欢迎访问《热带作物学报》，
热带作物学报

热带作物学报 >

2020 , Vol. 41 >Issue 6: 1234 - 1241

DOI: https://doi.org/10.3969/j.issn.1000-2561.2020.06.023

农产品加工、保鲜、贮藏与分析检测

冰菜乙醇提取物乙酸乙酯和正丁醇相的化学成分分离鉴定

  • 李婷婷 1 ,
  • 戴好富 2, 3 ,
  • 蔡彩虹 2, 3 ,
  • 郭志凯 2, 3 ,
  • 夏志辉 , 1, * ,
  • 曾艳波 , 2, 3, *
展开
  • 1.海南大学热带作物学院,海南海口 570228
  • 2.海南省海洋生物资源功能性成分研究与利用重点实验室,海南海口 571101
  • 3.中国热带农业科学院热带生物技术研究所/农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室,海南海口 571101
* 夏志辉,E-mail: ;
曾艳波,E-mail: 。

李婷婷（1992—）,女,硕士研究生,研究方向:天然产物化学。

收稿日期: 2019-08-16

  要求修回日期: 2019-10-08

  网络出版日期: 2020-07-30

基金资助

海南省重点研发计划项目(ZDYF2017101)

农业农村部财政专项项目(NFZX2018)

中国热带农业科学院基本科研业务费专项资金(1630052016011)

版权

版权所有，未经授权，不得转载、摘编本刊文章，不得使用本刊的版式设计。
收起

Isolation and Identification of the Chemical Compositions of Ethyl Acetate and n-Butyl Alcohol Fractions of Ethanol Extract from Mesembryanthemum crystallinum

  • LI Tingting 1 ,
  • DAI Haofu 2, 3 ,
  • CAI Caihong 2, 3 ,
  • GUO Zhikai 2, 3 ,
  • XIA Zhihui , 1, * ,
  • ZENG Yanbo , 2, 3, *
Expand
  • 1. College of Tropical Crops, Haina University, Haikou, Hainan 570228, China
  • 2. Hainan Provincial Key Laboratory for Functional Components Research and Utilization of Marine Bio-resources, Haikou, Hainan 571101, China
  • 3. Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences / Key Laboratory of Biology and Genetic Resources of Tropical Crops, Ministry of Agriculture & Rural Affairs, Haikou , Hainan 571101, China
* XIA Zhihui,E-mail: ;
ZENG Yanbo,E-mail: 。

Received date: 2019-08-16

  Request revised date: 2019-10-08

  Online published: 2020-07-30

Copyright

Copyright reserved © 2020. Office of Acta Agronomica Sinica All articles published represent the opinions of the authors, and do not reflect the official policy of the Chinese Medical Association or the Editorial Board, unless this is clearly specified.
Fold

摘要

本研究以冰菜（Mesembryanthemum crystallinum L.）为实验材料,运用多种柱色谱和波谱技术,从冰菜乙醇提取物的乙酸乙酯和正丁醇相中共分离鉴定得到了11个单体化合物,其中苯丙素类化合物2个,分别是顺式对羟基肉桂酸（化合物4）、阿魏酸（化合物3）;生物碱类化合物2个,分别是烟酸（化合物6）、ethane-1,2-diyldinicotinate（化合物7）;糖苷类化合物5个,分别是2-ethoxy-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-3,4-diol（化合物5）、3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acrylate（化合物8）、(E)-2-(hydroxymethyl)-6-(4-(3-hydroxyprop-1-en-1-yl)-2-methoxyphenoxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol（化合物9）、6-(1R,2S-2-hydroxy-4-(S,E-3-hydroxybut-1-en-1-yl)-3,5,5-trimethylcyclohex-3-en-1-yl)oxy-5-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2,3,4-triol（化合物10）、E-4-hydroxy-3,5,5-trimethyl-4-(3-((3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)but-1-en-1-yl)cyclohex-2-en-1-one（化合物11）;苯丙呋喃酮类化合物1个:黑麦草内酯（化合物2）;甾体类化合物1个:β-谷甾醇（化合物1）。本研究丰富了冰菜中的化学成分,也为更好地开发利用冰菜的功能性成分提供理论依据,有利于冰菜的推广种植。

关键词： 冰菜; 乙醇提取物; 化学成分; 分离鉴定

本文引用格式

李婷婷 , 戴好富 , 蔡彩虹 , 郭志凯 , 夏志辉 , 曾艳波 . 冰菜乙醇提取物乙酸乙酯和正丁醇相的化学成分分离鉴定[J]. 热带作物学报, 2020 , 41(6) : 1234 -1241 . DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2020.06.023

Abstract

In this paper, 11 monomer compounds were isolated and identified from the ethyl acetate and n-butyl alcohol fractions of ethanol extract from Mesembryanthemum crystallinum L with a variety of column chromatography and spectroscopic techniques. There were two propyl compounds: cis-p-hydroxycinnamic acid (4), ferulic acid (3), two alkaloid compounds: nicotinic acid (6), ethane-1,2-diyl Dinicotinate(7), five glycosides: 2-ethoxy-5-(hydroxymethyl)-tetrahydrofuran-3,4-diol(5), 3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxy-phenyl) acrylate(8), (E)-2-(hydroxymethyl)-6-(4-(3-hydroxyprop-1-en-1-yl)-2-methoxyphenoxy) tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol(9), 6-((1R,2S)-2-hydroxy-4-((S,E)-3-hydroxybut-1-en-1-yl)-3,5,5-trimethylcyclohex-3-en-1-yl)oxy)-5-(hydroxymethyl) tetrahydro-2H-pyran-2,3,4-triol(10),(E)-4-hydroxy-3,5,5-trimethyl-4-(3-((3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)t) etrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy) but-1-en-1-yl) cyclohex-2-en-1-one(11),one phenylpropanone: ryeganolide (2),one steroidal compound: β-sitosterol (1). The study would enrich the research on the chemical constituents in M. crystallinum L. and provide a theoretical basis for the better development of the functional components of M. crystallinum L.

Key words： Mesembryanthemum crystallinum; ethanol extract; chemical compositions; isolation and identification

冰菜（Mesembryanthemum crystallinum L.）属于番杏科、日中花属的一年生草本植物,又名冰叶日中花、冰草、冰花、水晶冰菜[1]。冰菜原产于南非纳米比沙漠等干旱地区,现在非洲、亚洲西部和欧洲等地区都有分布[2]。国内目前也在引种栽培冰菜,在云南、陕西、山东等地区已经有了冰菜的规模化种植[3]。因其叶子和茎的表面有大量凸起的盐囊泡细胞,在阳光照射下反射光线,看起来像冰晶一样美丽而得名[4]。近年来,随着生活水平不断提高,人们对具有保健作用的蔬菜越来越重视。冰菜中含有多种碳水化合物以及有机酸、酚类化合物、天然苹果酸、黄酮类化合物等,还含有钾、钙、钠等多种矿物质成分,是具有高营养价值的功能性蔬菜。它具有清除自由基和抗氧化活性、促进代谢、预防脂肪肝和动脉硬化、减缓糖尿病等功效[5,6,7,8]。
作为新兴保健蔬菜的冰菜,弄清其各种化学成分,不仅有利于冰菜的推广种植,更有利于冰菜的研发应用,将冰菜的利益最大化。目前,国内外对冰菜的研究主要集中在冰菜的营养价值、栽培种植以及景天酸代谢方面[9],而对冰菜中化学成分的分离鉴定少有报道。国外研究者常把冰菜作为景天酸代谢分子遗传研究的有用模型[10]。Taybi等[7]以80%甲醇为溶剂提取分离冰菜种子内的碳水化合物及有机酸,测定了其中的淀粉酶活性,同时比对了相关的RNA序列及相关诱导蛋白。Hanen等[5]进行了冰菜的抗氧化和自由基清除活性以及酚类含量的测定,结果表明,冰菜中的酚类含量较少,但多酚含量和大多数抗氧化活性物质呈平行趋势,增强了酚类化合物在植物提取物中的抗氧化能力。Choi等[11]研究了冰菜的提取物在体内和体外的免疫调节活性,证实了冰菜提取物能通过增加巨噬细胞增殖,细胞因子分泌,iNOS表达和淋巴细胞增殖来启动先天免疫,能有效地增强免疫功能。Bouftira等[12]也研究了冰菜粗提物存在抗氧化酶SOD和过氧化氢酶,具有清除自由基活性的功效。在国内对冰菜的研究中,冰菜含有丰富的β-葡聚糖、肌醇和各种矿物质,对糖尿病的治疗有很好的作用,被作为一种新兴的高营养价值的功能性蔬菜进行规模化种植[13]。于丽艳[14]文章中提到冰菜的晶体中含有天然的碱性植物盐,对钠敏感性高血压、糖尿病、高血脂,以及免疫机能障碍等疾病都有明显的治疗作用。
冰菜具有很强的耐旱和耐盐碱性,能在类似海水的水溶液中生长[10]。由于热带风暴、台风、海潮等自然灾害和不合理的滨海养殖、晒盐等人为活动的影响,海南已成为我国盐害受灾面积较大的省份之一[15]。仅在2014年夏季,海南便有约2667 hm2农田因台风而遭受海水倒灌[16],另外在乐东、东方一带,由于长期不合理的海水养殖、晒盐等人为生产活动,导致近667 hm2的土地受到严重的盐渍化[17]。据不完全统计[18],目前海南岛已有54万hm2的农用地受到盐渍化影响,一般普通的经济作物和农作物无法在盐渍化的土地上正常生长,农业生产受到严重的影响。因此,如何妥善处理、因地制宜地开发利用这些盐渍化土地,对于实现海南耕地总面积的动态平衡和土地资源的可持续利用具有重要意义[19]。因此,在海南推广种植冰菜,具有很强的实用价值,一方面冰菜可以改善大量荒废的盐渍化土地,减缓耕地压力;另一方面,收获的冰菜能够增加海南人民经济收入,适当地改善民生。本研究以冰菜为研究对象,运用多种色谱和波谱技术对冰菜乙醇提取物乙酸乙酯和正丁醇相的化学成分进行系统的分离鉴定,一方面丰富了冰菜化学成分的研究;另一方面为更好地开发利用冰菜的功能性成分提供了重要的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料 冰菜样品于2018年5月采自中国热带农业科学院热带生物技术研究所的文昌耐盐蔬菜种植基地。样品保存于中国热带农业科学院热带生物技术研究所B502实验室。
1.1.2 仪器与设备 EYELA N-1300旋转蒸发仪（日本东京理化器械株式会社）;安捷伦1260分析型高效液相色谱仪（美国安捷伦科技有限公司）;AV-600（TMS内标）核磁共振波谱仪（德国Bruker）;Autospec 300质谱仪（德国Bruker）;佰伦斯BL300电子计重秤（厦门佰伦斯电子科技有限公司）;BP221S万分之一分析天平（瑞士梅特勒-托利多仪器上海有限公司）;Q/BKYY31- 2000电热鼓风干燥箱（上海一恒科技有限公司）;Spring-R超纯水装置（厦门锐思捷水纯化技术有限公司）;Sephadex LH-20（德国默克公司）;小孔吸附树脂（山东鲁抗医药股份有限公司）;薄层色谱硅胶板（GF254）和柱色谱硅胶（200-300目）（青岛海洋化工厂）。
1.1.3 主要试剂 分析纯有机溶剂:乙酸乙酯、石油醚（60-90）、甲醇、氯仿（广州化工和天津大茂公司）;浓硫酸（博滨岭化工有限公司）。色谱溶剂:甲醇、乙腈（天津四友和天津康科德公司）。其他试剂均为重蒸工业试剂。核磁共振用氘代试剂:氘代氯仿、氘代DMSO（德国默克公司）。

1.2 方法

1.2.1 冰菜乙醇提取物的制备 用闸刀将冰菜（50.0 kg）切成2~3 cm的小段,室温下,将切好的冰菜置于塑料桶内,用95%的食用酒精提取3次,将3次浸泡得到的提取液合并,用滤纸过滤掉残渣,得到冰菜提取液,之后用旋转蒸发仪经减压浓缩得到提取物浸膏（200.0 g）。将提取物用超纯水溶解,使其均匀分散成乳浊液,分别用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取,并分别经减压浓缩得到石油醚部分（96.6 g）、乙酸乙酯部分（18.0 g）、正丁醇部分（75.0 g）和水相部分,并选择乙酸乙酯部分和正丁醇部分进行分离。
1.2.2 乙酸乙酯相化合物的分离 将乙酸乙酯相浸膏（18.0 g）经减压硅胶柱色谱进行分离,以氯仿-甲醇（1:0~0:1,V/V）梯度洗脱,浓缩后经TLC薄层色谱检测,合并显色剂显色和Rf值相同的部分,得13个馏分（Fr.1~13）。Fr.1（751.1 mg）经Sephadex LH-20凝胶柱色谱甲醇为流动相进行恒度洗脱,再经硅胶柱色谱以石油醚-丙酮（100:1、20:1、10:1、5:1,V/V）为流动相梯度洗脱,得到化合物1（2.0 mg）和化合物2（1.5 mg）。
Fr.4（0.8679 g）经PR-18柱色谱以甲醇-水（0:1~1:0,V/V）系统为流动相进行梯度洗脱,再经Sephadex LH-20凝胶柱色谱分离,以甲醇为流动相进行洗脱,最后经硅胶柱色谱以石油醚-乙酸乙酯（7.5:1、7:1,V/V）为流动相洗脱得到化合物3（3.0 mg）。
Fr.6（1.9622 g）经Sephadex LH-20凝胶柱色谱以甲醇为流动相进行洗脱,再经硅胶柱色谱以石油醚-丙酮（5:1、4:1、3:1、2:1、1:1,V/V）为流动相洗脱得到化合物4（20.0 mg） 。
Fr.7（2.0659 g）经PR-18柱色谱以甲醇-水（0:1~1:0,V/V）为流动相进行梯度洗脱,再经Sephadex LH-20凝胶柱色谱甲醇为流动相进行洗脱,再经一系列硅胶柱色谱洗脱得到化合物5（108.8 mg）、化合物6（9.1 mg）和化合物7（4.5 mg）。
1.2.3 正丁醇相化合物的分离 将正丁醇相浸膏（75.0 g）经PR-18柱色谱以甲醇-水（0:1~1:0,V/V）系统为流动相进行梯度洗脱,浓缩后经TLC薄层色谱检测,合并显色剂显色和Rf值相同的部分,得8个馏分（Fr.1~8）。
Fr.2（7.8556 g）经减压硅胶柱色谱以氯仿-甲醇（1:0~0:1,V/V）梯度洗脱,再经Sephadex LH- 20凝胶柱色谱甲醇为流动相进行洗脱,再经过一系列硅胶柱色谱和HPLC半制备高效液相色谱洗脱得到化合物8（325.5 mg）、化合物9（1.2 mg）、化合物10（3.5 mg）和化合物11（13.1 mg）。

2 结果与分析

2.1 冰菜乙醇提取物乙酸乙酯相分离结果

运用各种柱色谱以及半制备型高效液相色谱等分离技术,从冰菜乙醇提取物乙酸乙酯相中分离得到7个化合物,分别为为b-谷甾醇（化合物1）、黑麦草内酯（化合物2）、阿魏酸（化合物3）、顺式对羟基肉桂酸（化合物4）、2-ethoxy-5-(hydroxymethyl) tetrahydrofuran-3,4- diol（化合物5）、烟酸（化合物6）、ethane-1,2-diyl dinicotinate（化合物7）。化学结构见图1。
图1 冰菜乙酸乙酯相化学成分结构

Fig. 1 Chemical structure of compounds from ethyl acetate phase of M. crystallinum L.

2.2 冰菜乙醇提取物正丁醇相分离结果

从正丁醇相中分离得到4个化合物,分别为3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl (E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl) acrylate（化合物8）、(E)-2-(hydroxymethyl)-6-(4-(3- hydroxyprop-1-en-1-yl)-2-methoxyphenoxy) tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol（化合物9）、6-(((1R, 2S)- 2-hydroxy-4-((S,E)-3-hydroxybut-1-en-1-yl)-3,5,5- trimethylcyclohex-3-en-1-yl)oxy)-5-(hydroxymethyl) tetrahydro-2H-pyran-2,3,4-triol（化合物10）、(E)-4-hydroxy-3,5,5-trimethyl-4-(3-((3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl) tetrahydro-2H- pyran-2-yl)oxy)but-1-en-1-yl)cyclohex-2-en-1-one（化合物11）。化学结构见图2。
图2 冰菜正丁醇相化学成分结构

Fig. 2 Chemical structure of compounds from n-butanol phase of M. crystallinum L.

2.3 冰菜乙醇提取物乙酸乙酯相和正丁醇相化合物的表征

通过核磁共振仪（NMR）、质谱仪（MS）等科学仪器获得了11个化合物的波谱数据,结合化合物的理化性质,对11个化合物的表征结果如下:
化合物1:白色针状结晶;ESI-MS m/z:413 [M+H]+;分子式为C29H50O。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 5.34 (1H, dt, J = 5.1, 1.9 Hz, H-6), 3.42 (1H, m, H-3), 2.23 (2H, m, H-4), 2.06 (2H, dt, J = 12.5, 3.5 Hz, H-12), 2.00 (2H, m, H-7), 1.89 (2H, m, H-1), 1.81 (2H, m, H-2), 1.72 (1H, m, H-25), 1.65 (2H, m, H-15), 1.55 (2H, m, H-11), 1.53 (1H, m, H-8), 1.50 (2H, m, H-22), 1.43 (2H, m, H-23), 1.42 (2H, m, H-28), 1.33 (2H, m, H-16), 1.24 (1H, m, H-17), 1.19 (1H, m, H-14), 1.08 (1H, m, H-20), 1.03 (3H, s, H-19), 0.99 (1H, m, H-9), 0.96 (1H, m, H-24), 0.96 (3H, d, J = 6.5 Hz, H-21), 0.89 (3H, d, J = 7.5 Hz,H-29), 0.86 (3H, d, J = 7.0 Hz, H-26), 0.84 (3H, d, J = 7.0 Hz, H-27), 0.72 (3H, s, H-18)。13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 38.6 (C-1), 32.3 (C-2), 72.5 (C-3), 43.4 (C-4), 142.2 (C-5), 122.4 (C-6), 33.0 (C-7), 33.3 (C-8), 51.7 (C-9), 37.7 (C-10), 22.2 (C-11), 41.2 (C-12), 43.0 (C-13), 58.2 (C-14), 25.3 (C-15), 29.4 (C-16), 57.4 (C-17), 12.3 (C-18), 20.0 (C-19), 37.6 (C-20), 19.4 (C-21), 35.1 (C-22), 27.4 (C-23), 47.5 (C-24), 30.2 (C-25), 19.9 (C-26), 19.4 (C-27),24.1 (C-28), 12.7 (C-29)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[20]比对,鉴定化合物1为β-谷甾醇。
化合物2:白色粉末状;ESI-MS m/z:197 [M+H]+;分子式为C11H16O3。1H NMR(500 MHz, CD3OD) δ: 5.75 (1H, s, H-7), 4.22 (1H, quint, J = 3.5 Hz, H-3), 2.44 (1H, dt, J = 14.0, 2.5 Hz, H-4a), 2.01 (1H, dt, J = 14.5, 2.5 Hz, H-2a), 1.76 (3H, s, H-11), 1.74 (1H, d, J = 4.0 Hz, H-4b), 1.53 (1H, dd, J = 14.5, 3.5 Hz, H-2b), 1.47 (3H, s, H-10), 1.28 (3H, s, H-9)。13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 37.2 (C-1), 48.0 (C-2), 67.2 (C-3), 46.4 (C-4), 89.0 (C-5), 185.7 (C-6), 113.3 (C-7), 174.4 (C-8), 30.8 (C-9), 27.0 (C-10), 27.4 (C-11)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[21]比对,鉴定化合物2为黑麦草内酯。
化合物3:淡黄色固体;ESI-MS m/z:195 [M+H]+;分子式为C10H10O4。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 7.60 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-7), 7.18 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-3), 7.07 (1H, dd, J = 8.0, 2.0 Hz, H-6), 6.82 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-5), 6.33 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-8), 3.90 (3H, s, -OCH3)。13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 127.9 (C-1), 149.4 (C-2), 111.7 (C-3), 150.4 (C-4), 116.4 (C-5), 123.9 (C-6), 146.7 (C-7), 116.5 (C-8), 171.1(C-9), 56.4 (-OCH3)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[22]比对,鉴定化合物3为阿魏酸。
化合物4:淡黄色结晶;ESI-MS m/z:165 [M+H]+;分子式为C9H8O3。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 7.62 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-2), 7.62 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-6), 6.83 (1H, d, J = 13.0 Hz, H-7), 6.75 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-3), 6.75 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-5), 5.78 (1H, d, J = 12.5 Hz, H-8)。13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 128.0 (C-1), 133.4 (C-2), 115.8 (C-3), 159.8 (C-4), 116.0 (C-5), 133.0 (C-6), 144.1 (C-7), 117.3 (C-8), 170.3 (C-9)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[23]比对,鉴定化合物4为顺式对羟基肉桂酸。
化合物5:淡黄色油状物;ESI-MS m/z:179 [M+H]+;分子式为C7H14O5。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 4.87 (1H, d, J = 1.5 Hz, H-1), 3.95 (1H, dd, J = 3.5, 1.5 Hz, H-3), 3.93 (1H, m, H-2), 3.84 (1H, dd, J = 6.5, 3.5 Hz, H-4), 3.77 (1H, m, H-6a), 3.76 (1H, m, H-5a), 3.65 (1H, dd, J = 12.0, 5,5 Hz, H-5b), 3.51 (1H, dq, J = 10.0, 7,0 Hz, H-6b), 1.22 (3H, t, J = 7.0 Hz, H-7)。13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 109.2 (C-1), 85.1 (C-2), 83.5 (C-3), 78.5 (C-4), 62.9 (C-5), 64.3 (C-6), 15.5 (C-7)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[24]比对,鉴定化合物5为2-ethoxy-5-(hydroxymethyl)-tetrahydrofuran-3,4-diol。
化合物6:白色膏状物;ESI-MS m/z:124 [M+H]+;分子式为C6H5NO2。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 9.03 (1H, d, J = 2.5 Hz, H-2), 8.70 (1H, dd, J = 50, 1.5 Hz, H-3), 8.30 (1H, dt, J = 8.0, 2.0 Hz, H-4), 7.56 (1H, dd, J = 8.0, 4.5 Hz, H-6)。13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 169.8 (-COOH), 152.8 (C-2), 125.1 (C-3), 137.3 (C-4), 131.4 (C-5), 149.4 (C-6)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[22]比对,鉴定化合物6为烟酸。
化合物7:白色粉末状;ESI-MS m/z:273 [M+H]+;分子式为C14H12N2O4。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 9.02 (2H, d, J = 2.5 Hz, H-2, H-2¢), 8.71 (2H, dd, J = 5.0, 1.5 Hz, H-3, H-3¢), 8.29 (2H, dt, J = 7.9, 2.0 Hz, H-4, H-4¢), 7.56 (2H, dd, J = 8.0, 4.8 Hz, H-6, H-6¢), 4.89 (4H, s, H-8, H-8¢)。13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 152.9 (2C-2, 2¢), 125.2 (2C-3, 3¢), 137.1 (2C-4, 4¢), 131.8 (2C-5, 5¢), 149.2 (2C-6, 6¢), 168.0 (2C-7, 7¢), 64.7 (2C-8, 8¢)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[25]比对,鉴定化合物7为ethane-1,2-diyl dinicotinate。
化合物8:淡黄色晶体;ESI-MS m/z:357 [M+H]+;分子式为C16H20O9。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 7.74 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-7), 7.19 (1H, brs, H-5), 7.10 (1H, brd, J = 8.0 Hz, H-6), 6.83 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-2), 6.42 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-8), 5.59 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-1¢, 3.89 (3H, s, 3-OMe), 3.87 (1H, d, J = 11.5 Hz, Ha-6¢), 3.72 (1H, dd, J = 12.0, 5.0 Hz, Hb-6¢), 3.38 - 3.50 (4H, m, H-2¢ - H-5`).13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 127.5 (C-1), 116.5 (C-2), 149.4 (C-3), 150.9 (C-4), 111.8 (C-5), 124.4 (C-6), 148.3 (C-7), 114.7 (C-8), 167.8 (C-9), 95.8 (C-1¢), 74.0 (C-2¢), 78.0 (C-3¢), 71.1 (C-4¢), 78.8 (C-5¢), 62.3 (C-6¢), 56.4 (3-OMe)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[26]比对,鉴定化合物8为 3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)te- trahydro-2H-pyran-2-yl (E)-3-(4-hydroxy-3-metho- xyphenyl)acrylate。
化合物9:淡黄色晶体;ESI-MS m/z:343 [M+H]+;分子式为C16H22O8。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 7.71 (1H, d, J = 16.0Hz, H-7), 7.20 (1H, s, H-2), 7.10 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-5), 6.83 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-6), 6.46 (1H, dt, J = 16.0, 6.0 Hz, H-8), 5.34 (1H, d, J = 3.5 Hz, H-1¢), 4.70 (1H, m, H-3¢), 3.97 (1H, m, Ha-9), 3.90 (3H, s, 3-OMe), 3.87 (1H, m, Ha-6¢), 3.83 (1H, m, H-4¢), 3.75 (1H, m, Hb-9), 3.69 (1H, m, Hb-6¢), 3.58 (1H, m, H-2¢), 3.46 (1H, m, H-5¢).13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 127.8 (C-1), 111.7 (C-2), 150.0 (C-3), 149.4 (C-4), 124.1 (C-5), 147.3 (C-6), 116.5 (C-7), 115.3 (C-8), 62.6 (C-9), 91.4 (C-1¢), 73.5 (C-2¢), 75.5 (C-3¢), 73.0 (C-4¢), 71.9 (C-5¢), 62.3 (C-6¢), 57.0 (3-OMe)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[26]比对,鉴定化合物9为(E)-2-(hydroxymethyl)-6-(4- (3-hydroxyprop-1-en-1-yl)-2-methox-yphenoxy) tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol。
化合物10:无色油状物;ESI-MS m/z:389 [M+H]+;分子式为C19H32O8。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 6.06 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-7), 5.55 (1H, ddd, J = 2.5, 6.0, 16.0 Hz, H-8), 4.51 (1H, d, J = 7.5 Hz, H-14), 4.33 (1H, q, J = 6.5 Hz, H-9), 4.09 (1H, d, J = 3.5 Hz, H-4), 3.99 (1H, dt, J = 3.5, 13.0 Hz, H-3), 3.86 (1H, dd, J = 1.5, 12.0 Hz, Ha -19), 3.70 (1H, dd, J = 5.5, 12.0 Hz, Hb-19), 1.89 (1H, d, J = 4.5 Hz, Ha-2), 1.85 (3H, s, H-13), 1.60 (1H, ddd, J = 1.0, 3.5, 12.0 Hz, Hb-2), 1.27 (3H, d, J = 6.5 Hz,
H-10), 1.08 (3H, s, H-11), 1.04 (3H, s, H-12). 13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 37.8 (C-1), 40.0 (C-2), 76.1 (C-3), 70.1 (C-4), 127.9 (C-5), 143.0 (C-6), 126.7 (C-7), 140.7 (C-8), 69.4 (C-9), 23.8 (C-10), 30.2 (C-11), 27.7 (C-12), 19.9 (C-13), 102.7 (C-14), 75.3 (C-15), 78.1 (C-16), 71.6 (C-17), 78.0 (C-18), 62.7 (C-19)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[27]比对,鉴定化合物10为6-(((1R,2S)-2- hydroxy-4-((S,E)-3-hydroxybut-1-en-1-yl)-3,5,5-trimethylcyclohex-3-en-1-yl)oxy)-5-(hydroxymethyl) tetrahydro-2H-pyran-2,3,4-triol。
化合物11:无色油状物;ESI-MS m/z: 387 [M+H]+;分子式为C19H30O8。1H NMR (500 MHz, CD3OD) δ: 5.87 (1H, br s, H-4), 5.87 (1H, br s, H-7), 5.86 (1H, br s, H-8), 4.45 (1H, quint, J = 6.0 Hz, H-9), 4.35 (1H, d, J = 8.0 Hz, H-1¢), 3.86 (1H, dd, J = 2.0, 12.0 Hz, Ha-6¢), 3.64 (1H, dd, J = 5.5, 12.5 Hz, Hb -6¢), 3.35 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-3¢), 3.27 (1H, d, J = 9.5 Hz, H-4¢), 3.24 (1H, m, H-5¢), 3.19 (1H, dd, J = 8.0, 9.0 Hz, H-2¢), 2.54 (1H, d, J = 17.0 Hz, Ha-2), 2.17 (1H, d, J = 17.0 Hz, Hb-2), 1.92 (3H, d, J = 1.0 Hz, 5-Me), 1.30 (3H, d, J = 6.0 Hz, 9-Me), 1.04 (3H, s, 1-Me), 1.03(3H, s, 1-Me). 13C NMR (125 MHz, CD3OD) δ: 42.4 (C-1), 50.7 (C-2), 201.2 (C-3), 127.2 (C-4), 167.3 (C-5), 80.0 (C-6), 131.5 (C-7), 135.3 (C-8), 77.3 (C-9), 23.4 (1-Me), 24.7 (1-Me), 19.6 (5-Me), 21.2 (9-Me), 102.7 (C-1¢), 75.2 (C-2¢), 78.1 (C-3¢), 71.6 (C-4¢), 78.0 (C-5¢), 62.8 (C-6¢)。根据波谱数据和理化性质分析,结合文献[28]比对,鉴定化合物11为(E)- 4-hydroxy-3,5, 5-trimethyl-4-(3-((3,4,5-trihydroxy- 6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)but-1-en-1-yl)cyclohex-2-en-1-one。

3 讨论

本研究通过各种色谱技术对冰菜乙醇提取物乙酸乙酯和正丁醇相进行了分离,从中分离得到11个单体化合物,其中苯丙素类化合物2个,分别是顺式对羟基肉桂酸（化合物4）、阿魏酸（化合物3）。在已有的文献报道中,肉桂酸类似物大量存在于肉桂（Cinnamomum cassia Presl）中,肉桂作为一种药食两用的天然产物,除了具有调料,增味等食用功能外,还具有减轻疼痛,抑制血小板聚集等多种药理活性[29,30];生物碱类化合物2个,分别是烟酸（化合物6）、ethane-1,2-diyl dinicotinate（化合物7）,生物碱是天然产物中重要的有效成分之一,大多数生物碱都具有一定的生物活性,其中烟酸及其类似物在临床上广泛用于血管扩张、治疗偏头痛以及缓解糙皮病症状,另外烟酸的合成工艺完善,常被作为医药中间体,用于合成多种医药[31];糖苷类化合物5个,分别是2-ethoxy-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-3,4- diol（化合物5）、3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl) tetrahydro-2H-pyran-2-yl(E)-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acrylate（化合物8）、(E)-2-(hydroxy- methyl)-6-(4-(3-hydroxyprop-1-en-1-yl)-2-methoxyphenoxy)tetrahydro-2H-pyran-3,4,5-triol（化合物9）、6-(((1R,2S)-2-hydroxy-4-((S,E)-3-hydroxybut-1-en- 1-yl)-3,5,5-trimethylcyclohex-3-en-1-yl)oxy)-5-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2,3,4-triol（化合物10）、(E)-4-hydroxy- 3,5,5-trimethyl-4-(3-((3,4,5- trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran- 2-yl)oxy)but-1-en-1-yl)cyclohex-2-en-1-one（化合物11）;苯丙呋喃酮类化合物1个:黑麦草内酯（化合物2）;甾体类化合物1个:b-谷甾醇（化合物1）,靳若周等[32]利用GC-MS,以鹰嘴豆为研究对象,指出鹰嘴豆的甾醇提取物中b-谷甾醇的含量达到80.43%,并对金黄色葡萄球菌等革兰氏阴性菌具有较好的抑菌效果。
另外,荣海燕[33]和刘慧颖等[34]分别在2016年和2019年利用不同浓度的NaCl水溶液,报道了冰菜虽然是耐盐植物,但是盐分过高（NaCl溶液浓度>0.7%）,会显著抑制冰菜种子的萌发率（<20%）,而在进一步研究中发现,在最大程度保证冰菜营养成分（总黄酮含量）和适宜食用（可溶性膳食纤维含量）的前提下,NaCl溶液的浓度不宜超过0.3%。徐微风等[35]也报道了类似的研究成果,他们利用不同浓度的海水（0%~100%）种植冰菜,然后测量叶片中的含水量及叶片表面的囊泡数量,得出随着浇灌用水中海水比例的增大,冰菜的含水量逐渐降低,囊泡数量会极大地增加,从而损害冰菜的食用口感。这些研究对因地制宜推广冰菜种植有着重要的指导意义,例如为了尽可能不损害冰菜的经济价值,在种植冰菜前,要对盐碱地的盐浓度进行准确的调研。
当然,除了盐分会影响冰菜的生长及品质外[36,37],气温同样是影响冰菜种植的重要因素之一[38]。由于冰菜不喜高温和严寒,适宜生长温度为15~30 ℃,所以不同地区,冰菜的种植季节也不相同,南方浙江地区一般是9月中旬开始播种到12月初开始采收[39],北方大连地区则是3月初开始播种到5月下旬开始采收[40]。海南省全年温度均能满足冰菜的生长,但是夏季高温需要注意大棚遮阳、降温。
本研究结果可以加深对冰菜的化学成分的了解,也为研究利用冰菜提供了更多的数据,但是,冰菜作为一款耐盐蔬菜,在本次的研究内容中,并没有找到与冰菜耐盐性有关的化合物,这说明本研究内容还不够完善,分离得到的化合物只是冰菜乙醇提取物乙酸乙酯相和正丁醇相中的一部分,更进一步的研究,例如冰菜乙醇提取物石油醚相的化学成分有待进一步去分离鉴定,而分离的相关化合物的生物学特性也有待探索。如果可以充分了解冰菜的化学成分,找到与其生理、生化特性相关的化合物,不仅可以提高对冰菜营养价值的利用,也将为缓解海南省甚至全国土地盐渍化难题提供一个可行的新途径。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
朱一丹, 郭子卿, 周秦, 等. 浙中地区非洲冰菜栽培管理技术[J]. 上海蔬菜, 2017(1):23-24.

[2]
张苏珏, 徐燕, 董春艳. 冰菜大棚栽培技术[J]. 农业科技通讯, 2017(9):267-268.

[3]
刘君, 朱良其, 张加正, 等. 浙江地区冰菜栽培技术[J]. 浙江农业科学, 2016,57(7):1089-1090, 1095.

[4]
祁永琼, 王莉丽, 彭健. 冰菜大棚栽培技术[J]. 吉林农业, 2016(21):98.

[5]
Hanen F, Riadh K, Samia O, et al. Interspecific variability of antioxidant activities and phenolic composition in Mesembryanthemum genus[J]. Food and Chemical Toxicology, 2009,47(9):2308-2313.

PMID

[6]
Park K S, Kim S K, Cho Y Y, et al. A coupled model of photosynjournal and stomatal conductance for the ice plant (Mesembryanthemum crystallinum L.), a facultative CAM plant[J]. Horticulture Environment and Biotechnology, 2016,57(3):259-265.

[7]
Taybi T, Cushman J C, Borland A M. Leaf carbohydrates influence transcriptional and post-transcriptional regulation of nocturnal carboxylation and starch degradation in the facultative CAM plant, Mesembryanthemum crystallinum[J]. Journal of Plant Physiology, 2017,218:144-154.

PMID

[8]
汪李平. 长江流域塑料大棚菠菜栽培技术[J]. 长江蔬菜, 2019(12):11-17.

[9]
Tsukagoshi H, Suzuki T, Nishikawa K, et al. RNA-Seq analysis of the response of the halophyte, Mesembryanthemum crystallinum (ice plant) to high salinity[J]. PloS One, 2015,10(2):e0118339.

DOI PMID

[10]
Cushman J C, Tillett R L, Wood J A, et al. Large-scale mRNA expression profiling in the common ice plant, Mesembryanthemum crystallinum, performing C3 photosynjournal and Crassulacean acid metabolism (CAM)[J]. Journal of Experimental Botany, 2008,59(7):1875-1894.

PMID

[11]
Choi J H, Jo S G, Jung S K, et al. Immunomodulatory effects of ethanol extract of germinated ice plant (Mesembryanthemum crystallinum)[J]. Laboratory Animal Research, 2017,33(1):32-39.

DOI PMID

[12]
Bouftira I, Abdelly C, Sfar S. Characterization of cosmetic cream with Mesembryanthemum crystallinum plant extract: influence of formulation composition on physical stability and anti-oxidant activity[J]. International Journal of Cosmetic Science, 2008,30(6):443-452.

PMID

[13]
傅佳良, 韩梦池, 邵果园, 等. 新兴保健蔬菜冰菜的引进与栽培技术研究[J]. 北方园艺, 2016(14):58-60.

[14]
于丽艳. 非洲冰菜高效栽培技术[J]. 北方园艺, 2016(17):62-63.

[15]
赵延宁. 生态环境建设与管理[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 2016.

[16]
江行玉. 海水倒灌农田改良的生物学措施[C]. 全国农业生物化学与分子生物学第十五届学术研讨会会议文集. 中国生物化学与分子生物学会农业分会, 2016: 41.

[17]
喻锋, 李晓波, 张丽君, 等. 中国生态用地研究: 内涵、分类与时空格局[J]. 生态学报, 2015,35(14):4931-4943.

[18]
徐微风. 冰菜对海水倒灌田生态修复以及海水胁迫植物特性变化研究[D]. 海口: 海南大学, 2018.

[19]
杨劲松. 中国盐渍土研究的发展历程与展望[J]. 土壤学报, 2008(5):837-845.

[20]
周文婷, 叶龙, 龚志伟. 大花美人蕉根的化学成分研究[J]. 热带亚热带植物学报, 2018,26(5):122-126.

[21]
纪明昌, 肖世基, 蒋舜媛, 等. 石柑子的化学成分研究[J]. 中草药, 2015,46(1):28-32.

[22]
Jung H J, Jung H A, Kang S S, et al. Inhibitory activity of Aralia continentalis roots on protein tyrosine phosphatase 1B and rat lens aldose reductase[J]. Archives of Pharmacal Research, 2012,35(10):1771-1777.

DOI PMID

[23]
王洪石, 陈文豪, 陈光英, 等. 崖县风车子茎化学成分研究[J]. 化学研究与应用, 2015,27(5):700-703.

[24]
Xie H H, Xu X Y, Dan Y, et al. Alkyl glycosides from mycelial cultures of Dichomitus squalens[J]. Chinese Journal of Natural Medicines, 2009,7(5):390-393.

[25]
Elsayed Moussa M, Attenberger B, Peresypkina E V, et al. Facile synjournal of one-dimensional organometallic-organic hybrid polymers based on a diphosphorus complex and flexible bipyridyl linkers[J]. Chemical Communications, 2016,52(65):10004-10007.

DOI PMID

[26]
Miyake Y, Mochizuki M, Okada M, et al. Isolation of antioxidative phenolic glucosides from lemon juice and their suppressive effect on the expression of blood adhesion molecules[J]. Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 2007,71(8):1911-1919.

[27]
Yu Q, Matsunami K, Otsuka H, et al. Staphylionosides A—K: Megastigmane glucosides from the leaves of Staphylea bumalda DC.[J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 2005,53(7):800-807.

DOI PMID

[28]
Yamano Y, Ito M. Synjournal of optically active vomifoliol and roseoside stereoisomers[J]. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 2005,53(5):541-546.

PMID

[29]
李耀华, 魏江存, 梁建丽, 等. 不同产地肉桂叶中香豆素、肉桂酸、桂皮醛成分的含量测定[J]. 中华中医药学刊, 2020,38(2):54-57.

[30]
张迎红. 桂皮酸及其衍生物与肿瘤[J]. 肿瘤研究与临床, 2001(5):353-355.

[31]
王佳, 吴李瑞, 史玉龙, 等. 烟酸合成及应用研究进展[J]. 安徽化工, 2019,45(3):13-15.

[32]
靳若周, 李非凡, 曾媛媛, 等. 鹰嘴豆中植物甾醇的提取工艺优化及其抑菌活性[J]. 食品工业科技, 2019,40(24):172-177, 184.

[33]
荣海燕. 不同NaCl浓度胁迫对冰菜种子萌发和组培苗生长的影响[J]. 天津农业科学, 2016,22(12):42-44.

[34]
刘慧颖, 韩玉燕, 蒋润枝, 等. NaCl对冰菜生长发育及重要品质的影响[J]. 江苏农业科学, 2019,47(15):184-188.

[35]
徐微风, 段瑞军, 吕瑞, 等. 不同浓度海水胁迫下冰菜表皮盐囊泡数量、形态和含盐量的变化[J]. 江苏农业科学, 2019,47(2):115-118.

[36]
郑丽华, 郑昊, 王超, 等. 盐条件下不同植物生长调节剂对冰菜种子萌发的影响[J]. 中国野生植物资源, 2019,38(1):33-38.

[37]
张洪磊, 刘孟霞. 冰菜特征特性及控盐高产栽培技术[J]. 陕西农业科学, 2015,61(3):122-124.

[38]
孙源. 淮安地区冰菜栽培技术及产业化发展研究[D]. 扬州: 扬州大学, 2018.

[39]
刘君, 朱良其, 张加正, 等. 浙江地区冰菜栽培技术[J]. 浙江农业科学, 2016,57(7):1089-1090, 1095.

[40]
刘静. 大连地区温室冰菜盆栽技术[J]. 上海蔬菜, 2017(1):17-18.

Options
文章导航

/

〈 〉

    联系我们

  • 地址：海南省海口市龙华区学院路4号
  • 邮编：571101
  • 电话：0898-66989102
    　　    0898-66890382
               0898-66986832
  • E-mail：rdzx136@163.com
网站版权 © 《热带作物学报》编辑部 　琼ICP备19001573号