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Phenolic acids from seed coats of Glycine max

黑豆种皮的酚酸类成分研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月

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黑豆种皮的酚酸类成分研究
张 翠 1, 2,刘占云 1,於洪建 2,刘岱琳 1*
1. 中国人民武装警察部队后勤学院 生药教研室 天津市职业与环境危害防治重点实验室,天津 300162
2. 天津市尖峰天然产物研究开发有限公司,天津 300457
摘 要:目的 研究黑豆 Glycine max 种皮的化学成分。方法 采用大孔树脂、硅胶、ODS、Sephadex LH-20、Toyopearl HW-40、
MCI 柱色谱及半制备 HPLC 等方法进行分离纯化,并通过理化性质和波谱学技术(ESI-MS、1H-NMR、13C-NMR)鉴定化
合物的结构。结果 从黑豆皮提取物中分离得到 11 个化合物,分别鉴定为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(1)、咖啡酸甲酯(2)、
3-甲氧基-4, 5-二羟基苯甲酸甲酯(3)、原儿茶酸甲酯(4)、原儿茶酸乙酯(5)、3-甲氧基-4-羟基-苯甲酸(6)、3-甲氧基没
食子酸(7)、二氢槲皮素(8)、原儿茶酸(9)、原儿茶酸酐(10)、表儿茶素(11)。结论 化合物 2~10 为首次从该属植物
中分离得到。
关键词:黑豆种皮;酚酸;咖啡酸甲酯;3-甲氧基没食子酸;二氢槲皮素;原儿茶酸
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)24 - 3440 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.24.003
Phenolic acids from seed coats of Glycine max
ZHANG Cui1, 2, LIU Zhan-yun1, YU Hong-jian2, LIU Dai-lin1
1. Tianjin Key Laboratory for Biomarkers of Occupational and Environmental Hazard, Department of Pharmacognosy, Logistics
College of Chinese People’s Armed Police Force, Tianjin 300162, China
2. Tianjin Jianfeng Natural Product R&D Co., Ltd., Tianjin 300457, China
Abstract: Objective To study the phenolic acids from the seed coats of Glycine max. Methods The chemical constituents in the acid
water extract from the seed coats of G. max were isolated and purified by chromatographic methods, including macroporous resin, silica
gel, ODS, Sephadex LH-20, Toyopearl HW-40, and MCI columns, as well as semi-preparation HPLC. The structures of the isolated
compounds were elucidated based on physicochemical properties and spectroscopies, such as ESI-MS, 1H-NMR, and 13C-NMR.
Results Eleven compounds were obtained from the acid water extract and identified as cyanidin-3-O-glucoside (1), methyl caffeate
(2), 3-methoxy-4, 5-dihydroxy methyl benzoate (3), protocatechuic acid methyl ester (4), protocatechuic acid ethyl ester (5),
3-methoxy-4-hydroxy benzoic acid (6), 3-methoxy gallic acid (7), dihydroquercetin (8), protocatechuic acid (9), protocateuic acid
anhydrite (10), and epicatechin (11). Conclusion Compounds 2—10 are isolated from the plants in Glycine Wild. for the first time.
Key words: seed coats of Glycine max; phenolic acids; methyl caffeate; 3-methoxy gallic acid; dihydroquercetin; protocatechuic acid

黑豆种皮来源于豆科植物黑豆 Glycine max (L.)
Merr. 的干燥成熟种皮,秋季采收脱皮可得,俗称
黑豆皮、料豆衣、乌衣等。中国自古就有“大豆数
种,唯黑入药”的记载[1]。黑豆种皮具有滋阴养血、
平肝益肾、滋阴清热之功效。适用于肝血不足、血
虚肝旺或阴虚阳亢所致的头痛眩晕、阴虚潮热盗汗
等[1]。现代研究表明其具有明显的抗氧化、抗炎、
抑制诱变、抗心血管疾病等作用[2-5]。花青素是黑豆
种皮中最主要的化学成分[6-8],近年来又从中分离得
到一些三萜类[9]物质,其他化合物报道较少。为了
深入研究黑豆种皮的化学成分,本实验对黑豆种皮
酸水提取物进行系统的化学成分研究,利用各种色
谱和波谱技术,分离得到了 11 个酚酸类化合物,
分别鉴定为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(cyanidin-3-O-
glucoside,1)、咖啡酸甲酯(methyl caffeate,2)、
3-甲氧基-4, 5-二羟基苯甲酸甲酯(3-methoxy-4, 5-

收稿日期:2013-09-11
基金项目:天津市科技支撑计划项目(09ZCKFNC01000)
作者简介:张 翠(1987—),女,硕士,河北邢台人,研究方向为天然产物活性成分研究。
*通信作者 刘岱琳 Tel: (022)84876754 E-mail: dailinlch@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月

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dihydroxy methyl benzoate,3)、原儿茶酸甲酯
(protocatechuic acid methyl ester,4)原儿茶酸乙酯
(protocatechuic acid ethyl ester,5)、3-甲氧基-4-羟
基-苯甲酸(3-methoxy-4-hydroxy benzoic acid,6)、
3-甲氧基没食子酸(3-methoxy gallic acid,7)、二
氢槲皮素( dihydroquercetin , 8 )、原儿茶酸
(protocatechuic acid,9)、原儿茶酸酐(protocateuic
acid anhydrite,10)、表儿茶素(epicatechin,11)。
化合物 2~10 为首次从该属植物中分离得到。
1 材料与仪器
Shimadzu LC—20AT高效液相色谱仪;Shimadzu
LC-GAD 半制备高效液相色谱仪(日本岛津公司);
Bruker Esquire 2000 质谱仪;Bruker Avance—400 核
磁共振仪(瑞士 Bruker 公司);色谱柱:COSMOSIL
5C18-MS-II ( 250 mm × 4.6 mm ) 柱 为 日 本
COSMISIL 公司产品;半制备色谱柱 SHIMADZU
PRC-ODS(250 mm×20 mm,5 μm)由日本岛津公
司生产。薄层色谱硅胶 GF254、柱色谱硅胶由青岛
海洋化工厂分厂生产;HP20 大孔吸附树脂是日本
三菱化学公司产品;ODS 是德国 Merck 公司产品;
Toyopearl HW-40 为日本 TOKYO 公司产品;
Sephadex LH-20 是瑞典 Pharmacia 公司产品。
黑豆种皮采收自山东阳信,由沈阳药科大学孙
启时教授鉴定为豆科植物黑豆 Glycine max (L.)
Merr. 的干燥成熟种皮。该黑豆种皮原料经过 1%盐
酸水溶液室温浸提 2 次(物料比分别为 10 倍和 8
倍,浸提时间为 10 h),滤过,合并浸提液,利用膜
浓缩,干燥得到黑豆种皮提取物(批号 BB060101,
由天津尖峰天然产物研究开发有限公司提供)。
2 提取与分离
取黑豆种皮提取物(BB060101)2 kg,用 100 L
水溶解后,经 HP20 大孔树脂柱色谱吸附样品,用
水、10%乙醇、30%乙醇、50%乙醇分别洗脱,减压
浓缩后得到组分 I(360 g)、II(450 g)、III(480 g)、
IV(510 g)。组分 II 经硅胶柱色谱分离,分别用氯
仿-甲醇(80∶20)、氯仿-甲醇(70∶30)、氯仿-甲
醇(60∶40)和甲醇梯度洗脱,其中氯仿-甲醇(60∶
40)洗脱的 BS-II-9(15.9 g)经过 Sephadex LH-20
柱色谱(40%甲醇洗脱)及 MCI 柱色谱(30%甲醇
洗脱)分离纯化得到化合物 1(193.9 mg)。组分 IV
经硅胶柱色谱分离,氯仿-甲醇梯度洗脱,氯仿-甲
醇(60∶40)洗脱部分浓缩后获得组分 BS-IV-10
(14.3 g)。该组分经 ODS 柱色谱,甲醇-水梯度洗脱,
45%甲醇洗脱部分 BS- IV-10-8(4.1 g)经过制备高
效液相色谱分离纯化,40%甲醇洗脱(DAD 280 nm
检测),得到化合物 2(6.1 mg)、3(3.0 mg)、4(16.0
mg)、5(3.0 mg)、6(17.7 mg)、7(10.1 mg)、8
(5.3 mg)、9(9.6 mg),10(8.2 mg),11(86 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:红色粉末(甲醇),三氯化铁显色阳
性,说明有酚羟基存在。该化合物与矢车菊素-3-O-
葡萄糖苷对照品共薄层检测,3 种不同展开系统下,
显色斑点一致。经 HPLC 分析,保留时间及紫外吸
收波长均相同,故鉴定该化合物为矢车菊素-3-O-
葡萄糖苷。
化合物 2:淡黄色粉末(甲醇),分子式为
C10H10O4。三氯化铁显色阳性,提示该化合物含有
酚羟基。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.58 (1H, d,
J = 16.0 Hz, H-7), 7.16 (1H, d, J = 1.6 Hz, H-2), 7.05
(1H, dd, J = 8.0, 1.6 Hz, H-6), 6.80 (1H, d, J = 8.0 Hz,
H-5), 6.30 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-8), 3.88 (3H, s,
-OCH3); 13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 170.9
(C-9), 150.4 (C-4), 149.3 (C-7), 146.8 (C-3), 127.8
(C-1), 123.9 (C-6), 116.4 (C-5), 115.9 (C-8), 111.7
(C-2), 56.4 (C-10)。以上数据与文献报道一致[12],故
鉴定化合物 2 为咖啡酸甲酯。
化合物 3:白色粉末(甲醇),分子式为 C9H10O4。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.17 (1H, d, J = 2.0
Hz, H-6), 7. 16 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2), 3.86 (3H, s,
3-OCH3), 3.85 (3H, s, -OCH3);13C-NMR (100 MHz,
CD3OD) δ: 168.8 (C-7), 149.1 (C-3), 146.3 (C-5),
141.0 (C-4), 121.4 (C-1), 111.9 (C-6), 106.1 (C-2),
56.6 (3-OCH3), 52.3 (-OCH3)。以上数据与文献报道
基本一致[13],故鉴定化合物 3 为 3-甲氧基-4, 5-二羟
基苯甲酸甲酯。
化合物 4:无色针晶(甲醇),分子式为 C8H8O4。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.41 (1H, d, J = 1.8
Hz, H-2), 7.39 (1H, dd, J = 8.9, 1.8 Hz, H-6), 6.78
(1H, d, J = 8.9 Hz, H-5), 3.82 (3H, s, H-8)。以上数
据与文献报道一致[14],故鉴定化合物 4 为原儿茶
酸甲酯。
化合物 5:无色针晶(甲醇),分子式为 C9H10O4。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.42 (1H, d, J = 2.0
Hz, H-2), 7.39 (1H, dd, J = 8.4, 2.0 Hz, H-6), 6.79
(1H, d, J = 8.4 Hz, H-5), 4.27 (2H, q, J = 7.1 Hz, H-8),
1.33 (3H, t, J = 7.1 Hz, H-9)。以上数据与文献报道基
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 24 期 2013 年 12 月

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本一致[14],故鉴定化合物 5 为原儿茶酸乙酯。
化合物 6:白色针晶(甲醇),分子式为 C8H8O4。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.77 (2H, m, H-2, 6),
7.04 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-5), 3.92 (3H, s, -OCH3);
13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 170.8 (-COOH),
153.6 (C-4), 149.1 (C-3), 125.5 (C-6), 123.6 (C-1),
116.4 (C-5), 114.8 (C-2), 57.1 (3-OCH3)。以上数据与
文献报道基本一致[15],故鉴定化合物 6 为 3-甲氧
基-4-羟基苯甲酸。
化合物 7:白色粉末(甲醇),分子式为 C8H8O5。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.18 (1H, d, J = 2.0
Hz, H-6), 7. 17 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-2), 3.86 (3H, s,
-OCH3); 13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 170.1
(C-7), 149.1 (C-5), 146.2 (C-3), 140.5 (C-4), 122.0
(C-1), 112.2 (C-2), 106.4 (C-6), 56.7 (3-OCH3)。以上
数据与文献报道基本一致[14],故鉴定化合物 7 为 3-
甲氧基没食子酸。
化合物 8:黄色晶体(甲醇),分子式为
C15H12O7。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 6.95 (1H,
d, J = 2.0 Hz, H-2′), 6.83 (1H, dd, J = 8.0, 2.0 Hz,
H-6′), 6.79 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5′), 5.91 (1H, d, J =
2.0 Hz, H-8), 5.87 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-6), 4.90 (1H,
d, J = 12.0 Hz, H-2), 4.48 (1H, d, J = 12.0 Hz, H-3);
13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 198.3 (C-4), 168.7
(C-7), 165.3 (C-9), 164.5 (C-5), 147.1 (C-4′), 146.3
(C-3′), 129.9 (C-1′) 120.9 (C-2′), 115.9 (C-5′), 116.1
(C-6′), 97.3 (C-6), 96.3 (C-8), 85.1 (C-2), 73.7 (C-3)。
以上数据与文献报道基本一致[16],故鉴定化合物 8
为二氢槲皮素。
化合物 9:无色针晶(甲醇),分子式为 C7H6O4。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 6.79 (1H, d, J = 8.0
Hz, H-5), 7.41 (1H, dd, J = 2.0, 8.0 Hz, H-6), 7.43
(1H, d, J = 2.0 Hz, H-2)。以上数据与文献报道基本
一致[17],故鉴定化合物 9 为原儿茶酸。
化合物 10:白色粉末(甲醇),ESI-MS m/z: 313.2
[M+Na]+,结合碳谱氢谱确定分子式为 C14H10O7。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.41 (2H, d, J = 2.0
Hz, H-2, 2′), 7.37 (2H, dd, J = 8.2, 2.0 Hz, H-6, 6′),
6.74 (2H, d, J = 8.0 Hz, H-5, 5′)。以上数据与文献报道
一致[18],故鉴定化合物 10 为原儿茶酸酐。
化合物 11:白色针晶(甲醇),分子式为
C15H14O6。三氯化铁显色阳性,说明存在酚羟基。
1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 6.97 (1H, d, J = 2.0
Hz, H-2′), 6.80 (1H, dd, J = 8.0, 2.0 Hz, H-6′), 6.75
(1H, d, J = 8.0 Hz, H-5′), 5.93 (1H, d, J = 2.4 Hz,
H-8), 5.91 (1H, d, J = 2.4 Hz, H-6), 4.81 (1H, m, H-2),
4.16 (1H, m, H-3), 2.85 (1H, dd, J = 16.0, 4.8 Hz,
H-4), 2.72 (1H, dd, J = 16.0, 3.2 Hz, H-4);13C-NMR
(100 MHz, CD3OD) δ: 158.0 (C-9), 157.7 (C-7), 157.4
(C-5), 146.0 (C-3′), 145.8 (C-4′), 132.3 (C-1′), 119.4
(C-6′), 116.0 (C-5′), 115.4 (C-2′), 100.1 (C-10), 95.5
(C-8), 96.5 (C-6), 79.9 (C-2), 67.5 (C-3), 29.2 (C-4)。
以上数据与文献报道基本一致[19-20],故鉴定化合物
11 为表儿茶素。
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