全 文 :第 27卷增刊
2007年 10月
林 产 化 学 与 工 业
ChemistryandIndustryofForestProducts
Vol.27Supplement
Oct.2007
核桃楸叶乙醇提取物的抑菌活性及活性成分分析
收稿日期:2007-06-20
基金项目:哈尔滨市留学回国人员基金项目(2005AFLXJ005)
作者简介:孙墨珑(1961-),女 ,黑龙江哈尔滨人,博士 ,教授 ,从事植物提取物化学研究;E-mail:sunmolong@yahoo.com
*通讯作者:宋湛谦 ,中国工程院院士 ,研究员 ,博士生导师 ,从事生物质资源的化学改性和应用 ,特别是松脂资源的深加工利用。
SUNMo-long
孙墨珑1 , 宋湛谦 2* , 方桂珍3
(1.东北林业大学理学院 , 黑龙江 哈尔滨 150040;2.中国林业科学研究院
林产化学工业研究所;国家林业局林产化学工程重点开放性实验室 , 江苏 南京 210042;
3.东北林业大学材料科学与工程学院 , 黑龙江 哈尔滨 150040)
摘 要: 采用常规提取法浸提核桃楸叶的抑菌活性成分 。研究结果表明 , 核桃楸叶乙醇提取物
及其乙酸乙酯萃取相对杨树叶枯病菌和樟子松枯梢病菌有抑菌活性 , 核桃楸叶乙醇提取物及其
乙酸乙酯萃取相对杨树叶枯病菌的最低抑菌质量浓度(MIC)为 3.12g/L, 对樟子松枯梢病菌的 MIC为 6.25g/L。采用
GC-MS分析了核桃楸叶乙醇提取物中乙酸乙酯萃取相经柱层析后集分 I和集分 II的化学组成和相对含量。分析结果表
明 , 乙酸乙酯萃取相中主要活性成分为相对含量较高的 5-羟基-1, 4-萘醌(胡桃醌)、 D-阿洛糖 、 5, 8-二羟基-1, 4-萘
醌 、 1, 5-萘二酚 、 2, 3-二氢苯并呋喃 、 7-甲氧基-1-四氢萘酮 、 1-萘酚 、 8-羟基-2-甲氧基-1, 4-萘醌和 4-甲基-2, 6-二
羟基喹啉等。
关键词: 核桃楸叶;提取物;抑菌活性
中图分类号:TQ91 文献标识码:A 文章编号:0253-2417(2007)S0-0081-04
AntifungalActivitiesandActiveComponentsofAlcoholicExtractsfrom
LeavesofJuglansmandshuricaMaxim.
SUNMo-long1 , SONGZhan-qian2 , FANGGui-zhen3
(1.CollegeofScience, NortheastForestryUniversity, Harbin150040, China;2.InstituteofChemicalIndustryof
ForestProducts, CAF;KeyandOpenLab.onForestChemicalEngineering, SFA, Nanjing210042, China;
3.ColegeofMaterialScienceandEngineering, NortheastForestryUniversity, Harbin150040, China)
Abstract:TheextractsfromleavesofJuglansmandshuricaMaxim.wereobtainedbycommonextractingmethodforstudyingits
antifungalactivitiesandanalyzingtheactivecomponents.Theresultsshowedthatalcoholicextractsandtheaceticetherpartof
alcoholicextracts(separatedwithaceticetherfromalcoholicextracts)fromleavesofJ.mandshuricahadantifungalactivities
towardAlternariaalternateFr.andSphaeropsissapineaFr..MICofthealcoholicextractsandtheaceticetherpartofalcoholic
extractwereboth3.12 g/LtowardA.alternate, andboth6.25g/LtowardS.sapinea.Theactivecomponentsintheaceticether
partIandpartII(separatedwithsilicagelcolumnchromatography)ofalcoholicextractsfromleavesofJ.mandshuricawere
analyzedbyGC-MS.Theresultsshowedthatmajoractivecomponentsofrelativelyhighcontentintheaceticetherpartof
alcoholicextractsfromleavesofJ.mandshuricawere1, 4-naphthalenedione, 5-hydroxy-(juglone), D-allose, 5, 8-dihydroxy-1, 4-
naphthalenedione, 1, 5-naphthalenediol, 2, 3-dihydro-benzofuran, 7-methoxy-1-tetralone, 1-naphthalenol, 8-hydroxy-2-methoxy-
1, 4-naphthalenedioneand4-methyl-2, 6-dihydroxyquinoline.
Keywords:JuglansmandshuricaMaxim.leaves;extracts;antifungalactivities
核桃楸(JuglansmandshuricaMaxim.)为胡桃科胡桃属落叶乔木 ,主要分布于我国东北及华北地区 ,
是东北红松林的重要伴生树种 ,也是重要的药源植物 [ 1] 。吴遒居等已从核桃楸叶的提取物中分离出胡
桃醌等 6种化合物[ 2] ;核桃楸叶提取物对人的多种肿瘤细胞具有较强的增殖抑制作用 [ 3] 。本研究采用
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常规提取法浸提核桃楸叶的抑菌活性成分 ,考察核桃楸叶乙醇提取物及其乙酸乙酯萃取相对杨树叶枯
病菌和樟子松枯梢病菌的抑菌活性。并进一步采用 GC-MS分析了核桃楸叶乙醇提取物中乙酸乙酯萃
取相的抑菌活性成分 。
1 材料与方法
1.1 仪器 、材料与试剂
仪器:超净工作台;HPG-400H人工气候箱;美国 Agilent公司生产 6890N-5973 inertGC-MS联用
仪 。材料:核桃楸叶于 2005年 5 ~ 8月采自东北林业大学哈尔滨实验林场;杨树叶枯病和樟子松枯梢病
真菌(杨树叶枯病菌(AlternariaalternateFr.)属半知菌亚门 ,丝孢纲 ,丝孢目 ,链格孢属真菌;樟子松枯梢
病菌(SphaeropsissapineaFr.)属半知菌亚门 ,腔孢纲 ,球壳孢目 ,壳球孢属真菌 [ 4] 。试剂:分析纯乙醇 、
石油醚 、氯仿和乙酸乙酯等 。
1.2 抑菌活性部位的制备方法
抑菌活性成分提取采用常规提取法。核桃楸叶 1kg经风干粉碎后 ,用 95%乙醇浸提 3次 ,合并滤
液 ,减压浓缩滤液得乙醇提取物浸膏 ,浸膏占原料的质量分数 12%。乙醇浸膏经水悬浮后 ,分别用石油
醚 、氯仿和乙酸乙酯等溶剂萃取 ,分别得到石油醚 、氯仿和乙酸乙酯萃取相浸膏 ,乙酸乙酯萃取相浸膏占
乙醇浸膏的质量分数为 7.5%。将核桃楸叶乙醇提取物浸膏和乙酸乙酯萃取相浸膏分别进行抑菌活性
试验。
1.3 抑菌活性试验方法
抑菌活性试验采用抑菌圈法 。将经灭菌处理的马铃薯琼脂培养基(PDA)10mL熔化倒入培养皿
中 ,待冷却凝固后 ,每皿加入供试菌悬液 1mL,涂布均匀 ,将浸蘸 50g/L核桃楸叶乙醇提取物和乙酸乙
酯萃取相乙醇-水药液的直径 10mm滤纸圆片灭菌阴干 ,贴于含菌培养基上 ,每皿放置 2片 ,各纸片间
的距离均等 ,每一样品重复 3次 ,同时用浸有溶剂的滤纸片做空白对照。将培养皿置于培养箱中 , 28℃
培养 72h,观察抑菌圈 ,用十字交叉法测量抑菌圈直径 ,取平均值 [ 5] 。
最低抑菌质量浓度(MIC)测定采用平板二倍稀释法 。将初始质量浓度为 12.5g/L的乙醇提取物
和乙酸乙酯萃取相乙醇-水药液 2倍稀释成 7个浓度的药液 ,置于灭菌试管中 。将灭菌的 PDA15mL熔
化倒入各试管中 ,待混合均匀后倾倒成斜面。另取不加药品的溶剂制成系列斜面作为对照 。待冷却凝
固后 ,每管加入供试菌悬液 0.5mL,涂布均匀 ,每一样品重复 3次。将试管置于培养箱中 , 28℃培养
72h,观察是否有菌丝生长。与对照相比 ,以无菌丝生长的试管中药剂含量最低的质量浓度为 MIC[ 6] 。
1.4 活性成分分析方法
采用硅胶柱层析分离核桃楸叶乙醇提取物中乙酸乙酯萃取相浸膏 。梯度洗脱液氯仿-甲醇(体积
比由 7∶0.05至 7∶13),得到 2个集分 ,集分 I和集分 II占乙酸乙酯萃取相浸膏的质量分数各为 50%。
采用 GC-MS分析乙酸乙酯萃取相集分 I和集分 I的化学组成。成分分析是根据美国 Nist02
GC-MS联用仪所得质谱信息数据库检索与标准谱图对照分析 ,化合物的定量分析按峰面积归一化法计
算 ,得出各成分相对质量分数。
色谱条件:DB-17MS型毛细管色谱柱 , 30m×0.25mm×0.25μm。气化室温度 260℃,载气为氦
气 ,柱流量 1mL/min, 进样量 1μL。起始温度 50℃, 保持 3min, 以 20℃/min升温至 190℃,保持
5min,再以 5℃/min升温至 250℃,保持 10min。GC-MS接口温度 290℃。质谱条件:电离源 EI,电子
能量 70eV,离子源温度 230℃。扫描质量范围:15 ~ 260u。
2 结果与讨论
2.1 核桃楸叶乙醇提取物和乙酸乙酯萃取相的抑菌活性
抑菌活性试验结果表明 ,核桃楸叶乙醇提取物和乙酸乙酯萃取相对杨树叶枯病和樟子松枯梢病均
有抑菌活性 。药液质量浓度为 50g/L时 ,核桃楸叶乙醇提取物和乙酸乙酯萃取相对杨树叶枯病的抑菌
增刊 孙墨珑 ,等:核桃楸叶乙醇提取物的抑菌活性及活性成分分析 83
圈直径为 21mm;对樟子松枯梢病的抑菌圈直径分别为 18和 19mm。核桃楸叶乙醇提取物和乙酸乙酯
萃取相对杨树叶枯病的 MIC为 3.12 g/L;对樟子松枯梢病的 MIC为 6.25g/L。以上数据表明 ,占乙醇
提取物浸膏质量的 7.5%的乙酸乙酯萃取相浸膏基本将乙醇提取物浸膏的有效成分提取完全 ,且杂质
含量大大降低 ,故以乙酸乙酯萃取相来分析核桃揪叶乙醇提取物的抑菌活性成分 。
2.2 核桃楸叶乙醇提取物中乙酸乙酯萃取相的抑菌活性成分分析
核桃楸叶乙醇提取物中乙酸乙酯萃取相集分 I和集分 II的总离子流图如图 1所示。
图 1 乙酸乙酯萃取相集分Ⅰ (a)和集分Ⅱ(b)的总离子流图
Fig.1 TotalioncurrentchromatogramsoftheaceticetherfractionⅠ (a)andfractionⅡ(b)ofalcoholextract
GC-MS分析核桃楸叶乙醇提取物中乙酸乙酯萃取相集分 I的化学组成和 GC含量如表 1所示 。
表 1 GC-MS分析乙酸乙酯萃取相集分 I的化学组成和 GC含量
Table1 ChemicalcomponentsandGCcontentsintheaceticetherfractionIofalcoholextractsbyGC-MS
序号
No.
保留时间 /min
retentiontime
化合物名称
compounds Mr
化学式
formula
GC含量 /%
GCcontent
相似度 /%
similarity
1 8.78 2, 3-二氢苯并呋喃 benzofuran, 2, 3-dihydro- 120 C8H8O 6.15 83
2 9.49 2-甲氧基-4-乙烯酚 2-methoxy-4-vinylphenol 150 C9H10O2 2.68 95
3 10.68 乙基丙二酸(1-甲丙基)双酯propanedioicacid, ethyl-, bis(1-methylpropyl)ester 244 C13H24O4 8.43 74
4 10.97 4-羟基苯乙醇 benzeneethanol, 4-hydroxy- 138 C8H10O2 3.19 80
5 11.13 香草醛(3-甲氧基-4-羟基苯甲醛)vanillin 152 C8H8O3 2.34 95
6 11.74 1-萘酚 1-naphthalenol 144 C10H8O 4.92 95
7 12.18 5-羟基-1, 4-萘醌(胡桃醌)
1, 4-naphthalenedione, 5-hydroxy-(juglone) 174 C10H6O3 18.28 96
8 13.59 D-阿洛糖 D-alose 180 C6H12O6 3.40 86
9 14.27 7-甲氧基-1-四氢萘酮 7-methoxy-1-tetralone 176 C11H12O2 3.01 74
10 15.48 十六酸甲酯 hexadecanoicacid, methylester 270 C17H34O2 2.65 80
11 15.73 十六酸乙酯 hexadecanoicacid, ethylester 284 C18H36O2 3.85 86
12 15.86 5, 8-二羟基-1, 4-萘醌
1, 4-naphthalenedione, 5, 8-dihydroxy- 190 C10H6O4 7.16 87
13 17.70 9-十六烯酸甲酯
9-hexadecenoicacid, methylester, (Z)- 268 C17H32O2 12.82 90
14 19.44 1, 5-萘二酚 1, 5-naphthalenediol 160 C10H8O2 5.31 95
15 19.74 环十六烷 cyclohexadecane 224 C16H32 3.51 98
16 20.30 8-羟基-2-甲氧基-1, 4-萘醌
1, 4-naphthalenedione, 8-hydroxy-2-methoxy- 204 C11H8O4 3.70 95
17 20.87 4-甲基-2, 6-二羟基喹啉
4-methyl-2, 6-dihydroxyquinoline 175 C10H9NO2 3.50 80
由表 1可以看出 ,乙酸乙酯萃取相集分 I中主要化学成分为 5-羟基-1, 4-萘醌(胡桃醌), GC含量
18.28%;9-十六烯酸甲酯 , GC含量 12.82%;乙基丙二酸(1-甲丙基)双酯 , GC含量 8.43%;5, 8-二
84 林 产 化 学 与 工 业 第 27卷
羟基-1 , 4-萘醌 , GC含量 7.16%;2, 3-二氢苯并呋喃 , GC含量 6.15%;1, 5-萘二酚 , GC含量 5.31%;
1-萘酚 , GC含量 4.92%;十六酸乙酯 , GC含量 3.85%;8-羟基-2-甲氧基 -1, 4-萘醌 , GC含量
3.70%;4-甲基-2, 6-二羟基喹啉 , GC含量 3.50%;D-阿洛糖 , GC含量 3.40%。鉴定其中 17种化合
物 , GC含量占 94.90%。
GC-MS分析核桃楸叶乙醇提取物中乙酸乙酯萃取相集分 II的化学组成和 GC含量如表 2所示 。
表 2 GC-MS分析乙酸乙酯萃取相集分 II的化学组成和 GC含量
Table2 ChemicalcomponentsandGCcontentsintheaceticetherfractionIIofalcoholextractbyGC-MS
序号
No.
保留时间 /min
retentiontime
化合物名称
compounds Mr
化学式
formula
GC含量 /%
GCcontent
相似度 /%
similarity
1 9.30 2, 3-二氢苯并呋喃 benzofuran, 2, 3-dihydro- 120 C8H8O 5.67 80
2 9.99 2-甲氧基-4-乙烯酚 2-methoxy-4-vinylphenol 150 C9H10O2 2.72 93
3 10.63 邻苯二甲酸酐phthalicanhydride 148 C8H4O3 2.22 83
4 10.81 1, 6-二甲基萘 naphthalene, 1, 6-dimethyl- 156 C12H12 2.67 86
5 12.67 5-羟基-1, 4-萘醌(胡桃醌)
1, 4-naphthalenedione, 5-hydroxy-(juglone) 174 C10H6O3 24.55 96
6 12.90 D-阿洛糖 D-alose 180 C6H12O6 35.45 91
7 14.37 7-甲氧基-1-四氢萘酮 7-methoxy-1-tetralone 176 C11H12O2 5.17 78
8 14.77 十六酸甲酯 hexadecanoicacid, methylester 270 C17H34O2 4.91 98
9 15.98 十六酸乙酯 hexadecanoicacid, ethylester 284 C18H36O2 1.31 82
10 17.90 5-(4-甲氧苯基)吡唑pyrazole, 5-(4-methoxyphenyl)- 174 C10H10N2O 2.95 91
11 18.77 十八酸甲酯 octadecanoicacid, methylester 298 C19H38O2 1.72 98
12 19.94 1, 5-萘二酚 1, 5-naphthalenediol 160 C10H8O2 6.08 96
由表 2可以看出 ,核桃楸叶乙醇提取物乙酸乙酯萃取相集分 I中主要化学成分为 D-阿洛糖 , GC
含量 35.45%;5-羟基-1, 4-萘醌(胡桃醌), GC含量 24.55%;1, 5-萘二酚 , GC含量 6.08%;2, 3-二
氢苯并呋喃 , GC含量 5.67%;7-甲氧基-1-四氢萘酮 , GC含量 5.17%;十六酸甲酯 , GC含量 4.91%。
鉴定其中 12种化合物 , GC含量占 95.42%。
由于脂肪酸酯类无抑菌活性[ 7-8] ,核桃楸叶乙醇提取物乙酸乙酯萃取相的主要活性成分为 GC含量
较高的 5-羟基-1, 4-萘醌(胡桃醌)、D-阿洛糖 、 5, 8-二羟基-1, 4-萘醌 、 1, 5-萘二酚 、 2 , 3-二氢苯并呋
喃 、 7-甲氧基-1-四氢萘酮 、 1-萘酚 、 8-羟基-2-甲氧基-1, 4-萘醌和 4-甲基-2, 6-二羟基喹啉等。
3 结 论
3.1 抑菌活性试验研究结果表明 ,核桃楸叶乙醇提取物及其乙酸乙酯萃取相对杨树叶枯病和樟子松枯
梢病有抑菌活性 ,核桃楸叶乙醇提取物及其乙酸乙酯萃取相对杨树叶枯病菌的最低抑菌质量浓度
(MIC)为 3.12g/L,对樟子松枯梢病菌的 MIC为 6.25g/L。
3.2 GC-MS分析核桃楸叶乙醇提取物中乙酸乙酯萃取相经柱层析后集分 I和集分 II的化学组成和相
对含量结果表明 ,乙酸乙酯萃取相中主要活性成分为相对含量较高的 5-羟基-1, 4-萘醌(胡桃醌)、
D-阿洛糖 、 5, 8-二羟基-1, 4-萘醌 、 1, 5-萘二酚 、 2, 3-二氢苯并呋喃 、 7-甲氧基-1-四氢萘酮 、 1-萘酚 、
8-羟基-2-甲氧基-1 , 4-萘醌和 4-甲基-2, 6-二羟基喹啉等。
参考文献:
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