肉桂葉非揮發性化學成分研究

＊董麗梅 奚志芳 林晨露 吳梓怡 廖煜文 黃子琪 趙秀娟

（廣東生態工程職業學院 廣東 510520）

引言

肉桂（Cinnamomum Cassia Presl）又名玉桂、菌桂、牡桂，為樟科樟屬的常綠喬木，主要分布在熱帶及亞熱帶地區。肉桂在我國的栽培歷史悠久，主產于廣西、廣東、云南、福建等省份[1]。肉桂既是我國傳統的名貴中藥材，也是著名的辛香食用調味料，是一種藥食兩用的植物。據《中國藥典》等記載，肉桂具有補火助陽、活血通經、散寒止痛等功效，可用于治療頭暈頭痛、虛寒嘔吐、陽痿宮冷、閉經痛經等癥[2]。

肉桂的食用和藥用部位主要為肉桂皮，故以往對肉桂化學成分和生物活性的研究主要集中在桂皮。桂皮中主要含有酚類、二萜類、木脂素類、揮發油等成分。現代藥理學研究表明，桂皮具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗腫瘤、降血糖、降血脂、降血壓、神經保護等作用[3-4]。肉桂葉作為肉桂生產過程中的副產物，資源豐富，再生能力強，可常年采集，但是由于對其化學成分與功能價值研究不足，未能充分開發利用。肉桂葉目前主要用來提取揮發油，但是提取率很低，只有0.8%～1.2%，提取后剩余大量殘渣，通常被直接丟棄，導致資源浪費[5]。目前對肉桂葉化學成分的研究主要集中在揮發油，而對其非揮發性成分的研究較少。

本文以肉桂葉為研究對象，利用多種色譜分離技術對肉桂葉中的非揮發性化學成分進行系統地提取分離和結構鑒定，希望從肉桂葉中發現更多有價值的化合物，以提高肉桂葉的開發利用，實現變廢為寶。

1.實驗部分

(1)實驗材料

肉桂葉采自廣東生態工程職業學院后山園藝生態創意園，干燥后粉碎備用。

(2)主要儀器與試劑

LC-20AT高效液相色譜儀，日本SHIMADAZU公司；N1000旋轉蒸發儀，日本EYELA公司；DRX-500核磁共振波譜儀，德國BRUKER公司；APCI-2000電噴霧電離質譜儀，美國Applied Biosystems公司。

實驗中所用的乙酸乙酯、氯仿等分析純化學試劑均為廣州化學試劑廠生產；色譜純甲醇、乙腈為上海安譜實驗科技有限公司生產。

(3)實驗方法

肉桂葉曬干（8.56kg）粉碎后用95%的乙醇浸泡提取3次（每次72h），將提取液合并，經過真空減壓濃縮，得到乙醇提取物的浸膏。用蒸餾水溶解，使浸膏成為混懸液，然后用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇分別萃取4次，用旋轉蒸發儀減壓濃縮后分別得到石油醚極性萃取部、乙酸乙酯極性萃取部和正丁醇極性萃取部。取乙酸乙酯極性萃取部（104.27g），采用正相硅膠柱層析法，以氯仿/甲醇（100:0～0:100）作為流動相進行梯度洗脫，根據薄層色譜（Thin Layer Chromatography）檢測，合并主點相同的流分，得到E1～E9共9個組分。E3經反相中壓柱層析，甲醇/水（10:90～100:0）為流動相，梯度洗脫，得到亞組分E3-1～E3-10。E3-6反復經葡聚糖凝膠柱色譜（Sephadex LH-20）分離，以甲醇作為流動相進行洗脫，得到化合物4（2.7mg）。E4經反相中壓柱層析，甲醇/水（15:85～100:0）為流動相，梯度洗脫，得到亞組分E4-1～E4-8。E4-5經高效液相制備色譜分離，乙腈/水（48:52）作為流動相，流速8mL/min，得到化合物5（tR 102min，3.3mg）。E7經反相中壓柱層析，以甲醇/水（30:70～100:0）作為流動相，梯度洗脫，得到亞組分E7-1～E7-8。E7-3經Sephadex LH-20色譜分離，以氯仿/甲醇（1:4）洗脫，得到化合物1（5.4mg）。E7-5反復經Sephadex LH-20色譜分離，用甲醇洗脫，得到化合物2（5.8mg）和3（6.2mg）。E8經反相中壓柱層析，以甲醇/水（45:55～100:0）為流動相，梯度洗脫，得到亞組分E8-1～E8-9。E8-5反復經Sephadex LH-20色譜分離，以甲醇洗脫，得到化合物6（5.3mg）。

2.結果與分析

(1)化合物結構鑒定

化合物1：黃色粉末；ESI-MS m/z 165[M+H]+,163[M-H]-,分子式為C9H8O3;1H NMR(CD3OD,500MHz)δ:7.48(2H,d,J=8.0Hz,H-2,6),6.79(2H,d,J=8.0Hz,H-3,5),7.49(1H,d,J=16.5Hz,H-7),6.27(1H,d,J=16.5Hz,H-8)；13C NMR(CD3OD,125MHz)δ:125.6(C-1),130.3(C-2,6),159.9(C-4),116.0(C-3,5),124.6(C-6),144.4(C-7),115.7(C-8),168.4(C-9)。以上數據與文獻[6]中報道的波譜數據一致，因此鑒定該化合物為4-羥基肉桂酸。

化合物2：黃色粉末;ESI-MS m/z:303[M+H]+,301[M-H]-,分子式為C15H10O7;1H NMR（500MHz,CD3OD）δ:6.18(d,J=2.0Hz,1H,H-6),6.39(d,J=2.0Hz,1H,H-8),7.73(d,J=2.1Hz,1H,H-2＇),6.88(d,J=8.5Hz,1H,H-5＇),7.63(dd,J=8.5,2.1Hz,1H,H-6＇);13C NMR(125MHz,CD3OD)δ:148.0(C-2),137.2(C-3),177.3(C-4),158.2(C-5),99.2(C-6),165.6(C-7),94.4(C-8),162.5(C-9),104.5(C-10),124.2(C-1＇),116.0(C-2＇),146.2(C-3＇),148.8(C-4＇),116.2(C-5＇),121.7(C-6＇)。上述數據與文獻[7]中報道的波譜數據是一致的，因此鑒定化合物2為槲皮素。

化合物3：黃色粉末；ESI-MS m/z:309[M+Na]+,285[M-H]-,分子式為C15H10O6;1H NMR(500MHz,CD3OD)δ:6.16(d,J=2.1Hz,1H,H-6),6.37(d,J=2.1Hz,1H,H-8),8.06(d,J=8.9Hz,1H,H-2＇,6＇),6.89(d,J=9.0Hz,1H,H-3＇,5＇);13C NMR(125MHz,CD3OD)δ:148.0(C-2),137.1(C-3),177.3(C-4),158.2(C-5),99.3(C-6),165.5(C-7),94.5(C-8),162.5(C-9),104.5(C-10),123.7(C-1＇),130.6(C-2＇),116.3(C-3＇),160.5(C-4＇),116.3(C-5＇),130.6(C-6＇)。以上數據與文獻[8]中報道的數波譜據一致，因此鑒定化合物3為山柰酚。

化合物4：無色油狀；ESI-MS m/z379[M+Na]+,355[M-H]-;1H NMR(CD3OD,500MHz)δ:7.21(1H,d,J=1.9Hz,H-2),6.82(1H,d,J=8.2Hz,H-5),7.10(1H,dd,J=8.2,1.9Hz,H-6),6.41(1H,d,J=15.9Hz,H-7),7.73(1H,d,J=15.9Hz,H-8),5.58(1H,d,J=7.9Hz,H-1＇),3.54-3.34(4H,m,H-2＇,3＇,4＇,5＇),3.85(1H,dd,J=12.1,2.0Hz,H-6＇),3.69(1H,dd,J=12.1,4.6Hz,H-6＇),3.90(3H,s,OCH3-3);13C NMR(CD3OD,125MHz)δ:127.6(C-1),111.8(C-2),149.4(C-3),151.0(C-4),114.8(C-5),124.4(C-6),148.2(C-7),116.5(C-8),167.7(C-9),95.8(C-1＇),74.1(C-2＇),78.1(C-3＇),71.1(C-4＇),78.8(C-5＇),62.4(C-6＇),56.5(OCH3-3)。以上數據與文獻[9]中報道的波譜數據是一致的，因此鑒定該化合物為阿魏酰基-β-D-葡萄糖苷。

化合物5：淺黃色粉末；ESI-MS m/z: 365[M+Na]+,341[M-H]-;分子式是C15H18O9;1H NMR(CD3OD,500MHz)δ:7.68(1H,d,J=15.9Hz,H-7),7.09(1H,d,J=2.0Hz,H-2),7.00(1H,dd,J=8.2,2.0Hz,H-6),6.81(1H,d,J=8.2Hz,H-5),6.33(1H,d,J=15.9Hz,H-8),5.60(1H,d,J=7.8Hz,H-1＇),3.88(1H,dd,J=12.1,1.8Hz,H-6＇a),3.72(1H,dd,J=12.1,4.8Hz,H-6＇b),3.38-3.51(4H,m,H-2＇,3＇,4＇,5＇);13C NMR(CD3OD,125MHz)δ:167.9(C-9),150.0(C-3),148.5(C-7),147.0(C-4),127.7(C-1),123.4(C-6),116.7(C-5),115.4(C-2),114.5(C-8),95.9(C-1＇),78.9(C-3＇),78.2(C-5＇),74.2(C-2＇),71.2(C-4＇),62.5(C-6＇).上述數據與文獻[10]報道的基本一致，因此鑒定化合物5為咖啡酰基-β-D-葡萄糖苷。

化合物6：淡黃色粉末;ESI-MS m/z 247[M+Na]+,223[M-H]-,分子式是C12H16O4。1H NMR(CD3OD,500MHz)δ:6.72(2H,s,H-2,6),6.54(1H,d,J=15.8Hz,H-7),6.31(1H,dt,J=15.8,5.7Hz,H-8),4.22(2H,dd,J=5.7,1.3Hz,H-9),3.74(3H,s,OCH3),3.84(6H,s,OCH3);13C NMR(CD3OD,125MHz)δ:134.6(C-1),104.8(C-2,6),154.6(C-3,5),131.6(C-7),129.6(C-8),63.6(C-9),56.6(OCH3-3,5),61.1(OCH3-4)。上述數據與文獻[11]中報道的波譜數據一致，因此鑒定該化合物為反式-3,4,5-三甲氧基肉桂醇。

3.結論

本研究采用正相硅膠柱色譜、反相C18柱色譜、葡聚糖凝膠柱色譜、半制備高效液相色譜等多種色譜分離技術從肉桂葉中分離得到6個單體化合物（圖1），利用ESI-MS、1H NMR、13C NMR等波譜學技術結合理化性質鑒定化合物的結構分別為4-羥基肉桂酸（1）、槲皮素（2）、山奈酚（3）、阿魏酰基-β-D-葡萄糖苷（4）、咖啡酰基-β-D-葡萄糖苷（5）、反式-3,4,5-三甲氧基肉桂醇（6），其中化合物4、5為首次從肉桂中分離得到。

圖1 化合物1～6的化學結構Fig.1 Chemical structures of compounds 1～6

文獻[12]報道，4-羥基肉桂酸（1）具有抗炎、抗腫瘤、抗氧化、免疫調節、保護心血管、預防糖尿病等作用。槲皮素（2）具有抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒、提高免疫等作用[13]。山奈酚（3）具有抗炎、抗氧化、防癌抗癌、神經保護、治療糖尿病、治療骨質疏松等多種作用[14]。

本研究進一步豐富了肉桂葉的化學物質基礎，對于促進肉桂葉資源的有效開發利用具有積極意義。