全 文 :103※基础研究 食品科学 2009, Vol. 30, No. 09
余甘子果实提取物活性成分分离及结构鉴定
唐春红1,陈冬梅1,陈 岗 1,2,高伦江1,2,董 全 2
(1.重庆工商大学环境与生物工程学院,绿色食品研究所,重庆 400067;2.西南大学食品科学学院,重庆 400716)
摘 要:以余甘子果实为原料提取其有效成分,经溶剂萃取及柱层析进行初步分离纯化后,得到A、B、C、D、
E五个组分,其中组分C、D显现出较高的抑菌性;组分C、D经硅胶柱层析和Sephadex LH-20柱层析进一步纯
化后,得到五个单体化合物。对这五个单体化合物作抑菌活性实验,发现其中三个具有抑菌性,采用NMR、MS
等分析方法对其结构进行鉴定,结果表明,这三个组分分别是:没食子酸(gallic acid)、槲皮素(quercetin)和齐墩
果酸(oleanolic)。
关键词:余甘子;活性成分;结构鉴定
Isolation and Structural Identification of Antibacterial Components from Phyll nthus emblica L.
TANG Chun-hong1,CHEN Dong-mei1,CHEN Gang1,2,GAO Lun-jiang1,2,DONG Quan2
(1. Natural and Health Food Research Institute, College of Environmental and Biological Engineering, Chongqing Technology and
Business University, Chongqing 400067, China;2. Colle e of Food Science Southwest University, Chongqing 400716, China)
Abstract :Ethanol extracts from Phyllanthus emblica L. were further separated into five fractions (A, B, C, D and E) on silica
column by gradient elution of chloroform-methanol mixture (setting the volume ratio between them as 50:1, 20:1, 10:1, 1:1 and
0:1). Among the obtained five fractions, C and D showed significant antibacterial activity. Then they were purified into five
common monomer compounds (I, II, III, IV and V) through silica gel column chromatography and Sephadex LH-20 column
chromatography. The inhibitory effects of the five monomer compounds against Staphylococcus aureus, Escherichia coli and
Bacillus subtilis were measured. Three of them, compound II, III and V, showed some antibacterial activities. NMR and MS analysis
results showed that the three monomer compounds were gallic acid, quercetin and oleanolic acid, respectively.
Key words:Phyllanthus emblica L.;anti acterial components;structural identification
中图分类号:S567. 239. 81 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2009)09-0103-06
收稿日期:2008-0-12-31
基金项目:重庆市自然科学基金项目(CSTC2006bb125205)
作者简介:唐春红(1965-),女,教授,博士,研究方向为天然防腐抗氧化剂和保健食品开发。E-mail:023tch@163.com
余甘子(Phyllanthus emblica L.)是来源于大戟科
(Euphorbiaceae)叶下珠属(Phyllanthus)的果实,在我国
资源十分丰富,主要分布于云南、广西、广东、福
建、海南、台湾、四川、重庆、贵州等9省市。因
其含有丰富的维生素、微量元素、黄酮、鞣质、生
物碱等多种功能性成分而具有显著的药食疗功效。本实
验从余甘子果实抑菌作用的角度,对余甘子果实提取物
抑菌有效成分进行了提取分离并对其结构进行了分析鉴
定 。
1 材料与方法
1.1材料、菌种、试剂与仪器
余甘子果实 购于云南思茅。
大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus
subtilis) 重庆工商大学生化实验中心;金黄色葡萄球菌
(Staphylococcus aureus) 重庆医科大学微生物室。
二甲基亚砜(DMSO);石油谜、氯仿、乙酸乙酯、
正丁醇、甲醇(分析纯);TLC显色剂(20%H2SO4、乙
醇、碘蒸气、碘化铋钾试剂);M T T染料(噻唑蓝
Tluka,用PBS-G配成1mg/ml,4℃避光保存);硅胶H
(200~300目);Sephadex LH-20,Pharmacia;其他试
剂均为分析纯。
BC-R202旋转蒸发仪 上海贝凯生物化工设备有限
公司;DNM-9602G酶标仪 北京普朗新技术有限公司;
层析柱(50mm×600mm) 重庆市渝北区科教玻璃仪器
厂;RY-2熔点测定仪 天津分析仪器厂;DRX-600
Bruker核磁共振仪;质谱仪[(Mat-212磁式 (EI-MS)、Q-
T of micro (ESI-MS)];SK5200H超声波发生器 上海科导
2009, Vol. 30, No. 09 食品科学 ※基础研究104
超声仪器有限公司备。
1.2方法
1.2.1乙酸乙酯萃取物的组分分离
称取过40目筛的余甘子粉5kg,以乙醇为溶剂提取
余甘子粗提物。称取粗提物1kg,用1L去离子水分散
溶解,用中等极性的乙酸乙酯萃取,干燥。取50g粉
末,用50ml丙酮溶解,再加入20g硅胶拌料,让其自
然挥干。称取600g硅胶装入层析柱中,然后把挥干的
样品加在上面,形成均匀薄饼样层。用50:1、20:1、
10:1、 :1、0:1的氯仿/甲醇梯度洗脱,回收溶剂得到
A、B、C、D、E五个组分。
1.2.2各组分的薄层层析
把组分A、B、C、D、E分别用脱溶剂体系溶解
(氯仿/甲醇:50:1、20:1、 0:1、 :1、0:1),配成1‰~
5‰的浓度,然后点板,用氯仿/甲醇/水(8:2:0.2)的展
开剂展开,碘蒸气显色。
1.2.3C、D组分单体化合物的分离
C、D组分采取硅胶柱、Sephadex LH-20柱反复层
析,石油醚/乙酸乙酯(不同比例)、氯仿/甲醇(不同比
例)、氯仿-甲醇/水(下层,不同比例)洗脱,薄层层
析鉴定,合并相同成分,采用重结晶等分离手段得到
单体化合物。
1.2.4单体化合物的抑菌活性实验
由于得到单体化合物很少,不能用抑菌圈法来测定
其抑菌活性,只能用MTT法来实验单体化合物对微生
物细胞活力的影响,选用的指标菌为三种常见的食品腐
败菌:大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌。
1.2.5MTT法测定抑菌活性
单体用二甲基亚砜溶解,配成10μg/ml。将96孔
培养板经紫外线消毒30min后,每排第1孔加入16%的
DMSO溶解的提取液0.1ml,依次加入2倍稀释度的提取
物溶剂至第9孔,各孔均以菌悬液(106个/ml)补充至
0.2ml,第10孔作为对照,做三个平行。将细菌培养
板置于37℃培养箱培养2h,酵母菌于28℃培养箱培养
6h,然后每孔加入MTT液50μl,再培养1~4h,当
培养板底微显蓝色颗粒样物时,3000r/min离心10min,
吸取上清液,加入酸化异丙醇10μl,振荡1min,在
570/630nm处比色,按下式计算抑菌率(A):
OD不同浓度药液孔
A(%)=(1-——————)×100
OD对照孔
1.2.6活性单体化合物的结构鉴定
根据活性单体化合物的理化常数、波谱数据来推
断、确定单体化合物的分子式和分子结构。
2 结果与分析
2.1各组分薄层层析
从图1薄层层析结果可知B组分中含有大量与A组
分相同的无活性成分,还含有一部分包含在C组分的其
他成分,C、D组分有很多重叠成分,D组分中含有
一部分包含在E组分中的无活性成分,因此只对C、D
组分进行分离纯化。
2.2C、D组分分离纯化
组分C、D经过硅胶柱、Sephadex LH-20柱反复
层析,不同溶剂体系梯度洗脱,反复重结晶得到5个单
体化合物,其特征分别为:化合物Ⅰ(浅黄色簇状结
晶,24g)、Ⅱ(无色无定形粉末,40mg)、Ⅲ(淡黄色粉
末,20mg)、Ⅳ(白色无定型粉末,25mg)、Ⅴ(白色无
定型粉末,45mg)。
2.3单体化合物抑菌活性实验
2.3.1单体化合物对金黄色葡萄球菌的抑菌活性
通过MTT微量法测定化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、
Ⅴ对金黄色葡萄球菌的抑制作用发现(图2),这五种单体
化合物中化合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ对金黄色葡萄球菌有一定
的抑制活性,但作用都不强,作用强弱顺序为:化合
物Ⅲ>化合物Ⅱ>化合物Ⅴ,而化合物Ⅰ、Ⅳ没有抑菌
活性。
2.3.2单体化合物对大肠杆菌的抑菌活性
图1 A、B、C、D、E五个组分薄层层析图
Fig.1 TLC pattern of fraction A, B, C, D and E
A B C D E
图2 单体化合物对金黄色葡萄球菌的抑菌活性
Fig.2 Inhibitory rates of five monomer compouds against
Staphylococcus aureus
35
30
25
20
15
10
5
0
-5
单体化合物Ⅰ
单体化合物Ⅱ
单体化合物Ⅲ
单体化合物Ⅳ
单体化合物Ⅴ抑
制
率
(
%
)
稀释度
1 2 4 8 163264128256
105※基础研究 食品科学 2009, Vol. 30, No. 09
从图3五种单体化合物对大肠杆菌的抑菌曲线可
知,单体化合物对大肠杆菌抑菌活性比较低,活性大
小顺序为:化合物Ⅲ>化合物Ⅴ>化合物Ⅱ,而化合物
Ⅰ、Ⅳ没有抑菌活性。
2.3.3单体化合物对枯草杆菌的抑菌活性
从图4可知,五种单体化合物各个稀释度对枯草杆
菌的抑菌率都在20%以下,抑菌活性很低,化合物Ⅱ、
Ⅲ、Ⅴ有抑菌活性,化合物Ⅰ、Ⅳ没有活性,三种
有活性的单体对枯草芽孢杆菌抑菌活性强弱顺序为:化
合物Ⅱ>化合物Ⅲ>化合物Ⅴ。
2.4活性单体化合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ的结构鉴定
2.4.1单体化合物Ⅱ的结构鉴定
无色无定形粉末,mp:234~236℃。ESI-MS得
出分子量为170;结合1H-NMR和13C-NMR谱确定分子
式是C7H6O5。不饱和度为5。5%FeCl3反应呈阳性,提
示结构中含有酚羟基。13C-NMR谱显示1个羧基碳(δc:
169.4),另有4个碳信号,应该苯环上发生了对称取代,
有两组两个碳的化学环境相同,根据分子式还应有3个
酚羟基,两个未取代的芳碳,1H-NMR谱中δH均大于
7,进一步确认了是带有酚羟基的苯环,初步推断为没
食子酸,与文献[1]中报道的没食子酸波谱数据一致,故
推断为没食子酸。
图5 化合物Ⅱ的EI-MS图谱
Fig.5 EI-MS spectrum of compound Ⅱ
1000000
900000
800000
700000
600000
500000
400000
300000
200000
100000
0
87.32
离
子
强
度
m/z
100150200250300350400450
121.40
155.66
181.38
195.35
197.53
215.66
237.62
257.15
282.66
283.51
285.16
313.86
315.00341.71
343.22
371.94423.42
19000000
17000000
15000000
13000000
11000000
9000000
7000000
5000000
3000000
1000000
离
子
强
度
m/z
100150200250300350400
124.35126.38
125.39
167.39
170.11
171.17
169.13
233.20301.29336.68399.49
图7 化合物Ⅱ的1H-NMR图谱
Fig.7 1H-NMR spectrum of compound Ⅱ
δ
131211109 8 7 6 5 4 3 2 1
1
0
.
4
8
1
1
0
.
2
7
8
1
0
.
0
1
0
9
.
7
9
4
9
.
5
6
8
7
.
5
0
4
图6 化合物Ⅱ的13C-NMR图谱
Fig.6 13C-NMR spectrum of compound Ⅱ
1
6
9
.
4
5
δ
18016014012010080604020
1
4
7
.
3
7
1
3
5
.
6
7
1
3
5
.
3
5
1
2
2
.
6
9
1
1
0
.
3
3
HO
OH
OH
COOH
没食子酸
图3 单体化合物对大肠杆菌的抑菌活性
Fig.3 Inhibitory effects of five monomer compounds against
Escherichia coli
35
30
25
20
15
10
5
0
-5
单体化合物Ⅰ
单体化合物Ⅱ
单体化合物Ⅲ
单体化合物Ⅳ
单体化合物Ⅴ抑
制
率
(
%
)
稀释度
1 2 4 8 163264128256
图4 单体化合物对枯草芽孢杆菌的抑菌活性
Fig.4 Inhibitory effects of five monomer compounds against
Bacillus subtilis
35
30
25
20
15
10
5
0
-5
单体化合物Ⅰ
单体化合物Ⅱ
单体化合物Ⅲ
单体化合物Ⅳ
单体化合物Ⅴ抑
制
率
(
%
)
稀释度
1 2 4 8 163264128256
2009, Vol. 30, No. 09 食品科学 ※基础研究106
理化性质常数及波谱数据:无色无定形粉末,
mp:234~236℃。ESI-MS m/z:171[M+H]+,分子式
为C7H6O5;1H-NMR(C5D5N)δ:7.05(2H,S);13C-NMR
(C5D5N)δ:169.4(C=OOH),122.7(C-1),110.3(C-2,6),
147.4(C-3,5),140.3(C-4)。
2.4.2单体化合物Ⅲ的结构鉴定 序号 δH δc(dept)
2 145.0(s)
3 135.7(s)
4 175.8(s)
5 156.1(s)
6 6.18 (d, J=1.8 Hz)98.2(d)
7 163.9(s)
8 6.40 (d, J=1.8 Hz)93.3(d)
9 160.7(s)
10 103.0(s)
1 121.9(s)
2 7.67 (d, J=2.4 Hz)115.6(d)
3 146.8(s)
4 147.7(s)
5 6.88 (d, J=9.0 Hz)115.1(d)
6 7.53 (dd, J=8.4, 2.4 Hz)120.0(d)
表1 化合物Ⅲ的波谱数据
Table 1 Spectrum data of compound Ⅲ
图10 化合物Ⅲ的EI-MS图谱
Fig.10 EI-MS spectrum of compound Ⅲ
图8 化合物Ⅲ的13C-NMR图谱
Fig.8 13C-NMR spectrum of compound Ⅲ
1
7
5
.
8
2
δ
18016014012010080604020
1
6
3
.
8
6
1
5
6
.
1
2
1
4
6
.
7
9
1
3
5
.
7
1
1
2
1
.
9
4
1
1
5
.
0
6
1
0
3
.
0
0
9
3
.
3
3
3
9
.
9
2
3
9
.
5
0
3
9
.
0
9
图9 化合物Ⅲ的1H-NMR图谱
Fig.9 1H-NMR spectrum of compound Ⅲ
δ
1211109 8 7 6 5 4 3 2 1
1
2
.
4
7
5
1
0
.
7
4
9
9
.
5
5
7
7
.
6
7
0
7
.
5
3
9
7
.
5
2
1
6
.
9
0
9
6
.
8
6
8
6
.
1
7
8
淡黄色粉末(MeOH),mp:312~315℃,EI-MS:
m/z 302 [M]+说明分子量为302,结合1H-NMR和13C-NMR
谱,推测分子式为C15H10O7,不饱和度为11;在 1H-
NMR谱中δ6.7左右未发现尖锐单峰,说明3-位被取代,
在13C-NMR谱中发现一δ175.8的季碳信号,推测为黄
酮醇类化合物;在1H-NMR中存在一组ABX偶合的H信
号:δ7.67(1H,d,J=2.4Hz,H-2),7.53(1H,dd,
J=8.4,2.4 Hz, -6)和6.88(1H,d,J=9.0 Hz,H-5),
说明B环为1,3,4三取代系统,而δ6.18和δ6.40处
有一对间位偶合的H信号(J=1.8 Hz),可能分别是H-6、
H-8的信号,且1H-NMR和13C-NMR数据与文献[1]报道
一致,故鉴定该化合物为槲皮素。
理化性质常数及波谱数据:淡黄色粉末(MeOH),
mp:312~315℃,EI-MS m/z:302[M]+,分子式为
C15H10O7;1H-NMR和13C-NMR(DMSO-d6,δ)见表1。
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
303.32
离
子
强
度
(×
1
07 )
m/z
1002003004005006007008009001000
229.82317.25423.36663.32870.66999.36
60
65
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
离
子
强
度
(×
1
06 )
m/z
1002003004005006007008009001000
169.25
285.58
301.13
315.15292.97609.30779.45930.29
HO O
OH
O
OH
OH
OH
槲皮素
2.4.3单体化合物Ⅴ的结构鉴定
白色无定型粉末,mp 240~243℃。EI-MS 给出分
子离子峰:456[M]+。1H-NMR(DMSO-d6) 谱在δ11.97显
示羟基氢宽单峰,在δ5.16处出现一个烯氢三重峰信
号,在δ4.25处有一个连氧次甲基氢的dd峰,在δ3.00
和δ2.74有两个CH峰,在高场有7个甲基的单峰。碳
谱显示化合物有30个碳,δ178.5羰基碳,δ143.8和
δ121.3的烯碳以及δ76.8的连氧次甲基碳信号,结合氢
107※基础研究 食品科学 2009, Vol. 30, No. 09
谱,推测化合物可能为齐墩果酸,与文献[2]数据对照,
确定为齐墩果酸。
图13 化合物Ⅴ的EI-MS图谱
Fig.13 EI-MS spectrum of compound Ⅴ
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
离
子
强
度
(×
1
06 )
m/z
200400600800100012001400
439.61
203.48411.84579.71663.521001.481252.16
25
20
15
10
5
0
离
子
强
度
(×
1
06 )
m/z
200400600800100012001400
455.73
281.13471.48831.46933.701214.76
16
14
12
10
8
6
4
2
0
离
子
强
度
(×
1
03 )
m/z
200400600800100012001400
455.23
407.21
图12 化合物Ⅴ的1H-NMR图谱
Fig.12 1H-NMR spectrum of compound Ⅴ
7
.
2
7
0
5
.
2
9
0
2
.
1
8
6
1
.
9
1
4
3
.
2
4
0
1
.
9
7
4
1
.
8
9
0
1
.
7
7
6
1
.
5
9
3
1
.
5
7
0
1
.
5
4
1
1
.
3
5
2
1
.
3
0
0
1
.
2
3
5
1
.
1
4
3
0
.
9
8
2
0
.
9
0
5
0
.
8
6
7
0
.
7
5
2
0
.
7
3
6
δ
9 8 7 6 5 4 3 2 1
图11 化合物Ⅴ的13C-NMR图谱
Fig.11 13C-NMR spectrum of compound Ⅴ
1
4
3
.
5
9
δ
18016014012010080604020
1
2
2
.
6
6
7
9
.
0
5
7
6
.
8
0
5
5
.
2
4
4
7
.
6
5
4
1
.
6
2
3
9
.
2
9
3
7
.
1
0
3
3
.
8
2
3
2
.
6
4
2
7
.
2
0
2
2
.
9
5
理化性质常数及波谱数据:白色无定型粉末,mp
260~263 ℃。EI-MS m/z:456 [M]+;1H-NMR(CDCl3,
600MHz)δ:5.12(1H,s, -12),3.99(1H,m, -
3),2.10(1H,dd,J=10.8,3.0Hz,H-18),1.08,
0.91,0.86,0.84,0.80, .74,0.67(21H,7×CH3);
13C-NMR(DMSO-d6,150MHz)δ:38.4(C-1),27.2(C-2),
79.0(C-3),38.4(C-4),55.2(C-5),18.3(C-6),32.6(C-7),
38.8(C-8),47.6(C-9),37.1(C-10),22.9(C-11),122.7(C-
12),143.6(C-13),41.6(C-14),27.2(C-15),22.9(C-16),
46.5(C-17),47.6(C-18),32.4(C-19),30.7(C-20),33.8
(C-21),27.7(C-22),28.1(C-23),15.6(C-24),15.3(C-
25),17.1(C-26),25.9(C-27),183.8(C-28),33.1(C-29),
23.6(C-30)。
3 结 论
本实验以抑菌效果作指标,对余甘子果实中的抑菌
有效成分进行分离纯化,并对得到的单体进行结构鉴
定。余甘子果实粗提物进行经初步分离后得到了A、
B、C、D、E五个组分,经薄层层析发现B组分与A
组分有大量成分重叠,重叠部分为无活性成分;C组分
中含有一些B组分成分,同时含有很多D组分的成分,
说明C组分中的活性成分多;D组分中含有一部分E组
分的成分,这部分为无活性成分。C、D组分经柱层
析进一步分离纯化后,得到五个单体化合物Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ,对这五个单体化合物用MTT法作抑菌
活性实验,结果证明单体化合物Ⅰ和单体化合物Ⅳ无抑
菌活性,单体化合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ有一定的抑菌活性,
这些单体化合物对不同细菌的抑菌活性强弱不同。单体
化合物Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ通过理化、波谱鉴定,三种化合
物分别为没食子酸、槲皮素和齐墩果酸。
HO
COOH
12
34 56
7
8910
11
12
13
14
15
16
1718
192021
22
2324
25 26
27
28
2930
齐墩果酸
2009, Vol. 30, No. 09 食品科学 ※基础研究108
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