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耳叶紫菀化学成分及生物活性研究



全 文 :第 40 卷第 15 期
2012 年 8 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 40 No. 15
August. 2012
耳叶紫菀化学成分及生物活性研究
黄炜娟,张 春,翁城武
(泉州出入境检验检疫局国家级茶叶检测重点实验室,福建 安溪 362400)
摘 要:首次对耳叶紫菀(Aster auriculatus Franch)全草的化学成分及生物活性进行研究,采用柱层析(CC)对植物中的提取
物进行分离提纯,并利用现代波谱方法(1H - NMR,13 C - NMR,MS 等)分析鉴定,确定化合物的结构并对其生物活性进行筛选。
从该植物的氯仿部分分离得到 8 个倍半萜类化合物,它们的结构分别鉴定为:Ilicic acid(1) ,(7R,10S)- selina - 4,11(13)- dien
- 3 - on - 12 - oic acid(2) ,2 - oxo - isocostic acid(3) ,1β,5α - diangeloyloxy - eudesm -(15)- ene(4) ,1β,6α - dihydroxyeudesm -
4(15)- ene(5) ,4(15)- eudesmene - 1β,7α - diol(6) ,Furanoligularenone(7) ,(4αR,5S,8αR)- 4α,5,6,7,8,8α - Hexahydro - 8α
- hydroxy - 3,4α,5 - trimethylnaphtho[2,3 - b]furan - 2(4H)- one(8)。并采用杯碟法对以上 8 个化合物进行生物活性筛选,通过
观测各供试菌抑菌圈的半径,发现化合物 2、化合物 4 对大肠杆菌(Escherichia coli)有较强的抑制作用,所有化合物均为首次从该
植物中分离得到。
关键词:耳叶紫菀;化学成分;倍半萜;生物活性
中图分类号:R284 文献标识码:A 文章编号:1001 - 9677(2012)15 - 0089 - 03
作者简介:黄炜娟,助理工程师,主要从事食品农残检测及中草药有效成分的分离、结构鉴定、生物活性筛选相关工作。
Chemical Constituents and Bioactivity of Aster Auriculatus Franch
HUANG Wei - juan,ZHANG Chun,WENG Cheng - wu
(National Key Laboratory of Tea Testing,Quan zhou Enter - exit Inspection & Quarantine
Bureau,Fujian Anxi 362400,China)
Abstract:The chemical constituents and their bioactivity of Aster auriculatus Franch were studied,The whole plant
of air - dried Aster auriculatus Franch was extracted with ether - Et2O - MeOH (1∶1∶1). The extract was suspend in
H2O and extracted with CHCl3 successively. The compounds were isolated and purified by column chromatography from
the CHCl3 fraction,and identified based on spectral analyses (
1H - NMR,13C - NMR,MS). Eight compounds isolated
from Aster auriculatus Franch were characterized as:ilicic acid(1) ,(7R,10S)- selina - 4,11(13)- dien - 3 - on - 12
- oic acid(2) ,2 - oxo - isocostic acid(3) ,1β,5α - diangeloyloxy - eudesm -(15)- ene(4) ,1β,6α - dihydroxy-
eudesm -4(15)- ene(5) ,4(15)- eudesmene - 1β,7α - diol(6) ,Furanoligularenone(7) ,(4αR,5S,8αR)- 4α,5,
6,7,8,8α - Hexahydro - 8α - hydroxy - 3,4α,5 - trimethylnaphtho[2,3 - b]furan - 2(4H)- one(8). The bioassays
showed weaker sterilization activities for compound 2 and 4. Compounds were all obtained from Aster auriculatus Franch
for the first time.
Key words:Aster auriculatus Franch;sesquiterpenes;chemical constituents;bioactivity;
耳叶紫菀(Aster auriculatus Franch)为菊科紫菀属的植物,
主要分布于云南西部西北部及东北部(贡山、维西、丽江、镇雄、
大理、红河、澜沧、漾濞、洱源、保山等)、贵州西部(毕节、盘县、
安龙)、四川西南部至南部(石棉、九龙、南川等) ,生于疏林下,
灌丛及草地,海拔 1500 ~ 3000 m,目前尚未由人工引种栽培。
其全草可入药,可解毒消肿,用于蛇伤,以根入药为佳,味苦,
凉。润肺止咳,清热凉血。已被广泛用于风热感冒,久咳,多
汗,月经过多等疾病的治疗[1 - 3]。但其化学成分及生物活性的
研究至今仍未见相关文献报道,为充分开发和利用这一天然植
物资源,本文首次对采自四川九龙的耳叶紫菀化学成分和生物
活性进行研究,分离得到了 8 个倍半萜类化合物,分别鉴定为:
ilicic acid(1) ,(7R,10S)- Selina - 4,11(13)- dien - 3 - on -
12 - oic Acid(2) ,2 - oxo - isocostic acid(3) ,1β,5α - diangeloy-
loxy - eudesm - (15)- ene(4) ,1β,6α - dihydroxyeudesm - 4
(15)- ene(5) ,4(15)- eudesmene - 1β,7α - diol(6) ,Furanoli-
gularenone(7) ,(4αR,5S,8αR)- 4α,5,6,7,8,8α - Hexahydro
- 8α - hydroxy - 3,4α,5 - trimethylnaphtho[2,3 - b]furan - 2
(4H)- one(8)。并对以上 8 个化合物进行生物活性筛选,通
过观测各供试菌抑菌圈的半径,发现化合物 2、化合物 4 对大肠
杆菌(Escherichia coli)有较强的抑制作用。所有化合物均为首
次从该植物中分离得到。
90 广 州 化 工 2012 年 8 月
1 实验试剂、仪器
耳叶紫菀全草,采自于四川九龙,由山东大学威海分校赵宏
教授鉴定,标本(NO. 20100917)存放在山东大学威海分校海洋学
院;正己烷、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇,所有试剂均为分析纯。
Bruker ARX 400 核磁共振仪,TMS内标;ZABHS双聚焦高分
辨有机质谱仪;X -4 熔点测定仪(温度计未校正)。ODS(100 ~
200 目) ,北京欧亚新技术公司;硅胶(200 ~ 300 目)以及 GF254
薄层色谱板,青岛海洋化工厂;RP - 18WF254S 薄层色谱板,
Merk公司。
2 提取分离
将 3 kg耳叶紫菀全草粉碎,以石油醚∶乙醚∶甲醇 = 1∶
1∶1室温浸泡 4 次,每次 7 天,浓缩提取物得总浸膏(400 g) ,将
浸膏溶于热水中,用氯仿(1000 mL)萃取得氯仿部位浸膏
(90 g)。氯仿部位浸膏经硅胶柱色谱(200 ~ 300 目) ,用正己烷
-丙酮(10∶1 ~ 1∶1)进行梯度洗脱,经 TLC 检查后合并得到
Fr. 1 ~ Fr. 4 共 4 个组分。Fr. 1 部分浸膏(13 g)经装填有 100 g
(200 ~ 300 目)硅胶的柱色谱以正己烷 -乙酸乙酯 (50∶1 ~ 2∶
1)反复洗脱,再加以用 ODS反相柱甲醇 -水(1∶1 ~ 4∶1)反复
纯化得化合物 1(106 mg) ,2(131 mg) ;Fr. 2 部分浸膏(11 g)经
装填有 120 g(200 ~ 300 目)硅胶的柱色谱以正己烷 -乙酸乙酯
(8∶1 ~ 1∶1)梯度洗脱,再用正己烷 -丙酮(10∶1 ~ 5∶1)洗
脱,以及 ODS反相柱甲醇 -水(2∶1 ~ 5∶1)纯化得到化合物 3
(117 mg) ,4(70 mg) ;Fr. 3 部分浸膏(20 g)经装填有 220 g
(200 ~ 300目)硅胶的柱色谱以氯仿 -丙酮(100∶1 ~ 10∶1)反
复柱层析,并以正己烷 -丙酮(3∶1 ~ 1∶1)洗脱,加以及 ODS
反相柱甲醇 - 水(3∶1 ~ 8∶1)纯化得到化合物 7(104 mg) ,
8(70 mg) ;Fr. 4 部位浸膏(12 g) ,经装填有 120 g(200 ~ 300 目)
硅胶的柱色谱以氯仿 -丙酮体系(8∶1 ~ 2∶1)柱层析得化合物
5(110 mg) ,6(90 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:无色粒状晶体,EI - MS 测定该化合物的分子离
子峰为 m/z 252,1H - NMR(400 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δH
1. 76 ~ 1. 33(2H,m,H2 - 1) ,1. 76 ~ 1. 33(2H,m,H2 - 2) ,
1. 83(2H,m,H2 - 3) ,1. 46(1H,m,H - 5) ,1. 89(1H,dddd,
J = 12. 0,3. 5,1. 5 Hz,H - 6α) ,1. 23(1H,m,H - 6β) ,2. 59
(1H,brdddd,J = 12. 0,3. 5,1. 2 Hz,H -7) ,1. 76 ~ 1. 33(2H,
m,H2 - 8) ,1. 76 ~ 1. 33(2H,m,H2 - 9) ,6. 17(1H,brs,H -
13) ,5. 60(1H,brs,H -13) ,0. 87(3H,s,H -14) ,1. 11(3H,
s,H -15) ;13C - NMR(100 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δC43. 3
(t,C - 1) ,20. 1(t,C - 2) ,44. 6(t,C - 3) ,72. 7(s,C - 4) ,
54. 8(d,C - 5) ,27. 2(t,C - 6) ,40. 0(d,C - 7) ,26. 8(t,C -
8) ,40. 2(t,C - 9) ,34. 6(s,C - 10) ,145. 8(d,C - 11) ,124. 0
(t,C - 12) ,171. 8(s,C - 13) ,22. 9(q,C - 14) ,18. 3(q,C -
15)。将化合物 1 的波谱数据和文献报道化合物[4]进行分析对
照,二者基本吻合,故化合物 1 的结构被确定为 ilicic acid。
化合物 2:无色粒状晶体,EI - MS测定该化合物的分子离子
峰为 m/z 248,1H - NMR(400 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δH
1. 66(2H,m,H2 - 1) ,2. 34(2H,m,H2 - 2) ,2. 79(1H,ddq,
J = 14. 0,12. 0,3. 5,1. 5 Hz,H -6α) ,1. 73(1H,dd,H -6β) ,
2. 59(1H,dd J = 12. 0,3. 5 Hz,H -7) ,1. 26 ~ 1. 83(2H,m,H2
- 8) ,1. 26 ~ 1. 83(2H,m,H2 - 9) ,6. 37(1H,brs,H - 12) ,
5. 30(1H,brs,H - 12) ,1. 88(3H,s,H - 14) ,0. 81(3H,s,
H -15) ;13C - NMR(100 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δC 33. 3(t,
C - 1) ,33. 7(t,C - 2) ,199. 6(s,C - 3) ,161. 7(s,C - 4) ,
129. 8(s,C - 5) ,37. 2(t,C - 6) ,40. 0(d,C - 7) ,27. 8(t,C -
8) ,41. 2(t,C - 9) ,35. 6(s,C - 10) ,143. 8(s,C - 11) ,125. 7
(t,C - 12) ,171. 8(s,C - 13) ,22. 5(q,C - 14) ,10. 3(q,C -
15)。其波谱数据和文献[5]对照完全一致,所以确定此化合物为
(7R,10S)- Selina - 4,11(13)- dien - 3 - on - 12 - oic Acid.
化合物 3:无色针状晶体,EI - MS 测定该化合物的分子离
子峰为 m/z 238,1H - NMR(400 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δH
2. 23(1H,brd,J = 16. 0 Hz,H - 1α) ,2. 30(1H,d,J = 16. 0
Hz,H -1β) ,5. 89(1H,brs,H - 3) ,2. 45(1H,brd,J = 12. 4
Hz,H -5α) ,2. 04(1H,brd,J = 12. 4 Hz,H - 6α) ,1. 32(1H,
ddd,J = 12. 4,4. 0 Hz,H - 6β) ,2. 61(1H,dddd,J = 12. 4,
4. 0,1. 0 Hz,H -7α) ,1. 21 ~ 1. 71(m,H2 - 8,H2 - 9) ,6. 37,
5. 72(1H,each,brs,H2 - 13) ,0. 91(1H,s,H -14) ,1. 89(1H,
s,H -15) ;13C - NMR(100 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δC54. 2
(t,C - 1) ,199. 1(s,C - 2) ,162. 7(d,C - 3) ,126. 9(s,C -
4) ,47. 8(d,C - 5) ,37. 4(t,C - 6) ,39. 9(d,C - 7) ,26. 4(t,
C - 8) ,29. 0(t,C - 9) ,37. 4(s,C - 10) ,144. 2(s,C - 11) ,
125. 6(t,C - 13) ,171. 4(COOH,C - 12) ,21. 3(q,C - 14) ,
16. 7(q,C - 15)。将化合物 3 的波谱数据和文献报道化合物[6]
进行分析对照,二者基本吻合,故化合物 3 的结构被确定为 2 -
oxo - isocostic acid。
化合物 4:无色油状物,HR - EI - MS m/z 238. 1316[M]+
(calc for C15H26O2,238. 1933).
1H - NMR(400 MHz,CDCl3,δ,
ppm,TMS)δH:3. 82(1H,dd,J = 5. 0,10. 5 Hz,H - 1) ,1. 76
(1H,m,H -2α) ,1. 54(1H,m,H - 2β) ,2. 63(1H,ddd,J =
5. 5,6. 0,12. 0 Hz,H - 3α) ,2. 08(1H,dddd,J = 2. 0,5. 0,
13. 5 Hz,H -3β) ,1. 51(1H,m,H - 6α) ,1. 49(1H,m,H -
6β) ,1. 56(1H,m,H - 7) ,1. 44(1H,m,H - 8) ,1. 64(1H,
m,H -9a) ,1. 19(1H,m,H - 9b) ,1. 47(1H,m,H - 11) ,
0. 82(3H,d,J = 3. 5 Hz,H - 12) ,0. 85(3H,d,J = 3. 5 Hz,
H -13) ,0. 69 (3H,s,H -14) ,4. 68(1H,brs,H - 15) ,4. 78
(1H,brs,H - 15) ;13C - NMR(100 MHz,CDCl3,δ,ppm,
TMS)δC:72. 1(C - 1) ,29. 6(C - 2) ,28. 9(C - 3) ,149. 6(C -
4) ,75. 2(C - 5) ,33. 3(C - 6) ,31. 8(C - 7) ,22. 7(C - 8) ,
28. 8(C - 9) ,41. 2(C - 10) ,37. 3(C - 11) ,18. 7(C - 12) ,
19. 0(C - 13) ,11. 7 (C - 14) ,107. 6(C - 15)。以上数据与文
献报道[7]基本一致,鉴定化合物 4 为 1β,5α - diangeloyloxy - eu-
desm -(15)- ene。
化合物 5:无色晶体,HR - EI - MS m/z 238. 2316 [M]+
第 40 卷第 15 期 黄炜娟等:耳叶紫菀化学成分及生物活性研究 91
(calc for C15H26O2,238. 1933).
1H - NMR(400 MHz,CDCl3,δ,
ppm,TMS)δH:3. 42(1H,dd,J = 4. 0,6. 5 Hz,H - 1α) ,1. 85
(1H,ddd,J = 2. 0,4. 0,12. 0 Hz,H -2α) ,1. 53(1H,m,H -
2β) ,2. 33(1H,ddd,J = 2. 0,5. 0,13. 0 Hz,H - 3α) ,2. 07
(1H,ddd,J = 5. 0,13. 0,13. 0 Hz,H - 3β) ,1. 75(1H,brd,
J = 9. 5 Hz,H - 5α) ,3. 72(1H,t,J = 9. 5 Hz,H - 6β) ,1. 27
(1H,m,H -7α) ,1. 91(1H,s,H -8) ,1. 53(1H,m,H - 8) ,
1. 19(1H,m,H -9) ,1. 17(1H,m,H - 9) ,2. 24(1H,d,J =
2. 0,6. 5 Hz,H -11) ,0. 87(3H,d,J = 6. 5 Hz,H - 12) ,0. 95
(3H,d,J = 6. 5 Hz,H -13) ,0. 71(3H,s,H -14) ,5. 02(1H,
brs,H -15) ,4. 75(1H,brs,H -15) ,1. 43(1H,brs,1 - OH) ;
13C - NMR (100 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δC:78. 2(C - 1) ,
31. 3(C - 2) ,34. 7(C - 3) ,145. 6(C - 4) ,55. 2(C - 5) ,66. 6
(C - 6) ,48. 8(C - 7) ,17. 8(C - 8) ,36. 0(C - 9) ,41. 2(C -
10) ,25. 2 (C - 11) ,15. 8(C - 12) ,20. 8(C - 13) ,11. 1(C -
14) ,106. 9(C - 15)。以上数据与文献报道[8]基本一致,鉴定化
合物 5 为 1β,6α - dihydroxyeudesm - 4(15)- ene。
化合物 6:无色针状晶体,EI - MS测定该化合物的分子离子
峰为 m/z 238,1H - NMR(400 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS) :δH
3. 52(1H,dd,J = 4. 3,11. 6 Hz,H - 1) ,2. 31(1H,m,H -
3α) ,2. 18(1H,m,H -5) ,2. 18(1H,m,H - 3β) ,1. 55(2H,
m,H - 8) ,0. 96(6H,d,J = 6. 6 Hz,H - 12,H - 13) ,0. 66
(3H,s,H - 14) ,4. 76(1H,s,H - 15β) ,4. 48(1H,s,H -
15α) ,;13C - NMR(100 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δC 79. 2
(C - 1) ,31. 6(C - 2) ,34. 5(C - 3) ,149. 1 (C - 4) ,41. 9(C -
5) ,31. 9(C - 6) ,73. 6(C - 7) ,29. 2(C - 8) ,32. 2(C - 9) ,
40. 2(C - 10) ,39. 2(C - 11) ,17. 0(C - 12) ,17. 0(C - 13) ,
9. 3(C - 14) ,106. 8(C - 15)。将化合物 6 的波谱数据和文献报
道化合物[9 - 10]进行分析对照,二者基本吻合,故化合物 6 的结构
被确定为 4(15)- eudesmene - 1β,7α - diol。
化合物 7:无色粒状晶体,EI - MS 测定该化合物的分子离
子峰为 m/z:230;1H - NMR(400 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)
δH 6. 51(dd,J = 10. 0 and 1. 5,H - 1) ,5. 96(dd,J = 10. 0 and
3. 0,H - 2) ,2. 25(q,J = 16. 0,H - 4) ,2. 31(m,H - 6) ,
2. 20,2. 67(m,H -9) ,2. 70(ddd,J = 5. 0,3. 0,1. 0,H -10) ,
6. 98(brs,H - 12) ,1. 83(d,J = 1. 5,H - 13) ,0. 57(s,H -
14) ,1. 05(d,J = 7. 0,H - 15) ;13C - NMR (100 MHz,CDCl3,
δ,ppm,TMS)δC 149. 5(d,C - 1) ,128. 7(d,C - 2) ,200. 6(s,
C - 3) ,53. 2(d,C - 4) ,40. 5(s,C - 5) ,25. 4(t,C - 6) ,
116. 3(s,C - 7) ,147. 4(s,C - 8) ,33. 6(t,C - 9) ,42. 7(d,
C - 10) ,119. 7(s,C - 11) ,137. 4(s,C - 12) ,7. 8(q,C - 13) ,
10. 2(q,C - 14) ,6. 9(q,C - 15)。将化合物 7 的波谱数据和文
献报道化合物[11]进行分析对照,二者基本吻合,故化合物 7 的结
构被确定 Furanoligularenone。
化合物 8:无色粒状晶体,EI - MS 测定该化合物的分子离
子峰为 m/z:248;1H - NMR(400 MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)
δH 1. 79,1. 56(m,H2 - 1) ,1. 47,1. 40(m,H2 - 2) ,1. 55,1. 76
(m,H2 - 3) ,2. 06(m,H - 4) ,2. 53(brd J = 16. 5,H - 6) ,
2. 43(brd,J = 16. 5,H -6) ,5. 44(s,H -9) ,1. 83(s,H -13) ,
0. 77(s,H - 14) ,0. 80(d,J = 7. 0,H - 15) ;13C - NMR(100
MHz,CDCl3,δ,ppm,TMS)δC 133. 6(t,C - 1) ,29. 5(t,C -
2) ,20. 6(t,C - 3) ,34. 1(d,C - 4) ,42. 9(s,C - 5) ,31. 3(t,
C - 6) ,149. 3(s,C - 7) ,150. 9(s,C - 8) ,111. 7(d,C - 79) ,
73. 4(s,C - 10) ,123. 3(s,C - 11) ,170. 8(s,C - 12) ,8. 6(q,
C - 13) ,15. 3(q,C - 14) ,15. 3(q,C - 15)。将化合物 8 的波
谱数据和文献报道化合物[12]进行分析对照,二者基本吻合,故化
合物 8 的结构被确定(4αR,5S,8αR)- 4α,5,6,7,8,8α - Hexa-
hydro - 8α - hydroxy - 3,4α,5 - trimethylnaphtho[2,3 - b] furan - 2
(4H)- one。
4 生物活性筛选
采用杯碟法,测试了分离得到的化合物对枯草芽孢杆菌
(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、和金色葡萄球菌
(Bacillus subtilis)的抑菌作用。选用内径 6 mm,外径 7 mm的牛
津杯,选用处于对数生长期的实验菌种,细胞浓度为 1 × 106 ~
1 × 108 cells /mL,实验样品用二甲基亚砜(DMSO)试剂溶解,终
浓度为 100 μg /mL。实验样品抑菌作用的强弱由其抑菌圈半径
的大小体现,选用氯霉素为阳性对照,DMSO(4%)为空白对照。
通过观测各供试菌抑菌圈的半径,发现化合物 2、化合物 4 对大
肠杆菌(Escherichia coli)有较强抑制作用,具体实验数据见表 1。
表 1 化合物生物活性测试表
化合物
枯草芽孢杆菌
(Bacillus subtilis)
大肠杆菌
(Escherichia coli)
金黄色葡萄球菌
(Bacillus subtili)
1 - - -
2 - + + -
3 - - - -
4 - + + -
5 - -
6 - - -
7 - - -
8 - - -
Chloramphenicol + + + + + + + + +
DMSO - - -
备注:a:抑菌圈直径的判断:< 10 mm (-) ,10 ~ 12 mm (+) ,13
~ 15 mm (+ +) ,and 16 ~ 20 mm (+ + +) ;b:实验样品和
对照样品的浓度分别为 1 mg /mL和 0. 1 mg /mL。
参考文献
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