全 文 ：广 东 化 工 2013年 第 24期
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一株药用红树尖瓣海莲内生真菌 Penicillium sp. 化
学成分研究
郑彩娟 1,2，唐雄肇 1，龚小路 1，韩彪 1，王小芬 1，刘慧 1，黄国雷 1*
(1．海南师范大学 化学与化工学院，海南 海口 571158；2．海南师范大学 热带药用植物教育部重点实验室，海南 海口 571158)


[摘 要]综合运用硅胶柱层析、Sephadex LH-20 凝胶柱层析等色谱分离技术，对一株来源于药用红树尖瓣海莲 (Bruguiera sexangula var.
rhynchopetala) 的青霉属真菌 Penicillium sp.的发酵产物的化学成分进行分离和纯化。结合理化性质和 NMR等技术，并通过与文献对照，从该菌
发酵产物中分离鉴定了 5 个化合物，分别为过氧化麦角甾醇(1)、豆甾-5-烯-3β-醇-7-酮(2)、(3β,5α,6β,22E)-麦角甾-7,22-二烯-3,5,6-三醇(3)、
(20S,22E,24R)-麦角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β,9α-四醇(4)和 β-胡萝卜苷(5)。化合物 2−5为首次从尖瓣海莲内生真菌中分离得到。
[关键词]尖瓣海莲；内生真菌；Penicillium sp.；化学成分
[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2013)24-0012-01

Study on the Chemical Components a Medicinal Mangrove Bruguiera Sexangula
var. rhynchopetala–derived Fungus Penicillium sp.

Zheng Caijuan1,2, Tang Xiongzhao1, Gong Xiaolu1, Han Biao1, Wan Xiaofen1, Liu Hui1, Huang Guolei1*
(1. Chemistry and Chemical Engineering, Hainan Normal University, Haikou 571158；
2. Key Laboratory of Tropical Medicinal Plant Chemistry of Ministry of Education, Hainan Normal University, Haikou 571158, China)

Abstract: Column chromatography on silica gel and Sephadex LH-20 were used to isolate and purify the chemical components from the fermentation products
of Penicillium sp., a fungus obtained from a a fungus obtained from a mangrove Bruguiera sexangula var. rhynchopetala. The structures of the isolated compounds
were identified by spectroscopic analysis, comparison with the data of literature. Five compounds were isolated from the EtOAc extracts of the fermentation broth of
Penicillium sp., and their structures were identified as ergosterol peroxide (1), (7-oxocholest-5-en-3-ol) (2), (3β,5α,6β,22E)-ergosta-stigmasta-7,22-diene-3,5,6-triol,
(20S,22E,24R-ergosta-7,22-diene-3β,5α,6β,9α-tetraol) (4) and β-daucosterol (5).
Keywords: Bruguiera sexangula var. rhynchopetala；endophytic fungi；Penicillium sp.；chemical components

红树林生态系统分布在热带、亚热带的海岸潮间带[1]。因长
年受高强光照射和高盐度的生境使红树植物体内富含特殊的内生
微生物，且红树内生微生物富含多种结构新颖且具有生物活性的
化学成分[2]。
尖瓣海莲 (Bruguiera sexangula var. rhynchopetala)是红树科
木榄属植物，为海南特有药用红树。在我国民间用其树叶水煮熬
汁口服治疗疟疾[3-4]。本研究组从尖瓣海莲中分离获得一株青霉属
真菌 Penicillium sp.，对其发酵产物进行化学成分研究，获得 5个
甾体类单体化合物。化合物 2−5为首次从尖瓣海莲内生真菌中分
离得到。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
Bruker AV400MHz超导核磁共振仪(瑞士 Bruker公司)；洁净
工作台(苏净集团安泰公司)；Sephadex LH−20 (Phar-macia公司)。
石油醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醇等均为国产分析纯，薄层硅胶和
柱色谱硅胶均为青岛海洋化工厂。
1.2 菌株的分离与筛选
尖瓣海莲于 2008年 9月采自中国东寨港红树林自然保护区。
从中分离获得的一株内生真菌，鉴定为 Penicillium sp.。该菌株现
保藏于海南师范大学热带药用植物化学教育部重点实验室。参考
文献[5]方法对内生真菌进行分离，发酵培养条件：马铃薯液体培
养基静置室温培养，发酵时间 28天。发酵培养后获得培养液 12 L，
分别用乙酸乙酯和甲醇萃取发酵液和菌丝体得到发酵液浸膏(9.0
g)和菌丝体浸膏(8.1 g)。
1.3 化合物分离纯化
对该菌发酵液和菌丝体浸膏合并进行减压硅胶柱层析，以石
油醚/乙酸乙酯/甲醇为溶剂进行梯度洗脱，分离得到 7 个组分
(A−G)。对 C和 D经反复的硅胶柱层析，凝胶柱层析，重结晶等
分离技术进行分离纯化：从 C中分离得到化合物 1(30.0 mg)、2(9.0
mg)和 3(8.2 mg)；从 D分离得到化合物 4(10.0 mg)和化合物 5(7.0
mg)。
2 结果与讨论
2.1 化合物的结构鉴定
化合物 1：无色针状结晶。在 1H NMR谱中，低场区出现一
对顺式双键的氢信号分别为 δ 6.48 Hz)和 6.26；另外在 δ 5.24和
5.16处出现一对反式双键氢信号。在连氧区 δ 3.95出现一份氢信
号。根据以上氢谱特征，并与文献[6]的数据进行比对，确定该化
合物为过氧化麦角甾醇。核磁数据：1H NMR (400 MHz, CDCl3)：
δ 6.48 (1H, d, J = 8.8 Hz, H-7), 6.26 (1H, d, J = 8.8 Hz, H-6), 5.24
(1H, dd, J = 15.6, 8.8 Hz, H-23), 5.16 (1H, dd, J = 15.6, 8.8 Hz,
H-22), 3.95 (1H, m, H-3), 0.97 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-21), 0.91 (3H, d,
J = 6.6 Hz, H-28), 0.88 (3H, s, H-19), 0.85 (3H, d, J =6.6 Hz, H-27),
0.83 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-26), 0.81 (3H, s, H-18)。
化合物 2：无色针状结晶。在 1H NMR谱中，在低场区 δ 5.59
处为一烯氢质子信号，在 δ 3.55处为一连氧碳上的氢信号。在高
场区出现 6个甲基信号，分别为 δ 1.23, 0.97, 0.86, 0.83, 0.79 和
0.72。根据以上氢谱信号并与文献的数据对照[7]，确定化合物 2
为豆甾 -5-烯 -3β-醇 -7-酮。核磁数据： 1H NMR (400 MHz,
Acetone-d6): δ 5.59 (1H, s, H-6), 3.55 (1H, m, H-3), 1.23 (3H, s,
H-19), 0.97 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-21), 0.86 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-26),
0.83 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-27), 0.79 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-29), 0.72
(3H, s, H-18)。
化合物 3：无色针状结晶。根据其氢谱信息并与文献[8]对照确
定为(3β,5α,6β,22E)-麦角甾-7,22-二烯-3,5,6-三醇核磁数据：1H
NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 5.30 (1H, dd, J = 15.6, 7.8 Hz), 5.30
(1H, m), 5.15 (1H, dd, J = 15.6, 7.8 Hz), 4.57 (1H, d, J = 5.3 Hz),
4.30 (1H, m), 3.83 (1H, brs), 1.06 ( 3H, d, J = 6.6 Hz), 0.97 (3H, s),
0.94 (3H, d, J = 6.6 Hz), 0.87 (3H, d, J = 6.6 Hz), 0.86 (3H, d, J = 6.6
Hz), 0.61 (3H, s)。
化合物 4：白色粉末状固体。根据其 1H NMR信息初步推测
该化合物为麦角甾醇类化合物，并且该化合物与化合物 3结构非
常相似，不同之处在于 1H NMR 谱中少了一个次甲基氢信号，推
测化合物 4 比 3 多了一个羟基。通过文献[9]的数据比对，确定化
合物 4为(20S,22E,24R)-麦角甾-7,22-二烯-3β,5α,6β,9α-四醇。核磁

(下转第 28页)
[收稿日期] 2013-12-05
[基金项目] 海南省自然科学基金 (213021)，海南师范大学博士科研启动基金项目，海南师范大学大学生创新实验计划 (2013116580)
[作者简介] 郑彩娟(1983-)，女，山东潍坊人，博士，讲师，主要从事天然产物化学研究。*为通讯作者。
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脂的比表面积、微孔分布、平均孔径等性质。
4.2 吸附等温线
以平衡浓度 Ce和饱和吸附量 Qe分别作为横、纵坐标绘制偏
苯三酸酐修饰树脂对邻苯二甲酸的吸附等温线。根据吸附量与温
度的增减关系判断属于何种类型吸附。如果吸附量随着温度的升
高而下降，就说明此吸附过程以物理吸附为主，吸附过程放热。
而如果以化学吸附为主，则吸附量随着温度的升高而升高，表明
升高温度对吸附有利，吸附过程吸热。
为了从理论上深入认识吸附过程，实验中采用 Freundlich 和
Langmuir等温吸附方程对吸附等温线进行拟合[8]。
Freundlich等温吸附方程：
ee lnn
1lnln CKQ F  (2)
Langmuir 等温吸附方程：
m
e
m
e 1
Q
C
QKQ
C
Le
 (3)
其中 KF和 n是 Freundlich等温方程的参数，是吸附能力和吸
附优惠性的体现，Qm是单分子层饱和吸附量，KL是 Langmuir等
温方程参数，代表吸附能力的强弱。根据相应的相关系数 R2说明
拟合度高低，判断更符合哪一种等温吸附方程。根据获得的相关
参数衡量偏苯三酸酐修饰树脂对邻苯二甲酸的吸附能力大小。
4.3 吸附热力学参数
邻苯二甲酸在偏苯三酸酐修饰树脂上的吸附焓变∆H 可根据
Vant Hoff方程计算[9]：
KHC ln-
RT
ln e
 (4)
不同温度时，Qe为某一数值如 100 mg/g 时对应的平衡浓度
Ce通过 Freundlich方程求出。以 lnCe对 1/T作图，由直线斜率计
算得到等量吸附焓变∆H。
吸附 Gibbs自由能变 ΔG根据下列经验公式计算[9]：
RTG -n (5)
其中 n为 Freundich方程中的常数。
吸附的熵变ΔS采用热力学基本公式计算：
T
GHS  (6)
分析获得的实验数据，根据等量吸附焓变判断吸附过程放热
还是吸热，如果∆H大于零说明为吸热过程，小于零即为放热过程。
根据ΔG和ΔS数值判断过程是否自发，是熵增加还是熵减小过程。
4.4 吸附动力学
首先根据吸附动力学曲线测定结果，以吸附量 Qt为纵坐标和
时间 t 为横坐标绘制偏苯三酸酐修饰树脂对邻苯二甲酸的吸附动
力学曲线。然后分别利用下列准一级动力学方程和准二级动力学
方程进行描述[10]，使用作图法由斜率计算出吸附速率常数。由方
程拟合的相关系数 R2 判断邻苯二甲酸在偏苯三酸酐修饰树脂上
的吸附过程是否符合准一级、准二级动力学方程，推测吸附行为。
准一级动力学方程： tKQQQ e 1te ln)-ln(  (7)
准二级动力学方程：
tK
QQQ ete
2
11 
(8)
5 结语
本实验包含了偏苯三酸酐树脂的制备与表征以及其对邻苯二
甲酸的吸附行为等实验过程，同时实现了实验手段和知识的综合，
而且化学修饰树脂制备技术成熟，实验所需大型仪器设备在一般
教学单位均较易获得，具有可操作性，因此能作为物理化学研究
型综合实验进行开设，可被推广或借鉴。通过本实验不仅可激发
学生学习兴趣，也有利于提高学生对知识的应用能力和实践能力，
增强环保意识。在实际开设实验时，也可对实验内容作适当调整，
如选用其它的修饰剂同法制备含有酚羟基、乙酰基、苯甲酰基、
羟甲基、磺酸基等各种官能团的化学修饰吸附树脂，并将其应用
于苯胺、苯酚、1,2-苯并异噻唑-3-酮、四环素类抗生素等有机污
染物的吸附。完成以上指定实验内容后，还可以鼓励学生自己查
阅文献，在参照相关资料的基础上，继续丰富此实验项目内容，
如增加 pH、盐、有机酸等环境影响因子对树脂吸附性能影响，进
一步增强创新能力和科研能力。

参考文献
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(本文文献格式：孙玉凤．化学修饰树脂吸附邻苯二甲酸行为研究
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(上接第 12页)
数据：1H NMR ( 600 MHz, CDCl3): δ 5.32 (1H, dd, J = 5.0, 2.0 Hz,
H-7), 5.21 (2H, m, H-22/23), 4.00 (1H, m, H-3), 3.67 (1H, d, J = 5.2
Hz, H-6), 1.11 (3H, s, H-19), 1.02 (3H, d, J = 6.6 Hz, H-21), 0.91 (3H,
d, J = 6.6 Hz, H-28), 0.83 (3H, d, J = 7.2 Hz, H-27), 0.81 (3H, d, J =
7.2 Hz, H-26), 0.60 (3H, s, H-18).
化合物 5:：白色粉末状固体。5 %硫酸乙醇溶液显色为紫红
色，根据其理化性质推测可为 β胡萝卜苷。将 5与实验室 β-胡萝
卜苷对照品进行 TLC检测，其 Rf值与显色情况均与 β-胡萝卜苷
相同，确定 5为 β胡萝卜苷。
3结论
本研究对来源于药用红树尖瓣海莲的一株青霉属真菌
Penicillium sp.的发酵产物的化学成分进行了研究。从其乙酸乙酯
提取物中分离鉴定了 5个甾体类化合物，其中包括 1个甾体皂苷
类化合物。化合物 2−5为首次从尖瓣海莲内生真菌中分离得到。

参考文献
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(本文文献格式：郑彩娟，唐雄肇，龚小路，等．一株药用红树尖
瓣海莲内生真菌 Penicillium sp. 化学成分研究[J]．广东化工，
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