全 文 ： 研究报告
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY　BULLETIN 2006年增刊
用超声法从花锚中提取口山酮类化合物
张德　韩海洪　马永贵　兰生栋
(青海师范大学理化中心 ,西宁 810008)
　　摘　要:　用超声法从高原植物椭圆叶花锚的全草中 , 提取并分离出 2种针状结晶化合物;采用元素分析
(EA)、核磁共振波谱 (NMR)、质谱 (M S)、红外光谱 ( IR)、紫外光谱 (UV)、熔点测定等分析方法 , 对其化学结构
进行表征;产物分别为 1, 3-二羟基-4, 5, 8-三甲氧基口山酮和 1-羟基-2, 3, 4, 8-四甲氧基口山酮。
关键词:　超声法　提取分离　椭圆叶花锚　口山酮
Extraction ofXanthone from theHalenia elliptica
by U ltrasonic wave
Zheng De　HanH aihong　Ma Yonggui　Lan Shengdong
(Cen ter of Physics and Chem istry, Qinghai Norm al University, X in ing 810008)
　　Abstract:　Two need le-shaped cry sta l chem ica ls we re ex tracted and separa ted from a p lateau p lantHa len ia e lliptica
D. Don by u ltrasonic w ave . Some ana ly sis me thods, such a s EA, M S, NM R, FT IR and UV spectrom etry , a s w ell as
m elting point ana lysis, w ere used for the characterization o f them. results showed tha t theyw ere 1, 3-d ihydroxy-4, 5, 8-trim-
e thoxyxan thone and 1 -hydroxy-2, 3, 4, 8-tetram e thoxyxanthone.
Key words:　Ultra sonic w ave　Extrac ting and purification　Halenia elliptica D. Don　Xanthone
　　基金项目:国家 “十五 ”重大科技专项 “创新药物和中药现代化 ”基金资助(2003AA2Z3538)
　　作者简介:张德 (1952-),男 ,甘肃武威人 ,副教授 ,主要从事有机化学 、波谱仪器分析教学和天然产物的提取和测试 Te l:0971 - 3975157;
E-m ail:zd. d jg@ 163. com
　　龙胆科 (Gentiana Lactea)植物椭圆叶花锚[ 1]
(Ha lenia elliptica D. Don),分布于青藏高原 ,是一种
常用藏药 ,又称 “藏茵陈”。对花锚中化学成分的分离
和鉴定早在 20世纪 80年代初已有报道 [ 2] ,并且已从
中分离和确定 10余种口山酮衍生物。近几年来 ,经过
对该植物所含化学成分的重新提取和分离 ,获得两种
结晶物质 。应用元素分析 、傅里叶变换核磁共振波
谱 、质谱 、傅里叶变换红外光谱 、紫外光谱 、熔点测定
等方法 ,确认它们分别为具有图 2中Ⅰ和Ⅱ所示结构的
口山酮类化合物。利用超声法 [ 3]从花锚中提取口山酮类
化合物 ,该方法提取口山酮类化合物具有操作方便 、省
时 、易分离 、产率高等绿色环保优点。
1　材料与仪器
本实验所用的植物采自青海省大通县境内大阪
山下宝库峡地区 ,由青海师范大学生命科学系陈志
博士鉴定 。所用试剂均为分析纯;TS20 0. 5型超声波
仪(清华大学风光仪器厂 );熔点测定仪 (D igita l
M e lting Point Apparatus 840089, ENG LTD. );PER-
K IN-ELMER UV /V IS λ-17紫外-可见光谱仪;硅胶 G
薄层板;SH IMADZU LC-6A高效液相色谱仪;PER-
K IN-ELMER FTIR-M1730红外光谱仪 (KB r压片 )。
VG ZAB-HS双聚焦磁质谱仪;VARIAN UN ITYINO-
VA 500MH z超导核磁共振波谱 (CDC l3 , TM S为内
标)。
2　提取-分离工艺流程
椭圆叶花锚新鲜全草经阴干 、粉碎取 500g用乙
醇浸泡 (1 500m l, 3d /次),每次抽滤前超声 60 m in,
合并三次的提取液 ,蒸馏浓缩 ,回收溶剂 ,浓缩液静
DOI牶牨牥牣牨牫牭牰牥牤j牣cnki牣bio tech牣bul l牣牨牴牳牭牣牪牥牥牰牣s牨牣牨牥牬
2006年增刊 张德等:用超声法从花锚中提取口山酮类化合物
置过夜析出大量黄色固体 ,抽滤获得粗品 ,用热乙醇
反复重结晶 ,先后得到两种针状晶体 Ⅰ 、Ⅱ ,其中:Ⅰ
号为金黄色 , Ⅱ号为黄色 。
图 1　超声法提取 -分离口山酮类化合物工艺流程
表 1　60%乙醇的提取量
原料量(g) 晶体Ⅰ (g) 晶体Ⅱ (g)
200 0. 305 0. 331
300 0. 470 0. 501
600 0. 90 0. 992
3　提取量试验
从表 1可以看出:晶体 I和晶体 II产量稳定 ,
提取的重现性较好。
4　产物分析
晶体Ⅰ为金黄色针状 , 长度均在 5mm左右;晶
体 Ⅱ在为黄色针状 ,长度均在 3mm左右;这两种晶
体均微溶于冷甲醇 、乙醇 , 易溶于热乙醇 、氯仿;
FeC l3呈阳性 ,说明在其分子结构中含有酚羟基 。分
别取少量晶体 I和 II用乙醇溶解(饱和)后 ,分别用
毛细管法在硅胶 G薄层板上点样 ,以石油醚-丙酮
(8:2)展开 ,紫外灯下观察 ,晶体 Ⅰ和 Ⅱ均为单一组
分 。
4. 1　晶体Ⅰ
纯度分析:经 RP-HPLC(色谱柱:中国科学院兰
州化学物理研究所色谱技术研究发展中心 ODS C18
柱 [ 250mm ×4. 6mm , 5μm ] ;填料:C18 , 5um;检测
器:UV;进样体积 10μl;柱温:20℃;柱压:112kgf /
cm
2;流动相:CH 3OH:H2O [ 80:20] ;流速:1. 0 m l /
m in;测定波长:254 nm;色谱工作站:HW-2000 ,南京
千谱公司 )分析 ,在 6. 905m in处出现吸收峰 ,峰面积
(mV)为 3103074,纯度为 99. 55%。
元素分析:具有该结构的化合物中 , C、H、O元
素含量的理论计算值分别为 C:60. 38%, H:4. 40%,
O:35. 22%;对样品的测定结果为 C:60. 53%, H:4.
36%。与理论计算含量非常接近 ,说明该样品的纯
度很高。
分子量测定:从质谱分析结果 m /z:319[M +
1] +,推断出该化合物的分子式为 C16H 14O7;熔点测
定结果表明 ,该化合物的熔点 (mp. )为 132. 6 ～
133. 4℃;
UV:λm ax(nm) 240. 6、261. 2、305. 4、374. 0显示
口山酮类化合物的特征吸收 [ 2] ;
IR (cm -1):3421. 18螯合 υO -H;1656. 56二芳
环共轭 υC=O;1612. 60、1587. 52、1501.86芳环骨架
υC=C;2848.24、 1480.62-OCH3υC -H δC -H ;其 中
778.41为苯环 6 , 7位氢的面外摇摆振动特征吸收
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生物技术通报 B iotechnology　Bulletin 2006年增刊
峰 [ 4] 。
1
H-NMR:δ12. 48(1H , s)为口山酮 1位碳上取代
OH质子峰;δ7. 13(2H , d, J=9. 0H z)、δ7. 33(1H , d ,
J=9. 0H z)分别为其 6位 、7位质子峰;δ7. 5(1H , s)
为其 2位质子峰;δ12. 54(1H , s)为 3位碳上取代
OH质子峰;δ4. 12(3H , s)、δ3. 98(3H , s) 、δ3. 92
(3H , s)分别为 4位 、5位 、8位取代 OCH3质子峰 。
13
C-NMR:DEPT谱和二维谱辅助碳谱的分析
结果表明:该化合物共有 16个有效峰 ,其中 3个是
OCH3伯碳峰 , 3个芳环叔碳峰 , 9个芳环季碳峰 , 1
个羰基碳峰 。 δ98. 80、120. 0、109. 2分别为口山 酮
2位 、6位 、7位叔碳峰;δ152. 41、 147. 40、130. 72、
142. 59、155. 51、109. 83、147. 02、145. 11、114. 79分
别为其 1位 、3位 、4位 、5位 、 8位 、10位 、11位 、 12
位 、13位季碳峰;δ62. 79、60. 13、57. 66分别为其 14
位 、15位 、16位取代 OCH3伯碳峰;δ181. 52为羰基
碳峰。
4. 2　晶体Ⅱ
纯度分析:经 RP-HPLC分析 ,在 5. 148m in处出
现吸收峰 , 峰面积 (mV)为 3028334, 纯度为 99.
49%。
元素分析:具有该结构的化合物中 , C、H、O元
素含量的理论计算值分别为 C:61. 26%, H:5. 11%,
O:33. 63%;对样品的测定结果为 C:61. 32%, H:5.
16%。与理论计算含量非常接近 ,说明该样品的纯
度也很高。
分子量测定:从质谱分析结果 (m /z):334[M +
1] +推断出该化合物的分子式为 C17H17O 7;熔点测
定结果表明 ,该化合物的熔点 (mp)为 117. 3 ～ 118.
1℃。
UV:λm ax(nm) 368. 6、306. 6、254. 2、242. 2显示
口山酮类化合物的特征吸收;
IR (cm -1):3434. 96. 螯合 υO -H ;1654. 00二芳
环共轭 υC=O ;1612. 30、1576. 87、1540. 64芳环骨架
υC=C;2840. 00、1498. 91-OCH3υC -H δC -H ;其中 796.
61、775. 96、745. 28为苯环 5, 6, 7位三个氢的面外
摇摆特征吸收峰[ 4] 。
1
H-NMR:对从该化合物所得到的 1H-NMR谱
的归属表明 , δ12. 48(1H , d)为口山酮 1位碳上取代
OH质子峰;6. 45(1H , d, J=9. 0Hz)为其 5位质子
峰;7. 71(1H , d, J=2. 5H z)、7. 42(1H , d, J=2. 5H z)
分别为其 6位 、7位质子峰;3. 88(3H , s)、3. 91(3H ,
s)、3. 94(3H , s) 、4. 01(3H , s)分别为 2位 、3位 、4
位 、5位取代-OCH3质子峰 。
13
C-NMR:DEPT谱和二维谱辅助碳谱的分析
结果表明:该化合物共有 17个有效峰 ,其中 4个是
OCH3伯碳峰 , 3个芳环叔碳峰 , 9个芳环季碳峰 , 1
个羰基碳峰。 δ111. 23、135. 02、108. 36分别为口山
酮 5位 、6位 、7位叔碳峰;δ136. 90、128. 12、135. 91、
129. 28、163. 62、109. 91、138. 40、160. 13、113. 88分
别为其 1位 、2位 、3位 、4位 、8位 、10位 、 11位 、12
位 、13位季碳峰;δ61. 79、61. 12 、56. 53、56. 66 、分
别为其 2位 、 3位 、 4位 、 5位取代-OCH3 伯碳峰;
δ180. 46为羰基碳峰。
5　结果与讨论
晶体 Ⅰ 、Ⅱ的分子组成和结构鉴定分别为:
Ⅰ :1, 3-二羟基-4, 5, 8-三甲氧基口山酮
1, 3-dihydroxy-4, 5, 8-trim e thoxyxanthone
Ⅱ:1-二羟基-2, 3, 4, 8-四甲氧基口山酮
h-hydroxy-2, 3, 4, 8-tetram e thoxyxanthone
图 2　从花锚中分离得到的两种口山酮的结构
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2006年增刊 张德等:用超声法从花锚中提取口山酮类化合物
　　据现有文献[ 2, 5]报道 ,从花锚中已分离出同时
含有羟基和甲氧基的口山酮衍生物有 10多种 ,用溶
剂浸取法每千克中提取的单一成分均不超过
100mg。而本文采用超声法提取 , 每千克中提取的
单一成分为 1. 523g、1. 660g,不仅使用设备简单 ,操
作方便 、而且产率高 、生产成本低 ,具有节能 、无毒等
绿色环保特点。因此对花锚的成分及其药用价值的
开发研究 ,具有十分重要的意义 。
参 考 文 献
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大黄降脂素. 天然产物研究与开发 , 2005, 17(2):217 ～ 219.
4　谢晶曦 , 常俊标 , 王绪明. 红外光谱在有机化学和药物化学中的
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5　张德,祝亚非 ,林少琨. 中草药 , 2003, 1:9～ 11.
(上接第 471页)
图 5　培养基初始 pH值与黄原胶降解酶生产能力的相互
关系
图 6　XT11菌的黄原胶降解酶生产进程曲线
降 ,而黄原胶降解酶活力逐渐上升 ,二者几乎是同步
变化 ,说明 XT11菌生长过程中分泌胞外降解酶将
黄原胶降解 ,提供生长所需要的能量 。
上述实验可以确定 Microbacterium sp. XT11菌
的最适培养基组成为:0. 3%黄原胶和 0. 3%酵母浸
粉的基础培养基 (pH7. 0), 培养条件为 30℃摇床
150 r /m in培养 20 ～ 24h。
参 考 文 献
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2　AyersAR, Ebel J, Valen tB. P lan t Physiol, 1976, 57:760～ 765.
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