蒼耳化學成分及生物活性研究

張文治，栗娜

（齊齊哈爾大學 化學與化學工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

蒼耳化學成分及生物活性研究

張文治，栗娜

（齊齊哈爾大學 化學與化學工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

對中藥蒼耳（Xanthium sibiricum Patrin.ex Widder）全草的化學成分和抗菌活性進行研究.采用硅膠柱色譜、制備薄層色譜、正反高效液相色譜和重結晶等方法，對蒼耳石油醚和乙酸乙酯萃取物進行分離，得到5個化合物.根據理化性質和波譜數據分析，鑒定化合物結構分別為：對甲氧基苯甲酸（1）、蒲公英賽醇（2）、羽扇豆酮（3）、α-菠甾醇（4）和蒼耳皂素（5）.其中，化合物2和3為該植物中首次分離得到.以平板打孔法測試提取化合物對不同菌種的抑制作用，結果表明，化合物2～5對蕃茄早疫、黃瓜枯萎、蕃茄灰霉和蘋果腐爛病菌有較好的抑菌活性.

蒼耳；化學成分；抑菌活性

蒼耳（Xanthium sibiricum Patrin.ex Widder）為菊科蒼耳屬植物，廣泛分布于我國各省區.其味辛苦，性溫，在臨床上被用來治療風寒頭痛、皮膚濕疹和鼻塞流涕等，具有抗炎、抗過敏、抗氧化、抗菌及抗腫瘤等藥理作用[1].本課題組前期對蒙古蒼耳的莖葉以及甲醇提取物的化學成分進行了研究，分離得到25個化合物[2-3].本文報道其全草95％乙醇提取物的化學成分，從中分離得到5個化合物，分別鑒定為：對甲氧基苯甲酸（Anisic acid，1）、蒲公英賽醇（taraxerol，2）、羽扇豆酮（lupe-none，3）、α-菠甾醇（α-spinasterol，4）和蒼耳皂素（xanthinosin，5）.化合物2和3為該植物中首次分離得到.為了進一步研究其藥理活性，開發利用植物資源，對化合物1～5進行了6種植物致病菌的抑菌活性篩選，其中化合物2～5對蕃茄早疫、黃瓜枯萎、蕃茄灰霉和蘋果腐爛病菌有較好的抑制作用.

1 儀器與材料

AM-600型核磁共振儀（瑞士BRUKER公司）；高效液相色譜儀Waters2489，RE-5200旋轉蒸發儀，Yanako熔點儀，硅膠（200～300目）（青島海洋化工廠）.石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、甲醇（分析純，天津凱通化學試劑有限公司），HPLC（色譜純），蘋果腐爛（Cytosporasp.）、蕃茄早疫（Alternaria solani）、蕃茄灰霉（Botrytis cinereaPets.）、草莓灰霉（Bofrytis cinerea）、黃瓜枯萎（Fusarium oxysporum.sp.susumebrium Owen）、小麥赤霉（Fusarium graminearum）（中國農業大學），葡萄糖（天津市凱通化學試劑有限公司），瓊脂（北京博興生物技術有限責任公司）.蒼耳于2013年8月采自黑龍江省蘭西縣，經齊齊哈爾大學生命科學與農林學院楊曉杰教授鑒定為菊科植物蒼耳（Xanthium sibiricum Patrin.ex Widder）.

2 提取與分離

干燥蒼耳全草（30.0 kg）粉碎，用90 L乙醇分4次浸泡7 d，濃縮至1 200 mL浸膏，加適量蒸餾水后，依次用3種不同極性的溶劑萃取，得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物，分別為198.8，160.2和55.5 g.

取石油醚萃取物（198.8 g）用石油醚和乙酸乙酯的混合溶劑進行硅膠柱色譜反復洗脫后，利用HPLC純化得到化合物1（20.9 mg）和化合物2（14.6 mg）.

取乙酸乙酯萃取物（160.2 g）用硅膠柱色譜進行反復多次洗脫后，利用HPLC純化，得到化合物3（53.7 mg），4（84.3 mg）和5（15.5 mg）.

3 結構鑒定

化合物1：白色粉末（石油醚-乙酸乙酯），mp 181～186 ℃.易溶于甲醇.1H-NMR（600 MHz，MeOD）δ：7.98（2H，dd，J=8.5，2.0 Hz，H-2，6），6.99（2H，d，J=8.5，2.0 Hz，H-3，5），3.87（3H，s，H-OCH3）；13C-NMR（150 MHz，MeOD）δ：122.6（C-1），131.4（C-2），113.3（C-3），163.7（C-4），113.3（C-5），131.4（C-6），54.6（C-OCH3）.以上數據與文獻[4]對照，可判斷化合物1為對甲氧基苯甲酸.

化合物2：白色粉末（乙酸乙酯），mp 271～272 ℃，易溶于氯仿，乙酸乙酯.1H-NMR（600 MHz，CDCl3）δ：5.53（1H，dd，J=10.5，4.0 Hz，H-21），3.20（1H，t，J=5.2，11.2 Hz，H-3）；1.63，2.05（6H，s），0.82，0.85，0.87，0.95，0.99，1.05（each3H，s）；13C-NMR（150 MHz，CDCl3）δ：38.0（C-1），26.1（C-2），76.2（C-3），39.2（C-4），55.9（C-5），18.8（C-6），35.1（C-7），38.8（C-8），48.9（C-9），37.5（C-10），17.4（C-11），35.8（C-12），37.7（C-13），158.1（C-14），116.9（C-15），36.7（C-16），37.4（C-17），49.3（C-18），41.3（C-19），28.9（C-20），33.8（C-21），33.1（C-22），28.2（C-23），15.2（C-24），15.4（C-25），29.8（C-26），25.1（C-27），29.7（C-28），33.5（C-29），21.6（C-30）.以上數據與文獻[5]基本一致，可判斷化合物2為蒲公英賽醇.

化合物3：白色針晶（石油醚-醋酸乙酯），mp 165～167 ℃.1H-NMR（600 MHz，CDCl3）δ：4.57（1H，br s，J=2.4 Hz，H-29b），4.69（1H，br s，J=2.4 Hz，H-29a），1.69（3H，br s，H-30），1.07（3H，s，H-26），1.05（3H，s，H-23），1.03（3H，s，H-24），0.96（3H，s，H-27），0.93（3H，s，H-25），0.80（3H，s，H-28）；13C-NMR（150 MHz，CDCl3）δ：39.9（C-1），34.2（C-2），218.2（C-3），47.4（C-4），54.9（C-5），19.7（C-6），33.6（C-7），40.8（C-8），49.8（C-9），36.9（C-10），21.5（C-11），25.2（C-12），38.2（C-13），42.9（C-14），27.4（C-15），35.5（C-16），43.0（C-17），48.3（C-18），48.0（C-19），150.9（C-20），29.8（C-21），40.0（C-22），26.7（C-23），21.1（C-24），15.8（C-25），16.0（C-26），14.5（C-27），18.0（C-28），109.4（C-29），19.3（C-30）.以上數據與參考文獻[6]對照，可判斷化合物3為羽扇豆酮.

化合物4：無色針晶（石油醚-乙酸乙酯），mp 169～171 ℃.1H-NMR（600 MHz，CDCl3）δ：5.36（1H，dd，J=15.0，8.5 Hz，H-23），5.18（1H，dd，J=15.0，8.5 Hz，H-23），4.97（1H，m，H-7），3.53（1H，m，H-3）；13C-NMR（150 MHz，CDCl3）δ：37.3（C-1），31.6（C-2），71.1（C-3），38.22（C-4），40.4（C-5），29.8（C-6），177.4（C-7），139.6（C-8），49.7（C-9），34.5（C-10），21.7（C-11），39.6（C-12），43.4（C-13），55.2（C-14），23.3（C-15），28.4（C-16），56.2（C-17），12.3（C-18），13.1（C-19），40.7（C-20），21.2（C-21），138.2（C-22），129.7（C-23），51.3（C-24），31.9（C-25），19.2（C-26），21.4（C-27），25.4（C-28），12.2（C-29）.以上數據與參考文獻[7]對照，可判斷化合物4為α-菠甾醇.

化合物5：無色脂狀物.1H-NMR（600 MHz，CDCl3）δ：6.16（1H，d，J=3.4 Hz，H-13b），5.53（1H，dd，J=8.9，2.9Hz，H-5），5.44（1H，d，J=3.4 Hz，H-13a），4.24（1H，dt，J=12.6，2.9 Hz，H-8），2.52（1H，m，H-6a），2.19（1H，m，H-9b），2.12（3H，s，H-15），2.04（1H，m，H-6b），1.77（1H，m，H-9a），1.15（3H，d，J=7.3 Hz，H-14）；13C-NMR（150 MHz，CDCl3）δ：147.1（C-1），34.5（C-2），42.8（C-3），208.4（C-4），122.1（C-5），25.8（C-6），48.1（C-7），82.0（C-8），37.0（C-9），33.7（C-10），138.9（C-11），170.2（C-12），118.5（C-13），18.6（C-14），30.2（C-15）.以上數據與參考文獻[3]對照，可判斷化合物5為蒼耳皂素.

4 生物活性

采用平板打孔法，測定化合物1～5對蕃茄早疫、蕃茄灰霉、草莓灰霉、蘋果腐爛、黃瓜枯萎及小麥赤霉病菌的抑菌作用.將實驗所用菌種進行活化，并選用Φ=8 cm的培養皿進行培養，試驗樣品用丙酮試劑溶解，選用丙酮溶劑空白樣進行對照.通過篩選觀察、測量、對比各抑菌圈半徑的大小體現抑菌的強弱.

化合物2～5除對草莓灰霉和小麥赤霉病菌外，對其它4種病原真菌體現出良好的的抑制作用.其中，化合物2，4，5對蕃茄早疫和黃瓜枯萎病菌的抑菌率達到65％以上，對蕃茄灰霉和蘋果腐爛致病菌的抑菌率達到75％以上；化合物3對蕃茄早疫和黃瓜枯萎病菌的抑制率均達到80％以上，對蕃茄灰霉病菌的抑菌率為87.4％，并且抑菌作用隨著濃度的增加而增強.

[1]王蓓，趙衛星.蒼耳化學成分研究及應用[J].化工時刊，2011，25（7）：47-49

[2]張文治，韓巍，李盈，等.蒙古蒼耳化學成分研究[J].中國中藥雜志，2009，34（13）：1687-1689

[3]張樹軍，劉煥，李軍，等.蒙古蒼耳全草化學成分研究[J].中草藥，2015，46（3）：329-333

[4]華會明，李銑，邢素娥，等.柳穿魚化學成分的研究[J].中國藥學雜志，2005，40（9）：653-656

[5]吳雙慶，孫群，褚純雋，等.野馬追化學成分的研究[J].中國中藥雜志，2012，37（7）：937-940

[6]彭小冰，高偉略，胡冬群，等.尾葉那藤地上部分化學成分研究[J].中藥材，2012，36（11）：1795-1798

[7]趙曉亞，孫漢董，吳繼洲，等.冷水七根莖的化學成分研究[J].中國中藥雜志，2005，30（8）：584-586

Chemical constituents and bioactivity of Xanthium sibiricum Patrin.ex Widder

ZHANG Wen-zhi，LI Na
（School of Chemistry and Chemical Engineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

To study the chemical constituents isolated fromXanthium sibiricum Patrin.ex Widderand to investigate the antibacterial activity in this experiments.Chemical constituents were isolated by column chromatography，thin layer chromatography，semi-prepared HPLC and recrystallization method from petroleum ether and ethylacetate fraction extract fromXanthium sibiricum Patrin.ex Widder，the structures were elucidated spectral data and physical-chemical properties.Five compounds were isolated and respectively identified as anisic acid（1），taraxerol（2），lupe-none（3），α-spinasterol（4）， xanthinosin（5）；Compounds （2）and （3）are isolated fromXanthium sibiricum Patrin.ex Widderfor the frist time.The compounds were tested by plate diffusion method for the inhibitiory effect of different strains.The results showed that，the compounds taraxerol（2），lupe-none（3），α-spinasterol（4）and xanthinosin（5）showed antibacterial activity toAlternaria solani，Fusarium oxysporum.sp.susumebrium Owen，Botrytis cinereaPets andCytosporasp.

Xanthium sibiricum Patrin.ex Widder；chemical constitution；antibacterial activity

R284.1

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.12.008

2016-10-08

黑龍江省自然科學基金項目（B2004-8）

張文治（1968-），男，黑龍江蘭西人，教授，博士，主要從事天然產物化學方面的研究.E-mail：501942033@qq.com

1007-9831（2016）12-0030-03