全 文 ：第 33卷　第 3期 西北农林科技大学学报 (自然科学版 ) Vol. 33 No. 3
2005年 3月 Jour. of No rthw est Sci-Tech Univ . o f Ag ri. a nd Fo r. ( Na t. Sci. Ed. ) Ma rch 2005
旋覆花杀菌活性成分的分离与鉴定
丁海新 1 ,李广泽 1, 2 ,冯俊涛1, 2 ,张　兴 1, 2
( 1西北农林科技大学无公害农药研究服务中心 ,陕西杨凌 712100;
2陕西省生物农药工程技术研究中心 ,陕西杨凌 712100)
　　 [摘　要 ]　以小麦赤霉病菌 (Fusarium graminearum Schw )和小麦白粉病菌 (Erysiphe graminis DC)为活性跟
踪菌种 ,从旋覆花 ( Inula britanica L. )花中分离得到 3种杀菌活性化合物。 经波谱分析并与标准图谱比较 ,鉴定化
合物Ⅰ 为倍半萜类化合物 1-O-Acetylbritannilactone,化合物Ⅱ和Ⅲ分别为三萜类化合物 Taraxaster yl palmita te和
Ta raxastero l a ce ta te。
[关键词 ]　旋覆花 ;杀菌活性 ; 1-O-Acetylbritannilactone; tar ax astery l palmita te; ta rax astero l ace ta te
[中图分类号 ]　 S482. 2+ 92　　　　 [文献标识码 ]　 A [文章编号 ]　 1671-9387( 2005) 03-0090-05
　　旋覆花 ( Inula bri tanica L. )为菊科旋覆花属多
年生草本植物 ,是一种传统中草药 ,具有平喘、镇咳、
抗菌消炎等药理作用 [1 ]。其主要化学成分为倍半萜
类、黄酮类和百里香酚衍生物等 [2, 3 ]。冯俊涛等 [4 ]、李
玉平等 [5 ]对旋覆花农用杀菌活性进行了初步测试 ,
发现其提取物在离体条件下对小麦赤霉病菌、番茄
灰霉病菌菌丝生长具有较强的抑制作用 ;活体条件
下对小麦白粉病菌具有较强的防治效果。 本研究在
前期工作的基础上 ,采用活性跟踪法对旋覆花中的
杀菌活性成分进行了分离和鉴定 ,以期为旋覆花杀
菌作用的进一步开发奠定基础。
1　材料与方法
1. 1　材　料
1. 1. 1　供试样品　旋覆花于 2002年 7月中旬采自
陕西杨凌 ,取其花部 ,阴干 ,粉碎 ,保存备用。
1. 1. 2　供试菌种　小麦赤霉病菌 ( Fusarium
graminearum Schw ) , 小麦白 粉病菌 ( Erysiphe
graminis DC) ,均由西北农林科技大学无公害农药
研究服务中心提供。
1. 1. 3　主要仪器　 X-6型数字显示显微熔点测定
仪 (未校正 ) , Equinox-55FT红外光度计 , BRUKER
AV ANCE DXR 200 MHz核 磁 共 振氢 谱 仪 ,
BRUK ER AM-400FT-NMR核磁共振碳谱仪 ,
HP5988A型质谱仪 ( 70 eV)。
1. 2　方　法
1. 2. 1　杀菌活性测定　 ( 1)离体测定。 采用生长速
率法和悬滴法 [6 ] ,测定供试样品对病原菌菌丝生长
和孢子萌发的抑制作用 ; ( 2)活体测定。 采用温室盆
栽法 [7 ]测定供试样品对小麦白粉病的防治作用。
1. 2. 2　杀菌活性成分的分离　以小麦赤霉病菌和
小麦白粉病菌为供试菌种 ,采用离体和活体测定法
测试分离过程中不同分离段的杀菌活性 ,每次均选
取活性相对较高段进行下一步分离工作。具体分离
过程如下:旋覆花花样 ( 15 kg )用体积分数 95%的
工业乙醇渗漏提取 ,减压蒸馏浓缩得乙醇浸膏。加水
悬浮后 ,依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇等有
机溶剂萃取 ,分别浓缩得 4部分萃取浸膏。取活性较
高的氯仿萃取浸膏 ( 300 g )进行硅胶干柱层析 ,以氯
仿∶乙醚 (体积比 4∶ 6)为流动相进行洗脱 ,当溶剂
前沿到达柱底即停止 ,将硅胶柱分割为 C1 , C2 , C3 ,
C4和 C5等 5部分。较高活性部分 C3浓缩放置析出
大量晶体 ,经重结晶得化合物Ⅰ 。取另一活性较高的
C1 ( 10 g )部分进行硅胶柱层析 ,以石油醚∶乙酸乙
酯 (体积比 16∶ 1, 12∶ 1, 8∶ 1, 4∶ 1, 1∶ 1, 0∶ 1)为
洗脱剂进行梯度洗脱 ,每 50 mL收集 1瓶 ,共收集
172份馏分 ,薄层点板归类 ,分为 C1-1 , C1-2 , C1-3 ,… ,
C1-12等 12个部分。C1-1 ( 2. 1 g )继续进行硅胶柱层析 ,
洗脱剂为石油醚∶氯仿 (体积比 20∶ 1) ,每 30 mL
收集 1瓶 ,馏分 32～ 45合并 ,浓缩放置析出晶体化
[收稿日期 ]　 2004-05-20
[基金项目 ]　国家“十五”科技攻关项目 ( 2002BA516A04) ;陕西省科技攻关项目 ( 2001K04-G3-02)
[作者简介 ]　丁海新 ( 1978- ) ,女 ,宁夏石嘴山人 ,硕士 ,主要从事天然产物及植物化学研究。
[通讯作者 ]　冯俊涛 ( 1967- ) ,男 ,河南登封人 ,副教授 ,主要从事生物农药研究。 E-mail: f engj t67@ sohu. com
DOI : 10. 13207 /j . cnki . jnwaf u. 2005. 03. 021
合物Ⅱ。 C1-2 ( 0. 78 g )以二甲苯为展开剂 ,硅胶薄板
制备 ,丙酮重结晶得化合物Ⅲ。
1. 2. 3　结构鉴定　单体化合物经熔点测定及质谱
( M S)、氢谱 ( 1 H NMR)、碳谱 ( 13 C NMR)和 DEPT
谱等光谱数据分析 ,并与化合物标准图谱对照 ,确定
其结构。
2　结果与分析
2. 1　化合物结构分析
　　化合物Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ进行波谱数据解析 ,结果如下。
化合物Ⅰ (图 1):无色晶体 , m. p. 125～ 126℃ ,
分子式 C17 H24O5 , IRgKBrmax cm- 1: 3 493, 3 129, 1 731,
1 656, 1 273, 1 384. 1 H NM R( 200 Hz, CDCl3 )W:
1. 08( 3H, d,J= 6. 8 Hz, 15-H) , 1. 75( 3H, s, 14-H) ,
2. 04( CH3 COO- , s) , 3. 91( 2H, m, 1-H) , 3. 53( 1H,
m , 7-H) , 4. 17( 1H, d, J = 2. 4 Hz, 6-H) , 5. 01( 1H,
m , 8-H) , 5. 72 ( 1H, d, J = 2. 4 Hz, 13a-H) , 6. 31
( 1H, d, J = 2. 8 Hz, 13b-H) ;
13
C NM R( 400 Hz,
CDCl3 )W: 169. 9( C-12) , 171. 2( M eCOO- ) , 137. 0
( C-5) , 136. 5( C-11) , 130. 9( C-10) , 123. 7( C-13) ,
75. 9 ( C-8) , 68. 3( C-6) , 64. 2( C-1) , 45. 1( C-7) , 34.
4 ( C-9) , 32. 9( C-4) , 31. 1( C-3) , 26. 5 ( C-2) , 20. 9
( CH3 COO- ) , 20. 2( C-14) , 19. 2( C-15) ; DEPT谱:
季碳 ( 171. 2, 169. 9, 137. 0, 136. 5, 130. 9) ,叔碳
( 75. 9, 68. 3, 45. 1, 32. 9) ,仲碳 ( 123. 7, 64. 2, 34. 4,
31. 1, 26. 5) ,伯碳 ( 20. 9, 20. 2, 19. 2) ; EIM S m /z:
308 ( M
+
, 5) , 290 ( M-H2O
+
, 8) , 248 ( M-AcOH
+
,
29) , 230( 19) , 215( 17) , 207( 15) , 189( 56) , 179( 52) ,
174( 26) , 169( 39) , 161( 78) , 152( 55) , 137( 54) , 133
( 62) , 123( 54) , 109( 84) , 105( 41) , 95( 72) , 91( 74) ,
69( 100)。 通过上述光谱数据分析 ,并与文献 [8～
10 ]报道的氢谱和碳谱对照 ,可推断该化合物为 1-
O-Acetylbri tannilactone,其化学结构及构型如图 1
所示。
图 1　旋覆花提取物化合物Ⅰ ,Ⅱ和Ⅲ的结构图
Fig . 1　 Struc ture of compoundsⅠ ,Ⅱ andⅢ from Inula britanica L.
　　化合物Ⅱ (图 1): 白色晶体 , m. p. 95. 5～ 96. 5
℃ ,分子式 C46H80O2。 EIM Sm /z: 664( M+ , 11) , 445
( 9) , 408( 44) , 393( 14) , 365( 12) , 339( 10) , 299( 11) ,
272( 10) , 257( 18) , 239( 18) , 229( 22) , 218( 56) , 205
( 100) ; 13 C NMR( 400 Hz, CDCl3 ) ,谱图数据如表 1
所示。 由碳谱数据可推断该化合物具有乌苏烷型三
萜类化合物骨架 [ 11 ]。 谱图数据与文献 [12 ]数据相
符 ,可确定化合物Ⅱ为 Taraxa steryl palmitate。
化合物Ⅲ (图 1): 白色晶体 ,分子式 C32 H52O2 ,
m. p. 256～ 257℃ . EIM S m /z: 468( M+ , 50) , 453
( 8) , 408 ( 17) , 393 ( 12) , 357( 11) , 257 ( 12) , 249
( 40) , 229 ( 18) , 218( 41) , 203( 83) ,
13
C NM R( 400
Hz, CDCl3 )谱图数据如表 1所示。由碳谱数据可推
断该化合物具有乌苏烷型三萜类化合物骨架 [ 11]。谱
图数据与文献 [12]数据相符 ,可确定化合物Ⅲ 为
Ta raxasterol aceta te。
2. 2　杀菌活性测定
以小麦赤霉病菌和小麦白粉病菌为供试菌种 ,
较为系统地测试了上述 3种化合物的杀菌活性 ,结
果 (表 2)表明 , 3种化合物对小麦赤霉病菌菌丝生长
均有一定的抑制作用 ,抑制率为 50. 3% ～ 59. 6% ;
化合 物 Taraxastery l palmi tate 和 Taraxasterol
acetate对小麦赤霉病菌孢子萌发具有很强的抑制
作用 ,在 0. 1 mg /mL剂量下 ,抑制率均大于 80% ;
盆栽试验表明 , Taraxastery l palmi tate对小麦白粉
病菌具有较高的抑制作用 , 7 d保护效果达 56. 4% ,
值得进一步研究。
91第 3期　　　　　　　　　　　　　　丁海新等 :旋覆花杀菌活性成分的分离与鉴定
表 1　化合物Ⅱ和Ⅲ的碳谱数据
Table 1　 Carbon-13 NM R signals o f compoundsⅡ andⅢ in CDCl3
碳原子
Carbon
化合物Ⅱ Com poundⅡ 化合物 Ⅲ CompoundⅢ
化学位移 Chemical shif t (W)
测定值
Tes ted value
文献 [12 ]值
Reported value
DEPT
化学位移 Chemical shif t (W)
测定值
Tes ted valu e
文献 [12 ]值
Reported v alue
DEP T
C-1 38. 4 38. 4 CH2 38. 4 38. 4 CH2
C-2 23. 7 23. 7 CH2 23. 7 23. 6 CH2
C-3 80. 6 80. 5 CH 81. 0 80. 8 CH
C-4 37. 8 37. 7 C 37. 8 37. 7 C
C-5 55. 5 55. 4 CH 55. 4 55. 4 CH
C-6 18. 2 18. 1 CH2 18. 2 18. 1 CH2
C-7 33. 9 33. 9 CH2 34. 0 33. 9 CH2
C-8 40. 9 40. 9 C 40. 9 40. 8 C
C-9 50. 4 50. 3 CH 50. 3 50. 3 CH
C-10 37. 0 37. 0 C 37. 0 37. 0 C
C-11 21. 4 21. 4 CH2 21. 5 21. 4 CH2
C-12 25. 6 25. 6 CH2 25. 6 25. 5 CH2
C-13 38. 9 38. 8 CH 38. 9 38. 8 CH
C-14 42. 0 42. 0 C 42. 0 41. 9 C
C-15 26. 6 26. 6 CH2 26. 6 26. 6 CH2
C-16 39. 2 39. 1 CH2 39. 2 39. 1 CH2
C-17 34. 5 34. 4 C 34. 5 34. 4 C
C-18 48. 6 48. 6 CH 48. 7 48. 6 CH
C-19 38. 3 38. 4 CH 38. 3 38. 3 CH
C-20 154. 6 154. 3 C 154. 7 154. 4 C
C-21 25. 5 25. 6 CH2 25. 5 25. 4 CH2
C-22 39. 4 39. 2 CH2 39. 4 39. 3 CH2
C-23 27. 9 27. 9 CH3 27. 9 27. 8 CH3
C-24 16. 5 16. 5 CH3 16. 5 16. 4 CH3
C-25 15. 8 15. 9 CH3 15. 9 15. 8 CH3
C-26 16. 3 16. 2 CH3 16. 3 16. 2 CH3
C-27 14. 7 14. 7 CH3 14. 7 14. 6 CH3
C-28 26. 2 26. 1 CH3 26. 1 26. 1 CH3
C-29 19. 4 19. 4 CH3 19. 5 19. 5 CH3
C-30 107. 1 107. 1 CH2 107. 1 107. 0 CH2
CO 173. 7 173. 4 C 171. 1 170. 8 C
C-2′ 34. 8 34. 7 CH2 21. 3 21. 1 CH3
　　注:化合物Ⅱ C-3位上取代基碳原子化学位移测定值分别为:δ173. 7( CO) , 34. 8( C-2′) , 31. 9( C-14′) , 29. 6( C-4′～ C-13′) , 25. 2( C-3′) ,
22. 6( C-15′) , 18. 1( C-16′) ;参考值为δ173. 4( CO) , 34. 7( C-2′) , 31. 9( C-14′) , 29. 6( C-4′～ C-13′) , 25. 1 ( C-3′) , 22. 6( C-15′) , 18. 1
( C-16′)。
Note: Oth er signals of compoundⅡ w ere atδ173. 7( CO) , 34. 8( C-2′) , 31. 9( C-14′) , 29. 6( C-4′to C-13′) , 25. 2( C-3′) , 22. 6 ( C-15′) and
18. 1( C-16′) , signals of compound in reference w ere atδ173. 4( CO) , 34. 7( C-2′) , 31. 9 ( C-14′) , 29. 6( C-4′to C-13′) , 25. 1( C-3′) ,
22. 6( C-15′) , 18. 1( C-16′) .
表 2　 3个化合物对小麦赤霉病菌和小麦白粉病菌的抑制作用
Table 2　 The inhibition o f thr ee compounds against Fusarium graminearum and Erysiphe graminis %
样品
Sample
小麦赤霉病菌 Fusarium g raminea rum
菌丝生长抑制率
Inhibiti on rate of g row ing
孢子萌发抑制率
Inh ibit ion rate of g ermination
对小麦白粉病菌的保护效果
Protective ef fect on
Erysiph e graminis
1-O-Acetylb ri tannilacton e 59. 6 28. 9 16. 5
Taraxas teryl palmitate 50. 3 80. 3 56. 4
Taraxas terol acetate 58. 7 83. 9 1. 7
　　注:小麦赤霉病菌孢子萌发试验样品供试质量浓度为 0. 1 mg /m L,菌丝生长抑制试验样品供试质量浓度为 0. 5 mg /m L,小麦白粉病菌活
体试验样品供试质量浓度为 1 mg /m L。
Note: In vi tro t es t of s pores and mycelia of Fusar ium gram inearum , the concent rat ion of tes ted compounds w ere 0. 1 mg /mL, 0. 5 mg /mL
respectiv ely. In vivo t es t of Erysiphe gramin is, the concent ration of tested com pounds w as 1 mg /m L.
92 　　　　　　　　　　　　西北农林科技大学学报 (自然科学版 )　　　　　　　　　　　　　　第 33卷
3　讨　论
从旋覆花中分离得到的萜类化合物具有多种生
物活性 ,如倍半萜类化合物 britanin (旋覆花素 )具
有明显的抗肿瘤 Hela细胞和抑制霉菌等活性 [13 ] ;
裂 环 桉 烷 内 酯 类 化 合 物 1, 6-O, O-
diacetybri tannilactone能有效抑制人 KB(口咽腔表
皮样癌细胞 )和 P-388(淋巴肿瘤细胞 )肿瘤细胞的
生长 [10 ] ; ergo lide等 4种倍半萜内酯类化合物对 6
种人体肿瘤细胞系表现出不同程度的细胞毒性 [14 ] ;
Iijima等 [15 ]以老鼠肝炎的预防效果为筛选指标 ,对
旋覆花活性成分进行跟踪分离 ,得到三萜化合物
tarax asteryl acetate,并发现该化合物脱酰基或氢化
产物的生物活性有所降低。 本研究以两种植物病原
真菌为活性筛选菌种 ,分离得到了 3种具有杀菌活
性的萜类化合物。可见 ,萜类化合物是旋覆花中主要
的生物活性物质类别之一 ,有必要对其构效关系进
行研究 ,并从细胞和分子水平上揭示其作用机制 ,有
望发现更高活性的理想化合物 ,为新药创制奠定基
础。
作者 [16 ]选取 7种植物病原菌为供试菌种 ,系统
测试了旋覆花乙醇粗提物及其石油醚、氯仿、乙酸乙
酯及正丁醇萃取段的杀菌活性 ,除本研究的氯仿萃
取段外 ,乙酸乙酯萃取段也表现出较高的杀菌活性 ,
在供试质量浓度为 0. 01 g /m L时 ,对 5种植物病原
菌的菌丝生长抑制率均大于 70% 。同时 ,馏分 C1-8对
小麦白粉病具有很强的保护效果 ,但因其含量极微
而未能得到纯品化合物。由此可以推测 ,旋覆花中可
能还含有其他杀菌活性成分 ,有必要在本研究的基
础上 ,继续开展其杀菌活性成分的分析筛选。
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Anti-fungi activ e compounds f rom Inula britannica
DING Hai-xin
1
, Li Guang-ze
1, 2
, FENG Jun-tao
1, 2
, ZHANG Xing
1, 2
( 1 Biorational Pesticides Research and Service Center ,Northwest A & F University , Y angl ing , Shaanxi 712100,China;
2 Shaanx i Research Center of Biopesticide Engineering and Technology , Yangling , Shaanx i 712100,China)
Abstract: Under the tracing of anti-fung i activi ty , three compounds w ere iso lated f rom the flowers of
Inula britannica. The st ructures w ere identi fied to be 1-O-Acetylbritanni lactone, ta rax asteryl palmi tate and
93第 3期　　　　　　　　　　　　　　丁海新等 :旋覆花杀菌活性成分的分离与鉴定
tarax asterol aceta te by M S,
1
H NRM ,
13
C NRM and DEPT. Anti-fungi activi ties of three compounds w ere
tested wi th Fusarium gram inearum in vitro and Erysiphe graminis in v ivo. The resul ts show ed Ta raxasteryl
palmitate and Taraxasterol acetate had st rong inhibition on germina tion of spo res of Fusarium
graminearum. The inhibition rate w as mo re than 80% under the concentration of 0. 1 mg /mL. Ta raxasteryl
palmitate had potent preventiv e activ ity ag ainst Erysiphe gram inis on whea t in vivo and the ef fect w as 56.
4% under the concencetion of 1 mg /mL. In addition, 1-O-Acetylbritannilactone show ed certain inhibition
on g rowing of mycelia of Fusarium gram inearum Schw.
Key words: Inula britanica; anti-fungi activi ti ty; 1-O-Acety lbri tannilactone; Ta raxasteryl palmitate;
Taraxastero l acetate
　　 (上接第 89页 )
Abstract ID: 1671-9387( 2005) 03-0085-EA
Analysis of the law and harm of hare to fo rest in the
No rth of Shaanxi and Guanzhong
YANGXue- jun,HAN Chong-xuan, ZHANG Hong-l i, BU Shu-hai, WANGMing-chun YANG Qing-e
(College of Forestry ,Northwest A & F University , Yangling, Shaanx i 712100,China )
Abstract: This paper analy zes the harm done by hare to fo rest in the nor th of Shaanxi and Guanzhong
a rea w ith field resea rch and sta tistics analysis. The resul t show s that the fo rest damaged by Lepus capensis
is 126 100 hm
2
, and the average rate is 6. 71% . The main kinds o f t rees are Prunus armeniaca, Robinia
pseudoacacia, Platycladus orientalis and Pinus tabulaeform is. The ha rm to the same tree is dif ferent in
di fferent areas, and the harm in the same area is dif ferent wi th dif ferent t rees. The season of harm is in
w inter and early spring time. There are 4 types of harm: snip plant , ea t seedling , eat plant and gnaw rind.
Key words: forest in Guanzhong and the north of Shaanxi; Lepus capensis; ha rm
94 　　　　　　　　　　　　西北农林科技大学学报 (自然科学版 )　　　　　　　　　　　　　　第 33卷