胶陀螺子实体中几种化合物的分离鉴定
2010-08-08马伟才杨树东包海鹰
马伟才,杨树东,包海鹰
(吉林农业大学中药材学院,吉林 长春 130118)
胶陀螺Bulgaria inquinans(Pers.)Fr.,又名拱嘴蘑、猪嘴蘑、木海螺、胶鼓菌、污胶陀螺菌,隶属于子囊菌纲(Ascomycetes)、 蜡钉菌目(Helotiales)、 胶陀螺科(Bulgariaceae)、 胶鼓菌属(Bulgaria)[1-3]。 主要分布于我国吉林、辽宁、黑龙江、河北、甘肃、云南等省区。夏秋季生于桦树(Betula platyphylla)、 柞树(Quercus mongolicus)、 榆树(Ulmus pumila)倒木和木桩上,常生长在遮阴面,雨后大量出现,有时在香菇、木耳椴木上与之共同生长。在煤矿中不见光的地方常出现此菌[3,4]。
胶陀螺有毒,处理不当食用或食用过多后会引起四肢皮肤疼痒,产生灼热感,粘膜肿胀,嘴唇翻肿,并伴有恶心、呕吐、腹痛、腹泻,且见光后病情加重,显现过敏性皮炎型中毒症状[2,5-7]。包海鹰等[8]从胶陀螺中分离到麦角甾醇、丙二酸和葡萄糖3个单体化合物和2种香气成分。崔东滨等[9]从胶陀螺中分离到麦角甾醇、半乳糖醇、草酸。Edwards等[10]对色素进行了研究,得到Bulgarhodin、Bulgarein、4,9-dihydroxyperylene-3,10-quinone三种醌类色素单体。Stadler M等[13]从胶陀螺中得到3个化合物。包海鹰等[1]研究发现胶陀螺含18种氨基酸总量为6.84%、总糖17.07%、脂肪2.18%、蛋白质10.43%。张鹏[14]用70%乙醇对胶陀螺进行分离,得到1-羟基-3-甲基-9,10-蒽醌、大黄素、大黄酚等41个化合物。
1 材料和仪器
1.1 材料
胶陀螺子实体购自吉林省长白山区,并由吉林农业大学菌物研究所图力古尔教授鉴定。
1.2 仪器
RY-2型熔点测试仪,天津市国铭医药设备有限公司;EI-MS质谱仪, Finnigan-MAT.LCQ电喷雾质谱仪;核磁共振波谱仪,Bruker AM-600MHz型核磁共振波谱仪;红外检测仪,德国Bruker WERTREX型红外检测仪;紫外检测仪,日本岛津BU-7500型紫外检测仪;气相色谱-质谱联用仪,日本岛津产GC-MS-QP型气-质联用仪;WFH-204B型手提式紫外分析仪,上海精科实业有限公司。
2 实验方法
2.1 胶陀螺子实体中化学成分的提取分离
胶陀螺子实体粉碎过20目筛,将6 kg粉末用丙酮在58℃提取5 h,重复提取3次,减压浓缩并合并提取液,共得浸膏342 g,浸膏用适量50℃的水将其溶解,然后分别加入等量的石油醚、氯仿,反复萃取3次,分别合并石油醚层和氯仿层溶液,减压浓缩得到石油醚浓缩物135 g(组分Ⅰ)和氯仿浓缩物45 g(组分Ⅱ),最后将水溶液浓缩蒸干共得154 g(组分Ⅲ)。石油醚层上硅胶柱,以氯仿∶石油醚(5∶1)的溶剂系统洗脱,得A组分在10%硫酸只显1个斑点。水层浓缩后低温放置24 h,有白色沉淀析出,过滤,并经甲醇和丙酮反复纯化得到化合物1。氯仿萃取组分(组分Ⅱ)35 g上硅胶柱[15],用石油醚∶正己烷∶乙酸乙酯∶甲酸(1∶3∶1.5∶0.1) 的溶剂系统洗脱得 B 组分,B组分上硅胶柱,用正己烷∶乙酸乙酯∶甲酸(10∶0.5∶0.5) 的溶剂系统洗脱得M1,低温下有白色沉淀析出,白色沉淀经正己烷反复纯化得化合物2。
2.2 胶陀螺发酵物化学成分的提取分离
胶陀螺经黑根霉(Rhizopus stolonfer)发酵后,将其晒干共300 g,以丙酮为溶剂用索氏提取器提取至无色,将提取液浓缩,硅胶拌好,用旋转蒸发将其旋干,用硅胶装柱,采用干法上样,以氯仿为流动相,得组分S1,用乙酸乙酯︰正己烷(1∶9)为流动相洗脱,以1/10柱体积为一馏分收集洗脱液得到组分N1,低温放置有白色沉淀析出,得化合物3。
3 实验结果
3.1 化合物1的结构鉴定
化合物1,无色晶体,熔点134℃~136℃,溶于水、甲醇、乙醇、丙酮等极性大的有机溶剂。10%的硫酸不显色,紫外灯下无荧光,其水溶液点于定性pH试纸上,显红色,说明为酸性物质。化合物1的红外光谱图见图1。
图1 化合物1的红外光谱图
从图1中可以得出,在以2992 cm-1和2949 cm-1为中心处,有强而宽的吸收峰,2720 cm-1、2597 cm-1和2244 cm-1处有肩峰,说明为-OH的伸缩振动,在1732 cm-1和1704 cm-1处有一强峰,说明为羰基的伸缩振动,
在1314 cm-1处有一中强峰,说明为C-O的伸缩振动。与丙二酸标准红外图谱的数据一致,并且以上数据与文献报道[9]一致,故鉴定化合物1为丙二酸。
3.2 化合物2的结构鉴定
化合物2,白色固体粉末,熔点 63℃~64℃,易溶于乙醚、氯仿、正己烷等有机溶剂,不溶于水。10%的硫酸不显色,紫外灯下无荧光。
MS-EI m/z: 256[M]+,43,57,60,73,115,129,143,157,171,185,199,213,227;13C-NMR(CDCl3)δppm: 179.93(C-1)、 34.02(C-2)、 24.68(C-3)、 29.06(C-4)、 29.24(C-5)、 29.36(C-6)、 29.43(C-7)、 29.59(C-8)、 29.59(C-9)、 29.43(C-10)、 29.36(C-11)、29.24(C-12)、 29.06(C-13)、 31.93(C-14)、 22.69(C-15)、 14.10(C-16);1H-NMR(CDCl3) δppm: 2.33-2.37(2H,t)、 1.59-1.67(2H,q)、 1.26-1.30(2H,t)、 1.26-1.30(2H,s)、 1.26-1.30(2H,q)、 0.86-0.92(3H,t) ;13C-NMR(DEPT-135)(CDCl3)δppm: 含 10个-CH2基团,1个-CH和1个-CH3基团。以上数据与文献报道[14]的棕榈酸一致,鉴定化合物2为棕榈酸。
3.3 化合物3的结构鉴定
化合物3,白色固体,易溶于氯仿,热的正己烷等有机溶剂,10%硫酸不显色。电喷雾质谱,分子量为294,得到241、259、277碎片离子峰。13C-NMR(CDCl3)δppm:180.27(C-1)、 34.07(C-2)、 24.67(C-3)、 127.90(C-4)、 128.07(C-5)、 29.68(C-6)、 29.68(C-7)、 129.71(C-8)、 130.20(C-9)、 29.59(C-10)、 29.06(C-11)、29.23(C-12)、 29.43(C-13)、 27.18(C-14)、 29.59(C-15)、 29.35(C-16)、 31.92(C-17)、 22.56(C-18)、 14.09(C-19);1H-NMR(CDCl3) δppm: 2.34(2H,t)、 1.64(2H,q)、 5.35(H,q)、 5.31(H,q)、 2.04 (2H,q)、 5.39 (H,q)、5.36(H,q)、 1.59 (2H,q)、 1.31 (2H,t)、 1.25 (2H,s)、 1.31(2H,q)、 0.88 (3H,t);13C-NMR(DEPT-135)(CDCl3)δppm:含13个-CH2基团,4个-CH和1个-CH3基团。综上所述,断定化合物3为4,8-十九碳二烯酸。
3.4 石油醚层中的A组分的GC-MS分析结果
本研究采用GC-MS联用分析方法,对胶陀螺的石油醚层分离得到的A组分进行分析和鉴定。气相分离得到22个峰,总离子流图见图2。
图2 GC-MC分析胶陀螺石油醚层A组分的色谱图
通过质谱数据库检索并与有关标准图谱资料核对,将各个化合物分别鉴定为十八碳二烯酸和二十三碳烷烃等22个化合物。结果见表2。
4 结论
从胶陀螺子实体中分离出丙二酸、棕榈酸、4,8-十九碳二烯酸及A组分。
包海鹰等[8]从胶陀螺子实体乙醚提取物中分离出丙二酸,而本实验从丙酮提取物,水萃取层中分离得到大量丙二酸,表明丙二酸不仅存在于低极性的溶剂中,在高极性的溶剂中亦大量存在。丙二酸是合成多种化工产品的原料,并且有抑制琥珀酸脱氢酶的作用。至于丙二酸在胶陀螺的生长发育及其生理代谢中发挥什么作用有待于进一步研究。
表2 胶陀螺的石油醚层的A组分的GC-MS分析结果
张鹏[12]在胶陀螺子实体70%乙醇提取物氯仿萃取层中分离得到棕榈酸。而本文从丙酮提取物氯仿萃取层中分离得到棕榈酸,说明棕榈酸主要存在于胶陀螺子实体的氯仿层中。棕榈酸主要分布在菌物[14]、植物[15,16]中。棕榈酸用于制造蜡烛、肥皂、软化剂、防冻剂等,对呼吸道、眼和皮肤有刺激性。
4,8-十九碳二烯酸为首次在胶陀螺子实体中分离得到。二烯酸类化合物是合成昆虫生长调节剂[17,18]和保幼激素[19,20]的主要中间体。
从石油醚层中分离出的A组分包括22个化合物,其主要为一类极性较小的脂肪族烃及脂肪酸类化合物。除其中6个化合物(十五碳烷烃、十六碳烷烃、十七碳烷烃、二十碳烷烃、二十一碳烷烃和2H-Pyran-2-one,5,6-dihydro-6-pentyl)与包海鹰等[8]在石油醚层中的相同外,其余16个化合物为首次在胶陀螺子实体中分离得到。包海鹰等[8]在该菌石油醚提取物中未检测到碳原子数为27、29和31的开链烷烃,而本文在石油醚提取物中检测到了二十七碳烷烃和二十九碳烷烃。
本文对胶陀螺的化学成分的提取分离提供了新的内容。
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