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Phenolic Compounds from Pods of Leucanea leucocephala

银合欢豆荚中的酚类化学成分



全 文 :银 合 欢[Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit]
为含羞草科(Mimosaceae)银合欢属植物,原产墨西
哥南部,在热带和亚热带地区广泛栽培[1]。银合欢
生长速度非常快,并且是一种高效固氮植物,其叶
具有清热解毒、消食解渴开胃的功效,海南及广西
民间常用作茶饮[2]。银合欢种子和叶具有降血糖
作用,并且银合欢的提取物具有杀虫作用,但具体
活性物质不详[3–4]。目前对银合欢的研究主要集中
在生物学和农业方面,有关其化学成分则少有报
道,已报道的化学成分包括含羞草素、三十一烷醇、
十八烷酸、β-谷甾醇、胡萝卜苷、槲皮素-3-O-α-L-
鼠李糖甙、槲皮素-3-O-α-L-阿拉伯糖甙、杨梅素-3-
O-α-L-鼠李糖甙[2–5]。为了明确银合欢豆荚的药用
潜质,我们对银合欢豆荚的化学成分进行了研究,
收稿日期: 2013–12–05    接受日期: 2014–01–09
基金项目: 国家自然科学基金项目(31270406);中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2-YW-Z-0804);中国科学院仪器设备功能开发项
目(YG2012050)资助
作者简介: 雷婷,女,硕士研究生,研究方向为生物有机化学。E-mail: 834802228@qq.com
* 通讯作者 Corresponding author. E-mail: jwtan@scbg.ac.cn
热带亚热带植物学报 2014, 22(5): 502 ~ 506
Journal of Tropical and Subtropical Botany
银合欢豆荚中的酚类化学成分
雷婷1,2, 徐巧林3, 周忠玉1, 谭建文1*, 贾永霞1
(1. 中国科学院华南植物园,中国科学院植物资源保护与可持续利用重点实验室,广州 510650; 2. 中国科学院大学,北京 100049; 3. 广东省林业
科学研究院生物技术部,广州 510520)
摘要: 为探讨银合欢(Leucaena leucocephala)的化学成分,从银合欢豆荚乙醇提取物中分离得到 7 个酚类化合物,经过波谱分
析,鉴定为原儿茶酸乙酯 (1)、丁香酸 (2)、3-羟基-1-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷-1-酮 (3)、咖啡酸甲酯 (4)、(Z)-对香豆醛 (5)、3-
甲氧基-4-羟苯丙烷-7,8,9-三醇 (6)、愈创木基甘油-8-O-4′-芥子醇醚 (7)。所有化合物均为首次从该植物中分离得到。化合物 1
对大肠杆菌和鼠伤沙门氏菌有一定的抑制活性。
关键词: 银合欢; 酚类化合物; 抑菌活性
doi: 10.3969/j.issn.1005–3395.2014.05.012
Phenolic Compounds from Pods of Leucanea leucocephala
LEI Ting1,2, XU Qiao-lin3, ZHOU Zhong-yu1, TAN Jian-wen1*, JIA Yong-xia1
(1. Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Sustainable Utilization, South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences,
Guangzhou 510650, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Biotechnology Division, Guangdong Academy of
Forestry, Guangzhou 510520, China)
Abstract: In order to understand the chemical constituents of Leucanea leucocephala, seven phenolic compounds
were isolated from the ethanol extract of L. leucocephala pods. On the basis of spectral data, they were identified
as ethyl protocatechuate (1), syringic acid (2), 3-hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)propan-1-one (3),
caffeic acid methyl ester (4), (Z)-p-coumaric aldehyde (5), 3-methoxy-4-hydroxy-phenylpropane-7,8,9-trio1 (6),
and guaiacylglycerol-8-O-4′-(sinapyl alcohol) ether (7). All the compounds were obtained from L. leucocephala
for the first time. Compound 1 showed in vitro antibacterial activity against Escherichia coli and Salmonella
typhimurium strains.
Key words: Leucanea leucocephala; Phenolic compound; Antibacterial activity
第5期 503
以期为银合欢的开发利用提供依据。本文报道首
次从银合欢豆荚中分离得到的 7 个酚类化合物。
1 材料和方法
1.1 材料
银合欢[Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit.]
于 2012 年 7 月采自中国科学院华南植物园,材料
由本园邢福武研究员鉴定。柱色谱正相层析硅
胶为青岛海洋化工有限公司产品;反相层析硅胶
ODS-A (50 μm)为日本 YMC 公司生产;薄层色谱正
相硅胶板(HFGF254)为山东烟台江友硅胶开发有限
公司产品;凝胶 Sephadex LH-20 为瑞典 Amersham
Biosciences 公司生产。显色方法包括紫外荧光显
色(254 nm)、碘蒸气显色以及喷洒硫酸-乙醇溶液
(10∶90,V/V)加热显色。
1.2 仪器
减压浓缩采用日本东京理化公司 N-1000 旋转
蒸发仪、CCA-1110 循环式冷却箱和 SB-1000 电
热恒温水浴锅;HPLC 采用日本岛津公司 LC-20AT
型 液 相 色 谱 仪、SPD-M20A 检 测 器 和 Shim-Pack
PRC-ODS 色谱柱(粒径 5 μm, 孔径 12 nm, 250 mm ×
20 mm);中压半制备采用上海创新通恒有限公司
(Dr Flash-S)分离纯化系统;电喷雾质谱(ESI-MS)
为 MDS SCIEX API 2000LC/MS/MS 仪,以甲醇为
溶剂,直接进样测定;比旋光度用 Perkin-Elmer 341
旋光仪器测定;1H NMR 谱和 13C NMR 谱分别采用
Bruker DRX-400 核磁共振仪和 Bruker Avance 600
核磁共振仪,并以四甲基硅烷为内标测定。
1.3 提取和分离
银合欢豆荚(15 kg)用 95% 的乙醇浸提 4 次,每
次 3 d。乙醇浸提液减压浓缩后加水成悬浮液,用
石油醚、乙酸乙酯、正丁醇分别萃取,得到石油醚部
分、乙酸乙酯部分、正丁醇部分和水部分。
乙 酸 乙 酯 部 分(50 g)经 硅 胶 柱 层 析(200~300
目),以氯仿-甲醇(100∶1~0∶100)梯度洗脱,经 TLC
薄层层析检测合并主点相同的流分,得到 E1~E8
共 8 个 组 分。E3 组 分(2.5 g)经 中 压 ODS 反 相 硅
胶 柱 层 析(50 µm),以 甲 醇-水(20∶80~100∶0)梯
度 洗 脱,得 到 E3-1~E3-11 共 11 个 亚 组 分。 从 甲
醇-水(20∶80)洗 脱 馏 分 中 得 到 E3-1 组 分(0.6 g),
经 Sephadex LH-20 柱层析,以甲醇洗脱,所得亚组
分 E3-1-1 经浓缩得化合物 4 (8 mg);E3-1-3 亚组分
(100 mg)用 HPLC 制 备 纯 化 , 以 甲 醇-水(25∶70~
40∶60)梯 度 洗 脱 得 化 合 物 2 (16 mg);E3-3 组 分
(300 mg)经 Sephadex LH-20 柱层析,以甲醇洗脱,
所得亚组分经由正相硅胶柱层析(200~300 目),以
石油醚-丙酮(4∶1)等度洗脱得化合物 3 (5 mg);E4
组分(9 g)部分经中压 ODS 反相硅胶柱层析(50 µm),
以甲醇-水(20∶80~100∶0)梯度洗脱,得到 8 个亚
组分,E4-4 组分(0.6 g)经 Sephadex LH-20 柱层析,
以甲醇洗脱得 8 个亚组分,E4-4-1 经 TLC 制备得
化合物 1 (3 mg);E4-4-5 亚组分用 HPLC 制备,以甲
醇-水(35∶65)等度洗脱得化合物 7 (12 mg);E6 组
分(3.8 g)部分经中压 ODS 反相硅胶柱层析(50 µm),
以 甲 醇-水(20∶80~100∶0)梯 度 洗 脱,得 到 E6-1~
E6-26 共 26 个 亚 组 分,E6-16 组 分(123 mg)经
Sephadex LH-20 柱层析,以氯仿∶甲醇 =1∶4 洗脱
得 2 个亚组分,E6-16-2 亚组分(24 mg)经 TLC 制
备得化合物 5 (6 mg)。
正丁醇部(100 g)经硅胶柱层析(200~300 目),
以氯仿-甲醇(95∶5~0∶100)梯度洗脱,经 TLC 薄
层层析检测合并主点相同的流分,得到 N1~N6 共
6 个 组 分。N3 组 分(2.4 g)经 中 压 ODS 反 相 硅 胶
柱层析(50 µm),以甲醇-水(10∶90~100∶0)梯度洗
脱,得到 N3-1~N3-6 共 6 个亚组分。N3-2 亚组分
(540 mg)经 Sephadex LH-20 柱层析,以甲醇洗脱所
得亚组分经由正相硅胶柱层析(200~300 目),以氯仿-
甲醇(20∶1)等度洗脱,再经由 HPLC 制备纯化,以甲
醇-水(5∶95~10∶90)梯度洗脱得化合物 6 (13 mg)。
1.4 结构鉴定
原儿茶酸乙酯 (Ethyl protocatechuate, 1)  黄
色粉末; 分子式 C9H10O4; ESIMS m/z: 183 [M + H]
+,
205 [M + Na]+; 1H NMR (600 MHz, CD3OD): δ 7.41
(2H, m, H-2,6), 6.80 (1H, d, J = 8.1 Hz, H-5), 4.29
(2H, q, J = 7.1 Hz, H-1′), 1.35 (3H, t, J = 7.1 Hz,
H-2′); 13C NMR (150 MHz, CD3OD): δ 168.40 (C=O),
151.64 (C-4), 146.17 (C-3), 123.54 (C-1), 122.90 (C-
2), 117.39 (C-5), 115.82 (C-6), 61.65 (C-1′), 14.65
(C-2′)。上述光谱数据与文献[6]报道的一致。
丁香酸 (Syringic acid, 2)  白色粉末;分子
式为 C9H10O5; ESIMS m/z: 199 [M + H]
+, 419 [2M +
Na]+, 197 [M – H]–; 1H NMR (600 MHz, CD3OD): δ
雷婷等:银合欢豆荚中的酚类化学成分
504 第22卷热带亚热带植物学报
7.34 (2H, s, H-2, 6), 3.89 (6H, s, OME-3,5); 13C NMR
(150 MHz, CD3OD): δ 170.11 (C=O), 148.78 (C-3,5),
141.62 (C-4), 122.14 (C-1), 108.31 (C-2,6), 56.76
(OME-3,5)。上述光谱数据与文献[6]报道的一致。
3-羟 基-1-(3-甲 氧 基-4-羟 基 苯 基)丙 烷-1-酮
(3-Hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)propan-
1-one, 3)  黄色粉末;分子式为 C10H12O4; ESIMS
m/z: 197 [M + H]+, 219 [M + Na]+, 195 [M – H]–, 236
[M + Cl]–; 1H NMR (600 MHz, CD3OD): δ 7.56 (1H,
dd, J = 8.3, 2.0 Hz, H-6), 7.53 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2),
6.85 (1H, d, J = 8.3 Hz, H-5), 3.94 (2H, t, J = 6.2 Hz,
H-9), 3.89 (3H, s, OME-3), 3.15 (2H, t, J = 6.2 Hz,
H-8); 13C NMR (150 MHz, CD3OD): δ 199.68 (C-
7), 153.36 (C-4), 149.04 (C-3), 130.55 (C-1), 124.71
(C-6), 115.79 (C-2), 111.85 (C-5), 58.91 (C-9), 56.36
(OME-3), 41.62 (C-8)。上述光谱数据与文献[7]报
道的一致。
咖啡酸甲酯 (Caffeic acid methyl ester, 4)  
黄色粉末;分子式为 C10H10O4; ESIMS m/z: 195 [M +
H]+, 217 [M + Na]+; 1H NMR (600 MHz, CD3OD):
δ 7.59 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-7), 7.17 (1H, d, J = 1.8 Hz,
H-3), 7.06 (1H, dd, J = 8.2, 1.9 Hz, H-5), 6.81 (1H,
d, J = 8.2 Hz, H-6), 6.31 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-8),
3.88 (3H, s, OME-10); 13C NMR (125 MHz, CD3OD):
δ 171.1 (C=O), 150.9 (C-4), 149.7 (C-3), 147.0 (C-
7), 128.8 (C-1), 124.1 (C-5), 116.7 (C-2), 116.8 (C-
6), 111.9 (C-8), 56.6 (OME-10)。上述光谱数据与文
献[8]报道的一致。
(Z)-对 香 豆 醛 [(Z)-p-Coumaric aldehyde, 5]
白色粉末; 分子式C9H8O2; ESIMS m/z: 149 [M + H]
+,
187 [M + K]+,147 [M – H]–; 1H NMR (600 MHz,
CD3OD): δ 7.61 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-2,6), 6.82 (1H,
d, J = 12.8 Hz, H-7), 6.74 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-3,5 ),
5.76 (1H, d, J = 12.8 Hz, H-8); 13C NMR (125 MHz,
CD3OD): δ 193.1 (C=O), 157.9 (C-4), 152.7 (C-7),
131.1 (C-2,6), 127.8 (C-1), 127.9 (C-8), 116.7 (C-
3,5)。上述光谱数据与文献[9]报道的一致。
3-甲氧基-4-羟苯丙烷-7,8,9-三醇 (3-Methoxy-
4-hydroxy-phenylpropane-7,8,9-trio1, 6)   白 色
油 状;分 子 式 C10H14O5; ESIMS m/z: 215 [M + H]
+,
237 [M + Na]+; 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 6.99
(1H, d, J = 1.6 Hz, H-2), 6.80 (1H, dd, J = 8.1, 1.7 Hz,
H-6), 6.76 (1H, d, J = 8.1 Hz, H-5), 4.52 (1H, d, J =
6.4 Hz, H-7), 3.86 (3H, s, OME-3), 3.67 (1H, td, J =
6.3, 4.0 Hz, H-8), 3.48 (1H, dd, J = 11.3, 3.9 Hz,
H-9b), 3.35 (1H, dd, J = 11.3, 6.4 Hz, H-9a); 13C
NMR (125 MHz, CD3OD): δ 148.86 (C-3), 147.08
(C-4), 134.81 (C-1), 120.65 (C-6), 115.86 (C-5),
111.50 (C-2), 77.59 (C-8), 75.44 (C-7), 64.23 (C-9),
56.33 (OME-3)。上述数据与文献[10]报道的一致。
愈创木基甘油-8-O-4′-芥子醇醚 [Guaiacylgly-
cerol-8-O-4′-(sinapyl alcohol) ether, 7]  黄色油
图 1 化合物 1~7 的结构
Fig. 1 Structures of compounds 1–7
第5期 505
状; 分 子 式 C21H26O8; ESIMS m/z: 429 [M + Na]
+,
405 [M – H]–, 441 [M + Cl]–; 1H NMR (600 MHz,
CD3OD): δ 7.02 (1H, d, J = 1.6 Hz, H-2), 6.88 (1H,
dd, J = 8.1, 1.6 Hz, H-6), 6.76 (2H, s, H-2′,6′), 6.77
(1H, d, J = 8.0 Hz, H-5), 6.55 (1H, d, J = 15.8, H-7′),
6.34 (1H, dt, J = 15.8, 5.6 Hz, H-8′), 5.00 (1H, d, J =
7.2 Hz, H-7), 4.23 (2H, d, J = 5.12 Hz, H-9′), 4.03 (1H,
dt, J = 7.0, 3.4 Hz, H-8), 3.87 (6H, s, OME-3′,5′),
3.84 (3H, s, OME-3), 3.83 (1H, dd, J = 11.7, 5.37 Hz,
H-9b), 3.73(1H, dd, J = 11.8, 4.0 Hz, H-9a); 13C NMR
(150 MHz, CD3OD): δ 154.34 (C-3′,5′), 148.77 (C-3),
147.22 (C-4), 136.94 (C-4′), 134.89 (C-1′), 133.41 (C-
1), 131.29 (C-8′), 129.99 (C-7′), 120.97 (C-6), 115.87
(C-5), 111.80 (C-2), 104.85 (C-2′,6′), 89.19 (C-8),
74.60 (C-7), 63.57 (C-9′), 61.71 (C-9), 56.65 (OME-
3′,5′), 56.36 (OME-3)。上述光谱数据与文献[11]报
道的一致。
1.5 抗菌活性测试
化合物 1~7 的体外抑菌活性(即最低抑菌浓
度 MIC 值)采用文献报道的刃天青显色法[12]进行
测定,其中采用的阳性对照为广谱抗菌素头孢拉
定(Cephradine);阴 性 对 照 为 DMSO,由 天 津 市 富
宇化学试剂厂生产;供试菌株包括金黄色葡萄球
菌(Staphyloccocus aureus CMCC26003)、大 肠 杆 菌
(Escherichia coli CMCC44102) 和 鼠 伤 沙 门 氏 菌
(Salmonella typhimurium CMCC44102),均购自广东
省微生物研究所;培养基为牛肉浸膏蛋白胨培
养基。
2 结果和讨论
应用硅胶柱层析、葡聚糖凝胶柱层析和 HPLC
等色谱分离手段,从银合欢豆荚中分离得到 7 个
酚类化合物,经波谱分析,鉴定为原儿茶酸乙酯
(1)、丁香酸 (2)、3-羟基-1-(3-甲氧基-4-羟基苯基)
丙烷-1-酮 (3)、咖啡酸甲酯 (4)、(Z)-对香豆醛 (5)、
3-甲氧基-4-羟苯丙烷-7,8,9-三醇 (6)、愈创木基甘
油-8-O-4′-芥子醇醚 (7)。它们均为首次从银合欢植
物中分离得到。
体外抑菌活性实验结果显示,原儿茶酸乙酯
对大肠杆菌和鼠伤沙门氏菌有一定的抑制活性
(其 对 大 肠 杆 菌 和 鼠 伤 沙 门 氏 菌 的 MIC 值 均 为
128 μg mL–1),但弱于阳性对照头孢拉定(头孢拉
定对两种菌株的 MIC 值均为 16 μg mL–1),测定化
合物 2~7(以及阴性对照 DMSO)的 MIC 值均大于
512 μg mL–1,表明无抑菌活性。
据文献报道,咖啡酸甲酯高浓度时具有促进大
脑皮层神经细胞存活的作用,丁香酸衍生物具有较
好的抗血小板聚集的活性[13],丁香酸对苦瓜种子发
芽及幼苗生长具有一定的抑制作用[14],化合物愈创
木基甘油-8-O-4′-芥子醇醚有中等抗氧化活性[15]。
另有研究表明,咖啡酸具有较强的抗氧化活性,但
其在空气中不稳定,因此通常将其设计为衍生物的
形式再以寻找水解方法发挥抗氧化作用,因此咖啡
酸甲酯具有潜在的抗氧化活性[16]。
本研究进一步丰富了银合欢的生物活性化学
物质基础,对于促进银合欢的更有效开发利用具有
重要的意义。
参考文献
[1]  Zhao Y, Chen X B, Jiang C S. Advances on studies of Leucaena
bentham in China [J]. Chin J Trop Agri, 2006, 26(4): 55–58,63.
赵英, 陈小斌, 蒋昌顺. 我国银合欢研究进展 [J]. 热带农业科
学, 2006, 26(4): 55–58,63.
[2]  Hou X T, Deng J G, Zhou J Y, et al. Study on chemical constituents
of the leaves from Leucaena leucocephala [J]. W China J Pharmac
Sci, 2012, 27(6): 610–612.
侯小涛, 邓家刚, 周江煜, 等. 银合欢叶的化学成分研究 [J]. 华
西药学杂志, 2012, 27(6): 610–612.
[3]  Li X J, Deng J G, Qin Z L, et al. Experimental study on antidiabetic
effect of the total flavonoids in Leucaena seeds [J]. Chin J Chin
Mat Med, 2005, 30(11): 842–844.
李学坚, 邓家刚, 覃振林, 等. 银合欢种子总黄酮降血糖作用的
实验研究 [J]. 中国中药杂志, 2005, 30(11): 842–844.
[4]  Midori T, Li W, Yoichi T, et al. A novel host shift and invaded range
of a seed predator, Acanthoscelides macrophthalmus (Coleoptera:
Chrysomelidae: Bruchinae), of an invasive weed, Leucaena
leucocephala [J]. Entomol Sci, 2009, 12(1): 1–8.
[5]  Wang E J, Liang D H, Yang Z Y. Study on the flavonoids in
Leucaena leaves [J]. J Hainan Norm Univ (Nat Sci), 2008, 21(2):
171–172,183.
王恩举, 梁德华, 杨智蕴. 银合欢叶黄酮类成分的研究 [J]. 海南
师范大学学报: 自然科学版, 2008, 21(2): 171–172,183.
[6]  Baderschneider B, Winterhalter P. Isolation and characterization
of novel benzoates, cinnamates, flavonoids, and lignans from
riesling wine and screening for antioxidant activity [J]. J Agric
Food Chem, 2001, 49(6): 2788–2798.
[7]  Jones L, Bartholomew B, Latif Z, et al. Constituents of Cassia laevigata
雷婷等:银合欢豆荚中的酚类化学成分
506 第22卷热带亚热带植物学报
[J]. Fitoterapia, 2000, 71(5): 580–583.
[8]  Hu K, Li J, Tu P F. Study on chemical constituents of Microctis folium
[J]. Chin Trad Herb Drugs, 2012, 43(5): 844–846.
胡姱, 李军, 屠鹏飞. 布渣叶的化学成分研究 [J]. 中草药, 2012,
43(5): 844–846.
[9]  Yang Y, Li Sh G, Ye W C, et al. Study on chemical constituents of
Microctis folium [J]. Lishizhen Med Mat Med Res, 2010, 21(11):
2790–2792.
杨茵, 李硕果, 叶文才, 等. 布渣叶的化学成分研究 [J]. 时珍国
医国药, 2010, 21(11): 2790–2792.
[10]  Comte G, Vercauteren J, Chulia A J, et al. Phenylpropanoids from
leaves of Juniperus phoenicea [J]. Phytochemistry, 1997, 45(8):
1679–1682.
[11]  Lourith N, Katayama T, Suzuki T. Stereochemistry and biosynthesis
of 8-O-4′ neolignans in Eucommia ulmoides: Diastereoselective
formation of guaiacylglycerol-8-O-4′-(sinapyl alcohol) ether [J].
J Wood Sci, 2005, 51(4): 370–378.
[12]  Rahman M M, Gray A I. A benzoisofuranone derivative and
carbazole alkaloids from Murraya koenigii and their antimicrobial
activity [J]. Phytochemistry, 2005, 66(13): 1601–1606.
[13]  Yuan M, Zhao Y H, Li J M. Synthesis and anti-platelet aggregation
activity of syringic acid derivatives [J]. Chin J New Drugs, 2011,
20(18): 1801–1804.
袁明, 赵永海, 李家明. 丁香酸衍生物的合成及抗血小板聚集
活性 [J]. 中国新药杂志, 2011, 20(18): 1801–1804.
[14]  Li L X. Effect of syringic acid on seed germination and seedling
growth of Momordica charantia L. [J]. Vegetables, 2013, 11(4):
56–57.
李龙秀. 丁香酸对苦瓜种子萌发、幼苗生长的影响 [J]. 蔬菜,
2013, 11(4): 56–57.
[15]  Li X, Cao W, Shen Y, et al. Antioxidant compounds from Rosa
laevigata fruits [J]. Food Chem, 2012, 130(3): 575–580.
[16]  Xu Y P, Da Y F. Comparing the antioxygenic activity of ferulic
acid and caffeic acid derivatives [J]. J Zhenjiang Med Coll,
1995, 5(4): 277–278,280,383.
许燕萍, 笪远峰. 阿魏酸和咖啡酸衍生物的抗氧化能力研究
[J]. 镇江医学院学报, 1995, 5(4): 277–278,280,383.