苍耳化学成分及生物活性研究

张文治，栗娜

（齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

苍耳化学成分及生物活性研究

张文治，栗娜

（齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

对中药苍耳（Xanthium sibiricum Patrin.ex Widder）全草的化学成分和抗菌活性进行研究.采用硅胶柱色谱、制备薄层色谱、正反高效液相色谱和重结晶等方法，对苍耳石油醚和乙酸乙酯萃取物进行分离，得到5个化合物.根据理化性质和波谱数据分析，鉴定化合物结构分别为：对甲氧基苯甲酸（1）、蒲公英赛醇（2）、羽扇豆酮（3）、α-菠甾醇（4）和苍耳皂素（5）.其中，化合物2和3为该植物中首次分离得到.以平板打孔法测试提取化合物对不同菌种的抑制作用，结果表明，化合物2～5对蕃茄早疫、黄瓜枯萎、蕃茄灰霉和苹果腐烂病菌有较好的抑菌活性.

苍耳；化学成分；抑菌活性

苍耳（Xanthium sibiricum Patrin.ex Widder）为菊科苍耳属植物，广泛分布于我国各省区.其味辛苦，性温，在临床上被用来治疗风寒头痛、皮肤湿疹和鼻塞流涕等，具有抗炎、抗过敏、抗氧化、抗菌及抗肿瘤等药理作用[1].本课题组前期对蒙古苍耳的茎叶以及甲醇提取物的化学成分进行了研究，分离得到25个化合物[2-3].本文报道其全草95％乙醇提取物的化学成分，从中分离得到5个化合物，分别鉴定为：对甲氧基苯甲酸（Anisic acid，1）、蒲公英赛醇（taraxerol，2）、羽扇豆酮（lupe-none，3）、α-菠甾醇（α-spinasterol，4）和苍耳皂素（xanthinosin，5）.化合物2和3为该植物中首次分离得到.为了进一步研究其药理活性，开发利用植物资源，对化合物1～5进行了6种植物致病菌的抑菌活性筛选，其中化合物2～5对蕃茄早疫、黄瓜枯萎、蕃茄灰霉和苹果腐烂病菌有较好的抑制作用.

1 仪器与材料

AM-600型核磁共振仪（瑞士BRUKER公司）；高效液相色谱仪Waters2489，RE-5200旋转蒸发仪，Yanako熔点仪，硅胶（200～300目）（青岛海洋化工厂）.石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、甲醇（分析纯，天津凯通化学试剂有限公司），HPLC（色谱纯），苹果腐烂（Cytosporasp.）、蕃茄早疫（Alternaria solani）、蕃茄灰霉（Botrytis cinereaPets.）、草莓灰霉（Bofrytis cinerea）、黄瓜枯萎（Fusarium oxysporum.sp.susumebrium Owen）、小麦赤霉（Fusarium graminearum）（中国农业大学），葡萄糖（天津市凯通化学试剂有限公司），琼脂（北京博兴生物技术有限责任公司）.苍耳于2013年8月采自黑龙江省兰西县，经齐齐哈尔大学生命科学与农林学院杨晓杰教授鉴定为菊科植物苍耳（Xanthium sibiricum Patrin.ex Widder）.

2 提取与分离

干燥苍耳全草（30.0 kg）粉碎，用90 L乙醇分4次浸泡7 d，浓缩至1 200 mL浸膏，加适量蒸馏水后，依次用3种不同极性的溶剂萃取，得到石油醚萃取物、乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃取物，分别为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剂进行硅胶柱色谱反复洗脱后，利用HPLC纯化得到化合物1（20.9 mg）和化合物2（14.6 mg）.

取乙酸乙酯萃取物（160.2 g）用硅胶柱色谱进行反复多次洗脱后，利用HPLC纯化，得到化合物3（53.7 mg），4（84.3 mg）和5（15.5 mg）.

3 结构鉴定

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）.以上数据与文献[4]对照，可判断化合物1为对甲氧基苯甲酸.

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）.以上数据与文献[5]基本一致，可判断化合物2为蒲公英赛醇.

化合物3：白色针晶（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）.以上数据与参考文献[6]对照，可判断化合物3为羽扇豆酮.

化合物4：无色针晶（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）.以上数据与参考文献[7]对照，可判断化合物4为α-菠甾醇.

化合物5：无色脂状物.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）.以上数据与参考文献[3]对照，可判断化合物5为苍耳皂素.

4 生物活性

采用平板打孔法，测定化合物1～5对蕃茄早疫、蕃茄灰霉、草莓灰霉、苹果腐烂、黄瓜枯萎及小麦赤霉病菌的抑菌作用.将实验所用菌种进行活化，并选用Φ=8 cm的培养皿进行培养，试验样品用丙酮试剂溶解，选用丙酮溶剂空白样进行对照.通过筛选观察、测量、对比各抑菌圈半径的大小体现抑菌的强弱.

化合物2～5除对草莓灰霉和小麦赤霉病菌外，对其它4种病原真菌体现出良好的的抑制作用.其中，化合物2，4，5对蕃茄早疫和黄瓜枯萎病菌的抑菌率达到65％以上，对蕃茄灰霉和苹果腐烂致病菌的抑菌率达到75％以上；化合物3对蕃茄早疫和黄瓜枯萎病菌的抑制率均达到80％以上，对蕃茄灰霉病菌的抑菌率为87.4％，并且抑菌作用随着浓度的增加而增强.

[1]王蓓，赵卫星.苍耳化学成分研究及应用[J].化工时刊，2011，25（7）：47-49

[2]张文治，韩巍，李盈，等.蒙古苍耳化学成分研究[J].中国中药杂志，2009，34（13）：1687-1689

[3]张树军，刘焕，李军，等.蒙古苍耳全草化学成分研究[J].中草药，2015，46（3）：329-333

[4]华会明，李铣，邢素娥，等.柳穿鱼化学成分的研究[J].中国药学杂志，2005，40（9）：653-656

[5]吴双庆，孙群，褚纯隽，等.野马追化学成分的研究[J].中国中药杂志，2012，37（7）：937-940

[6]彭小冰，高伟略，胡冬群，等.尾叶那藤地上部分化学成分研究[J].中药材，2012，36（11）：1795-1798

[7]赵晓亚，孙汉董，吴继洲，等.冷水七根茎的化学成分研究[J].中国中药杂志，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

黑龙江省自然科学基金项目（B2004-8）

张文治（1968-），男，黑龙江兰西人，教授，博士，主要从事天然产物化学方面的研究.E-mail：501942033@qq.com

1007-9831（2016）12-0030-03