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美柄牛肝菌子实体的化学成分研究



全 文 :美柄牛肝菌子实体的化学成分研究
左 伟 ,罗都强* (河北大学生命科学学院,药物化学与分子诊断教育部重点实验室 ,河北保定 071002)
摘要 [目的 ]系统阐述美柄牛肝菌的主要化学成分。 [方法]以美柄牛肝菌为试材 ,采用常规硅胶柱层析 、制备薄层层析 、高效液相色
谱等方法分离鉴定美柄牛肝菌中的化合物及其结构。 [结果 ]从美柄牛肝菌中分离出了 9个化合物 ,分别为O-AcetylcyclocalopinA,分子
式为C17H22O7;Cyclocalopin,分子式为C15H20O6;Cyclopinol,分子式为 C15H20O5;D-阿洛醇(D-alitol),分子式为C6H14O6;3β-羟基-麦角甾
醇-5, 7, 22-三烯 ,分子式为 C28H44O;3β-羟基-5α, 8α-过氧化麦角甾醇-6, 22-二烯 ,分子式为C28H44O3;邻苯二甲酸二异丁酯 , 分子式为C16H22O4;Bis(2-ethylhexyl)phthalate,分子式为C24H38O4;Ergosta-7, 22-dien-3β , 5α, 6α-triol(cerevisterol),分子式为 C28H46O3。通过经典
波谱学分析和文献比对确定了它们的结构 ,其中包括 3个倍半萜类化合物和 3个甾体类化合物 , 3个倍半萜类化合物仅对黄瓜枯萎病
菌、小麦赤霉病菌等少数病原菌有微弱的抗菌作用。 [结论]该研究为利用美柄牛肝菌开发生物农药奠定了基础。
关键词 化学成分;制备薄层层析;倍半萜;美柄牛肝菌
中图分类号 S567.3  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2010)05-02356-02
ResearchontheChemicalComponentsoftheFruitBodiesofBoletuscalopus
ZUOWeietal (CollegeofLifeScience, KeyLaboratoryofMedicinalChemistryandMolecularDiagnosisofMinistryofEducation, HebeiUni-
versity, Baoding, Hebei071002)
Abstract [ Objective] ThepurposewastoexpoundthemainchemicalcomponentsofBoletuscalopussystematically.[Method] WithB.calopus
astestedmaterial, thecompoundswereisolatedfromB.calopusandtheirstructureswereidentifiedbyusingmethods, suchasconventionalsilica
gelcolumnchromatography, Pre-TLCandHPLC.[ Result] NinecompoundswereisolatedfromB.calopus, theywereO-AcetylcyclocalopinAwith
molecularformulabeingC17H22O7 , CyclocalopinwithmolecularformulabeingC15H20O6 , CyclopinolwithmolecularformulabeingC15H20O5 , D-al-litolwithmolecularformulabeingC6H14O6 , 3β-hydroxyl-ergosterol-5, 7, 22-trienewithmolecularformulabeingC28H44O, 3β-hydroxyl-5α, 8α-er-
gosterolperoxide-6, 22-dienewithmolecularformulabeingC28H44O3 , disobutylphthalatewithmolecularformulabeingC16H22O4 , Bis(2-ethylhex-yl)phthalatewithmolecularformulabeingC24 H38 O4 andErgosta-7, 22-dien-3β , 5α, 6α-triol(cerevisterol)withmolecularformulabeing
C28H46O3.Theirstructureswereconfirmedthroughclassicalspectrumanalysisandliteraturecomparison, including3sesquiterpenoidsand3ster-oids.The3sesquiterpenoidsonlyhadweakantifungalactiononafewpathogens, suchascucumberwiltdiseasefungusandwheatscabfungus.
[Conclusion] ThisresearchlaidafoundationforthedevelopmentofbiologicalpesticidesusingB.calopus.
Keywords Chemicalcomponents;Pre-TLC;Sesquiterpenes;Boletuscalopus
基金项目 国家自然科学基金项目(30671385)。
作者简介 左伟(1983-),男 ,河北沧州人 ,硕士研究生 ,研究方向:植
物化学。 *通讯作者 , E-mail:duqiangluo@163.com。
收稿日期  2009-11-09
  我国具有非常丰富的高等真菌资源 ,至今发现的已经有
6 000多个种 [ 1] 。研究发现 ,高等真菌是一类 “创造系数 ”非
常高的自然资源 ,其产生的化合物种类繁多 。它们不但结构
变化多样 ,而且具有各种各样的生物活性 [ 2-4] ,这种多样化
的结构和活性对于农药的研究具有非常重要的意义。因此
高等真菌资源一直是化学家和生物学家的关注重点。通过
对高等真菌化学成分的研究 ,以期能发现具有显著的农药活
性(除虫 ,杀菌等)且结构新颖的农药先导物。
美柄牛肝菌(Boletuscalopus)属于牛肝菌科(Boletaceae)
牛肝菌属(Boletus)。该属中的一些真菌具有苦味特点 ,有学
者通过对其化学成分的研究发现 , O-acetylcycloca-lopinA是
导致苦味的主要物质 [ 5] ,同时从该种内分离得到一系列的
miscelaneous型的倍半萜。基于地域差异 ,气候条件的不同
以及研究方法的差异等原因 ,笔者对产自云南哀牢山的美柄
牛肝菌的化学成分进行了研究 ,目的在于系统地阐述美柄牛
肝菌中主要的化学成分 ,为对其进一步的农用药物开发奠定
基础 ,同时希望能够获得具有新颖结构或者新活性的农药先
导物。
1 材料与方法
1.1 材料 试验用美柄牛肝菌采自云南省哀牢山 ,菌种由
昆明植物所臧穆教授鉴定 。
主要仪器有:HoribaSEPA-300旋光仪 (日本 Horiba公
司);ShimadzuUV-2401PC型分光光度计(岛津公司);TEN-
SOR27型红外光谱仪(德国 BRUKER光谱仪器公司);Bruk-
erAM-400和 DRX-500, TMS为内标(德国 BRUKER光谱仪
器公司);APIQSTARPulsarI质谱仪(美国 ABI公司);Wa-
ters717-600-2424(2489)高压液相色谱仪(美国 Waters公
司);BUCHIV-700, R-210旋转蒸发仪(香港步琪有限公司)。
1.2 方法 干燥的子实体粉末用 95%的乙醇加热回流提取
3次。合并乙醇提取液低压浓缩 ,得到浸膏 132.49 g。浸膏
用水混悬 ,等体积乙酸乙酯萃取 3次 ,合并乙酸乙酯 ,减压浓
缩得到萃取物 80.00 g。通过硅胶柱层析 ,用石油醚∶乙酸乙
酯(95∶5 ~ 5∶95, V/V)梯度洗脱 ,通过合并相同组分最后获得
10个组分 。组分Ⅱ(20 mg)经二级柱层析用石油醚∶乙酸乙酯
(9∶1, V/V)洗脱 ,进一步通过制备薄层层次获得化合物(7)。
组分Ⅲ(50mg)通过二级柱层析以石油醚∶乙酸乙酯(3∶1,
V/V)洗脱获得化合物(5)、(6)、(8)。组分Ⅳ(38 mg)通过二
级柱层析以石油醚∶乙酸乙酯(2∶1, V/V)淋洗 ,获得化合物
(1)、(2)。组分Ⅵ (65 mg)通过二级柱层析以石油醚∶乙酸乙
酯(1∶2, V/V)洗脱 ,进一步通过 LH-20凝胶柱分离 ,以甲醇洗
脱 ,获得化合物(3)、(4)、(9)。
2 结构鉴定
2.1 化合物(1) O-AcetylcyclocalopinA, C17H22O7 ,无色晶
体 , m.p.:176 ℃, 70 evEI质谱给出碎片离子峰为 EI-MS(70
ev)m/z:278(5), 236(18), 219(8), 207(20), 161(100);1H-
NMR(CDCl3 , 400HZ):δ6.62(m), 5.85(s), 4.94(d, J=10.4
Hz), 4.08(dd, J=11.2, 3.4 Hz), 3.93(dd, J=11.2, 11.2
Hz), 2.90(m), 2.58(m), 2.39(m), 2.20(s), 1.60(s), 1.39
责任编辑 李菲菲 责任校对 况玲玲安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(5):2356-2357, 2361
(s), 0.79(d, J=6.5 Hz);13 C-NMR(CDCl3 , 100HZ):δ
195.2, 175.6, 171.1, 146.3, 134.7, 107.9, 78.8, 74.3, 73.2,
56.5, 48.4, 31.7, 29.3, 21.4, 20.9, 16.7, 15.2。上述波谱数据
与文献 [ 5]相符。
2.2 化合物(2) Cyclocalopin, C15 H20 O6 ,无色晶体 , m.p.:
153 ℃, EI-MS(70 ev)碎片为:237, 235, 219, 217, 207, 187,
161, 125;高分辨阳离子 HRESI-MS319.1148([ M+Na] + ,
C15H20O6Na+);1H-NMR(CDCl3 ):6.79(m), 4.48(s), 4.10
(dd, J=11.3, 3.4 Hz), 3.89(dd, J=11.0, 11.0 Hz), 2.52
(dd, J=10.2, 10.2 Hz), 2.22(m), 1.80(m), 1.56(s), 0.78
(d, J=6.6Hz);13 C-NMR(CDCl3 ):200.0, 172.5, 146.4,
133.3, 107.2, 77.5, 74.4, 73.3, 57.0, 47.5, 31.5, 29.1, 21.2,
16.9, 15.2。通过对13 C-NMR的分析 ,知该化合物为倍半萜
类 ,分子量由高分辨质谱给出为 296,通过数据比对 ,上述波
谱数据与文献 [ 5]一致。
2.3 化合物(3) Cyclopinol, C15H20O5 ,无色油状 , EI-MS(70
ev)碎片为:265, 238, 220, 219, 191;1H-NMR(CDCl3 ):5.59
(m), 4.75(d, J=4.2 Hz), 4.29(d, J=4.2 Hz), 4.15(dd, J=
11.3, 3.5Hz), 3.92(dd, J=11.0, 11.0Hz), 2.69(dd, J=9.7,
9.7 Hz), 2.06(brd, 20.8), 1.97(m), 1.60(s), 1.00(d, J=
6.4 Hz);13C-NMR(CDCl3):170.8(s), 134.8(s), 123.6(d),
117.6(s), 80.8(d), 76.0(d), 75.1(d), 73.4(t), 56.3(s),
49.2(d), 30.5(d), 26.5(t), 23.9(q), 21.8(q), 17.0(q)。该
化合物也是倍半萜类化合物 ,通过文献比对 ,以上数据与文
献 [ 6]一致。
2.4 化合物(4)  D-阿洛醇(D-alitol), C6H14 O6 ,无色针晶 ,
微甜 , m.p.:154.5 ~ 156.0℃。 [α] D21 =0°(c0.003 60, H2 O)
为内消旋 ,无光学活性 。EI-MS(70 ev)m/z:(183[ M+H] + ,
36.4), 146(15.2), 133(70.2), 115(25.5), 103(73), 93(53),
55(49), 74(100), 61(90);1H-NMR(C5 D5N3 , 400 MHz):
δ4.36(m, 4H), 4.54(m, 7H), 4.56(d, 3H);13C-NMR(DMSO-
d6, 100 MHz):δ73.45(d, C-3, C-4), 72.33(d, C-2, C-5), 65.23
(t, C-l, C-6)。该化合物极性较大 ,甲醇溶解性稍好 ,通过对
D-阿洛醇的文献比对 ,以上数据与文献 [ 7]中 D-阿洛醇的数
据完全一致。
2.5 化合物(5) 3β-羟基-麦角甾-5, 7, 22-三烯 , C28H44O,无
色针晶 , [ α] D24 =-129°(c0.22, CHCl3 ), m.p.:152 ~ 154℃。
EI-MS给出碎片离子为 m/z(%):396(80, [ M] +), 378(21),
271(55), 253(43), 55(100)。1H-NMR(CDCl3 , 400 MHz):δ
5.56(1H, m), 5.37(1H, m), 5.18(2H, m, H-22, H-23), 3.62
(1H, m, H-3), 1.02(3H, d, J=6.8Hz, H-4), 0.91(3H, d, J=
6.4 Hz, H-21), 0.78(3H, d, J=6.4 Hz, H-26, H-27), 0.67
(3H, s, H-18);13 C-NMR(CDCl3 , 100 MHz):δ39.2(t, C-1),
32.1(t, C-2), 70.5(d, C-3), 37.1(t, C-4), 139.9(s, C-5),
119.7(d, C-6), 116.4(d, C-7), 141.4(s, C-8), 46.4(d, C-9),
38.5(s, C-10), 21.2(t, C-11), 40.9(t, C-12), 42.9(s, C-13),
54.7(d, C-14), 23.1(t, C-15), 28.4(t, C-16), 55.8(d, C-17),
12.3(q, C-18), 16.4(q, C-19), 40.5(d, C-20), 21.2(q, C-
21), 135.7(d, C-22), 132.1(d, C-23), 43.0(d, C-24), 33.2
(d, C-25), 19.7(q, C-26), 20.0(q, C-27), 17.7(q, C-28)。13C-
NMR数据与文献 [ 8]对照一致 。
2.6 化合物(6) 3β-羟基 -5α, 8α-过氧化麦角甾-6, 22-二
烯 , C28H44O3 ,无色针晶。 m.p.:177 ~ 178 ℃.[ α]D =-34°(c
0.22, CHCl3 )。IR(KBr):3 525, 3 309, 2 955, 2 812, 1 650,
1 460, 1 380, 1 074, 1 043, 968, 858, 275 cm-1.EI-MS(70 eV)
m/z(%):428([ M] + , 13), 410([ M-H2O] + , 5), 396([ M-
O2 ] + , 100), 363(35), 303(8), 251(20), 152(30), 107(24),
95(35), 81(43), 69(65);13 C-NMR(CDCl3 , 100 MHz):δ34.1
(C-1), 30.2(C-2), 66.5(C-3), 37.0(C-4), 82.1(C-5), 135.5
(C-6), 130.8(C-7), 79.4(C-8), 51.2(C-9), 37.0(C-10),
23.4(C-11), 39.4(C-12), 44.6(C-13), 51.7(C-14), 20.6(C-
15), 28.6(C-16), 56.3(C-17), 12.9(C-18), 18.2(C-19), 39.7
(d, C-20), 20.9(C-21), 135.2(C-22), 132.4(C-23), 42.8(C-
24), 33.1(d, C-25), 19.1(q, C-26), 19.6(C-27), 17.6(C-
28)。以上波谱数据与文献 [ 9]对照一致。
2.7 化合物(7) 邻苯二甲酸二异丁酯 , C16 H22 O4 ,物色油
状 , 1H-NMR(CDCl3 , 400MHz):7.53(m, H-4, H-5), 7.23(m,
H-3, H-6), 4.30(m, H-1′, H-1), 4.08(d, J=6.7 Hz, H-1′, H-
1), 2.07(m, H-2′, H-2), 0.98(d, J=6.7 Hz, H-3′, H-3, H-
4′, H-4);13C-NMR(CDCl3 , 400 MHz):167.7(s, C-7), 132.3
(s, C-1, C-2), 130.9(d, C-3, C-6), 128.8(d, C-4, C-5), 71.8
(t, C-1′, C-1), 27.7(d, C-2′, C-2), 19.1(q, C-3′, C-3, C-
4′, C-4)。以上数据与文献 [ 10]一致 ,可确定其结构为邻苯
二甲酸二异丁酯 。
2.8 化合物(8) Bis(2-ethylhexyl)phthalate,无色油状液
体 ,分子式为 C24 H38 O4 ,分子量为 390。1 H-NMR(CDCl3 , 300
MHz):δ7.70(2H, m, H-2), 7.54(2H, m, H-3), 4.22(4H, m, H-
1′), 1.67(2H, m, H-2′), 1.25-1.46(16H, m, H-3′, 4′, 5′, 7′),
0.89(6H, m, H-6′), 0.92 (6H, m, H-26, H-8′);13 C-NMR
(CDCl3 , 75 MHz):δ167.7(s, CO), 132.5(s, C-1), 128.8(d, C-
2), 130.9(d, C-3), 68.1(t, C-1′), 38.7(d, C-2′), 30.6(t, C-
3′), 28.9(t, C-4′), 23.0(t, C-5′), 14.0(q, C-6′), 23.7(t, C-
7′), 11.0(q, C-8′)。此化合物的波谱数据与文献 [ 11]完全
一致 ,所以可以确定其结构。
2.9 化合物(9) Ergosta-7, 22-dien-3β, 5α, 6α-triol(cerevis-
terol), C28 H46 O3 ,无色晶体。1H-NMR(CDCl3 , 400 MHz):δ
5.35(1H, brd, J=2.5 Hz, H-7), 5.20(1H, m, H-23), 5.18
(1H, m, H-22), 4.06(1H, m, H-3), 3.62(1H, brd, J=3.2Hz,
H-6), 1.08(3H, s, H-19), 1.02(3H, d, J=4.4 Hz, H-21), 0.89
(3H, d, J=5.6 Hz, H-28), 0.82(3H, d, J=5.6 Hz, H-26),
0.80(3H, d, J=5.6 Hz, H-27), 0.59(3H, s, H-18);13 C-NMR
(CDCl3 , 100MHz):δ144.0, 135.4, 132.2, 117.5, 75.9, 73.7,
67.7, 56.0, 54.7, 43.8, 43.4, 42.8, 42.0, 40.4, 39.5, 39.2,
33.1, 33.0, 30.8, 28.0, 22.9, 22.0, 21.1, 20.0, 20.0, 18.8,
17.6, 12.4。此波谱数据与参考文献 [ 12]完全一致。
3 结论
笔者对采自云南哀牢山美柄牛肝菌子实体主要化学成
分进行了系统地研究 ,从中分离了 9个化合物 ,通过经典的
波谱学手段 ,借助于文献比对确定出它们的结构。其中包括
(下转第 2361页)
235738卷 5期                左 伟等 美柄牛肝菌子实体的化学成分研究
理 15min后抑菌活性还较高。这可能与提取物经紫外处理
后对革兰氏阳性菌和阴性菌的抑菌作用发生改变。
2.5.4 保存时间。由图 10可知 ,秦皮提取物在放置不同时
间后抑菌活性降低。由于长时间常温放置 ,提取物中有效抑
菌成分可能发生变化而使得含量减少 ,从而使得该物质的抑
菌性降低。
图 10 保存时间对秦皮提取液抑菌活性的影响
Fig.10 Effectsofpreservationtimeontheantimicrobialsactivi-
tyofCortexfraxiniextract
3 结论
(1)通过正交设计 ,建立了秦皮中抑菌活性物质提取的
物料比 、提取温度 、提取时间 、超声波频率 4个因素的最佳组
合。 4个因素对秦皮抑菌活性物质提取效果的影响顺序为物
料比 >提取温度 >提取时间 >超声波功率。
(2)以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为指示菌 ,测定秦皮
提取物的抑菌活性。秦皮提取液对大肠杆菌的最低抑菌浓
度为 2.500%,而对金黄色葡萄球菌的效果会更好 ,最低抑菌
浓度为 1.250%。
(3)秦皮提取物具有良好的稳定性 ,且经不同处理后对
不同的测试菌所表现出的抑菌活性是不同的。经过热处理 、
紫外照射 、酸碱处理及常温下放置 ,秦皮提取物的抑菌活性
有所降低。
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(上接第 2357页)
3个倍半萜类化合物和 3个甾体类化合物 。通过初步的抗农
用真菌筛选试验发现 , 3个倍半萜类化合物仅对黄瓜枯萎病
菌 、小麦赤霉病菌等少数病原菌有微弱的抗菌作用。
此外 ,该研究所鉴定的 9个化合物中有 4个化合物均为
首次从该种内分离得到 ,也初步证明了不同的生长地域和不
同的研究手段会获得不同的结构 ,在当今研究对象不断稀少
的情况下 ,为研究不同地区的同一材料提供了思路。
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