全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 6 期 2011 年 6 月 • 1057 •
椿根皮中生物碱及苦木素类化合物的分离与鉴定
齐 鑫，陈智华，高 璐，徐丽丽，于 波*，杨 红
辽宁师范大学生命科学学院 辽宁省生物技术与分子药物研发重点实验室，辽宁 大连 116029
摘 要：目的 利用色谱法分离与鉴定椿根皮 Ailanthus altissima 的化学成分。方法 采用乙醇提取法对椿根皮进行回流提
取，应用制备液相色谱法对椿根皮粗提物进行分离纯化，分离化合物的结构由质谱和核磁共振氢谱、碳谱鉴定。结果 分离
纯化得到臭椿苦酮（1）、臭椿辛内酯 A（2）和一新化合物铁屎米酮糖酯（3），且质量分数均在 95%以上，化合物 3 为一个
新的 β-卡波啉生物碱。结论 该法可以快速、准确地对椿根皮中含量较低的化合物进行提取与鉴定。
关键词：椿根皮；苦木素；β-卡波啉生物碱；铁屎米酮糖酯；高效液相制备色谱
中图分类号：R284.1 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)06 - 1057 - 04
Isolation and structure identification of alkaloid and quassinoids from root bark
of Ailanthus altissima
QI Xin, CHEN Zhi-hua, GAO Lu, XU Li-li, YU Bo, YANG Hong
Liaoning Provincial Key Laboratory of Biotechnology and Drug Discovery, College of Life Science, Liaoning Normal University,
Dalian 116029, China
Abstract: Objective Isolation and identification of chemical components from the root bark of Ailanthus altissima by HPLC method.
Methods Crude products which were extracted with ethanol were separated and purified by preparative HPLC, and the structures of
the compounds were identified by mass spectrometry (MS), 1H-NMR, and 13C-NMR. Results Under the above conditions, ailanthone
(1), shinjulactone A (2), and a new β-carboline alkaloid (3) were successfully obtained, and the purities of the compounds are all above
95%. Conclusion A rapid and simple method is set up to isolate and identify lower content components from A. altissima.
Key words: the root bark of the Ailanthus altissima (Mill.) Swingle; quassinoid; β-carboline alkaloid; carboline alkaloid; preparative HPLC

臭椿 Ailanthus altissima（Mill.）Swingle，又名
椿树和木砻树，苦木科樗树属落叶乔木，因叶基部
腺点发散臭味而得名。臭椿喜光、耐寒、抗病虫害，
有化感物质分泌[1]。臭椿树皮、根皮、果实均可入
药，具有清热燥湿、止泻止血之功效，用于治疗胃
及十二指肠溃疡等病症[2-3]。近年来，椿根皮中化合
物的药理研究表明，该植物还具有一定的抗癌活性
和抑菌活性[4-5]。
文献报道椿根皮的化学成分多为生物碱、三萜
类化合物，其中三萜类化合物多为苦木素类化合物，
同时，从该植物中也分离出一些黄酮类化合物[6]。据
报道生物碱和苦木素类化合物的药用价值较高，临
床作用明确，疗效确切，分别具有抗癌活性和抗病
毒活性，是椿根皮成分中研究的重点对象。提取椿
根皮中化合物多采用硅胶柱色谱法，但此类方法操
作繁琐。本实验采用高效液相制备色谱，对椿根皮
粗提物中含量低的弱极性成分进行分离纯化，操作
简便、产物纯度高。通过此法，得到了 3 种高纯度
化合物，经鉴定为臭椿苦酮（1）、臭椿辛内酯（2）
和一种新的生物碱（铁屎米酮糖酯，简称 CGF，3）。
β-卡波啉类生物碱分布于自然界中具有广泛的药用
价值，近年来对 β-卡波啉生物碱的活性研究多集中
在抗肿瘤、抗血小板凝聚和抗病毒等方面，如新发
现的具有抗菌、抗肿瘤和 HIV 逆转录酶抑制作用的
lavendamyein、具有抗肿瘤活性的骆驼莲碱等[7]。本
实验新发现的 β-卡波啉生物碱为药物活性的研究和
制剂的质量控制提供了物质基础，本研究也为新化
合物的发现提供了新的技术方法。
1 仪器与试药
Waters2695 分析型高效液相色谱仪（美国 Waters

收稿日期：2010-12-17
基金项目：大连市科技局科技计划项目（2008E11SF162）
作者简介：齐 鑫，硕士。 Tel: (0411)82159113 E-mail: killerthis@163.com
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公司），制备型高效液相色谱仪（美国 Waters 公司），
Waters2996 二级管阵列检测器，Quattro Micro 质谱
仪（美国 Waters 公司），SZ—97 自动三重蒸馏水器
（上海亚荣生化仪器厂），高速冷冻离心机
（Microfuge® 22R Centrifuge，Backman Coulter，德
国），D101 型大孔树脂，VarioELCHNS—O 元素分
析仪（德国 Elementar 公司）。500 MHz 超导核磁共
振仪（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）（AVANCE
500 MHz 型，瑞士 Bruker 公司）。
HPLC 所用甲醇、乙腈均为色谱纯（Honeywell），
乙醇、甲酸为分析纯（天津市凯信化学工业有限公
司），水为自制三蒸水。
药材购于吉林省仙草医药药材有限公司，经大
连医科大学药学院刁云鹏鉴定为椿根皮 Ailanthus
altissima（Mill.）Swingle。
2 方法
2.1 椿根皮粗提物制备
椿根皮药材充分干燥，粉碎（过 100 目筛），得
椿根皮粉末 1 kg。每 30 g 加 200 mL 95%乙醇水浴
回流提取 12 h，合并提取液，旋转蒸发浓缩成浸膏
56.4 g，待用。
将预处理的 D-101 型大孔吸附树脂湿法装柱
（树脂量为 250 mL，径高比为 1∶12），乙醇清洗至
洗出液无白色浑浊，蒸馏水洗柱至无醇味，备用。
称取椿根皮浸膏 30 g，加入少量乙醇溶解后加
200 mL 三蒸水，超声溶解 20 min，旋转蒸发至无醇
味，得到的椿根皮溶液经 D-101 型大孔树脂分离，
按 30%、50%、70%、100%甲醇梯度洗脱，接收各
洗脱流分，减压浓缩至浸膏，真空干燥得深棕色粉
末，4 ℃冰箱保存备用。
2.2 样品处理
将上述各流份以色谱流动相溶解，超声 30 min，
12 000 r/min 离心 20 min，取上清液，制成待测样品。
2.3 色谱条件
将处理好的样品按如下色谱条件分析：分析型
HPLC XTerra C18 色谱柱（150 mm×2.1 mm，5 μm），
流动相 A-0.2%甲酸水溶液、B-乙腈，梯度洗脱：0～
40 min，3%～30%B；40～50 min，30%～100%B；
体积流量为 0.2 mL/min，检测波长为 240～600 nm，
柱温为 35 ℃，进样量为 10 μL。
根据分析型 HPLC 所测结果确定所要分离的粗
提物，按如下色谱条件制备：制备型 HPLC XTerra
C18色谱柱（150 mm×19 mm，5 μm），流动相 A-0.1%
甲酸水溶液、B-0.1%甲醇溶液；梯度洗脱：0～10
min，5%～25% B；10～20 min，25%～35% B；20～
40 min，35%～50% B；40～45 min，50%～100% B；
45～50 min，100%B；体积流量为 10 mL/min；检
测波长为 245、375 nm，柱温为室温，进样量为
800 μL。将制备后收集的各组分经旋转蒸发浓缩（温
度 50 ℃），真空干燥（温度 50 ℃，压力 900 Pa），
得到化合物 1、2、3，待测。
2.4 质谱条件
电喷雾离子源 ESI＋模式；载气为 N2，体积流
量为 500 mL/min，温度为 300 ℃；锥孔电压为 25 V；
毛细管电压为 3 kV；源温度为 120 ℃；质谱扫描范
围 m/z 为 50～1 000。
3 结果
3.1 椿根皮粗提物制备方法的选择
本实验旨在研究椿根皮中含量低的强极性化合
物，对经 D-101 大孔树脂分离后收集的各流份采用
“2.3”项的条件进行 HPLC 检测，确定 50%甲醇洗
脱流份即为待分离的椿根皮粗提物。
3.2 制备型 HPLC 分离纯化结果
将“2.1”项所得椿根皮样品溶液按照“2.2”项
所述步骤进行分离，分别收集 14～15、23～25、44～
46 min 的流份，得到化合物 1～3，制备色谱如图 1
所示。

0 10 20 30 40 50
t / min
图 1 椿根皮粗提物制备色谱图
Fig. 1 Preparative chromatogram of crude
extract from A. altissima
3.3 质量分数测定
分别取化合物 1～3，以分析色谱流动相溶解配
制成 1 μg/mL 待测液，按照“2.3”项所建立的色谱
分析条件检测，其出峰时间分别为 17.28、23.72、
36.23 min，面积归一化法测得 3 种化合物的相对质
量分数为 97.89%、99.28%、98.22%。
1
2
3
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3.4 结构鉴定
化合物 1：无色粉末, C20H24O7, ESI-MS m/z:
376。1H-NMR (C5D5N, 500 MHz) δ: 4.58 (1H, s, H-1),
6.13 (1H, br s, H-3), 3.12 (1H, br d, J = 12.3 Hz, H-5),
2.22 (1H, br d, J = 15.3 Hz, H-6α), 2.03 (1H, br dd, J =
15.3, 12.3 Hz, H-6β), 4.66 (1H, br s, H-7), 3.58 (1H, s,
H-9), 4.49 (1H, s, H-12), 2.86 (1H, dd, J = 13.5, 5.7
Hz, H-14), 3.73 (1H, dd, J = 18.5, 13.5 Hz, H-15α),
2.94 (1H, dd, J = 18.5, 5.5 Hz, H-15β), 1.77 (3H, br s,
H-18), 1.56 (3H, s, H-19), 4.13 (1H, d, J = 8.1 Hz,
H-20α), 3.68 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-20β), 5.29 (1H,
br s, H-21α), 5.20 (1H, s, H-21β); 13C-NMR (C5D5N,
100 MHz) δ: 84.4 (C-1), 197.4 (C-2), 126.2 (C-3),
162.2 (C-4), 424.8 (C-5), 26.2 (C-6), 78.6 (C-7), 45.7
(C-8), .48.0 (C-9), 45.6 (C-10), 110.4 (C-11), 80.7
(C-12), 147.5 (C-13), 42.5 (C-14), 35.3 (C-15), 169.5
(C-16), 22.4 (C-18), 10.3 (C-19), 72.2 (C-20), 118.1
(C-21)。依据以上数据，可初步推断该化合物为苦
木内酯类化合物，其 1H-NMR、13C-NMR 与文献报
道[8]基本一致，故鉴定化合物 1 为臭椿苦酮。
化合物 2：无色菱片状结晶，C20H26O7，ESI-MS
m/z: 378。1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) δ: 3.31 (1H,
d, J = 7.7 Hz, H-1), 3.82 (1H, br s, H-2), 5.37 (1H, d,
J = 1.4 Hz, H-3), 2.20 (1H, br s, H-5), 1.85 (1H, d, J =
15.0 Hz, H-6α), 1.8 (1H, dd, J = 15.0, 2.1 Hz, H-6β),
4.49 (1H, t, J = 2.1 Hz, H-7), 2.50 (1H, br s, H-9),
3.67 (1H, s, H-12), 2.72 (1H, dd, J = 13.5, 5.3 Hz,
H-14), 2.87 (1H, dd, J = 18.2, 13.1 Hz, H-15α), 2.46
(1H, dd, J = 18.5 Hz, H-15β), 1.61 (3H, s, H-18), 1.09
(3H, s, H-19), 3.82 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-20α), 3.25
(1H, d, J = 8.3 Hz, H-20β), 5.02 (1H, br s, H-21α),
5.04 (1H, br s, H-21β)；13C-NMR (DMSO-d6, 100
MHz) δ: 82.3 (C-1), 71.1 (C-2), 125.8 (C-3), 133.6
(C-4), 43.5 (C-5), 25.0 (C-6), 78.0 (C-7), 44.5
(C-8), .40.3 (C-9), 40.8 (C-10), 108.8 (C-11), 79.1
(C-12), 146.5 (C-13), 46.0 (C-14), 34.2 (C-15), 169.1
(C-16), 20.8 (C-18), 9.59 (C-19), 71.2 (C-20), 117.6
(C-20)。依据以上数据，其 1H-NMR、13C-NMR 与
文献报道[9]基本一致，故鉴定化合物 2 为臭椿辛内
酯 A。
化合物 3：黄色粉末，ESI-MS m/z: 542，元素
分析实验值（%）：C 4.708，H 53.39，N 4.227。根
据质量分数与元素分析值可判断出化合物 3 分子
式为 C26H26N2O11。1H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz)
δ: 8.70 (1H, s, H-2), 8.55 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-8),
8.44 (1H, d, J = 7.8 Hz, H-11), 8.13 (1H, d, J = 9.7
Hz, H-4), 7.76 (1H, t, J = 7.5 Hz, H-9), 7.61 (1H, t,
J = 7.5 Hz, H-10), 6.87 (1H, d, J = 9.7 Hz, H-5);
13C-NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ: 149.41 (C-1),
134.22 (C-2), 139.29 (C-4), 125.59 (C-5), 159.31
(C-6), 115.96 (C-8), 129.87 (C-9), 125.65 (C-10),
125.12 (C-11), 122.87 (C-12), 117.01 (C-13), 130.48
(C-14), 132.64 (C-15), 137.84 (C-16)。以上核磁信息
可推断该化合物为苦木科特征化合物，生物碱类化
合物的一种，为铁屎米-6 酮型化合物，其中铁屎米-6
为该化合物的母核 [10]。1H-NMR (DMSO-d6, 500
MHz) δ: 5.47 (1H, d, J = 7.7 Hz, H-2′), 4.37 (1H, d,
J = 10.7 Hz, H-6′), 4.05 (1H, m, H-3′), 3.81 (1H, m,
H-5′), 3.55 (1H, t, J = 8.25 Hz, H-4′), 3.41 (2H, t, J =
8.00 Hz, H-7′)；13C-NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ:
100.45 (C-2′), 75.96 (C-3′), 73.24 (C-4′), 69.61
(C-5′), 73.99 (C-6′), 62.90 (C-7′)。以上信息可推出
葡萄糖基（glucosyl group）结构的存在，且以 2′-1
与 cantin-6-one 连接。根据 1H-NMR δ: 2.50～2.23
(H-2, 4), 1.15 (3H, s, 3-CH3)；13C-NMR δ: 170.36
(C-1, 5), 45.96 (C-2, 4), 68.81 (C-3), 27.72
(3-CH3) 推测结构中含有脂肪酸侧链，且以 1位
上的羧酸与葡萄糖环 7′上的羟基发生酯化反应形
成糖脂。将以上核磁信息与文献报道[11]进行对比，
确定此化合物为一新化合物，命名为 1-{6-[(4,
6-dihydroxy-4-methylhepta-dien-2-yloxy)methy]-
thtrahydro-3,4,5-trihydroxy-2H-pyran-2-yloxy}-6H-
indolo [3,2,1-ij] [1, 5] naphthyridin-6-one。其结构见
图 2，命名为铁屎米酮糖脂。
N
N
O O
HO
OH
OH
O
O HO
O
OH
O
1
2
3
4
5
6
78
9
10
11
12 13
141516
1
2
3 4
5
6
7
1
2
3
4
5

图 2 化合物 3 的结构图
Fig. 2 Structures of compound 3
4 结论
硅胶柱色谱法等传统分离技术操作繁琐、周期
长，适于纯化高含量的化合物，纯度检测使用薄层
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色谱法，此法灵敏度低、展开剂选择复杂、难以准
确测定目标峰纯度，高效液相制备色谱有效弥补了
上述方法的缺陷，其操作快速简便、易于自动化、
溶剂消耗少，可以提取含量很少的目标峰，且一次
纯化就可得到高纯度的化合物。
本实验采用乙醇回流法对椿根皮进行提取，经
大孔树脂初步分离，用高效液相色谱制备。该实验
的路线优点为：提取效率高、消耗时间少、产物纯
度高等。利用此路线得到了 3 种高纯度的化合物，
经质谱和核磁联合鉴定为臭椿苦酮、臭椿辛内酯 A
和铁屎米酮糖酯，其中铁屎米酮糖酯为首次发现的
新化合物。本研究采取的实验方法适用于天然产物
中微量化合物的提取分离，为椿根皮药用基础研究
提供了新的质量标准。
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