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无刺枸骨(Ilex cornuta var. fortunei),是冬青属(Ilex L.)植物枸骨(Ilex cornuta Lindl. et Paxt.)的自然变种,是一种常绿小乔木或灌木,其叶形奇特,球形核果入秋成熟转红,鲜艳夺目,是一种良好的观赏树种[1]。枸骨在我国长江下游各省均有分布,且其根、树皮、叶与果实等均可入药,具有益肾、活络强筋等功效,可用于治疗风湿性关节酸痛、腰肌劳损等病症[2]。此外,有文献报道,无刺枸骨具有降血脂、抗生育和抑菌等作用[3],但具体作用机制不明。
目前,关于无刺枸骨的研究主要集中在无刺枸骨快速繁殖与扦插技术[4-5]、嫁接与造型技术[6],无刺枸骨叶片结构对环境温度的适应[7]、枸骨和无刺枸骨不同光强下光合能力比较[8],无刺枸骨不同部位齐墩果酸和熊果酸的含量分析[1]及果实总黄酮的提取及稳定性研究[3]等,对无刺枸骨果实化学成分的研究较少,而对其果实抗氧化和抑菌活性研究仍处于空白阶段。本文以无刺枸骨果实为对象,采用多种极性不同的溶剂分别对其果实的活性物质进行萃取,并采用2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法、滤纸片抑菌法检测其活性物质的抗氧化活性与抑菌活性;同时结合GC-MS(气相色谱-质谱联用)技术对抗氧化及抑菌活性显著的正丁醇萃取物化学组成进行分析鉴定,以期为无刺枸骨果实资源的综合利用与开发提供数据支持。
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将无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇、乙酸乙酯和石油醚等萃取物稀释为一系列浓度梯度,检测其对ABTS自由基的清除作用。图1表明:无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇、乙酸乙酯与石油醚萃取物对ABTS自由基的清除作用均与萃取物浓度呈正相关,即ABTS自由基清除率随萃取物浓度增加而增大,当正丁醇、乙酸乙酯、石油醚萃取物浓度分别为0.075、0.125、0.625 mg·mL−1时,对ABTS自由基清除率分别为99.68%、99.95%、53.21%。阳性对照Vc浓度(X)与ABTS自由基清除率(Y)的线性回归方程为:Y=20783.00X+5.94 (R2=0.9711)。无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇、乙酸乙酯、石油醚萃取物及Vc对ABTS自由基清除作用的ED50值分别为0.0336、0.0540、0.5591、0.0021 mg·mL−1。
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分别取无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇、乙酸乙酯和石油醚等萃取物稀释为一系列梯度,检测其对DPPH自由基的清除作用。图2可知:无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇、乙酸乙酯与石油醚萃取物对DPPH自由基的清除作用均与萃取物浓度呈正相关,且随着萃取物浓度增加,DPPH清除率显著增大。当正丁醇、乙酸乙酯、石油醚萃取物浓度分别为0.125、0.25、1.25 mg·mL−1时,对DPPH自由基清除率分别为90.83%、98.15%、75.50%。阳性对照Vc浓度(X)与DPPH自由基清除率(Y)的线性回归方程为:Y=18 986.00X+4.49 (R2=0.987 3)。无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇、乙酸乙酯、石油醚萃取物及Vc对ABTS自由基清除作用的ED50值分别为0.054 3、0.096 4、0.774 1、0.002 4 mg·mL−1。
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以滤纸片抑菌法检测无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇、乙酸乙酯和石油醚萃取物对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、鼠伤寒沙门氏菌与变形杆菌的抑菌活性。图3结果表明:正丁醇、乙酸乙酯和石油醚萃取物对上述5种受试菌均有抑制作用。与对照乙醇相比,正丁醇萃取物的抑菌效果最显著,对5种受试菌的抑制作用顺序为:鼠伤寒沙门氏菌>变形杆菌>枯草芽孢杆菌>绿脓杆菌>金黄色葡萄球菌,抑菌圈减去同条件下乙醇对照的均值分别为6.20、5.15、4.24、3.45、3.24 mm;乙酸乙酯萃取物对枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和变形杆菌有显著抑制作用,对金黄色葡萄球菌与绿脓杆菌无显著抑制作用;石油醚萃取物对枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌有显著抑制作用,对绿脓杆菌和变形杆菌无显著的抑制作用。
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无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇萃取物抗氧化活性和抑菌效果最好,故采用GC-MS技术对其进行化学组成分析,总离子流结果见图4。通过与标准谱库NIST08的质谱峰比对分析,结合峰面积归一法分析其各组分的相对含量(表1)。由图4和表1可知:无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇萃取物中共分离出色谱峰35个,经鉴定后得到14个化合物(表1),占正丁醇萃取物总量的83.15%,其相对含量高于1.00%的化合物依次为N1-(叔丁基)-2-(2-[2-[(叔丁基氨基)碳硫基]肼基]亚乙基)肼-1-碳硫酰胺(48.63%)、丁醛二丁基乙缩醛(25.53%)、1-丁氧基-2-乙基-1-己烯(2.37%)、丁酸丁酯(1.67%)和丙位癸内酯(1.04%),这5种组分占总化合物的79.24%。
Figure 4. The total ion chromatogram of the 1-butanol extraction from the crude methanol extract of the fructus of I. cornuta var fortunei by GC-MS
编号
No.保留时间
Retention time/min化合物
Compound分子式
Molecular formula相对含量
Relative content/%1 5.261 2-甲基-1-丁醇 2-Methyl-1-butanol C5H12O 0.84 2 8.602 糠醛 Furfural C5H4O2 0.25 3 9.266 3-庚醇 3-Heptanol C7H16O 0.12 4 9.891 异丁酸丁酯 Butyl isobutyrate C8H16O2 0.20 5 10.075 丁酸异丁酯 Isobutyl butyrate C8H16O2 0.52 6 10.603 2-乙基己醛 2-Ethylhexanal C8H16O 0.94 7 11.552 丁酸丁酯 Butyl butyrate C8H16O2 1.67 8 12.753 2-乙基己烯醛 2-Ethylhexenal C8H14O 0.38 9 16.745 叔丁醚 Di-tert-butyl ether C8H18O 0.21 10 17.938 1-丁氧基-2-乙基-1-己烯 1-Butoxy-2-ethyl-1-hexene C12H24O 2.37 11 18.503 丙位癸内酯 γ-Decalactone C10H18O2 1.04 12 19.664 丁醛二丁基乙缩醛 Butyraldehyde dibutyl acetal C12H26O2 25.53 13 25.771 1,1,3,3-四丁氧基-2-丙酮 1,1,3,3-tetrabutoxy-2-propanone C19H38O5 0.45 14 27.948 N1-(叔丁基)-2-(2-[2-[(叔丁基氨基)碳硫基]肼基]亚乙基)肼-1-碳硫酰胺
N1-(tert-Butyl)-2-(2-[2-[(tert-butylamino)carbothioyl]hydrazono]ethylidene)hydrazine-1-carbothioamideC12H24N6S2 48.63 Table 1. The chemical constituents of the 1-butanol extraction from the crude methanol extract of the fructus of I. cornuta var fortunei by GC-MS
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利用UPLC-Q-TOF/MS同时对无刺枸骨果实甲醇粗提取物的正丁醇萃取物化学组成进行定性分析,其总离子流结果见图5,推测和鉴定出化合物共10种(表2)。从表2可知:鉴定出的10种化合物含有2种乙酰腈、2种酯类、3种羧酸、2种酮类和1种酰胺。
编号
No.保留时间
Retention time /min实测值
Measured
value理论值
Theoretical
value碎片离子
Fragment ion误差
Error/×10−3分子式
Molecular formula化合物
Chemical compound1 2.09 330.118 7 330.118 9 312.107 9, 168.065 0, 152.069 4, 123.043 5, 105.032 3 0.2 C14H20NO8 2-((4R,5S,6S)-4,5-二羟基-6-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-三羟基-6-(羟甲基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧代)环己-2-烯-1-亚基)乙酰腈
2-((4R,5S,6S)-4,5-dihydroxy-6-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)cyclohex-2-en-1-ylidene)acetonitrile2 4.51 314.123 1 314.124 0 314.123 6, 296.112 8, 152.070 8, 135.043 8,107.047 9 0.9 C14H20NO7 (3,4,5-三羟基-6-羟甲基-四氢-吡喃-2-基)-氨甲酸苯甲基酯
(3,4,5-Trihydroxy-6-hydroxymethyl-tetrahydro-pyran-2-yl)-carbamic acid benzyl ester3 5.77 355.101 9 355.102 9 355.102 0, 164.041 6, 145.027 7, 135.043 1, 117.032 6 1.0 C16H19O9 (1S,3R,4R,5R)-3-((3-(3,4-二羟基苯基)丙烯酰)氧代)-1,4,5-三羟基环己羧酸
(1S,3R,4R,5R)-3-((3-(3,4-dihydroxyphenyl)acryloyl)oxy)-1,4,5-trihydroxycyclohexanecarboxylic acid4 6.06 312.107 6 312.108 3 312.107 7, 192.064, 151.057 0, 145.049 0, 123.043 2 0.7 C14H17NO7 (R)-2-(4-羟基苯基)-2-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-三羟基-6-(羟甲基)四氢-2H-吡喃-2-基)氧代)乙酰腈
(R)-2-(4-hydroxyphenyl)-2-(((2R,3R,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)acetonitrile5 18.62 369.117 6 369.118 6 305.096 4, 179.063 7, 177.053 8, 163.038 5, 145.027 3 1.0 C17H21O9 6-((2S,3R,4R,5S,6R)-3,4-二羟基-6-(羟甲基)-5-甲氧基四氢-2H-吡喃-2-氧基)-8-羟基-3-甲基-1H-异色烯-1-酮
6-((2S,3R,4R,5S,6R)-3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxytetrahydro-2H-pyran-2-yloxy)-8-hydroxy-3-methyl-1H-isochromen-1-one6 20.34 611.162 0 611.161 2 611.162 5, 465.102 3, 303.053 6, 293.101 7, 145.049 2, 127.038 3 0.8 C27H31O16 2-(3,4-二羟基-苯基)-5,7-二羟基-3-[(1R,5S,6S)-4-(S)-羟基-3-(R)-羟基-6-甲基-5-((2S,3R,4R,5R,6R)-3,4,5-三羟基-6-羟甲基-四氢-吡喃-2-氧基)-四氢-吡喃-2-氧基]-色烯-4-酮
2-(3,4-Dihydroxy-phenyl)-5,7-dihydroxy-3-[(1R,5S,6S)-4-(S)-hydroxy-3-(R)-hydroxy-6-methyl-5-((2S,3R,4R,5R,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-hydroxymethyl-tetrahydro-pyran-2-yloxy)-tetrahydro-pyran-2-yloxy]-chromen-4-one7 22.34 540.244 7 540.245 8 523.212 1, 346.171 9, 343.152 7, 331.153 6, 285.111 1, 281.086 5, 178.092 9 1.1 C27H34N5O7 1-[2-(2-{2-[2-氨基-3-(4-羟基-苯基)-丙酰氨基]-乙酰基氨基}-乙酰基氨基)-3-苯基-丙酰]-吡咯烷-2-羧酸
1-[2-(2-{2-[2-Amino-3-(4-hydroxy-phenyl)-propionylamino]-acetylamino}-acetylamino)-3-phenyl-propionyl]-pyrrolidine-2-carboxylic acid8 26.27 473.361 0 473.363 1 455.350 8, 437.340 6, 409.345 2, 391.334 7 2.1 C30H49O4 (1S,2R,4aS,6aS,6bR,9R,10S,12aR)-10-羟基-9-(羟甲基)-1,2,6a,6b,9,12a-六甲基-1,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,11,12,12a,12b,13,14b-二十氢苉-4a-羧酸
(1S,2R,4aS,6aS,6bR,9R,10S,12aR)-10-hydroxy-9-(hydroxymethyl)-1,2,6a,6b,9,12a-hexamethyl-1,2,3,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,11,12,12a,12b,13,14b-icosahydropicene-4a-carboxylic acid9 33.21 520.342 1 520.338 7 520.339 1, 502.328 4, 258.109 5, 185.075 7, 184.072 7 3.4 C28H46N3O6 (3S,4S)-乙基3-羟基-4-((S)-3-甲基-2-((S)-3-甲基-2-(3-甲基丁酰氨基)丁酰氨基)丁酰氨基)-5-苯基戊酸酯
(3S,4S)-ethyl-3-hydroxy-4-((S)-3-methyl-2-((S)-3-methyl-2-(3-methylbutanamido)butanamido)butanamido)-5-phenylpentanoate10 35.23 496.340 8 496.338 7 496.339 0, 478.328 3, 184.110 4, 2.1 C26H46N3O6 N-((2S,3S,5R)-6-(丁基氨基)-3-羟基-1-(异丙基氨基)-5-甲基-6-羰基己烷-2-基)-4-甲氧基-3-(3-甲氧基丙氧基)苯酰胺
N-((2S,3S,5R)-6-(butylamino)-3-hydroxy-1-(isopropylamino)-5-methyl-6-oxohexan-2-yl)-4-methoxy-3-(3-methoxypropoxy)benzamideTable 2. The chemical constituents of the 1-butanol extraction from the crude methanol extract of the fructus of I. cornuta var fortunei by UPLC-Q-TOF/MS
Study on Constituents of Ilex cornuta var. fortunei Fruit and Their Antioxidant and Bacteriostatic Activity
- Received Date: 2020-04-13
- Accepted Date: 2020-05-26
- Available Online: 2020-08-01
Abstract: