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火绒草中酚类成分的分离与鉴定



全 文 :收稿日期: 2011-12-15
作者简介:曹跃( 1988-) ,女( 汉族) ,辽宁沈阳人,硕士,主要从事中药有效成分提取分离,Tel. 15998452608,E-mail
caoyue0412@ 126. com ; * 通讯作者:许枬( 1968-) ,女( 汉族) ,辽宁丹东人,博士,副教授,主要从事中药有效成分及
活性研究,Tel. 0411-87586014,E-mail xudanbs@ 163. com。
文章编号: 1006-2858( 2012) 08-0606-03
火绒草中酚类成分的分离与鉴定
曹 跃,王 丽,陈昱竹,任国杰,许 枬*
( 辽宁中医药大学 药学院,辽宁 大连 116600)
摘要: 目的 对火绒草的化学成分进行分离与鉴定。方法 应用硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶柱色谱和
高效液相制备色谱分离纯化,根据理化性质和波谱数据确定化合物的结构。结果 从火绒草中分离
得到 10 个化合物,分别鉴定为咖啡酸乙酯( ethyl caffeate,1 ) 、芹菜素( apigenin,2 ) 、对羟基苯甲酸
( P-hydroxybenzoic acid,3) 、原儿茶醛 ( protocatechuic aldehyde,4 ) 、原儿茶酸( protocatechuic acid,
5) 、咖啡酸( caffeic acid,化合物 6) 、槲皮素( quercetin,7) 、木犀草素( luteolin,8) 、对羟基桂皮酸( p-
hydroxy cinnamic acid,9) 、阿魏酸( ferulic acid,10) 。结论 化合物 1-3、8 首次从火绒草中分离得到,
化合物 1-3 为首次从火绒草属植物中分离得到。
关键词: 火绒草; 化学成分; 分离鉴定
中图分类号: R 284. 1 文献标志码: A
火 绒 草 ( Leontopodium leontopodioides
( Willd. ) Beauv. ) 别名薄雪草、老头草、老头艾、
小矛香艾、火绒蒿、大头矛香、白艾、棉花团花等,
为菊科火绒草属植物火绒草的干燥全草,民间用
于治疗急慢性肾炎、尿道炎、蛋白尿、血尿以及风
热感冒,创伤出血等多种疾病[1]。我国火绒草资
源非常丰富,主要分布在东北、西北、华北及青藏
高原等地。现代临床和药效学研究表明,火绒草
的降血糖和清除尿蛋白作用明显[2]。老头草对
基质金属蛋白酶活性的抑制影响实验证明老头草
能够较强的抑制 MMPs 活性,且存在剂量依赖关
系[3]。为了深入开发利用火绒草的药物资源,国
内外学者已对火绒草属的火绒草、高山火绒草,香
芸火绒草、黄白火绒草、华火绒草、长叶火绒草等
多种植物的化学成分进行研究[4],分离得到萜
类、黄酮、甾体和多糖等成分,为火绒草的药效物
质基础研究奠定了良好的基础。本文作者在深入
研究火绒草治疗蛋白尿的机制同时,对火绒草的
化学成分进行系统研究,分离得到 10 个化合物,
分别鉴定为咖啡酸乙酯( ethyl caffeate,1 ) 、芹菜
素( apigenin,2) 、对羟基苯甲酸( P-hydroxybenzoic
acid,3) 、原儿茶醛 ( protocatechuic aldehyde,4 ) 、
原儿茶酸( protocatechuic acid,5) 、咖啡酸( caffeic
acid,6) 、槲皮素 ( quercetin,7 ) 、木犀草素 ( luteo-
lin,8 ) 、对羟基桂皮酸( p-hydroxycinnamic acid,
9) 、阿魏酸( ferulic acid,10) 。
1 仪器与材料
Agilent 1100 型高效液相色谱仪 ( 美国 Agi-
lent公司) ,BUKER Avance 600 型核磁共振谱仪
( 瑞士 Bruker 公司) ,Agilent 1100 型液质联用色
谱仪( 美国 Agilant公司) 。
Sephadex LH-20 ( 瑞士 Pharmaeia 公司 ) ,柱
层硅胶( 45 ~ 75 μm,青岛海洋化工厂生产) ,其他
所用试剂均为分析纯。
火绒草采集于辽宁新民县,经辽宁中医药大
学王冰教授鉴定为火绒草( Leontopodium leontop-
odioides( Willd. ) Beauv. ) 。
2 提取与分离
取火绒草 10 kg,以 8 倍量的体积分数为
70%的乙醇提取 2 次,滤过,滤液减压回收乙醇,
得总浸膏 568 g,加水混悬,依次采用氯仿、乙酸乙
酯、正丁醇进行萃取。取乙酸乙酯提取物165 g,
经硅胶( 硅胶粒径为 45 ~ 75 μm ) 柱色谱分离,以
氯仿-丙酮梯度洗脱( 体积比为 100∶ 1→10∶ 1) ,共
得 4 个流分。其中氯仿-丙酮( 体积比为 100 ∶ 1 )
洗脱部分为流分 1,氯仿-丙酮( 体积比为 50∶ 1) 洗
第 29 卷 第 8 期
2 0 1 2 年 8 月
沈 阳 药 科 大 学 学 报
Journal of Shenyang Pharmaceutical University
Vol. 29 No. 8
Aug. 2012 p. 606
DOI:10.14066/j.cnki.cn21-1349/r.2012.08.003
脱部分为流分 2,氯仿-丙酮( 体积比为 20∶ 1) 洗脱
部分为流分 3,氯仿-丙酮( 体积比为10∶ 1 ) 洗脱部
分为流分 4。流分 1 经硅胶柱色谱,以环己烷-丙
酮( 体积比为 50 ∶ 1 ) 洗脱,得化合物 1 ( 20 mg ) 。
流分 2 经 Sephadex LH-20 柱色谱脱去杂质,再经
硅胶柱色谱,以环己烷-丙酮( 体积比为 20 ∶ 1 ) 洗
脱,分别得到化合物 2 ( 30 mg ) 、3 ( 11 mg ) 、4
( 10 mg ) 、5( 12 mg ) 、6( 11 mg ) 。流分 3 经 Seph-
adex LH-20 脱色,硅胶柱色谱分离,再经高效液
相色谱制备,得化合物 7 ( 15 mg ) 、8 ( 15 mg ) 、9
( 10 mg ) 、10( 12 mg ) 。
3 结构鉴定
化合物 1: 白色粉末,三氯化铁显蓝色。
1H-NMR( 600 MHz,CD3OD ) δ: 7. 52 ( 1H,d,J =
15. 6 Hz,H-7) ,6. 23 ( 1H,d,J = 15. 6 Hz,H-8 ) 为
反式双键上质子信号。 δ: 7. 03 ( 1H,d,J =
1. 8 Hz,H-2) 、6. 77( 1H,d,J = 8. 4 Hz,H-5) 、6. 92
( 1H,dd,J = 1. 8、8. 4 Hz,H-6 ) 为苯环上 ABX 偶
合系统特征质子信号。δ: 4. 18 ( 2H,q,J = 6. 6
Hz,H-2) 、1. 27 ( 3H,t,J = 6. 6 Hz,H-1) 为氧乙
基质子信号。 13C-NMR ( 150 MHz,CD3OD ) δ:
168. 0( C-9) 、148. 1( C-7) 、126. 4( C-1) 、113. 9( C-
2) 、145. 3 ( C-3,4 ) 、115. 1 ( C-5 ) 、121. 6 ( C-6 ) 、
113. 8( C-8 ) 、60. 1 ( C-2) 、13. 2 ( C-1) 。该化合
物的光谱数据与文献[5]中的咖啡酸乙酯对照,
基本一致,故鉴定该化合物为咖啡酸乙酯( ethyl
caffeate) 。
化合物 2: 淡黄色粉末,三氯化铁显棕色,盐
酸-镁粉反应呈红色。1H-NMR ( 600 MHz,DM-
SO-d6 ) δ6. 78( 1H,s) 为黄酮类化合物H-3 特征质
子信号,δ12. 9 ( 1H,s) 为5-OH 质子信号,δ: 7. 92
( 2H,d,J = 8. 4 Hz ) 、6. 92( 2H,d,J = 8. 4 Hz ) 为 B
环上 AA BB偶合系统的质子信号,说明该化合
物 4 位被取代,δ: 6. 19 ( 1H,d,J = 2. 4 Hz ) 、6. 48
( 1H,d,J = 2. 4 Hz ) 为H-6 和H-8 信号。13C-NMR
( 150 MHz,DMSO-d6 ) δ: 164. 6 ( C-2 ) 、103. 3 ( C-
3) 、182. 2( C-4 ) 、161. 6 ( C-5 ) 、99. 3 ( C-6 ) 、164. 2
( C-7) 、94. 4 ( C-8 ) 、157. 8 ( C-9 ) 、104. 2 ( C-10 ) 、
121. 6( C-1) 、161. 9 ( C-4) 、128. 9 ( C-2,6) 、
116. 4( C-3,5) 。该化合物的光谱数据与文献
[6]中的芹菜素对照,基本一致,故鉴定该化合物
为芹菜素( apigenin) 。
化合物 3: 白色粉末,三氯化铁显棕红色,溴
酚蓝显黄色。 ESI-MS m/z: 137[M - 1]-。
1H-NMR( 600 MHz,DMSO-d6 ) δ: 8. 02( 1H,d,J =
8. 4 Hz,H-2,6) 、6. 91( 1H,d,J = 8. 4 Hz,H-3,5) 。
该化合物的光谱数据与文献[7]中的对羟基苯甲
酸对照,基本一致,故鉴定该化合物为对羟基苯甲
酸( P-hydroxybenzoic acid) 。
化合物 4: 白色粉末,三氯化铁显蓝色。
1H-NMR ( 600 MHz,CD3OD ) δ: 9. 59 ( 1H,s,-
CHO) 、7. 21 ( 1H,brs,H-2 ) 、7. 20 ( 1H,brd,J =
7. 8 Hz,H-6 ) 、6. 81 ( 1H,d,J = 7. 8 Hz,H-5 ) 。
13C-NMR ( 150 MHz,CD3OD ) δ: 191. 6 ( -CHO ) 、
125. 0( C-1) 、114. 8( C-2) 、145. 8( C-3) 、152. 4( C-
4) 、113. 9( C-5 ) 、129. 4 ( C-6 ) 。该化合物的光谱
数据与文献[8]中的原儿茶醛对照,基本一致,故
鉴定该化合物为原儿茶醛 ( protocatechuic alde-
hyde) 。
化合物 5: 白色粉末,三氯化铁显蓝色,溴酚
蓝 显 黄 色。 ESI-MS m/z: 153 [M - 1]-。
1H-NMR( 600 MHz,CD3OD ) δ: 7. 46 ( 1H,d,J =
1. 8 Hz,H-2 ) 、7. 44 ( 1H,dd,J = 1. 8、8. 4 Hz,H-
6) 、6. 81( 1H,d,J = 8. 4 Hz,H-5) 。该化合物的光
谱数据与文献[9]中的原儿茶酸对照,基本一致,
故鉴定该化合物为原儿茶酸 ( protocatechuic
acid) 。
化合物 6: 白色粉末,三氯化铁显蓝色,溴酚
蓝显黄色。 1H-NMR ( 600 MHz,DMSO-d6 ) δ:
7. 42( 1H,d,J = 15. 6 Hz,H-7 ) 、6. 18 ( 1H,d,J =
15. 6 Hz,H-8 ) 、7. 03 ( 1H,brs,H-2 ) 、6. 96 ( 1H,
brd,J = 7. 8 Hz,H-6) 、6. 77 ( 1H,d,J = 7. 8 Hz,H-
5) 。13C-NMR ( 150MHz,DMSO-d6 ) δ: 168. 4 ( C-
9) 、148. 6( C-7) 、126. 1( C-1) 、115. 7( C-2) 、146. 0
( C-3) 、145. 0 ( C-4 ) 、115. 7 ( C-5 ) 、121. 6 ( C-6 ) 、
115. 1( C-8) 。该化合物的光谱数据与文献[10]
中的咖啡酸对照,基本一致,故鉴定该化合物为咖
啡酸( caffeic acid) 。
化合物 7: 黄色粉末,三氯化铁显蓝色。
1H-NMR( 600 MHz,DMSO-d6 ) δ: 12. 5 ( 1H,s) 为
A 环 5 位羟基质子特征信号。δ: 7. 68 ( 1H,d,J =
2. 4 Hz,H-2) 、7. 54 ( 1H,dd,J = 2. 4、8. 4 Hz,H-
6) 、6. 89( 1H,d,J = 2. 4 Hz,H-5) ,为 B 环 ABX
偶合系统特征质子信号。δ: 6. 19 ( 1H,d,J =
1. 8 Hz ) 、6. 41 ( 1H,d,J = 1. 8 Hz ) 分别为H-6 和
H-8 的信号。13C-NMR ( 150 MHz,DMSO-d6 ) δ:
147. 2( C-2) 、136. 2( C-3) 、176. 3( C-4) 、156. 6( C-
706第 8 期 曹 跃等:火绒草中酚类成分的分离与鉴定
5) 、98. 6 ( C-6 ) 、164. 3 ( C-7 ) 、93. 8 ( C-8 ) 、161. 2
( C-9 ) 、103. 5 ( C-10 ) 、122. 4 ( C-1) 、115. 5 ( C-
2) 、145. 5 ( C-3) 、148. 1 ( C-4) 、116. 0 ( C-5) 、
120. 4( C-6) 。该化合物的光谱数据与文献[11]
中的槲皮素对照,基本一致,故鉴定该化合物为槲
皮素( quercetin) 。
化合物 8: 黄色粉末,三氯化铁显蓝色。
1H-NMR( 600 MHz,DMSO-d6 ) δ6. 66( 1H,s) 为黄
酮类化合物3-H 特征质子信号,δ12. 97 ( 1H,s) 为
A 环 5 位羟基质子特征信号,δ: 7. 41 ( 1H,d,J =
1. 8 Hz,H-2) 、6. 89 ( 1H,d,J = 8. 4 Hz,H-5) 、
7. 41( 1H,dd,J = 1. 8、8. 4 Hz,H-6) 为 B 环 ABX
偶合系统特征质子信号,δ: 6. 19 ( 1H,d,J =
1. 8 Hz ) 、6. 44( 1H,d,J = 1. 8 Hz ) 为H-6 和 H-8
信号。13C-NMR ( 150 MHz,DMSO-d6 ) δ: 164. 3
( C-2) 、104. 1 ( C-3 ) 、182. 1 ( C-4 ) 、161. 9 ( C-5 ) 、
99. 3( C-6 ) 、164. 6 ( C-7 ) 、94. 3 ( C-8 ) 、157. 7 ( C-
9) 、103. 3 ( C-10 ) 、122. 0 ( C-1) 、113. 8 ( C-2) 、
146. 2( C-3) 、150. 1 ( C-4) 、116. 5 ( C-5) 、119. 4
( C-6) 。该化合物的光谱数据与文献[12]中的
木犀草素对照,基本一致,故鉴定该化合物为木犀
草素( luteolin) 。
化合物 9: 白色粉末,三氯化铁显棕红色,溴
酚蓝显黄色。1H-NMR ( 600 MHz,DMSO-d6 ) δ:
7. 45( 1H,d,J = 16. 2 Hz,H-7 ) 、6. 28 ( 1H,d,J =
16. 2 Hz,H-8 ) 为反式双键上质子信号。δ: 7. 49
( 2H,d,J = 9. 0 Hz,H-2,6 ) 、6. 79 ( 2H,d,J =
9. 0 Hz,H-3,5 ) 为苯环质子信号。 13C-NMR
( 150 MHz,DMSO-d6 ) δ: 168. 6 ( C-9 ) 、125. 8 ( C-
1) 、130. 4 ( C-2,6) 、116. 2 ( C-3,5) 、160. 0 ( C-4 ) 、
144. 0( C-7) 、116. 6( C-8) 。该化合物的光谱数据
与文献[13]中的对羟基桂皮酸对照,基本一致,
故鉴定该化合物为对羟基桂皮酸( p-hydroxy cin-
namic acid) 。
化合物 10: 白色粉末,三氯化铁显棕红色,溴
酚蓝显黄色。1H-NMR ( 600 MHz,DMSO-d6 ) δ:
7. 47( 1H,d,J = 15. 6 Hz,H-8 ) 、6. 35 ( 1H,d,J =
15. 6 Hz,H-7 ) 为反式双键上质子信号。δ: 7. 27
( 1H,d,1. 8 Hz,H-2 ) 、7. 06 ( 1H,dd,J = 1. 8、
8. 4 Hz,H-6) 、6. 79 ( 1H,d,J = 8. 4 Hz,H-5 ) 为苯
环 ABX 偶合系统特征质子信号,δ3. 81 ( 3H,s) 为
甲氧基质子信号。13C-NMR ( 150 MHz,DMSO-
d6 ) δ: 168. 1 ( C-9 ) 、125. 9 ( C-1 ) 、115. 9 ( C-2 ) 、
149. 1( C-3) 、148. 0( C-4) 、115. 6( C-5) 、122. 8( C-
6) 、144. 4 ( C-7 ) 、111. 2 ( C-8 ) 、55. 7 ( -OCH3 ) 。该
化合物的光谱数据与文献[14]中的阿魏酸对照,
基本一致,故鉴定该化合物为阿魏酸 ( ferulic
acid) 。
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Gene inactivation of nshA in Streptomyces actuosus
and its effect on nosiheptide fermentation
TIAN Xiao-yao,LI Dan,CHEN Guang,TIAN Wei,HE Jian-yong*
( School of Life Science and Biopharmaceutics,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110016,China)
Abstract: Objective To investigate the effect of gene inactivation of nshA in Streptomyces actuosus on nosi-
heptide fermentation.Methods nshA gene was inactivated by overlap extension PCR( Gene splicing by over-
lap extension PCR,SOE-PCR) ; an E. coli-streptomyces shuttle plasmid pSH03 containing inactive nshA gene
was constructed and introduced into Streptomyces actuosus through conjugal transfer. The nshA gene in the
chromosome was replaced by the inactive nshA gene in the plamid pSH03 through double crossover. Nosi-
heptide fermentatiom was conducted by shaking flask method and nosiheptide titer was determined by
HPLC. Results The fermentation yield of nosiheptide by recombinant strain was obviously higher than the
fermentation yield of control strain. Conclusions nshA gene has a negative effect on nosiheptide biosynthe-
sis. The inactivation of nshA gene are favorable to the expression of nosiheptide biosynthesis genes,therefore
the nosiheptid fermentation yield by recombinant strain is improved obviously.
Key words: Streptomyces actuosus; nosiheptide; nshA gene;

gene engineering strain
( 上接第 608 页)
Isolation and identification of phenols constituents
from whole plant of Leontopodium leontopodioides
CAO Yue,WANG Li,CHEN Yu-zhu,REN Guo-jie,XU Nan*
( College of Pharmacy,Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,Dalian 116600,China)
Abstract: Objective To isolate and identify the chemical constituents from whole plant of Leontopodium le-
ontopodioides.Methods Compounds were isolated and purified on the silica gel,sephadex LH-20 chromato-
graph and RP-HPLC. The structures of chemical compounds were elucidated on the basis of spectra data. Re-
sults Ten compounds were identified as ethyl caffeate( 11) ,apigenin( 2) ,p-hydroxybenzoic acid( 3) ,proto-
catechuic aldehyde( 4) ,protocatechuic acid( 5) ,caffeic acid( 6) ,quercetin( 7) ,luteolin( 8) ,p-hydroxy cin-
namic acid( 9) and ferulic acid( 10) ,respectively. Conclusions Compounds 1-3,8 are isolated from L. leon-
topodioides for the first time,and compounds 1-3 are purified from Leontopodium for the first time.
Key words: Leontopodium leontopodioides; chemical constituent; structure elucidation
936第 8 期 田晓垚等: 活跃链霉菌 nshA 基因失活对那西肽发酵的影响