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Isolation and identification of chemical constituents from tomato

番茄化学成分的分离与鉴定



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 32(3):415-418                                2012 年 5 月
 
DOI:10.3969/j.issn.1000-3142.2012.05.026
番茄化学成分的分离与鉴定
刘金磊,陈思呈,卢凤来,潘争红,颜小捷,李典鹏*
( 广西壮族自治区
中 国 科 学 院
广西植物研究所,广西 桂林541006)
摘 要:采用机械破碎法和果胶酶酶解法,使成熟番茄果实细胞内含物充分释放,上清液经D-101大孔树脂
富集吸附后,再经一系列柱色谱分离得到6个化合物,根据其理化性质和波谱分析,分别鉴定为:芦丁(1)、槲
皮素(2)、木犀草素(3)、番茄皂苷A(4)、豆甾醇(5)、熊果酸(6)。其中,化合物1、2、3、5、6为首次从该植物中
分离得到。
关键词:成熟番茄;化学成分;结构鉴定
中图分类号:Q946  文献标识码:A  文章编号:1000-3142(2012)03-0415-04
* Isolation and identification of chemical
constituents from tomato
LIU Jin-Lei,CHEN Si-Cheng,LU Feng-Lai,PAN Zheng-Hong,
YAN Xiao-Jie,LI Dian-Peng*
(Guangxi Institute of Botany,Guangxi Zhuang Autonomous Region and the Chinese Academy of Sciences,Guilin 541006,China)
Abstract:Ripe tomatoes were smashed and enzymolyzed by pectinase in order to fuly release the cel contents.
The serum was subjected to D-101macroporous resin column chromatography to enrich the chemical constitu-
ents and the fractions were separated by repeated column chromatography.Six compounds were isolated and i-
dentified as rutin(1),quercetin(2),luteolin(3),esculeoside A(4),stigmasterol(5),and ursolic acid(6).Com-
pounds 1,2,3,5and 6were obtained from this plant for the first time.
Key words:ripe tomatoes;chemical constituents;structure identification
  番茄(Lycopersicon esculentum)为茄科番茄属
植物,原产南美洲,我国各地均普遍栽培。2004年
日本熊本大学药学部学者(Fujiwara等,2004)分别
从新鲜成熟的日本和意大利品种的番茄中分离得到
两个结构复杂的甾体生物碱皂苷,命名为番茄皂苷
A(esculeoside A)和番茄皂苷B(esculeoside B)。并
通过药理实验证明番茄皂苷尤其是其主要成分番茄
皂苷A具有多种生理和药理活性,其在抗癌、抗肿
瘤、降血脂及抗动脉粥样硬化方面具有独特的作用
(Fujiwara等,2007),因此受到了国内外心血管专
家的高度关注。目前国内还没有对番茄化学成分研
究的报道,为了进一步阐明番茄的化学物质基础,从
中寻找到其他的活性成分,以充分地利用该植物资
源,本文对成熟番茄的化学成分做了初步研究,并分
离得到6个化合物且全部作出了结构鉴定,分别为
芦丁(1)、槲皮素(2)、木犀草素(3)、番茄皂苷A(4)、
豆甾醇(5)、熊果酸(6)。其中化合物1、2、3、5、6为
首次从该植物中分离得到。
* 收稿日期:2011-10-28  修回日期:2011-12-01
基金项目:广西科学基金应用基础研究专项(桂科基0991020);桂林市科学研究与技术开发计划项目(20100103-3)[Supported by the Special Program
of Natural Science Foundation of Guangxi(GKJ0991020);Scientific Research and Technology Development of Guilin(20100103-3)]
作者简介:刘金磊(1980-),男,助理研究员,主要从事植物化学方面的研究,(E-mail)gxibljl@163.cn。
*通讯作者:李典鹏,男,研究员,主要从事天然产物开发利用研究,(E-mail)ldp@gxib.cn。
1 材料与仪器
原料:“台蔬一号”樱桃小番茄鲜果(Lycopersi-
con esculentum)产地为桂林资源县;采收时间为
2010年9月,经过广西植物研究所李典鹏研究员鉴
定为小番茄。
Agilent1200分析型高效液相色谱仪;BRUK-
ER AVANCE 500核磁共振仪(瑞士,布鲁克公
司),TMS为内标;ESI-MS有机质谱仪(美国布鲁
道尔顿公司);X-4型显微熔点测定仪(温度计未校
正);WFH-203三用紫外分析仪(上海精科实业有
限公司);Sephadex LH-20(Pharmacia公司),C18
(Pharmacia公司);D-101大孔吸附树脂(天津南开
大学化工厂);薄层层析硅胶 GF254(青岛海洋化
工);柱层析硅胶(100-200目)。
2 提取与分离
取新鲜樱桃小番茄50kg洗净,打碎成浆,加入
相当于原料重量0.5‰的果胶酶,于50℃条件下保
温酶解2h;酶解液过滤离心得上清液,上清液过D-
101大孔树脂柱,10BV去离子水洗,然后分别用
20%、50%、80%、95%的乙醇洗脱,分部收集浓缩得
各部分的浸膏。取50%部位先后经 MCI、C-18色
谱柱,甲醇-水梯度洗脱,收集40%部分,最后经硅
胶柱进行柱层析,得到化合物1(10mg)、化合物2
(12mg),余下部分再上Sephadex LH-20葡聚糖凝
胶柱,得到化合物3(20mg)。取80%部位,将集中
于瓶底的大量结晶沉淀用纯甲醇重结晶3次,得到
化合物4(1 000mg)。取95%部位,先过 MCI柱,
甲醇-水系统梯度洗脱去除部分色素等杂质,再过凝
胶柱,得到化合物5(10mg)、化合物6(10mg)。
3 结构鉴定
化合物1 浅黄色针状结晶(氯仿-甲醇),mp
176~178℃,能被甲醇溶解,盐酸-镁粉反应显红棕
色;TLC板上喷洒1% AlCl3 乙醇溶液,及5%硫酸-
乙醇溶液,烘烤后,呈鲜黄色斑点,置于紫外荧光灯
下可看到黄色荧光,说明其可能为黄酮类化合物。
Molish反应呈阳性,说明含有糖基。TLC展开剂为
氯仿-甲醇-甲酸(16∶4∶1),Rf=0.23;氯仿-甲醇-
水(7∶3∶0.5),Rf=0.30。与实验室中已有的芦
丁标准品点板对照Rf值一致,在色谱条件下(色谱
柱:ZORBAX Eclipse XDB-C18柱(4.6mm×150
mm,5μm);柱温:30℃;流动相:0.4%磷酸(A)-乙
腈(B);流速:0.8mL/min;检测波长:254nm;进样
量:10μL)与芦丁标准品进行液相对照分析,所得样
品保留时间(tR=11min)一致,与芦丁标准品混合
后,熔点不下降,因此可以确定化合物1为芦丁
(Rutin)。
  化合物2 黄色针状结晶(氯仿-甲醇),mp 308
~310℃,能被甲醇、乙醇、丙酮溶解,盐酸-镁粉反
应显红棕色;TLC板上喷洒1% AlCl3 乙醇溶液,及
5%硫酸-乙醇溶液,烘烤后,呈鲜黄色斑点,置于紫
外荧光灯下可看到黄色荧光,说明其可能为黄酮类
化合物。1 H-NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:7.68
(1H,br s,H-2′),7.53(1H,br d,J=8.5Hz,H-
6′),6.89(1H,d,J=8.5Hz,H-5′),6.42(1H,d,J
=2.0Hz,H-8),6.20(1H,d,J=2.0Hz,H-6);13
C-NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:147.4(C-2)、
136.3(C-3)、176.4(C-4)、156.7(C-5)、98.7(C-6)、
164.3(C-7)、93.9(C-8)、161.2(C-9)、103.4(C-10)、
122.3(C-1′)、115.6(C-2′)、145.4(C-3′)、148.3(C-
4′)、116.2(C-5′)、120.4(C-6′)。上述数据与李文魁
等(1996)报道的槲皮素碳氢谱数据基本一致,故鉴
定化合物2为槲皮素(Quercetin)。
化合物3 浅黄色针状结晶(氯仿-甲醇),mp
328~329℃,能被甲醇、乙醇、丙酮溶解,盐酸-镁粉
反应显红棕色;TLC板上喷洒1% AlCl3 乙醇溶液,
及5%硫酸-乙醇溶液,烘烤后,呈鲜黄色斑点,置于
紫外荧光灯下可看到黄色荧光,说明其可能为黄酮
类化合物。1 H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ:12.96
(1H,br s,5-OH),7.43(1H,br d,J=8.0Hz,H-
6′),7.41(1H,br s,H-2′),6.90(1H,d,J=8.0Hz,
H-5′),6.66(1H,s,H-3),6.44(1H,d,J=1.5Hz,
H-8),6.20(1H,d,J=1.5Hz,H-6);13C-NMR(125
MHz,DMSO-d6)δ:164.5(C-2)、103.4(C-3)、182.1
(C-4)、157.7(C-5)、99.4(C-6)、164.3(C-7)、94.3
(C-8)、161.9(C-9)、104.2(C-10)、122.0(C-1′)、
113.8(C-2′)、146.2(C-3′)、150.2(C-4′)、116.5(C-
5′)、119.4(C-6′)。上述数据与黄永林等(2010)报
道的木犀草素碳氢谱数据基本一致,故鉴定化合物
3为木犀草素(Luteolin)。
化合物4 无定型粉末,mp 224~226℃,TLC
614 广 西 植 物                  32卷
图1 化合物1-6的结构
Fig.1 Structures of compound 1-6
板上喷洒5%硫酸乙醇溶液,烘干后,呈紫黑色斑
点,置于紫外荧光灯下观察不到荧光。1 H-NMR(500
MHz,pyridine-d5)δ:0.62(3H,s,H3-19),0.86
(3H,s,H3-18),1.07(3H,d,J=6.7Hz,H3-21),
2.11(3H,s,acetyl),4.87(1H,d,J=7.3Hz),4.89
(1H,d,J=7.9Hz),5.19(1H,d,J=7.8Hz),5.23
(1H,d,J=7.9Hz),5.38(1H,dd,J=5.5,11.0
Hz,H-23),5.57(1H,d,J=7.3Hz);13 C-NMR(125
MHz,pyridine-d5)δ:37.0(C-1)、29.7(C-2)、77.6
(C-3)、34.6(C-4)、44.5(C-5)、29.0(C-6)、32.0(C-
7)、35.1(C-8)、54.2(C-9)、35.6(C-10)6、21.0(C-
11)、40.0(C-12)、41.2(C-13)、56.2(C-14)、32.2(C-
15)、78.4(C-16)、62.5(C-17)、16.2(C-18)、12.1(C-
19)、34.6(C-20)、14.8(C-21)、98.8(C-22)、68.2(C-
23)、28.7(C-24)、35.3(C-25)、39.6(C-26)、70.5(C-
27)、21.0(C-28)、170.5(OAC)、102.3(gal C-1)、
71.6(gal C-2)、74.8(gal C-3)、78.4(gal C-4)、75.1
(gal C-5)、60.4(gal C-6)、105.1(inner glc C-1)、
81.3(inner glc C-2)、87.0(inner glc C-3)、70.8(in-
ner glc C-4)、78.3(inner glc C-5)、63.0(inner glc
C-6)、104.6(terminal glc C-1)、75.1(terminal glc
C-2)、78.3(terminal glc C-3)、70.9(terminal glc C-
4)、78.9(terminal glc C-5)、62.3(terminal glc C-
6)、105.0(terminal xyl C-1)、75.9(terminal xyl C-
2)、77.3(terminal xyl C-3)、70.2(terminal xyl C-
4)、67.1(terminal xyl C-5)、104.9(27-O glc C-1)、
75.4(27-O glc C-2)、77.4(27-O glc C-3)、71.6(27-
O glc C-4)、79.6(27-O glc C-5)、62.7(27-O glc C-
6)。上述数据与 Yukio等(2004)报道的番茄皂苷
A碳氢谱数据基本一致,故鉴定化合物4为番茄皂
苷A(Esculeoside A)。
化合物5 白色针状晶体,mp 168~169℃,易
溶于氯仿,可溶于石油醚、乙酸乙酯,难溶于甲醇。
Libermman-Burchard试剂反应呈现阳性,Molish
反应呈现阴性,初步推断该化合物可能为萜类或甾
体化合物。1 H-NMR(500MHz,pyridine-d5-CDCl3)
δ:5.37(1H,t,J=2.5Hz,H-6),5.17(1H,dd,J=
8.6,15.2 Hz,H-22),5.02(1H,dd,J=8.7,
15.2Hz,H-23),1.02,1.01,0.84,0.82,0.81,0.71
(18H,6×CH3);13 C-NMR(125MHz,pyridine-d5-
CDCl3)δ:37.73(C-1)、32.1(C-2)、71.1(C-3)、43.2
(C-4)、141.7(C-5)、121.1(C-6)、29.9(C-7)、32.1
(C-8)、50.4(C-9)、36.8(C-10)、21.2(C-11)、39.8
(C-12)、42.3(C-13)、57.0(C-14)、24.5(C-15)、29.2
(C-16)、56.0(C-17)、12.2(C-18)、19.6(C-19)、40.7
(C-20)、21.4(C-21)、138.7(C-22)、129.4(C-23)、
7143期             刘金磊等:番茄化学成分的分离与鉴定
51.4(C-243)、32.3(C-25)、21.3(C-26)、19.2(C-
27)、25.6(C-28)、12.5(C-29)。上述数据与任风芝
等(2001)报道的豆甾醇碳氢谱数据基本一致,故鉴
定化合物5为豆甾醇(Stigmasterol)。
化合物6 白色针状晶体,mp 283~285℃,溶
于丙酮、吡啶、氯仿,难溶于甲醇。该化合物在TLC
上喷洒5%硫酸-乙醇液后烤板显红色的斑点,且有
拖尾现象,在展开剂中加少量酸后,拖尾现象消失,
说明该化合物含有羧基。Liebermann-Burchard反
应阳性,1 H-NMR(300MHz,CDCl3)δ:5.14(1H,t,
J=3.6Hz,H-12),3.20(1H,dd,J=12.0,5.0Hz,
H-3),3.53(q,J=9.3Hz,CH2OH),1.26(3H,s,
29-CH3),1.10(3H,s,27-CH3),1.02(3H,s,23β-
CH3),1.01(3H,s,24α-CH3),1.00(3H,s,30-
CH3),0.95(3H,s,26-CH3),0.93(3H,s,25-
CH3);13C-NMR(125MHz,pyridine-d5)δ:38.3(C-
1)、27.0(C-2)、79.0(C-3)、39.9(C-4)、56.8(C-5)、
19.7(C-6)、34.1(C-7)、40.3(C-8)、49.0(C-9)、38.3
(C-10)、24.7(C-11)、123.5(C-12)、145.7(C-13)、
42.9(C-14)、28.9(C-15)、24.7(C-16)、47.6(C-17)、
43.1(C-18)、47.4(C-19)、31.9(C-20)、35.1(C-21)、
34.1(C-22)、29.3(C-23)、16.5(C-24)、16.5(C-25)、
17.4(C-26)、27.0(C-27)、181.1(C-28)、34.1(C-
29)、24.7(C-30)。上述数据与张敉等(2001)报道的
熊果酸碳氢谱数据基本一致,故鉴定化合物6为熊
果酸(Ursolic acid)。
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