核桃壳的化学成分

林玉萍，张旭，虎春艳，赵声兰

云南中医药大学中药学院（昆明 650500）

核桃（Walnut）又称胡桃，学名Juglans regia L.，为乔木植物，可高达15 m；树皮灰褐色，幼枝有密毛[1]。核桃为胡桃科核桃属（Juglans L.）植物，全世界约18种，主要分布于北温带。我国有4种1变种，引入栽培2种，其中有些种为著名的干果和木本油料，又为珍贵用材树种，其枝、叶、外果皮、根皮、坚果内隔及果仁均可入药[2]。现代药理研究表明，核桃具有抗肿瘤、抗菌、镇痛消炎等作用，而核桃壳的化学成分报道较少[3]。

目前，核桃是世界重要的油料、干果树种之一，在中国栽培面积广，品种多，资源丰富。其中，云南是我国著名的核桃主产区之一，核桃年产量居全国之首。核桃壳是核桃取仁后的废弃物，目前大多被当作燃料，利用价值低，且污染环境[4]。以促进资源的综合利用，对核桃壳的化学成分进行研究，分离鉴定16个化合物，分别为对羟基苯甲酸甲酯（1）、对羟基苯甲酸乙酯（2）、4-羟基苯甲酸（3）、香荚兰酸（4）、阿魏酸（5）、5-羟基-4’-甲氧基-7-甲基黄酮（6）、4-羟基苯甲醛（7）、1-（4-羟基苯基）丙基-1-丙三醇（8）、丁香醛（9）、芥子醛（10）、2,3-二羟基-1-（4-羟基苯基）丙-1-酮（11）、硬脂酸（12）、4-羟基肉桂醛（13）、硬脂酸单甘油酯（14），β-谷甾醇（15）、胡萝卜苷（16）。化合物8～12为首次从核桃壳中分离得到。

1 材料、仪器与设备

核桃壳（中国云南大理漾濞县）；核桃壳提取物、核桃壳大孔树脂纯化浸膏（实验室自制）。

柱层析硅胶（200～300目）、薄层层析硅胶H（青岛海洋化工厂）；Sephadex LH-20柱（瑞典Pharmacia公司）；日本Yanaco显微熔点仪（温度未校正）；IKARV8旋转蒸发仪（广州仪科实验室技术有限公司）；LGJ-10F真空冷冻干燥机（河南兄弟仪器设备有限公司）；Autospec-3000质谱仪（美国Beckman公司）；AV-400 MHz型超导核磁共振谱仪（瑞士Bruker公司）；DRX-500 MHz型超导核磁共振谱仪（瑞士Bruker公司）；核磁氘代试剂（美国CIL公司、Aldrich Chemistry公司）；所用试剂为分析纯或工业级。

2 提取与分离

核桃壳粗粉（7 kg）以95%乙醇煮提四次，回收溶剂得浸膏（273 g），溶解于水溶液中，用乙酸乙酯萃取3次，回收溶剂，得浸膏（47.7 g），记为Fr.A；用正丁醇萃取3次，回收溶剂，得浸膏（24.8 g），记为Fr.B。

Fr.A组分利用硅胶（200～300目）柱色谱，以环己烷-乙酸乙酯（100∶0～5∶1）、氯仿-甲醇（50∶1～5∶1）溶剂系统梯度洗脱，经TLC检查合并，划分为6个流分（A-1～6）。其中A-2流分经硅胶柱色谱，环己烷-乙酸乙酯（50∶1）洗脱，得化合物12（1 g），14（2 g）；A-3流分经硅胶柱色谱，环己烷-乙酸乙酯（20∶1）洗脱，得化合物6（30 g），15（2 g）。

Fr.B利用硅胶（200～300目）柱色谱，以氯仿、氯仿-甲醇（50∶1～5∶1）梯度洗脱，经TLC检查合并，划分为5个流分（B-1～B-5）。其中，B-2流分经葡聚糖凝胶LH-20（丙酮）纯化，再经硅胶柱色谱，氯仿-甲醇（20∶1）洗脱得化合物11（50 mg）。B-3流分经硅胶柱色谱，氯仿-甲醇（20∶1）洗脱得化合物16（100 mg）。

20 kg核桃壳，分次用59%乙醇煮提3次，回收溶剂得到核桃壳提取物。用NKA-9大孔树脂，按上样液pH 5.0，上样液质量浓度1 mg/mL，上样流速1 mL/min，5 BV的95%乙醇洗脱进行纯化，纯化得到核桃壳大孔树脂纯化浸膏198 g。用硅胶（200～300目）柱色谱，以氯仿-甲醇（100∶0～5∶1）溶剂系统梯度洗脱，经TLC检查合并，划分为8个流分（C-1～C-8）。其中，C-1流分经硅胶柱色谱，用氯仿-甲醇（50∶1）洗脱，得化合物1（40 mg），2（20 mg）。C-2流分经葡聚糖凝胶LH-20柱色谱（丙酮洗脱）纯化，再经硅胶柱色谱，用氯仿-甲醇（20∶1）洗脱，得化合物3（30 mg），4（20 mg）。C-3流分经葡聚糖凝胶LH-20柱色谱（丙酮洗脱）纯化，再用硅胶柱色谱，用氯仿-甲醇（15∶1）洗脱，得化合物5（40 mg），7（21 mg），8（15 mg）。C-5流分经葡聚糖凝胶LH-20柱色谱（氯仿-甲醇洗脱），经硅胶柱色谱，用氯仿-甲醇（20∶1）洗脱，得化合物9（10 mg），10（12 mg），13（22 mg）。

3 结构鉴定

化合物1：白色粉末，mp 123～137 ℃。结合EIMS m/z：152.1[M]+，推测分子式为C8H8O3。1H NMR（CDCl3，400 MHz）δ：7.76（2H，d，J=8.5 Hz，H-2，6），6.82（1H，d，J=8.5 Hz，H-3，5），3.85（3H，s，H—OCH3）。13C NMR（CDCl3，100 MHz）δ：122.3（C-1），131.5（C-2，6），115.4（C-3，5），161.5（C-4），160.2（C-7），52.6（C—OCH3）。以上数据与文献[5]报道的数据基本一致，故鉴定化合物1为对羟基苯甲酸甲酯。

化合物2：白色粉末，mp 113～117 ℃。结合EIMS m/z：166.2 [M]+，推测分子式为C9H10O3。1H NMR（CDCl3，400 MHz）δ：7.75（2H，d，J=8.5 Hz，H-2，6），6.80（1H，d，J=8.5 Hz，H-3，5），4.35（2H，q，H-OCH2），1.38（3H，t，H-CH3）。13C NMR（CDCl3，100 MHz）δ：122.6（C-1），131.4（C-2，6），115.7（C-3，5），162.6（C-4），166.2（C-7），60.7（C—OCH2），14.3（C-CH3）。数据与文献[6]报道的数据基本一致，鉴定化合物2为对羟基苯甲酸乙酯。

化合物3：白色粉末，mp 212～216 ℃。结合EIMS m/z：138.1 [M]+，推测分子式为C7H6O3。1H NMR（CD3OD，400 MHz）δ：7.91（2H，d，J=8.5 Hz，H-2，6），6.90（1H，d，J=8.5 Hz，H-3，5）。13C NMR（CD3OD，100 MHz）δ：122.7（C-1），131.5（C-2，6），115.6（C-3，5），163.6（C-4），169.5（C-7）。数据与文献[7]报道的数据基本一致，故鉴定化合物3为4-羟基苯甲酸。

化合物4：白色结晶，mp 206～209 ℃。结合EIMS m/z：168.2 [M]+，推测分子式为C8H8O4。1HNMR（CD3OD，400 MHz）δ：7.54（2H，m，H-6，2），6.83（1H，d，J=8.7 Hz，H-5），3.88（3H，s，H-OCH3）。13CNMR（CD3OD，100 MHz）δ：123.6（C-1），116.4（C-2），149.2（C-3），153.3（C-5），114.4（C-6），170.5（C-7），56.9（C—OCH3）。以上数据与文献[8]报道的数据基本一致，鉴定化合物4为香荚兰酸。

化合物5：白色结晶，mp 166～170 ℃。结合EI-MS m/z：194.2 [M]+，推测分子式为C10H10O4。1H NMR（CD3OD，400 MHz）δ：7.42（1H，d，J=15.6 Hz，H-7），7.13（1H，d，J=2.0 Hz，H-2），6.98（1H，d，J=8.5 Hz，H-5），6.75（1H，dd，J=8.5，2.0 Hz，H-6），6.26（1H，d，J=15.6 Hz，H-8），3.84（3H，s，H-OCH3）。13CNMR（CD3OD，100 MHz）δ：127.6（C-1），112.1（C-2），149.3（C-3），147.8（C-4），117.0（C-5），130.1（C-6），145.3（C-7），116.4（C-8），171.3（C-9），56.4（C-OCH3）。数据与文献[9]报道的数据基本一致，故鉴定化合物5为阿魏酸。

化合物6：黄色结晶，HCl-Mg反应呈阳性。结合EI-MS m/z：282.3 [M]+，推测分子式为C17H14O4。1HNMR（CDCl3，400 MHz）δ：7.94（2H，d，J=8.7 Hz，H-2′，6′），6.94（2H，d，J=8.7 Hz，H-3′，5′），6.83（1H，s，H-3），6.80（1H，d，J=2.0 Hz，H-8），6.42（1H，d，J=2.0，H-6），3.95（3H，s，H-OCH3），2.33（3H，s，H-CH3）。13CNMR（CDCl3，100 MHz）δ：164.0（C-2），106.3（C-3），183.1（C-4），163.0（C-5），115.1（C-6），148.5（C-7），107.1（C-8），123.1（C-1′），130.2（C-2′，6′），115.3（C-3′，5′），161.2（C-4′），56.0（C—OCH3），22.6（C—CH3）。以上数据与文献[10]报道的数据基本一致，故鉴定化合物6为5-羟基-4’-甲氧基-7-甲基黄酮。

化合物7：浅黄色结晶，mp 115～118 ℃。结合EIMS m/z：122.1 [M]+，推测分子式为C7H6O2。1H NMR（CDCl3，500 MHz）δ：9.76（1H，s，H-7），7.74（2H，d，J=8.4 Hz，H-2，6），6.90（2H，d，J=8.4 Hz，H-3，5）。13C NMR（CDCl3，125 MHz）δ：129.2（C-1），133.5（C-2，6），116.3（C-3，5），165.1（C-4），192.9（C-7）。数据与文献[7]报道的数据基本一致，故鉴定化合物7为4-羟基苯甲醛。

化合物8：白色粉末状固体，结合EI-MS m/z：182.2 [M]+，推测分子式为C9H12O4。1H NMR（CD3OD，800 MHz）δ：7.15（2H，d，J=9.4 Hz，H-2，6），6.76（2H，d，J=9.4 Hz，H-3，5），4.68（1H，d，J=4.4 Hz，H-7），4.19（1H，m，H-8），3.78（1H，m，H-9a），3.12（1H，m，H-9b）；13C NMR（CD3OD，200 MHz）δ：132.8（C-1），128.8（C-2，6），116.5（C-3，5），158.1（C-4），87.4（C-7），72.7（C-8），63.2（C-9）。以上数据与文献[11]报道的数据一致，故鉴定化合物8为1-（4-羟苯基）丙三醇。

化合物9：白色粉末状固体，mp 108～112 ℃。结合EI-MS m/z：182.2 [M]+，推测分子式为C9H10O4。1H NMR（CD3OD，500 MHz）δ：9.76（1H，s，H-9），7.24（2H，s，H-2，6），3.91（6H，s，H-3，5OCH3）。13C NMR（CD3OD，125 MHz）δ：129.1（C-1），108.2（C-2，6），149.6（C-3，5），143.8（C-4），192.9（C-9），56.8（C-3，5OCH3）。数据与文献[12]报道的数据一致，故鉴定化合物9为丁香醛。

化合物10：白色粉末状固体，mp 106～110 ℃。结合EI-MS m/z：208.2 [M]+，推测分子式为C11H12O4。1H NMR（CD3OD，500 MHz）δ：9.61（1H，d，J=7.7 Hz，H-9），7.57（1H，d，J=15.8 Hz，H-7），6.96（2H，s，H-2，6），6.67（1H，d，J=15.8，7.7 Hz，H-8），3.90（6H，s，H-3，5OCH3）。13C NMR（CD3OD，200 MHz）δ：126.4（C-1），107.6（C-2，6），149.6（C-3，5），138.3（C-4），156.5（C-7），127.0（C-8），196.1（C-9），56.8（C-3，5OCH3）。以上数据与文献[13]报道的数据一致，故鉴定化合物10为芥子醛。

化合物11：白色粉末状固体，结合EI-MS m/z：182.2 [M]+，推测分子式为C9H10O4。1H-NMR（C5D5N，500 MHz）δ：8.30（2H，d，J=9 Hz，H-2，6），7.16（2H，d，J=8.5 Hz，H-3，5），5.62（1H，t，H-8），4.45（1H，dd，J=3.5 Hz，H-9a），4.37（1H，dd，J=5 Hz，H-9b）。13C NMR（C5D5N，500 MHz）δ：116.0（C-1），127.2（C-2，6），131.8（C-3，5），163.8（C-4），199.2（C-7），75.8（C-8），65.9（C-9）。数据与文献[10]报道的数据一致，故鉴定化合物11为2，3-二羟基-1-（4-羟苯基）丙-1-酮。

化合物1 2：白色粉末，结合E I-M S m/z：284[M]+，推测分子式为C18H36O2。1H NMR（CDCl3，400 MHz）δ：2.21（2H，t，J=7.5 Hz，H-2），1.54（2H，m，H-17），1.19（28H，br.s，H-3～16），0.85（3H，t，J=6.8 Hz，H-18）。数据与文献[14]报道的数据一致，故鉴定化合物9为硬脂酸。

化合物13：淡黄色结晶，mp 210～213 ℃。结合EI-MS m/z：148.1[M]+，推测分子式为C9H8O2。1H NMR（CD3OD，500 MHz）δ：9.64（1H，d，J =7.7 Hz，H-9），7.54（1H，d，J=15.6 Hz，H-7），7.38（1H，d，J=8.8 Hz，H-2，6），7.04（1H，d，J=2.0 Hz，H-8），6.84（1H，d，J=8.8 Hz，H-3，5），6.62（2H，t），6.59（1H，d）；13C NMR（CD3OD，200 MHz）δ：126.43（C-1），132.02（C-2，6），117.03（C-3，5），162.33（C-4），156.02（C-7），127.06（C-8），196.22（C-9）。数据与文献[15]报道的数据一致，故鉴定化合物13为4-羟基肉桂醛。

化合物14：白色油状物，结合EI-MS m/z：330.2[M]+，推测分子式为C19H36O4。1H NMR（CDCl3，400 MHz）δ：4.20（2H，m，H-1′），3.92（1H，m，H-2′），3.75（1H，dd，J=11.4，3.5Hz，H-3′a），3.60（1H，dd，J=11.4，5.6Hz，H-3′b），2.38（2H，t，J=7.54 Hz，H-2），1.62-1.26（26H，brs，13×CH2），0.87（3H，t，J=6.76 Hz，H-16）。13C NMR（CDCl3，100 MHz）δ：174.3（C-1），34.2（C-2），31.9（C-3），29.2～29.7（C-4～11），24.9（C-12，14），22.7（C-13，15），14.1（C-16），65.2（C-1′），70.3（C-2′），63.4（C-3′）。数据与文献[16]报道的数据一致，故鉴定化合物14为硬脂酸单甘油酯。

化合物15：无色针状晶体，乙酸酐-浓硫酸反应呈阳性，mp 135～137 ℃。与β-谷甾醇标准品进行TLC对照，多种展开系统下Rf值均一致，故鉴定化合物15为β-谷甾醇。

化合物16：白色粉末（甲醇），乙酸酐-浓硫酸和Molish反应呈阳性，mp＞280 ℃。与胡萝卜苷标准品进行TLC对照，多种展开系统下Rf值均一致，故鉴定化合物16为胡萝卜苷。

4 结论

从核桃壳中分离鉴定16个化合物，分别为对羟基苯甲酸甲酯（1）、对羟基苯甲酸乙酯（2）、4-羟基苯甲酸（3）、香荚兰酸（4）、阿魏酸（5）、5-羟基-4’-甲氧基-7-甲基黄酮（6）、4-羟基苯甲醛（7）、1-（4-羟基苯基）丙基-1-丙三醇（8）、丁香醛（9）、芥子醛（10）、2，3-二羟基-1-（4-羟基苯基）丙-1-酮（11）、硬脂酸（12）、4-羟基肉桂醛（13）、硬脂酸单甘油酯（14），β-谷甾醇（15）、胡萝卜苷（16），其中4-羟基苯甲酸（化合物3）具有防腐、杀菌等作用；4-羟基苯甲醛（化合物7）具有抗血小板聚集等作用；4-羟基肉桂醛（化合物15）具有抗癌、抗炎、抑制肿瘤、降胆固醇等作用。核桃壳中含有大量酚性化合物，是其抗氧化、抗菌、降脂等作用的物质基础。对核桃壳的化学成分和药理活性的研究，为核桃壳进一步资源的开发利用开拓前景。