海頭紅乙醇提取物的化學(xué)成分分析

農學(xué)學(xué)報2014,4(1):90Journal of Agriculturewww.caa].org海頭紅乙醇提取物的化學(xué)成分分析林勇',歐陽(yáng)桐嬌2,張迪',王宏雨',毛方華(福建省農業(yè)科學(xué)院食用菌研究所,福州350003:福建省農業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)究所,福州350003)摘要:研究紅藻海頭紅( Plocamium telfairiae harⅳ)的化學(xué)成分,分析其抗菌活性來(lái)源。通過(guò)硅膠柱色譜、 Sephadex Lh-20凝膠柱色譜和薄層色譜對海頭紅乙醇提取物的抗菌成分進(jìn)行活性追蹤分離,并通過(guò)質(zhì)譜和波普數據分析鑒定化合物的結構。在分離過(guò)程中得到4種化合物,通過(guò)GCMS、HM和"C-NMR對化合物進(jìn)行分析鑒定,經(jīng)鑒定4種化合物分別為十六烷酸、十八烷酸、對羥基苯甲酸、鄰苯二甲酸二辛脂,對羥基苯甲酸為海頭紅乙醇提取物中的一種抗菌化合物。關(guān)鍵詞:海頭紅;乙醇提取物;化學(xué)成分中圖分類(lèi)號R2842文獻標志碼:A論文編號:2013-0599Studies on the Chemical Compounds of the Ethanol Extract of Plocamium telfairiae Harv.Lin yong, Ouyang Tongjia, Zhang Di, Wang Hongy(institute of Edible Fungi, Fujian Academy of Agricultural Science, Fuzhou 350003, Fujian ChinaBiotechnology Institute, Fujian Academy of Agricultural Science, Fuzhou 350003, Fujian China)Abstract: To study the chemical constituents and antimicrobial compounds of Plocamium telfairiae Harv, thesilica gel column, SephadexLH-20 column and thin layer chromatographic techniques were applied to separateand purify the compounds. structures of compounds were confirmed by the data of mass spectrum and spectral.Four compounds were isolated from the ethanol extract of Plocamium telfainiae Harv. Then these compoundswere identified by GC-MS, H-NMR and C-NMR spectral analysis. Four compounds were identified asn-hexadecanoic acid, octadecanoic acid, 4-hydroxybenzoic acid, dioctyl phthalate. The 4-hydroxybenzoic acidwas an antimicrobial compounds from ethanol extract of Plocamium telfainiae HarvKey words: Plocamium telfairiae Harv. Ethanol Extract; Chemical Compounds0引言頭紅抗腫瘤成分進(jìn)行了研究,報道了膽甾醇、3-B-乙海頭紅( Plocamium telfairiae hary)為紅藻門(mén)杉藻酰氧基膽甾-5-烯-7-酮、膽甾醇-十八烷酸酯等6個(gè)化合目海頭紅科海頭紅屬海藻,生長(cháng)在低潮帶巖灘上,主要物。課題組前期對海頭紅提取物的抗菌活性進(jìn)行了分布于太平洋西海岸。國內外對海頭紅屬的多種海藻研究發(fā)現海頭紅的乙醇提取物對食用菌生產(chǎn)中的競的化學(xué)成分進(jìn)行了研究,結果表明海頭紅屬的許多海爭性雜菌具有較好的抑制活性,但是對其具體抗菌藻含有多種鹵代單萜以。但關(guān)于海頭紅屬中的海頭紅活性的來(lái)源還不清楚,而且有關(guān)海頭紅中抗菌化學(xué)成種的化學(xué)成分研究的報道較少見(jiàn),僅國內少數學(xué)者對分的研究目前還處于空白的狀態(tài)。因此,筆者嘗試對其進(jìn)行了研究。苑輝卿等對青島沿海的海頭紅的成分海頭紅乙醇提取物中的抗菌成分進(jìn)行進(jìn)一步的追蹤分進(jìn)行了分析,鑒定了三十四烷、四十三烷、β谷甾醇、對離,通過(guò)分離出其中的主要抗菌成分,繼而明確其抗菌羥基苯甲醛、尿嘧啶等10個(gè)化合物艸,張翼等人對?；钚缘膩?lái)源,從而為相關(guān)抑菌機理的研究和應用提供基金項目:福建省自然科學(xué)基金計劃資助項日“海頭紅提取物對食用菌病害菌抑制作用的研究”(2010J01100第一作者簡(jiǎn)介:林勇,男,1971年出生,福建平潭人,副研究員,碩士,主要從事食用菌天然產(chǎn)物研究。通信地址:350003福建省福州市五四路247號福建省農科院創(chuàng )新大樓1215室,rel:0591-87869480, E-mail: Foresty@163com通訊作者:歐陽(yáng)桐嬌,女,1963年出生,福建福州人,副研究員,本科,主要從事生物技術(shù)和天然產(chǎn)物研究。通信地址:350003福建省福州市五四路247號福建省農科院創(chuàng )新大樓1215室,Tel:059157869480,Emil: foresty@126om收稿日期:20130809,修回日期:2013-10-09Www。 caa.orgJ◇A農學(xué)學(xué)報參考。PeE1~PeEl共11個(gè)級分;PeE2~PeE6部分繼續通過(guò)硅1材料與方法膠層析以氯仿-甲醇[(15~3):門(mén)進(jìn)行梯度洗脫,得到11儀器與材料PeEL~PeEC32共32個(gè)級份,PeEC5~PeEC7得到有抗11.1提取材料海頭紅采集于福建石獅市永寧鎮海岸菌活性的油狀部分D,PeEC9 PeSCI2級分上巖灘,回后用清水洗去藻體表面雜質(zhì)再次用蒸餾水 Sephadex lh-20層析柱進(jìn)一步純化,以氯仿:甲醇=1:1洗凈,然后放置于室內陰干備用。洗脫得到12個(gè)流動(dòng)分,其中級份3-4通過(guò)丙酮反復重112試劑 Sephadex LH-20( Pharmacia公司);柱層析結晶得到針狀結晶化合物3約15mg用200-300目硅膠(國藥試劑集團有限公司);GF254薄1.23海頭紅化學(xué)成分的儀器分析GCMS儀系安捷層層析硅膠板(青島海洋化工廠(chǎng));其他常規藥品、試劑倫68905973n色質(zhì)聯(lián)用儀,色譜柱DB-5ms毛細管為國產(chǎn)分析純。柱。氣相色譜條件:進(jìn)樣口溫度:250℃;分流比501;1.3儀器安捷倫68905973n色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(英國升溫程序:100℃(5mn)→5℃/mn→280℃(5min)質(zhì)譜安捷倫公司); AVANCEⅢ500核磁共振儀(瑞士條件:離子源E:電離電壓70eV:;掃描范圍:50Bruker)。500amu。核磁共振波普分析采用 Bruker的 AVANCE121海頭紅提取物的制備將已經(jīng)陰干的海頭紅,于表示,以TMS作為內標,偶合常數(用H表PD1.2試驗方法ⅢI500型核磁共振儀頻率500MHz,位移值(δ用ppm45℃下烘干24h后用高速萬(wàn)能粉碎機粉碎成粉末。取2分析鑒定海頭紅藻粉2kg,用3倍體積量的95%乙醇浸提22.化合物次,每次浸提3天。將提取液過(guò)濾、旋轉蒸發(fā)儀減壓濃白色細鱗片狀粉末,HNMR(CDCl,500MHz)縮后析出大量無(wú)機鹽,過(guò)濾取濾液繼續濃縮得到黑褐088(3H,t-6.5Hz),1,2(24H,m),1.502H,m),2.28色浸膏60.25g,占藻粉總重的24%。(2H,t,J70Hz);"C-NMR(CDCl,125MHz)6180.34,12.2海頭紅提取物的分離將海頭紅提取物浸膏以34.18,31:82,29,57,29.39,29.34,29.26,29:08,27.35,70%甲醇溶解分散,依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯萃24.70,2270,14.05;GCMS:T-996mim,Area=100%,取,石油醚萃取完后先用旋轉蒸發(fā)儀蒸掉甲醇再用氯Qua}98(n- hexadecanoic acid); EI-MS m/z.256M仿和乙酸乙酯進(jìn)行萃取,每種溶劑萃取3次。將萃取241,239,227。通過(guò)質(zhì)譜數據庫檢索以及與相關(guān)文獻收集的各部分溶劑用旋轉蒸發(fā)儀蒸干獲得各萃取部的核磁數據對比,該化合物數據與十六烷酸信息一分,分別得到石油醚萃取部分25.88.7%)氯仿萃取致,故確定化合物1為十六烷酸部分175g(0.7%)乙酸乙酯萃取部分9.1g(0.36%)。22化合物2石油醚萃取部分通過(guò)硅膠柱層析,以石油醚-乙酸白色粉末, H-NMR(CDCI2,500MHz)6:0.88(3H,乙酯[(20-1)梯度洗脫,最后以乙酸乙酯清柱,獲得t}6.5H),1.26(28H,m,1.58(H,m),2.30(2H,t,PE1PEl1共11個(gè)級分,PE2級份以正己烷二氯甲烷:7.5H);CNMR(CDCl,125MHz)6:180.21,34.08,甲醇=3:3:1為洗脫劑在 Sephadex-20凝膠柱上進(jìn)3190,2975,29662964、29.59,2945.29.38.2926步純化得到白色鱗狀化合物1約200mg24.70,22.70,14.08;GC-MS:Tr=1282min,Area98%,氯仿萃取部分部分進(jìn)行減壓硅膠柱層析,200Qma99( Octadecanoic acid);EMsm:284M;,300目硅膠,干法上樣,氯仿萃取相以石油醚丙酮[(20:1)2356,241,213,199。通過(guò)質(zhì)譜數據庫檢索以及于相關(guān)(1:10)進(jìn)行梯度洗脫,以丙酮清柱,獲得PeAl-PeAl3文獻的核磁數據對比,該化合物數據與十八烷酸信共13個(gè)級份。PeAl-PeA2級分以正己烷:二氯甲烷:甲息一致,故確定化合物2為十八烷酸醇=3:3:1為洗脫劑在 Sephadex20層析柱上進(jìn)一步23化合物3純化得到白色粉末狀化合物2約10mg:PeA5PeA7級白色針狀結晶,HNMR( CD, COCD2,500MHz)分繼續通過(guò)硅減壓膠柱層析以氯仿-甲醇(15~5):1]梯8:6.93(2H,d,盧8.5Hz,793(2H,d,8.5Hz);度洗脫,獲得 PeALl-PeAL24共24個(gè)流份,通過(guò) C-NMR(CD, COCD,125MH)6:15.73,122.49,GF254硅膠板薄層層析檢測合并相同部分,132.51,162.38,167.16;GCMS:Tr4lmin,ArcaPeAL3~PeAL4級分得到油狀化合物4約80mg95%, QuaA59(Benzoic acid, 4-methoxy-); EI-MS m/z乙酸乙酯萃取部分通過(guò)硅膠柱層析,以石油醚-乙138M,121,93。將核磁數據和質(zhì)譜信息與相關(guān)文獻酸乙酯(5:1-1:5進(jìn)行梯度洗脫,以乙酸乙酯清柱,獲得的對比,該化合物數據與對苯羥基苯甲酸的數據基本林勇等:海頭紅乙醇提取物的化學(xué)成分分析致,故確定化合物3為對羥基苯甲酸中活性成分的含量一般比較低,而傳統檢測方法大多(p-hydroxybenzoic acid)需消耗較多樣品,這就導致在追蹤分離過(guò)程中常常發(fā)24化合物4生未分到目標化合物樣品就已消耗殆盡的情況。筆者淡黃色油狀液體,HNMR(CDCl,500MHz)6:在研究過(guò)程中也犯了同樣的錯誤,導致許多活性級分093(12H,m),1,42(16H,m),1.6l(2H,m),4.12(4H,d,的丟失,僅少數含量較高的成分能完成純化鑒定。因110H,52Hz),7.52(2H,dd,J6.0Hz,30Hz),7.9而,為了提高活性成分追蹤分離的效率和全面性,有必(2H,d,6.0Hz,3.0Hz);"CNMR(CDCl2,125MHz)要改進(jìn)活性跟蹤的檢測方法,.用諸如TLC生物自顯6:16718,132.58,1309,12864,680,3867,30.16,影技術(shù)酶標儀濁度法等新型的微量檢測手段,對2862,2404,22.96,1442,10.65;GCMS:Tr=192min,海頭紅乙醇提取物再進(jìn)行系統性的分離、分析Area=93%, QuaH90(1, 2-Benzenedicarboxylic acid, Bis試驗過(guò)程中還從海頭紅的乙醇提取物中分離到了(2 ethylhexyl) ester,EMSm么279,251,167,149。鄰苯二甲酸二辛酯,鄰苯二甲酸二辛酯目前多用作塑通過(guò)質(zhì)譜數據庫檢索以及于相關(guān)文獻的核磁數據對料增塑劑,在各種醫療用品中廣泛使用。因而,其有可比12,該化合物數據與鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯能源自試驗操作過(guò)程中的容器污染。張翼等對海頭信息一致,故確定化合物為鄰苯二甲酸二(2-乙基己紅的脂溶性成分的研究中也發(fā)現了鄰苯二甲酸二辛脂基)酯,又名鄰苯二甲酸二辛脂。和其他鄰苯二甲酸脂類(lèi),它們的含量在檢測樣品中達3討論到了5042%,含量之高遠超出外源污染合理值,因而筆者首次對海頭紅乙醇提取物中的抗菌成分進(jìn)推測鄰苯二甲酸脂類(lèi)亦有可能是海頭紅本身的次生代行了追蹤分離,并對追蹤分離過(guò)程中獲得的幾種化合謝產(chǎn)物,有待進(jìn)一步研究確認。物并進(jìn)行了分析鑒定。在研究過(guò)程中,從乙酸乙酯萃取相中分離到了具有抗菌活性的油狀級分D和對羥基參考文獻苯甲酸。通過(guò)對D級分進(jìn)行GCMS分析發(fā)現其中的1] Diaz-Marrero A r, Rovirosa j, Arias j,etal. Plocamenols A-C抗菌成分為對羥基苯甲醛,但由于D級分樣品數量有novel linear polyhalohydroxylated monoterpenes from Plocamium限,筆者未對D級分進(jìn)行進(jìn)一步的分離,苑輝卿等在cartilagineum[]. Joumal of Natural Products, 2002, 65: 585-588對海頭紅化學(xué)成分研究過(guò)程中分離也到了對羥基苯甲2] Jongaramruong, Blackman AJ. Polyhalogenated monoterpenesfrom a Tasmanian collection of the red seaweed plocamium醛。另外一個(gè)抑菌成分對羥基苯甲酸與對羥基苯甲醛cartilagineumJ] Joumal of Natural Products, 2000,63: 272-275是類(lèi)似物,其可由對羥基苯甲醛氧化產(chǎn)生。由此可見(jiàn),[3] Rezanka Tomas, Dembitsky Valery M. Polyhalogenated海頭紅藻體內這些酚類(lèi)物質(zhì)的含量是較高的,其有可homosesquiterpenic fatty acids from Plocamium cartilagineumJ]能是海頭紅乙醇提取物抗菌活性的主要來(lái)源。Phytochemistry, 2001, 57: 607-611對羥基苯甲酸的脂類(lèi)衍生物又稱(chēng)為尼泊金脂,是苑輝時(shí)巖鵬曲顯俊等紅藻海頭紅藥效學(xué)及化學(xué)成分的研究1[中國海洋藥物2000195):7-l類(lèi)低毒、高效、用量少抑菌譜和pH適用范圍廣的優(yōu)1苑輝卿閻明濤書(shū)興光等紅藻海頭紅化學(xué)成分的研究中國良抗菌防腐劑,其中的對羥基苯甲酸甲酯及其鈉鹽藥學(xué)雜志2001,36(12)806808和對羥基苯甲酸乙酯及其鈉鹽在GB2760中列為可在(6張翼海藻抑制乙酰膽堿酯酶活性及紅藻海頭紅化學(xué)成分的研究直接攝入食品中應用的防腐劑嗎。目前的研究表明[D]青島:中國科學(xué)院海洋研究所2004對羥基苯甲酸脂類(lèi)的抑菌力和抑菌譜特性可以由其碳7]歐陽(yáng)桐嬌,鄭怡劉艷如等海頭紅提取物抑制食用菌競爭性雜菌鏈長(cháng)度進(jìn)行調整,同時(shí)有些對羥基苯甲酸脂類(lèi)例如的研究[江西農業(yè)學(xué)報,2007,19(19):105-107[8] Anwer M Suhail, Mohtasheem M, Azhar Iqbal, et al. Chemical對羥基苯甲酸殼聚糖脂還具有較好的高溫穩定性",Constituents from Melilotus officinalis]. Journal of Basic and因而其對食用菌栽培料中雜菌的防治具有一定的應用Applied Sciences, 2008, 4(2): 89-94前景。目前為止,未見(jiàn)有對羥基苯甲酸脂類(lèi)在該領(lǐng)域[9]姜北趙勤實(shí)林中文等三花槍刀藥化學(xué)成分研究[天然產(chǎn)物研應用的研究報道,有待進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)復配抗菌劑的究與開(kāi)發(fā)1996,13(6:12-15研究[10] Muhammad S A, Muhammad S, Farzana A. Three p-cymene筆者在海頭紅乙醇提取物的抗菌成分的活性追derivativeZataria multiora] Phytochemistry, 1999, 52: 68511] Giang P M, Son P T, Matsunami K, et aL. New megastigmane蹤過(guò)程中,對一些抗菌級分的抑菌活性進(jìn)行了檢測,相glucosides from Excoecaria cochinchinensis Lour. var.關(guān)內容另文報道。在對天然抗菌成分的分離鑒定研究cochinchinensis[]. Chem Pharm Bull, 2005, 12: 1600-1603中,分離物的活性的檢測是必不可少的環(huán)節,天然產(chǎn)物[2J唐麗李國玉楊柄友等廣棗化學(xué)成分的研究門(mén)中草藥20040www.caa.orgJ農學(xué)學(xué)報93(4):541-543[16]趙希榮夏文水對羥基苯甲酸殼聚糖酯的抑菌活性研究[食品[13] Lu X H, Zhang JJ, Liang H Chemical constituents of Angelica科學(xué)2007,28(2)78-83sinensis. Joumal of Chinese Pharmaceutical Sciences,2004,13(1):[17曲建博姿紅祥范培紅TC生物自顯影技術(shù)在藥物篩選中的應用中草藥2005,36(132-137[l4]楊壽清鮑福根對羥基苯甲酸酯衍生物的使用安全性和復配效果[18]宮霞樂(lè )國偉李云飛家蠅幼蟲(chóng)抗菌肽的抗菌譜及其與抗生素的[冷飲與速凍食品工業(yè)2003,9(4:2629協(xié)同作用[門(mén)研究微生物學(xué)報200545(4):516-520[15]中國國家標準化管理委員會(huì )GB2760-2007食品添加劑使用衛[19張翼陳昌祥,李曉明等紅藻海頭紅脂溶性成分研究門(mén)中草藥,生標準S]北京:中華人民共和國衛生部2002006,37(11)1626-1627.(上接第32頁(yè))定程度的富集,但并不顯著(zhù);生長(cháng)年限對灌叢根際有(5]劉增文,李雅素黃土高原檸條林地土壤肥力與養分循環(huán)門(mén)生態(tài)效磷含量的影響并無(wú)明顯規律,0-5年小葉錦雞兒灌學(xué)報,1997,16(6):27-29叢根際土的有效磷含量出現了虧缺,10~30年根際土6]蘇永中趙哈林張銅會(huì )幾種灌木、半灌木對沙地土壤肥力影響機的有效磷含量有明顯的富集作用速效鉀含量會(huì )隨著(zhù)(馬子清山西植被北京中國科學(xué)技術(shù)出版社200856生長(cháng)年限的增加出現消耗,且根際富集效應明顯。[8]張強晉西北小葉錦雞兒( Caragana microphylla)人工灌叢營(yíng)養特土壤酶是存在于土壤中各酶類(lèi)的總稱(chēng),是土壤的征與土壤肥力狀況研究[D]山西:山西大學(xué),201:17-24組成成分之一。土壤酶活性包括已積累于土壤中的酶9]阮建云,馬立鋒石元值茶樹(shù)根際土壤性質(zhì)及氮肥的影響茶葉活性,也包括正在增殖的微生物向土壤釋放的酶活科學(xué)200323(2)167-170性。它主要來(lái)源于土壤中動(dòng)物、植物根系和微生物的10]李慶逵土壤理化分析M]北京科學(xué)出版社1985:6-145.[ll嚴永生土壤肥力研究方法M北京農業(yè)出版社998105-112細胞分泌物以及殘體的分解物,與土壤中發(fā)生的生物12]李博生態(tài)學(xué)DM北京:高等教育出版柱200640化學(xué)過(guò)程關(guān)系密切。本研究表明:隨著(zhù)灌叢定植年[13]馬斌周志字,張彩萍等超旱生灌木根際土壤磷的含量特征口草限的延長(cháng),在5~30年變化過(guò)程中,土壤過(guò)氧化氫酶和業(yè)學(xué)報2005,16()1065-10堿性磷酸酶活性在5~-10年均處于快速增長(cháng)期、10-20014張學(xué)利楊樹(shù)軍劉亞萍,等章古臺固沙林主要樹(shù)種根際土壤性質(zhì)年處于緩慢提高期,20~30年處于緩慢降低期。研究門(mén)中國沙漠,2004(1):72-76[5]孟亞利,王立國周治國等套作棉根際與非根際土壤酶活性和養平茬是利用小葉錦雞兒萌蘗能力強的特性,利用分的變化門(mén)應用生態(tài)學(xué)報,2005,16(112076-2080人力定期將地面上部枝條剪去,以促進(jìn)新的枝條萌[l6]張成娥陳小利林地砍伐開(kāi)墾對土壤酶活性及養分的影響生生圓2。因此,綜合考慮黃土高原植被的可持續性,建態(tài)學(xué)雜志1998,17(6):18-21議小葉錦雞兒灌叢林應在30年時(shí)及時(shí)平茬利用。[17η滕曉慧曹成有富瑤不同年齡小葉錦雞兒固沙群落土壤酶活性及微生物生物量的變化門(mén)生態(tài)環(huán)境,2007,16(3:1030-1034[18]周道瑋錦雞兒屬植物分布研究J植物研究,1996,16(4):428-435.參考文獻[19]劉建新不同農田土壤酶活性與土壤養分相關(guān)關(guān)系研究[門(mén)土壤通[]王孟本李洪建柴寶峰檸條的水分生理生態(tài)學(xué)特性門(mén)]植物生態(tài)報,2004,35(4):523-525學(xué)報1996,20(6):494501[20]李生榮檸條平茬更新的生物量調查及綜合利用青?？萍?[2]牛西午張強楊治平等檸條人工林對晉西北土壤理化性質(zhì)變化2007(5):12-13的影響研究門(mén)西北植物學(xué)報200323(4):628-632.[3]牛西午檸條生物學(xué)特性研究華北農學(xué)報199813(4:122-12921]鄭士光賈黎明,龐琪偉等平茬對檸條林地根系數量和分布的影響門(mén)北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報2010,32(3)64694]王生芳何世玉檸條人工林地土壤肥力的評價(jià)門(mén)青海農林科技,98(3):29-31