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玉蜀黍叶中黄酮类成分的提取分离和结构鉴定



全 文 :  [文章编号] 1671-587Ⅹ(2012)01-0067-03
[收稿日期] 2011-07-03
[基金项目] 吉林省科技厅科技支撑重点项目资助课题 (2009-0924);吉林省中医药管理局中医药科技项目资助课题
(2010-114)
[作者简介] 刘银燕 (1962-),女,吉林省长春市人,副教授,理学硕士,硕士生导师,主要从事心血管药物的研究。
[通信作者] 杨锦竹 (Tel:0431-85619662,E-mail:yangjz@jlu.edu.cn)
玉蜀黍叶中黄酮类成分的提取分离和结构鉴定
刘银燕,杨晓虹,陈 滴,杨锦竹
(吉林大学药学院药物化学教研室,吉林 长春130021)
[摘 要] 目的:分析玉蜀黍叶的化学成分,为开发利用其药用价值提供实验数据。方法:以玉蜀黍叶为原料,
用95%乙醇提取,利用大孔树脂柱色谱、硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶色谱技术进行分离纯化,根据化合
物的理化性质和波谱数据鉴定结构。结果:根据在薄层色谱中呈现单一斑点结果,从玉蜀黍叶中分离了3个黄酮
类化合物和1个甾醇类化合物,经理化常数测定及光谱学数据分析鉴定其化学结构分别是苜蓿素 (1)、苜蓿素-
5-O-β-D-葡萄糖苷 (2)、苜蓿素-7-O-β-D-葡萄糖苷 (3)和β-谷甾醇 (4)。结论:从玉蜀黍叶中分离鉴定了3个
黄酮类化合物和1个甾醇类化合物,3个黄酮类化合物和1个甾醇类化合物均为首次从玉蜀黍叶中分离得到。
[关键词] 玉蜀黍叶;黄酮;柱色谱法;结构鉴定
[中图分类号] R284   [文献标志码] A
Isolation and structure identification of flavonoids
from leaves of Zea mays L.
LIU Yin-yan,YANG Xiao-hong,CHEN Di,YANG Jin-zhu
(Department of Medicinal Chemistry,School of Pharmacy,Jilin University,Changchun 130021,China)
Abstract:Objective To provide the experimental data for development and utilization of the medicinal values of the
leaves of Zea mays L.through analyzing its chemical constituents.Methods The leaves of Zea mays L.were
extracted with 95% ethanol.Repeated column chromatography with maroporous resin column,silical gel,
Sephadex LH-20were used to isolate the chemical constituents and their structures were identifed on the basis of
spectral data.Results According to the single spot in TLC,three flavonoid compounds and one sterols compound
were isolated from the leaves of Zeamays L.,and their structurs were identifited through physicochemical
constants and spectroscopic analysis.They were tricin(1),tricin-5-O-β-D-glucopyranoside(2),tricin-7-O-β-D-
glucopyranoside(3),andβ-sitosterol(4).Conclusion  Three flavonoid compounds and one sterols compound are
isolated and these are isolated from the leaves of Zea mays L.for the first time.
Key words:leaves of Zea mays L.;flavonoid;column chromatography;structure identification
    玉 蜀 黍 (Zea mays L.) 为 禾 本 科
(Gramineae)玉米属 (Zea)一年生草本植物。原
产于拉丁美洲,在我国主要分布在黑龙江、吉林、
辽宁、河北等地区。玉米须是玉蜀黍的花柱,玉米
须含有黄酮类、多糖、生物碱、有机酸、氨基酸、
皂苷、甾醇类等化学成分。研究[1-3]表明:玉米须
水提物、多糖、皂苷等成分具有利尿、降压、降血
糖、利胆、抗肿瘤、抗氧化等药理活性。玉蜀黍叶
具有利尿通淋作用,用以治疗淋沥、尿结石。迄今
为止,关于玉蜀黍叶的化学成分研究只有多肽髓鞘
碱性蛋白 (myelin basic protein,MBP)1和具有
抗癌作用的多糖已有研究报道[4],潘玲玲等[5]用分
76
第38卷 第1期
2012年1月
吉 林 大 学 学 报 (医 学 版 )
Journal of Jilin University(Medicine Edition)
Vol.38 No.1 
Jan.2012
DOI:10.13481/j.1671-587x.2012.01.011
光光度法快速测定了玉蜀黍叶中的叶绿素,李静
等[6]测定几种重金属如镉 (Cd)、铅 (Pb)、铜
(Cu)和锌 (Zn)在玉米植株不同器官中的分布特
征,玉蜀黍叶较其他部位易受Cd、Pb、Zn污染。
玉蜀黍叶其他类化学成分的研究尚未见报道。为了
更好地开发和利用玉蜀黍叶的药用价值,本课题组
对其乙醇提取物进行了化学成分研究,从中分离鉴
定了4个化合物,分别为苜蓿素 (1)、苜蓿素-5-O-
β-D-葡萄糖苷 (2)、苜蓿素-7-O-β-D-葡萄糖苷 (3)
和β-谷甾醇 (4),上述化合物均为首次从该植物中
分离得到。
1 材料与方法
1.1 原料、试剂和仪器 玉蜀黍叶于2009年9月
采自吉林省长春地区,经吉林大学药学院王广树教
授鉴定为玉蜀黍 (Zea mays L.)的叶。Sephadex
LH-20为Pharmacia公司产品;AB-8大孔树脂购
自天津南开大学化工厂;薄层色谱用硅胶G(10~
40μm)和柱色谱硅胶,200~300目购自青岛海洋
化工厂;其他试剂均为分析纯。Yanaco显微熔点
测定仪为北京泰克仪器有限公司产品;Bruker
AV-400型核磁共振仪为瑞士 BRUKER 公司,
TMS为内标。
1.2 实验方法 取玉蜀黍叶25.7kg,以95% 乙
醇回流提取3次,回收乙醇,浓缩物经AB-8大孔
吸附树脂柱色谱分离,以水、10%乙醇、30%乙
醇、50%乙醇和70%乙醇依次洗脱,得50%乙
醇洗脱物82g。取50%乙醇洗脱物58g,经硅胶
柱色 谱 分 离,氯 仿-甲 醇-水 (15∶0.4∶1,
10∶0.4∶1,5∶0.4∶1下层)梯度洗脱,TLC监
测,得22个组分,组分2 (1.3g)进一步经硅胶
柱色谱分离,洗脱剂氯仿-甲醇-水 (12∶0.4∶1下
层),TLC监测,得到化合物1 (38mg),组分4
(2.8g)进一步硅胶柱色谱分离,洗脱剂氯仿-甲
醇-水 (7∶0.6∶1下层),TLC监测,然后进行
Sephadex LH-20柱色谱纯化,用甲醇洗脱,得到
化合物2 (13mg),化合物3 (17mg),化合物4
(11mg)。
1.3 结构测定  用Bruker AV-400型核磁共振仪
进行核磁共振谱测定。
2 结 果
2.1 各化合物的检识 根据在薄层色谱中呈现单
一斑点结果,从玉蜀黍叶中分离得到4个化合物,
对所得化合物进行熔点测定和定性实验,化合物
1、2、3的 Mg-HCl反应呈阳性,化合物2、3的
Molish 反应呈阳性,化合物 4 的 Liebermann-
Burchard反应呈阳性,用 Bruker AV-400型核磁
共振仪进行核磁共振谱测定。
2.2 各化合物熔点和光谱学数据 化合物1:黄
色结晶,熔点 (melting point,MP)281~283℃,
Mg-HCl反应呈阳性,Molish反应呈阴性,提示
为黄酮或黄酮醇类化合物。1 H-NMR (DMSO-d6,
400 MHz)δ:3.88 (6H,s,3′,5′-OCH3),
6.18 (1H,d,J=2.0 Hz,H-6),6.53 (1H,
d,J=2.0 Hz,H-8),6.95 (1H,s,H-3),
7.32 (2H,s,H-2′,H-6),12.95 (1H,s,
5-OH)。 13C-NMR (DMSO-d6,100 MHz)δ:
164.7(C-2),103.5 (C-3),181.7 (C-4),161.4
(C-5),98.9 (C-6),163.5 (C-7),94.2 (C-8),
157.4 (C-9),103.5 (C-10),120.3 (C-1′),
104.3 (C-2′,C-6′),148.2 (C-3′,C-5′),139.9
(C-4′),56.3 (3′,5′-OCH3)。
化合物2:黄色粉末,MP 272~274℃,Mg-
HCl反应呈阳性,Molish反应呈阳性,提示为黄
酮苷类化合物。1 H-NMR (DMSO-d6,400MHz)
δ:3.88 (6H,s,3′,5′-OCH3),4.73 (1H,
d,J=8.0Hz,H-1″),6.81 (1H,d,J=2.0
Hz,H-8),6.83 (1H,d,J=2.0Hz,H-6),
6.86(1H,s,H-3),7.30 (2H,s,H-2′,6′),
9.22 (1H,s,4′-OH),10.91 (1H,s,7-OH)。
13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz)δ:162.6 (C-
2),106.4 (C-3),177.1 (C-4),158.4 (C-5),
104.3 (C-6),161.1 (C-7),98.5 (C-8),158.6
(C-9),108.3 (C-10),120.4 (C-1′),104.1 (C-
2′,C-6′),148.2 (C-3′,C-5′),139.4 (C-4′),
104.5 (C-1″),73.6 (C-2″),75.6 (C-3″),69.6
(C-4″),77.5 (C-5″),60.8 (C-6″),56.3 (3′,
5′-OCH3)。
化合物3:黄色粉末,MP 240~241℃,Mg-
HCl反应呈阳性,Molish反应呈阳性,提示为黄
酮苷类化合物。1 H-NMR (DMSO-d6,400MHz)
δ:3.89 (6H,s,3′,5′-OCH3),5.06 (1H,d,
J=8.0Hz,H-1″),6.46 (1H,d,J=2.0Hz,
H-8),6.93 (1H,d,J=2.0Hz,H-6),7.07
(1H,s,H-3),7.36 (2H,s,H-2′,H-6′),
9.34 (1H,s,4′-OH),12.95 (1H,s,5-OH)。
13C-NMR (DMSO-d6,100 MHz)δ:164.1
86 吉林大学学报 (医学版) 第38卷 第1期 2012年1月
(C-2),103.8 (C-3),182.0 (C-4),161.0 (C-
5),99.5 (C-6),163.0 (C-7),95.3 (C-8),
156.8 (C-9),105.3 (C-10),120.1 (C-1′),
104.5 (C-2′,C-6′),148.2 (C-3′,C-5′),140.1
(C-4′),100.1 (C-1″),73.1 (C-2″),76.5 (C-
3″),69.6 (C-4″),77.3 (C-5″),60.6 (C-6″),
56.4 (3′,5′-OCH3)。
化合物4:白 色 针 晶, MP 134 ~ 136℃,
Liebermann-Burchard反应呈阳性,该化合物与
β-谷甾醇对照品共薄层,经3种不同展开系统展
开,二者的Rf值均一致,且混合熔点不下降。
3 讨 论
利用溶剂提取,经大孔树脂柱色谱、硅胶柱色
谱、Sephadex LH-20凝胶色谱技术进行分离纯化,
从玉蜀黍叶中分离得到4个化合物,根据定性实验
分析,化合物1~3可能是黄酮类化合物,化合物
4可能是甾醇类化合物,通过薄层色谱和与光谱学
数据文献对比分析,鉴定上述4个化合物的结构分
别是苜蓿素 (1)、苜蓿素-5-O-β-D-葡萄糖苷 (2)、
苜蓿素-7-O-β-D-葡萄糖苷 (3)和β-谷甾醇 (4)。
化合物1的13 C-NMR (DMSO-d6,100MHz)
谱给出17个碳信号,其中15个碳信号为黄酮母核
的特征碳信号。1 H-NMR (DMSO-d6,400MHz)
谱中δ6.98 (1H,s)为黄酮母核3位氢的特征信
号峰;δ6.19 (1H,d,J=2.0 Hz)和 6.53
(1H,d,J=2.0Hz)的2个质子信号归属为 A
环H-6和 H-8;δ3.88 (6H,s)示有2个甲氧基,
归属于B环的 H-2′,6′或 H-3′,5′位;而δ7.33
(2H,s)则归属为 H-3′,H-′5或 H-2′,H-6′位。
综上所述,通过与文献[7-10]进行对比分析,化合
物1鉴定为苜蓿素。
化合物2的13 C-NMR (DMSO-d6,100MHz)
谱给出黄酮母核和1个含6个碳的糖信号,其中苷
元的碳谱数据与苜蓿素基本一致。C-3信号向底场
位移2.86ppm ,C-4和 C-5信号分别向高场位移
了4.59和3.00ppm,提示C-5羟基被苷化。通过
与文献 [11]进行对比分析,化合物2鉴定为苜蓿
素-5-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物3的13  C-NMR 谱 (DMSO-d6,
100MHz)给出黄酮母核和1个含6个碳的糖信号,
其中苷元的碳谱数据与苜蓿素基本一致,C-7信号
向高场位移0.60ppm,C-6和C-8信号分别向低场
位移了0.54和1.04ppm ,提示 C-7羟基被苷
化。1δ5.06 (1H,s,J=8.0Hz)为糖端基氢信号
峰。通过与文献 [12-13]进行对比分析,化合物
3鉴定为苜蓿素-7-O-β-D-葡萄糖苷。
化合物 4 为 白 色 针 晶,MP 134~136℃,
Liebermann-Burchard反应呈阳性,该化合物与
β-谷甾醇对照品共薄层,经3种不同展开系统展
开,二者的Rf值均一致,且混合熔点不下降,故
化合物4鉴定为β-谷甾醇 (β-sitosterol)。
玉蜀黍叶是中药大词典记载的中草药,具有利
尿通淋作用,主治淋沥、尿结石。本研究从玉蜀黍
叶首次分离鉴定了3个黄酮化合物,该研究结果为
开发利用玉蜀黍叶提供了科学的依据和可靠的实验
数据。
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