1310)
作者简介:郑 娜(1993-),女(汉族),广西北流人,广西师范大学药用资
源化学与药物分子工程重点实验室硕士研究生,学士学位,主要从事天然
产物化学研究工作.
* 通讯作者简介:杨瑞云(1978-),女(汉族),广西桂林人,广西师范大学
研究员,博士学位,主要从事天然产物化学研究工作.
灵香草乙酸乙酯部分抗菌活性及成分研究
郑 娜1,2,李 远1,2,徐伟锋1,2,周德雄1,2,梁 艳1,2,杨瑞云1,2*
(1. 广西师范大学 化学与药学学院,广西 桂林 541004;
2. 广西师范大学 药用资源化学与药物分子工程教育部重点实验室,广西 桂林 541004)
摘要:目的 寻找灵香草乙酸乙酯部分中的主要抗菌组分及其中的化学成分。方法 通过生长速率法,测定灵香草乙酸乙
酯部分中各极性组分对 10 种植物病原菌的抑菌活性;采用色谱方法分离化合物,利用波谱方法鉴定化合物结构。结果
灵香草乙酸乙酯部位中,30%乙酸乙酯 -石油醚组分的抑菌效果最好,同时从中分离得到 4 个化合物,分别为 4 -羟基 -
3,5 -二甲氧基苯乙酮 (1),对香豆酸 (2),香草酸 (3),对羟基苯甲酸 (4),其中,化合物 1 为首次从该植物中分离得
到。结论 灵香草乙酸乙酯部位的酚酸类化合物可能是其主要抗植物病原真菌成分之一。
关键词:灵香草; 植物病原真菌; 抗菌活性
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2016. 01. 021
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2016)01-0060-02
天然源杀菌剂来源于自然,具有对人畜安全,不污染环境,不
易引起抗药性,易于降解等[1]优点,从植物中寻找具有抗菌活性
的物质,是当今农药研究领域的一个热点[2]。
灵香草 Lysimachia foenum - graecum Hance 为珍珠菜属植
物,主要生长在广西、云南、广东、四川等地[3],常用于治疗腹满
痛、烦闷、血气腹痛和伤寒头痛等症。灵香草作为一种天然精
油的来源,已被广泛应用于烟草工业和食品工业[4],但是对该植
物的抑菌作用,尤其在抑制植物病原菌方面的研究少见报道。本
课题组曾报道过灵香草粗提物的抑菌活性[5],发现灵香草乙酸
乙酯提取物具有非常好的抗植物病原真菌效果。本文对灵香草
乙酸乙酯部位进行抗菌活性追踪,寻找其中主要的活性组分,同
时对活性组分进行成分分离研究,为进一步了解灵香草中的抗菌
活性成分,为灵香草资源的开发利用提供理论参考。
1 材料与仪器
1. 1 植物材料 灵香草全草采集于广西金秀县。
1. 2 试剂与菌种 菌种:梨褐斑病菌 Mycosphaerella sentina (Fr.)
Schroter、柑桔疮痂病菌 Sphaceloma fawcettii Jenkins、香蕉炭疽病
菌 Glorosprium musarum Cookeet Mass、甘蔗凤梨病菌 Thielaviopsis
paradoxa (de Seynes)V. Hohel、水稻纹枯菌 Rhioctonia solani
Kühn、芒果叶枯菌 Pestalotia calabae Westond、稻瘟病菌 Pyricularia
oryzae Cavara、梨锈病菌 Gymnosporangium fuscum R. Hed、玉米炭
疽病菌 Colletotrichum maydis、柿角斑病菌 Persimmon angular Leaf
Spot,均由广西师范大学生命科学学院提供。
试剂:薄层层析硅胶、柱层析硅胶 (青岛海洋化工分厂),葡
聚糖凝胶 Sephadex LH - 20 (美国 GE 公司),C - 18 反相柱层析
填料 (日本 Daicel公司)。乙醇、甲醇、石油醚、乙酸乙酯(均为分
析纯,广东汕头市西陇化工厂生产)。
1. 3 仪器与设备 旋转蒸发仪(R -1001 郑州长城科工贸有限公
司),LRH -250 - G光照培养箱(广东省医疗器械厂),洁净工作
台(上海博迅实业有限公司医疗设备厂),不锈钢手提式压力蒸
汽灭菌器(上海博迅实业有限公司医疗设备厂),DRX - 500M 核
磁共振仪(瑞士,布鲁克公司),质谱仪(德国 Bruker公司)。
2 方法
21 测试组分的制备 灵香草 15 kg,自然风干,粉碎后用 95%乙
醇在室温下浸泡提取 4 次(4 × 60 L),合并提取液经减压浓缩得
总浸膏 2 kg。浸膏用水分散,分别用石油醚和乙酸乙酯萃取,得
到石油醚提取物 100 g和乙酸乙酯提取物 400 g。乙酸乙酯提取
物经硅胶柱层析,用乙酸乙酯 - 石油醚(10%,30%,50%,
80%,100%)、甲醇 -乙酸乙酯(10%,30%)依次梯度洗脱,共
得到 7 个极性组分,分别测定各组分对 10 种植物病原菌的抑菌
活性。
2. 2 抑菌活性的测定 采用生长速率法[6],在洁净操作台上,将
供试菌种接在马铃薯琼脂葡萄糖平板培养基(PDA),扩大培养 3
天,备用。用移液管取 1ml 药液加入 10ml 量筒中,再加入 9ml
PDA热培养基,混匀,倒入已灭菌的 9cm 培养皿中,冷却凝固后
即制成带毒培养基。真菌用直径 0. 4cm 的打孔器在培养好的菌
落边缘切取菌饼,并用接种针将菌饼接在带毒培养基表面,使菌
饼带有菌丝的一面朝下,每个培养皿接 3 个菌饼。将培养皿放入
温度为(28 ± 1)℃,相对湿度为 65% ~ 75% 的培养箱中培养
(72h),用十字交叉法测量菌落直径(十字交叉量取 3 次,取其平
均值)。按下式计算抑菌率:真菌的菌落直径 =测量的平均菌落
直径 - 0. 4(cm);抑菌率(%)=(对照菌落直径 - 处理菌落直
径)/ 对照菌落直径 × 100%。
2. 3 活性组分的分离 通过“实验 2. 1”所得的 30%乙酸乙酯 -
石油醚部分(15 g),经反复硅胶柱层析,乙酸乙酯 -石油醚(10%
-40%)梯度洗脱,C - 18 反相柱层析和凝胶柱层析纯化,分别得
到化合物 1(12 mg)、2(5 mg)、3(50 mg)和 4(15 mg)。
3 结果
3. 1 抑菌效果 在灵香草乙酸乙酯提取物中,各极性组分对 10
种植物病原菌生长的抑制效果如表 1 所示。
由表 1 数据可知,在供试质量浓度为 5 mg /ml 时,72 h 后灵
香草乙酸乙酯部分的各极性组分中均显示出抑菌活性。在各极
性组分中,30%乙酸乙酯 -石油醚部分的抑菌效果最好,对 10 个
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时珍国医国药 2015 年第 27 卷第 1 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2015 VOL. 27 NO. 1
植物病原菌的抑制率均达到了 100%。50%乙酸乙酯 -石油醚
部分的抑菌效果其次,除稻瘟病菌、香蕉炭疽病菌外,对其他 8 种
植物真菌的抑制率均在 70%以上。其余各极性组分对 10 种植
物真菌也显示出了一定的抑制活性。该实验结果表明,灵香草乙
酸乙酯提取物的抗菌活性成分主要集中在 30%乙酸乙酯 -石油
醚组分。
表 1 灵香草乙酸乙酯提取物各极性组分对植物病原菌的抑制活性①
菌株
抑制率 72 h (%)②(± SE)
10%E - P 30%E - P 50%E - P 80%E - P
水稻纹枯菌 76. 50 ± 0. 43b 100. 00 ± 0. 00a 93. 52 ± 3. 19a 66. 29 ± 1. 69c
甘蔗凤梨病菌 100. 00 ± 0. 00a 100. 00 ± 0. 00a 92. 79 ± 2. 97b 53. 51 ± 3. 03d
稻瘟病菌 56. 43 ± 2. 05b 100. 00 ± 0. 00a 43. 86 ± 3. 82c 35. 38 ± 3. 05d
梨锈病菌 48. 70 ± 2. 30d 100. 00 ± 0. 00a 78. 70 ± 1. 15b 28. 26 ± 2. 72f
梨褐斑病菌 95. 05 ± 1. 90b 100. 00 ± 0. 00a 98. 90 ± 1. 10a 43. 41 ± 1. 45c
柑桔疮痂病菌 96. 47 ± 1. 76b 100. 00 ± 0. 00a 81. 76 ± 1. 56c 37. 65 ± 1. 18d
玉米炭疽病菌 84. 17 ± 3. 33c 100. 00 ± 0. 00a 92. 50 ± 2. 50b 65. 00 ± 1. 44e
芒果叶枯病菌 60. 69 ± 1. 53b 100. 00 ± 0. 00a 96. 53 ± 2. 00a 47. 98 ± 2. 00c
柿角斑病菌 62. 70 ± 1. 87c 100. 00 ± 0. 00a 89. 19 ± 0. 54b 45. 41 ± 1. 43d
香蕉炭疽病菌 49. 74 ± 0. 91c 100. 00 ± 0. 00a 69. 11 ± 0. 52b 42. 93 ± 0. 52d
菌株
抑制率 72 h (%)②(± SE)
100%E - P 10%M - E 30%M - E
水稻纹枯菌 41. 33 ± 4. 14d 60. 45 ± 2. 35c 76. 34 ± 3. 23b
甘蔗凤梨病菌 39. 88 ± 2. 43e 43. 09 ± 3. 48e 78. 56 ± 1. 12c
稻瘟病菌 22. 51 ± 2. 05e 49. 12 ± 1. 34c 100. 00 ± 0. 00a
梨锈病菌 14. 78 ± 0. 87g 36. 09 ± 2. 26e 54. 78 ± 0. 87c
梨褐斑病菌 32. 97 ± 1. 10e 37. 91 ± 0. 55d 46. 15 ± 1. 98c
柑桔疮痂病菌 20. 00 ± 0. 59f 32. 94 ± 0. 00e 37. 65 ± 0. 59d
玉米炭疽病菌 40. 83 ± 0. 83f 72. 50 ± 2. 89d 100. 00 ± 0. 00a
芒果叶枯病菌 22. 51 ± 2. 05e 38. 15 ± 3. 06d 57. 23 ± 0. 58b
柿角斑病菌 14. 78 ± 0. 87g 34. 05 ± 1. 43f 40. 00 ± 0. 94e
香蕉炭疽病菌 12. 04 ± 0. 91f 43. 46 ± 0. 00d 36. 65 ± 0. 52e
①各样品溶液浓度为 5 mg /ml
②数据为 3 次重复平均值,同行数据后标有相同字母者表示在 5 %水平上差异
不显著(DMRT)
3. 2 化合物的结构鉴定
化合物 1:无色针状晶体(石油醚 - 丙酮)。ESI - MS m/s
197[M + H]+;1H - NMR (CDCl3,500 MHz)δ (ppm):2. 59
(3H,s) ,3. 96 (6H,s) ,6. 13 (2H,s) ;13C - NMR (CDCl3,500
MHz)δ (ppm):26. 1 (CH3),56. 5 (2CH3),105. 9 (2CH) ,
128. 9 (C) ,139. 9 (C) ,146. 8 (2C) ,196. 4 (C)。以上数据与
标准谱图的波谱数据对照,确定化合物 1 为 4 -羟基 - 3,5 -二
甲氧基苯乙酮。
化合物 2:无色针状晶体(氯仿 -丙酮)。ESI - MS m/s 165
[M + H]+;1H - NMR (MeOD,500 MHz)δ (ppm):6. 30 (1H,
d,J = 15. 9 Hz) ,6. 83 (2H,dd,J = 8. 6,2. 8 Hz) ,7. 47 (2H,
dd,J = 8. 6,2. 8 Hz) ,7. 62 (1H,d,J = 15. 9 Hz) ;13C - NMR
(MeOD,500 MHz)δ (ppm):115. 7 (CH) ,116. 9 (2CH) ,
127. 4 (C) ,131. 1 (2CH) ,146. 7 (CH) ,161. 1 (C) ,171. 0
(C)。以上数据与文献[7]对照,确定化合物 2 为对香豆酸。
化合物 3:无色针状晶体(丙酮)。1H - NMR (Acetone - d6,
500 MHz)δ (ppm):3. 85 (3H,s) ,6. 85 (1H,d,J = 8. 1 Hz) ,
7. 53 (2H,td,J = 8. 0,1. 5 Hz) ;13C - NMR (Acetone - d6,500
MHz)δ (ppm):54. 9 (CH3),112. 2 (CH) ,114. 1 (CH) ,121. 5
(C) ,123. 5 (CH) ,146. 7 (C) ,150. 7 (C) ,166. 3 (C)。以上
数据与文献[8]对照,确定化合物 3 为香草酸。
化合物 4:无色片状晶体(丙酮)。1H - NMR (Acetone - d6,
500 Hz)δ (ppm):6. 90 (1H,d,J = 8. 6 Hz) ,7. 90 (1H,d,J =
8. 6 Hz) ;13C - NMR (Acetone - d6,100 MHz)δ (ppm):114. 5
(2CH) ,131. 3 (2CH) ,161. 4 (C) ,166. 1(C)。以上数据与文
献[9]对照,确定化合物 4 为对羟基苯甲酸。
图 1 化合物 1 ~ 4 的结构图
4 结论
本文对灵香草乙酸乙酯部分进行抗菌活性组分追踪,结果表
明,在灵香草乙酸乙酯提取物中,30%乙酸乙酯 -石油醚组分对
10种植物病原真菌的抑制效果最好。同时,从该组分分离得到 4
个化合物,分别是 4 -羟基 - 3,5 -二甲氧基苯乙酮 (1),对香豆
酸 (2),香草酸 (3),对羟基苯甲酸 (4)。其中,化合物 1 为首次
从该植物中分离得到。酚酸类化合物常具有较好的抑菌活
性[10,11]。从本文的实验结果推测,酚酸类化合物是灵香草抗植
物病原真菌的活性成分之一。
参考文献:
[1] 翟凤艳,郭东峰,刘英杰. 我国植物源杀菌剂研究现状及展望
[J]. 广东农业科学,2010,37(8):120.
[2] 胡林峰,杨靖华,周 琳,等. 植物源抗真菌活性物质研究进展
[J]. 植物保护,2011,37(2):5.
[3] 胡展育,詹云静. 灵香草的研究进展[J]. 安徽农业科学,2012,40
(29):14240.
[4] 朱 凯,毛连山,朱新宝. 超临界 CO2 萃取灵香草精油及其化学
成分研究[J].精细化工,2005,22(9):681.
[5] 杨瑞云,李 远,何瑞杰,等. 灵香草提取物抑菌活性研究[J].
安徽农业科学,2009,37(7):3035.
[6] Deng YC,Zhen Y,Yu YZ,et al. Inhibitory activity against plant ac-
tive pathogenic fungi of extracts from Myoporum bontioides A. Gray and
identification of ingredients[J]. Pset Manag Sci,2008,64(2) :203.
[7] 张永勇,罗佳波. 白花蛇舌草化学成分的研究[J]. 南方医科大学
学报,2008,28(1):127.
[8] 陈 泉,吴立军,阮丽军. 中药淡竹叶的化学成分研究[J]. 沈阳
药科大学学报,2002,19(1):23.
[9] 黄 莹,张德志. 细叶杜香乙酸乙酯部位化学成分的研究[J]. 广
东药学学报,2007,23(6):631.
[10] 袁胜浩,卞金辉,谢 珍,等. 大半边莲中酚酸类成分与抑菌活性
研究[J]. 中成药,2013,35(1):170.
[11] 邓业成,骆海玉,张 明,等. 银杏外种皮酚酸类物质的抑菌活性
[J]. 河南农业科学,2010,(2) :64.
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2015 VOL. 27 NO. 1 时珍国医国药 2015 年第 27 卷第 1 期