全 文 ：第 23
199 5
第 3期
5 月
东 北 林 业 大 学 学 报
J O U R N A L O F N O R T H E A S T F O R E S T R Y U N IV E R S I T Y
V o l
.
23 N o
.
3
M ay 199 5
卷年
山槐心材提取物中有效抗菌成份的研究
李 日韦 于文喜 郭廷翘
(东北林业大学 ) (黑龙江省森保所 ) (东北林业大学 )
【摘 要 】以生物毒性试验为依据 , 对山槐心材中的有效杭菌成份进行
了提取 、 分离及结构鉴定 , 初步证明 了山槐心材的天然耐腐性主要来自于麦地
卡品 、 反一金合欢醉等物质 。
关键词 : 山槐心材 ; 有效杭菌成份 ; 结构鉴定
分类号 : T Q 3 5 1 . 0 15
木材的天然耐腐力 , 除与木材及其它物理因素有关外 , 还来自于木材中含有的具抗
菌作用的化学物质 〔 ” 。 这一观点 已为木材防腐工作者所接受和证实 。 从 70 年代起 , 一
些国家和地区已有人致力于木材提取物中天然抗腐物质的研究 , 并鉴定了一些天然抗菌
的化学物质 ` ” , 人们希望从中筛选出高效 、 低毒的化学物质 , 为新型木材防腐剂的研制
提供理论依据 。 本研究是在对我国北方主要木材进行天然耐腐力测定的基础上 , 以阔叶
树种中耐腐力强的山槐木材为目标 , 选其心材进行了抗腐物质的提取 、 分离 ; 并利用 G C
一 M S 对抗菌成份进行了结构鉴定 。
1 试验材料与方法
1
.
1 山槐心材
取自黑龙江省丰林国家级自然保护 区原始森林 。 树岭 36 a , 胸径 13 cm 。 截取胸高以
下部位的木材 , 取紧靠边材的心材部分为试样 。 将试样粉碎且全部通过 60 一 80 目筛
孔 , 装人塑料袋存于 4 ℃冰箱中待用
1
.
2 试验用菌种
白腐菌为彩绒草盖菌 ( C v) . 褐腐菌为密粘褶菌 ( G t ) 。
1
.
3 生物毒性试验
采用培养器法 。 先将已在灭菌锅 内灭菌 30 m in 的 P D A 培养基 20 m L 立刻倒入已灭
菌的培养器内备用 。 在无菌条件下于培养器一侧分别接上 C 、 和 G , 两菌种 、 同时在培养
器另一侧分别接上各种待测液 , 并以相应试剂为参比 。 在温度 ( 27 士 l) ℃ , 相对湿度
收稿 日期 : 1994 年 12 月 8 日 。
责任编辑 : 张 玉
64 东 北 林 业 大 学 学 报 第 23 卷
( 07 士 4 )%的条件下培养一个月 , 每天观察菌丝生长情况 。
1
.
4 山槐心材中抗腐物质的提取试验
1
.
4
.
1 提取溶剂的选择
将水 、 甲醇 、 丙酮 、 乙醚 、 石油醚 、 氯仿等六种不同极性的溶剂 , 分别注人盛有 25 9
心材木粉的具塞试剂瓶中浸提 , 每天换 3 次新鲜提取剂 , 共浸提 7 d 。 合并所有浸提液 ,
在 35 ℃ 下用旋转薄膜蒸发器真空浓缩 。 将浓缩液定容为 2 . 0 m L , 并分成三等份按 1 . 3 所
述作生物毒性试验 。 考察各种提取液的抗菌效力 。
1
.
4
.
2 山槐心材提取物的提取
将山槐心材木粉 3 50 9 装入具塞试剂瓶中 , 用氯仿在常温下浸提 , 每天换新鲜提取
剂 3 次 , 连续浸提 10 d 。 合并提取液 , 在 35 ℃下真空浓缩后置于 一 4 ℃ 冰箱中待用 。
1
.
5 山槐心材氯仿提取物中抗腐物质的分离 、 纯化
1
,
5
.
1 氯仿提取物的薄层分离及毒性试验
将氯仿提取液的浓缩液点于活化好的硅胶 G F 25 4 薄层板 (厚 0 . 5 c m , 规格 20 c m
x 20 c m ) 一端距边缘 Z c m 处 , 放于层析缸中展开 (展开剂 : 正丁醇 屏丙醇 氰水 冰 -
2 :8 :l : l) 至 14 . 0 c m , 在紫外分析仪下小心刮下得到的 A l一 A g 共 9 条荧光谱带并盛于
离 心 管 中 , 立 即 加 入 氯 仿 作 洗 脱 液 ( 1· o m L “ 5 ) , 充 分 搅 拌 后 离 心 分 离
( 3 5 0 0
r
/m in )
。 用滴管小公吸出洗脱液 , 合并之 。 真空浓缩后定容为 2 . 0 m L , 将其平
分成 3 分 , 按 1 . 3 所述方法对各谱带洗脱液作生物毒性试验 , 考察其抗菌活性 。
1
.
5
.
2 A g 谱带的纯化及毒性试验
将经 1 5 . 1 分离得到的具强抗菌作用的 A g 潜带洗脱浓缩液采用薄层色谱进行纯化 。
吸附剂及薄板条件与 1 . 5 . 1 同 , 展开剂为乙酸乙醋 : 正 己烷 = 1 : 1 。 将人 浓缩液点板
并展开后 , 得到分辨清晰的 7 条荧光谱带 。 B l一 B : 仍采用氯仿作洗脱剂洗脱 B I一 B : 谱
带 。 洗脱液经合并 、 浓缩后定容为 2 m L 。 如 1 . 3 所述做生物毒性试验 , 考察各谱带的抗
菌活性 。
1
.
6 心材提取物中抗菌成份结构鉴定
1
.
6
.
1 初步官能团试验
将新展开的 A g 浓缩薄层板于阴凉处晾干 , 据紫外分析仪 B : 谱带的位置 , 将新配制
的 2, 4一 二硝基苯腆 、 二安替比林 一 三氯化铁分别喷洒在 l /2板上相应的 B : 位置 ; 另取
一块板做 B: 的荧光素一嗅试验 。 观察试验结果 。
1
.
6
.
2 气一质联机分析
使用美 国产 H P 5 8 9 0 ( 11 ) C T C /H p 59 8 8M S 串联质谱仪分析有强抗菌作用 的 B 7
谱 带 。 D B一 5 石英 毛 细 管柱 ( 30 m x 0 . 2 5 m m ): 柱 温 180 一 250℃ : 升温 速度
10 ℃ /m in ;气化温度 280 ℃ ; 检测器 IF D 。
2 试验结果与分析
2
.
1 心材抗菌物质提取溶剂选择
第 3期 李 时等 : 山槐心材提取物中有效抗菌成份的研究
山槐心材不同溶剂提取物浓
缩液接种一个月后毒性试验结果
见表 l 。
表 l 中数据表明 , 除石油
醚 、 水外 , 其它四种溶剂提取物
都有不同程度的抗菌作用 , 其中
以氯仿提取物的效力最强 。 说明
」仓材中的抗菌物质在氯仿中溶解
度最大 。 故选取氯仿作为提取溶
剂 。
表 1 山槐心材不同溶剂提取物生物毒性试验
菌 丝 表 面 覆 盖 率 %
溶 剂 一 周 二 周 三 周 四 周
C
、
G
,
C
、
G
.
C
、
G
:
q G
t
水 0 2 0 6 0 10 0 1 0 0 10 0 10 0 10 0
甲 醇 0 0 4 0 3 0 6 0 5 0 9 0 80
丙 酮 0 0 0 2 0 4 0 5 0 7 0 9 0
乙 醚 0 0 0 3 0 3 0 5 0 7 0 7 0
石油醚 2 0 4 0 10 0 10 0 1 0 0 10 0 10 0 10 0
氯 仿 0 0 0 0 0 0 0 0
2
.
2 氯仿提取物中抗菌物质的分离
2
.
2
.
1 氯仿提取物的薄层分离及生物毒性试验
氯仿提取液经薄层分离后 , 在紫外分析仪下可观察到分辨清晰的 9 条谱带 。 各谱带
洗脱液浓缩后接菌培养 。 一个月后 , 对两种腐朽菌的作用见图 l 。
) 空必人 `
}
,
%哥相娜阿粥刘翘
人肥60
%铃润娜脑邢扭刘
0
.
4 0
.
凡
图 1
砂 ` 乙
A l A
2 、
山槐氯仿提取物薄层分离各谱带生物毒性试验
a
. 抗 C 、 效力 ; b . 抗 G , 效力
毒性试验结果表明 . 人 谱带洗脱液对两种腐朽菌均有强的作用 , 山槐心材中的主要
抗菌物质存在于该谱带中 。 然而 , 虽经过了薄层色谱分离 , A g 谱带洗脱液仍是个复杂的
混合物 。 为准确鉴定抗菌成份 , 需进一步纯化 。
2
.
2
.
2 凡洗脱液中抗菌物质的分离及生物毒性试验
A g 洗脱液薄层分离后得 7 条荧光谱带 , 各谱带洗脱液接菌培养一个月后 , 对两种腐
朽菌的作用见图 2 。
试验结果表明 . B : 谱带具有强抗菌作用 。 故可认为 , 山槐心材提取物中抗菌物质主
要存在于该谱带中 。
东 北 林 业 大 学 学 报 第 23 卷
2
.
3
2
.
3
.
1
,心材提取物中抗菌物质结构鉴定结果
初步官能团分析结果
B : 谱带对几种试剂颜色反应及官能团推测如下 :
试剂 :
现象二
推论 :
2, 4一 二硝基苯月井
红橙色
二安替比林 一 三氯化铁
无明显变化
荧光素 一 嗅水
红底色上黄色荧光
O O有 一乙 H . R一进一 R 无酚类 有不饱和化合物
2
.
3
.
2 G C一 M S分析结果
以上质谱分析结果中 , 峰 2 、 3 所代表的两种物质是橡胶及塑料制品中常用的添加
剂 , 系送交测试样品时容器封 口胶垫和胶带带入的 、 并非夭然物质 , 应排除 。 峰 5 、 1
所代表的 ( )E 一 金合欢醇和 ( )E 一 9 , 17 十八碳烯醛都是 已知的天然活性物质 , 它们的
存在是可信的 、 但是否具有抗菌活性还有待进一步研究证明 。 峰 4 所代表的物质为
m ad ic a r iP n ( 译为麦地卡品 ) , 属异黄酮类物质 。 曾有人在阿木尔马按树属的一种木材心
材中提取并分离得到 〔” , 也有报道从红色三叶草中提取到该物质 〔” 。 但在国内及山槐
心材中提取得到该物质尚属首次 。 国外对它的研究指出 、 该物质具有强抗菌活性 〔 ` .5 ’ 。
这与本研究的试验结果是一致的 。
3 结论
3
.
1 生物毒性测定结果表明 : 山槐心材中含有对木材腐朽具有天然抗菌作用的物质 , 该
物质可 以氯仿做提取剂从木材中提取出来 。 水的心材提取物不具抗菌性 , 说明该物质不
表 2 气一质联机定性分析结果
峰号 组分名称 分 子 结 构 质普 ( M / s) % 相对分子量
(E )一 9
.
17 十八
碳二烯醛
C H : = C H (C H
:
)
6 C H = C H (C H
:
)C H O
邻苯二甲
酸二丁酉旨
3一 ( 3 碑 5一 三甲氧 )
基苯 一 丙烯酸甲酉旨
m ad i
e a r P in
( 麦地卡品 )
淤
忿H Z (C H : ) : C H
C H Z (C日 : ) 2 C H
子0
C 一 O C
H 3 C O
H l C O
H , C O
0
C H = C H C 一 O C H
5 ( E )一 金合欢醇
15 1( 8 )
,
13 7 ( 10 )
,
10 9 ( 2 5 )
、
8 9 (3 0 )
,
9 5 ( 4 0 )
,
8 2 (30 )
,
8 0 ( 7 0 )
、
6 9 ( 3 0 )
6 8 ( 3 5)
,
6 7 ( 10 0 )
,
5 5 (60 )
.
54 (4 0 )
,
4 1( 6 5)
,
4 3 ( 2 5 )
2 2 3 ( 8)
,
2 0 5 ( 10 )
,
15 0 (8 )
14 9 ( 10 0 ) 4 1( 8 )
2 5 2 ( 10 0 )
,
2 7 3 ( 6 7)
,
2 2 1( 2 0 )
.
2 0 9 ( 10 )
.
17 7 ( 3 0 )
2 7 0 ( 10 0 ) 2 5 5 ( 2 8 )
、
1 35 ( 10 )
,
16 1 ( 10 )
、
14 8 (2 0 )
.
13 8( 8 )
.
10 5 ( 2 0 )
23 1( 10 )
.
1 9 1(8 )
,
17 5 ( 10 )
,
16 1( 10 )
,
14 9 ( 10 )
,
13 6 ( 2 0 )
,
1 2 1( 5 0 )
,
10 5 (4 0 )
,
9 5 (4 2 )
.
9 3 (3 7 )
,
9 1( 4 0 )
,
8 1 (8 5)
.
6 9 ( 1 00 )
,
6 7 ( 2 3 )
,
5 5 (3 0 )
、
4 1( 4 8)
第 3期 李 畴等 : 山槐心材提取物中有效抗菌成份的研究
B : } B
Z
B一 5
/一B
20
0
1o
%哥相娜自粥刘佃
602
%铃相娜阿粥划扭
易溶于水 , 从而减缓乃至避免了
抗菌物质的流失 , 故使该木材虽
经风吹雨淋仍能长期保持不腐 。
3
.
2 利用薄层色谱对提取物中
抗菌成份进行分离 、 纯化 , 是多
次实验筛选出来的最佳分离方
法 。 在提取物成份复杂且抗菌物
质含量较低的情况下 , 它避免了
采用多次分配及其它方法所带来
的试样损失和麻烦 。 由于选择了
合适的展开剂 , 使两次薄层分离
均得到 了良好的效果 。
3
.
3 本研究是紧密配合生物毒
性试验进行的 。 以毒性试验为依
据 , 逐步缩小欲寻找的抗菌物质
范围 , 确保最后鉴定结果的可靠
性 。
3
.
4 G C 一 M S 分析结果证明 :
山槐心材提取物中经分离得到的
具强 抗 菌 作 用 谱 带 中 含 有
m a d i e a t P i n
、
( W ) 一 9
、
17 十八
图 Z A , 谱带洗脱液薄层分离后各谱带生物毒性试验
抗 C v 效力 ; b · 抗 C , 效力 ;
碳烯醛 、 ( E ) 一 金合欢醇 3种 夭然物质 。 由于我们目前还无法得到足够量的各物质纯
品 , 故远不能确认山槐心材提取物的强抗菌作用是 m ad ica 印 in 的独自贡献亦或 3 种物质
协同作用的结果 。 这都将有待于进一步的研究 。
参 考 文 献
N i e h o la s D D
.
W
o o d D e t e r io r a t io n a n d i t s p r e v e n t io n b y p r e s s e r v a t i v e T r e a t m
e n t s V o l u m e l
·
S y r a e u s u n iv e r s l ty P r e s s : 19 7 3
,
89
尤纪雪 , 金重为等 . 天然抗腐材有效抗菌成份的研究 ( iI ) — 揪木心材有效抗菌成份的提取 、 分离 、 纯化和毒性试验 . 南京大学学报 , 19 90 , 14 (:4) 61 一 67
M
a e k a w a E ie h i
,
K it a o k o i e h i r o
.
Is o la t i o n o f p t e r o c a r P a n o id C o n z P o u e l s a s h e a r t w o o d e o n s t i t u e n t s o f
M
a a e k ia a m
u r e n s i s V a r bu
e r g e r i
.
M o k u z a l k e n k y a
,
19 7 0
.
5 0: 2 9 一 3 5
V a n E t l e n
.
H a n s D
.
A n t ifu n g a l a e t iv i t y o f P t e r e a r P a n s a n d o th e r s e l e e t e d i s o fl a v o n o id s
·
p h y l o e h 一
e
m i
s t刁 , 19 7 6 , 15 ( 5 )
D e h n a m J K
,
S m i t h 1 M
.
C h a l飞g e s i n th e is o fl a v o o e s a n d P t e r o c a r p a n s o f r e d e lo v e r o n in fe c t i o n w i t h
s e le r o t i n i a t r i fo t io r u m a n d B o t场 t i s e in e r e a . P h y s i o l P l a n t P a e h a l , 19 7 6 9 ( l ): 9 一 2 3
0 5东 北 林 业 大 学 学 报 第 2 3卷
S T U D I E S O N ACT I V E A NT I F U NG AL
S U BS T R AT E S I NE X T R C AT I V E S U BS T A NCE S OF
AL BI Z ’Z 讯峨 孟盗去兀口双月 (R OX B) PR I A NH E AR T WQ OD
L iW C i
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o r t he a s t F o r e s t ry U n ive r s it y )
Y uW e n
x i
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e l io n自 ia n g F o r e s t Pr o t e e t io n R e s e a r c I hn s t it ut e )
G uo T in g q ia o
( N
o r t he a s t F o r e s t ry U n ie r s v it y )
B AS T R ACT
Ae e o r d in g t o b io l o g ie a l t o x ie t e s t
,
t h e e x t r a c t i o n
,
s e P a r a t i o n a n d s t r u e t u r a l
id e n t i if c a t i o n o f th e a e t i v e a n t i fu n g a l s u b s t r a t e s i n th e A lb i z z i a k a l k o r a (R O X B )
P R A IN h e a r t w o o d w a s e o n d u e t e d
.
R e s u l t s P r o v e P r im a r i ly t h a t t h e n a t u r a l
r o tP r o o fn e s s o f A l b i z i
a k a l k o r a (R O X B ) P R A IN h e a
r tw o o d e o m e s m a i n ly fr o m
m e d i e a r P i n
,
t r a n s 一 fa r n e s o l a n d 5 0
K e y w o r d s : A l b i z z i a k a lk o r a
O n
.
(R O X B ) P R A I N h
e a r t w o o d : A e t iv e a n t i fu n g a l
s u b s t r a t e s ; S t r u e t u r e id e n t i if e a t i o n