全 文 ：菘蓝根化学成分研究
裴 毅 1 ,聂江力 1＊ ,韩英梅 2 ,王栋 3　
(1.天津农学院园艺系 ,天津 300384;2.天津药物研究院 ,天津 300193;3.黑龙江中医药大学药学院 ,黑龙江哈尔滨 150040)
摘要　[目的 ]探讨十字花科植物菘蓝根的化学成分。 [方法]采用柱色谱对菘蓝根进行分离和精制 ,并通过理化性质和波谱分析方法
鉴定化合物结构。 [结果]从菘蓝根中分离得到 7个化合物 ,分别鉴定为 1-甲氧基-3-乙酸基吲哚(Ⅰ)、胡萝卜苷(Ⅱ)、腺苷(Ⅲ)、棕榈酸
(Ⅳ)、β-谷甾醇(Ⅴ)、靛蓝(Ⅵ )、靛玉红(Ⅶ ),其中化合物(Ⅰ)为首次从菘蓝根中分得。 [结论]为菘蓝的研究和应用提供了参考。
关键词　菘蓝根;化学成分;1-甲氧基-3-乙酸基吲哚
中图分类号　S567　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2011)25-15258-02
基金项目　天津市科技计划项目(10ZHXHNC8400, 10ZHXHNC06400);
天津农学院科技发展基金项目(2008D033)。
作者简介　裴毅(1971-),男 ,黑龙江哈尔滨人 , 副教授 ,博士 ,从事药
用植物和经济植物资源开发利用研究 , E-mail:pe0831@
126.com。 ＊通讯作者 , 副教授 ,博士 ,从事植物学 、植物资
源学和药用植物学研究 , E-mail:njlnie@ 126.com。
收稿日期　 2011-06-01
　　菘蓝(IsatisindigoticaFort.)为十字花科菘蓝属(Isatis)
植物。 《中国药典 》2005年版规定:菘蓝的干燥根作板蓝根
入药;菘蓝的干燥叶作大青叶入药。板蓝根和大青叶是常用
中药 ,具有清热解毒 、凉血利咽的功效 ,广泛应用于流行性腮
腺炎 、流行性乙型脑炎 、流行性感冒 、乙肝等病毒性疾病的防
治 [ 1] 。研究表明 ,其水溶性成分具有较强的抗菌 、抗病毒 、抗
内毒素作用 [ 2-3] 。在质量控制方面 ,无论是药材还是制剂 ,
到目前为止仍用靛玉红 、靛蓝作为含量测定的指标 ,而靛玉
红和靛蓝本身并无上述功能。迄今为止菘蓝根中的有效成
分尚未完全确定。鉴于此 ,笔者对菘蓝根的化学成分进行了
系统研究 ,旨在为菘蓝的研究和应用提供参考。
1　材料与方法
1.1　材料
1.1.1　植物材料。试验用板蓝根药材经鉴定为十字花科菘
蓝(IsatisindigoticaFort.)的干燥根 。
1.1.2　主要试剂与仪器。柱色谱用硅胶(60 ～ 100、200 ～ 300
目)、薄层色谱用硅胶(硅胶 G、硅胶 H)和低压柱色谱用硅胶
(硅胶 H)均为山东青岛海洋化学厂生产;分离用甲醇 、氯仿 、
丙酮 、正丁醇 、乙酸乙酯等均为工业试剂;薄层板(硅胶 G-
CMC)为自制。核磁共振谱仪为 BrukerAvanceAV400型超
导傅里叶变换核磁共振谱仪;ESI-MS为 FinniganMATLCQ质
谱仪。
1.2　方法
1.2.1　提取与分离 。将干燥的板蓝根 10 kg用 70%乙醇加
热回流 2次 ,每次 2 h,滤过 ,回收乙醇 ,得浸膏 2 880g。将浸
膏分散于水中成悬浮液 ,分别用石油醚 、乙酸乙酯 、正丁醇进
行萃取 ,每次萃取 4次 ,得石油醚部分浸膏 18.5g、乙酸乙酯
部分浸膏 49.0g和正丁醇部分浸膏 74.5 g。分别将乙酸乙
酯部分浸膏进行硅胶柱色谱 ,以氯仿 -甲醇溶剂系统梯度洗
脱 ,洗脱液经薄层色谱检识后成分相近者合并 ,然后反复采
用常压柱 、低压柱 、SephadexLH-20等进行洗脱 ,最后得到化
合物 1 ～7。
1.2.2　分析方法。通过理化性质和波谱分析方法对 7个化
合物进行结构鉴定。
2　结果与分析
2.1　化合物 1　白色粉末(结晶), Dragendorf反应阳性。
ESI-MS:205.3(M+),分子量为 205。1HNMR(MeOD):δ7.34,
(1H, s, 2-H), δ7.56(1H, dd, J=7.8Hz, 0.8Hz, 4-H), δ7.20
(1H, td, J=7.8Hz, 0.8Hz, 5-H), δ7.06(1H, td, J=7.8Hz,
0.8Hz, 6-H), δ7.39(1H, dd, J=7.8Hz, 0.8Hz, 7-H), δ3.61
(2H, d, J=0.8Hz, CH2 ), δ4.06(3H, s, OCH3 )。13 C-NMR
(MeOD):123.6(C-2), 106.6(C-3), 125.1(C-4a), 120.0(C-
4), 123.6(C-5), 120.8(C-6), 109.2(C-7), 133.9(C-7a), 33.1
(-CH2-), 177.2(-COOH), 66.2(OCH3)。
ESI-MS在 m/z205.3处可见 M+离子峰 ,表明其分子量
为 205, 结合 1HNMR和 13 CNMR谱 可推 测分 子式 为
C11 H11NO3;在 13C-NMR谱中给出 δ177.2羰基信号 ,提示可能
含有羧基。
芳环部分 δ7.56(1H, dd, J=7.8Hz, 0.8Hz)信号应归属
为 H-4,其 dd峰和 J为 7.8 Hz和 0.8Hz表明其与 H-5是邻
位和 H-6是间位的关系;归属于 C-7质子的 δ7.39(1H, dd,
J=7.8 Hz, 0.8 Hz)信号也是如此。利用 HSQC谱确定与二
者相对应的碳信号分别位于 δ120.0和 109.2处 。δ7.20
(1H, td, J=7.8 Hz, 0.8 Hz)信号应为 H-5,裂分峰形及 J值
7.8Hz表明其与 H-4和 H-6的邻位关系 , J值 0.8 Hz又证明
了其与 H-7的间偶关系。归属于 H-6的 δ7.06信号道理同
上。HSQC谱确定与二者相对应的碳信号分别位于 δ123.6
和 120.8处。芳环上 4个质子的准确归属同时由化合物 1
的1 H-1HCOSY和 HMBC谱进一步得到确证。
1H-NMR谱中 δ3.61为 2H,其对应碳信号为 δ33.1,
由1 HMBC谱可知为乙酸基上 CH2 ,同时又由其与 C-4a的远
程相关证实其连于 C-3上 ,进而证明 δ7.34(1H, s)信号应归
属于 C-2上质子。
δ4.06为甲氧基信号 ,对应碳信号为 δ66.2。由 HMBC
谱可知其与所有碳均不相关 ,推测该甲氧基应连于 N上。
ESI-MS谱中 m/z160处出现的离子峰为该化合物脱去
N-O-CH3的碎片离子峰 ,进一步证明甲氧基连于 N上。
综上分析 ,鉴定化合物 1为 1-甲氧基 -3-乙酸基吲哚(1-
methoxy-3-aceticacidindole)。HMBC相关关系见图 1。
该化合物虽然通过文献检索查出 ,但尚未查到原文。该
研究目前为第 2个分离出该化合物的报告 ,在菘蓝中为首次
分离并鉴定的化合物。此前 ,薛多清等 [ 4]曾在板蓝根中发现
责任编辑　乔利利　责任校对　傅真治安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2011, 39(25):15258-15259
1-甲氧基-3-乙腈基吲哚。
图 1　化合物 1的HMBC相关关系
2.2　化合物 2　白色晶体 , Liebermann-Burchard和 Molish反
应均呈阳性 ,结合碳谱和氢谱数据 ,提示其可能为甾体苷类
化合物。经水解薄层检识 ,分子中糖基部分仅含 D-葡萄
糖 。1HNMR中有 δ0.64(3H, s), 0.78(3H, d, J=7.2 Hz),
0.81(3H, t, J=7.2 Hz), 0.83(3H, d, J=6.8 Hz), 0.88(3H,
d, J=6.4 Hz), 0.95(3H, s)可见该化合物有 6个甲基信号
峰 ,符合 β-谷甾醇中 CH3峰数 。该化合物氢谱 δ4.21(1H, d,
J=7.6Hz)为葡萄糖端基 H信号 ,由 J值可见糖苷的构型为
β构型。13CNMR谱显示该化合物有 35个碳 ,符合 β-谷甾醇
-葡萄糖苷的碳数 ,双键上 2个碳原子信号分别出现在
δ140.4和 121.2处 ,应分别为 C-5和 C-6的碳信号 , δ76.7处
为 C-3羟基成苷的碳信号 , δ100.8为糖上端基碳信号 。与
文献 [ 5]对照 ,其碳谱 、氢谱数据与胡萝卜苷的数据基本一致 。
故鉴定化合物 2为胡萝卜苷(Daucosterol)。
2.3　化合物 3　白色无定形粉末 ,易溶于水 、甲醇 ,难溶于丙
酮 。改良碘化铋钾(Dragendorf)反应阳性 , Molish反应呈紫
色环。1 H-NMR(DMSO-d6):δ8.33(1H, s, H-2), δ8.12(1H, s,
H-8), δ7.31(2H, s, H-4)。δ3.54(m)、3.66(m)、3.95(m)、
4.13(m)、4.60(m)。13 C-NMR(DMSO-d6):δ156.1(C-6),
152.3(C-2), 149.0(C-4), 139.9(C-8), 119.3(C-5), 87.9(C-
1′), 85.9(C-4′), 73.4(C-2′), 70.6(C-3′), 61.6(C-5′)。
化合物 3酸水解反应后经薄层色谱检出 D-核糖。 Dra-
gendorf反应阳性可能为生物碱类;Molish反应呈紫色环 ,酸
水解反应后经薄层色谱检出 D-核糖 ,应为连有核糖的生物碱
苷类。
1 H-NMR谱解析:δ8.33(1H, s)和 δ8.12(1H, s)处的信
号分别归属于烯氢信号;δ7.31(2H, s)处出现氨基氢信号 ,应
为连于芳环或双键上的 NH2质子。δ5.86(1H, d, J=6.4Hz)
处观察到核糖端基质子信号 ,由其偶合常数可知核糖苷键为
β构型。δ3.54(m)、3.66(m)、3.95(m)、4.13(m)、4.60(m)
应为核糖上其余 4个氢质子。
13C-NMR谱解析:共出现 10个碳信号 。除去 5个归属
于核糖基的碳信号(δ87.9、85.9、73.4、70.6、61.7)外 ,其余 5
个碳信号为苷元碳信号 。碳谱其余 δ119.3、139.9、149.0、
152.3、156.1的 5个碳为芳香碳 ,结合氢谱中的 2个孤立芳
香质子信号和 1个连于芳环或双键上的伯胺质子 ,及分子中
有 5个 N原子 ,解析该苷的苷元应为腺嘌呤 。经与文献对
照 [ 6] ,波谱数据基本一致 ,确定该化合物为腺苷(Adenosine)。
2.4　化合物 4　白色蜡状固体(氯仿),溴甲酚氯试剂反应
阳性。13 CNMR谱数据中给出的 δ179.7为羰基峰 ,其余碳的 δ
值都集中于 δ14 ～ 34,说明该化合物为脂肪酸类化合物。
ESI-MS数据显示该化合物分子量为 256,推测分子式为
C16 H32O2。1 HNMR(CDCl3)谱中 , δ0.88(3H, t, J=6.8Hz)为端
基甲基氢信号 , δ11.2(H, brs)为羧基质子信号。1HNMR中除
甲基氢外 ,给出 14个 CH2氢信号 ,说明该脂肪酸为 16个碳。
13CNMR(CDCl3)中给出 δ179.7峰 ,应为羧基中的羰基信号 ,
δ14.1为端基甲基碳信号。以上数据与文献 [7]报道的棕榈
酸的数据基本一致 。故鉴定化合物 4为棕榈酸(Plamitic
acid)。
2.5　化合物 5　白色针晶(氯仿), Liebermann-Burchard反应
呈阳性 ,符合甾体类化合物化学反应特征 。与文献 [ 8]对照 ,
其数据与 β-谷甾醇的数据基本一致 。故鉴定化合物 5为 β-
谷甾醇(β-sitosterol)。
2.6　化合物 6　蓝紫色粉末 ,具有升华性。 MSm/z:263[ M
+H] +,分子量为 262。改良碘化铋钾反应阳性。与文献 [ 9]
对照 ,鉴定该化合物为靛蓝(Indigotin)。
2.7　化合物 7　紫红色细针晶 ,具有升华性。ESI-MS的 M+
262,给出分子量为 262,推测分子式为 C16 H10 N2O2 。熔点:
348～ 350 ℃。与文献 [ 9]对照 ,鉴定该化合物为靛玉红(In-
dirubin)。
3　结论
通过对菘蓝根化学成分的提取与分离 ,共得到 14个单
体化合物 ,通过光谱数据分析及化学方法等从中鉴定了 7个
化合物结构 ,分别为 1-甲氧基-3-乙酸基吲哚(1-methoxy-3-
aceticacidindole,Ⅰ)、胡萝卜苷(Daucosterol,Ⅱ)、腺苷(Adeno-
sine, Ⅲ)、棕榈酸(Plamiticacid, Ⅳ)、β-谷甾醇(β-sitosterol,
Ⅴ)、靛蓝(Indigotin, Ⅵ )和靛玉红(Indirubin, Ⅶ ),其中 1-甲氧
基-3-乙酸基吲哚为首次从菘蓝分离并得到鉴定的化合物 。
参考文献
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1525939卷 25期　　　　　　　　　　　　　　　　　　　裴毅等　菘蓝根化学成分研究