竹类植物生长迅速，再生能力强，具有极大的生物量，是开发天然活性物质或产品的理想生物资源。近年来，随着国家对竹产业的重视及科技力量的加大投入，竹资源在其生物性能开发以及深加工领域的应用正不断深化。从化学利用角度，学者们在竹叶黄酮、竹叶多糖、竹叶挥发油、萜类、生物碱类等具生物活性成分方面进行了广泛而深入的研究，且取得了较大进展(岳永德等，2007； 姚曦等，2009a； 2013a; Hu et al.，2000； Hasegawa et al.，2008； Zhang et al.，2008)，但有关茎秆的化学成分研究仍以纤维素、半纤维素、木质素、冷热水、碱抽提物等一般性化学组成分析为主，茎秆次生代谢组分研究极少，国内外仅见零星报道，且远不够深入。鉴于竹叶化学成分的研究成果，茎秆作为竹子主要组成部分，是否也与竹叶、竹笋等类似，包含各种潜在的生物活性成分，显然值得研究探讨。

梁山慈竹(Dendrocalamus farinosus)为牡竹属(Dendrocalamus)竹种，属于典型的中型丛生竹，主要分布在四川、贵州、云南西北部等地。目前，关于梁山慈竹的研究主要集中在茎秆特征(周益权等，2010)、地上生物量结构(冯声静等，2012)、施肥技术(刘广路等，2012)、竹笋生长规律(熊壮等，2011)等方面。姚曦等(2013b)对17种茎秆提取物开展了生物活性筛选评价，结果发现包括梁山慈竹在内的几种茎秆提取物均具有良好的抑菌和抗氧化生物活性。基于此，本研究在分析梁山慈竹一般性化学组成以及无机元素含量的基础上，重点针对其次生代谢成分进行分离纯化，并鉴定结构，旨在全面了解其化学成分，为丛生竹资源高附加值开发利用提供依据。

CEM MARS5 微波消解仪，美国CEM公司； Agilent 7500a电感耦合等离子体质谱仪，美国安捷伦科技有限公司； Bruker vance 300型、Bruker AVANCHⅢ500型核磁共振仪，瑞士Bruker公司； Waters2695高效液相色谱仪，具Waters2996二极管阵列检测器，美国Waters公司； Gilson GX-281高压制备色谱，美国Gilson公司； EYELAN-1000型旋转蒸发仪，日本EYELA公司。

HNO₃，H₂O₂均为优级纯试剂，水为蒸馏水； 混合标准溶液为Agilent Part # 5183-4688； 调谐液为Agilent Part # 5184-3566。氢氧化钠、冰醋酸、苯、无水乙醇、浓硫酸(98%)、浓硝酸(67%)、亚氯酸钠、亚硫酸氢钠等均为分析纯，北京化工厂； 薄层色谱硅胶GF254和柱层析硅胶，200～300目，青岛海洋化工厂； 凝胶为Sephadex LH-20； 其他试剂均为国产分析纯。

梁山慈竹于2012年6月采自四川省长宁县世纪竹种园，经长宁县林业局李本祥工程师鉴定。3年生梁山慈竹取个体中等、生长正常的竹株，将竹秆三等分截开，分别代表基部、中部和梢部。在每段中部的节间中央截取一段供分析。置于自然条件下通风阴干，将茎秆片成细片，于冰柜(-20 ℃)中保存备用。另取部分茎秆用粉碎机加工成粉末，过40目筛，收集置于具有磨砂玻璃塞的广口瓶中备用。

灰分含量参照GB/T 742—2008《造纸原料、纸浆、纸和纸板灰分的测定》进行测定。苯-醇抽出物含量参照GB 2677.6—1994《造纸原料有机溶剂抽出物含量的测定》进行测定。1%NaOH抽出物含量参照GB/T 2677.5—1993《造纸原料1%氢氧化钠抽出物含量的测定》进行测定。冷热水抽出物含量参照GB 2677.4—1993《造纸原料水抽出物含量的测定》进行测定。多戊糖含量参照GB/T 2677.9—1994《造纸原料多戊糖含量的测定》进行测定。木质素含量参照GB/T 2677.8—1994《造纸原料酸不溶木素含量的测定》进行测定。综纤维素含量参照GB/T 2677.10—1995《造纸原料综纤维素含量的测定》进行测定。

采用电感耦合等离子体质谱(ICP/MS)技术，对经微波消解处理后的梁山慈竹茎秆样品中各种无机元素成分的组成及含量进行测定(姚曦等，2009b)。

取梁山慈竹茎秆小块20.7 kg，置于提取罐中，用95％乙醇按料液比1∶10提取，重复提取3次，每次约4 h，合并提取液，于60 ℃旋转蒸发仪中减压浓缩至近干，得茎秆提取物浸膏124 g。茎秆提取物浸膏溶解于95%乙醇后，经AB-8大孔树脂柱层析，分别用蒸馏水、30%乙醇、60%乙醇、80%乙醇和丙酮等不同馏分梯度洗脱，水洗脱组分弃用，其他洗脱组分浓缩得干膏，备用。其中30%乙醇馏分浓缩冷冻干燥后得37 g粉末(化合物1～4)； 60%乙醇馏分冷冻干燥得8.4 g粉末(化合物5～9)； 80%乙醇洗脱干燥得2.2 g粉末(化合物10)。经反复Sephadex LH-20凝胶柱层析(甲醇洗脱)、室温重结晶及高压制备色谱等手段分离，得到单体化合物。

由表 1可知，梁山慈竹茎秆灰分含量为1.24%，略高于木材原料而远低于草料原料； 多戊糖含量为19.44%，与阔叶木以及草类植物相近； 木质素含量为22.18%，与阔叶木相当； 综纤维素含量为72.70%，介于阔叶木和针叶木之间； 1%NaOH抽出物含量为30.71%，比木材原料高但低于草类原料； 冷、热水抽出物含量分别为9.16%和11.58%。

表 1 梁山慈竹茎秆的化学组成 Tab.1 The chemical compositions of D.farinosus culm

表 1 梁山慈竹茎秆的化学组成 Tab.1 The chemical compositions of D.farinosus culm % 梁山慈竹 D.farinosus 灰分 Ash 抽出物Extractive 多戊糖 Pentosan 木质素 Lignin 综纤维素 Holocellulose 冷水 Cold water 热水 Hot water 苯-醇 Benzene-ethanol 1%NaOH 基部Root 1.27 10.07 12.04 3.71 31.32 19.12 21.79 73.15 中部Middle 1.30 9.65 11.52 3.26 30.93 19.35 22.15 72.71 上部Top 1.15 7.76 11.18 2.85 30.46 19.86 22.60 72.23 均值Mean 1.24 9.16 11.58 3.27 30.71 19.44 22.18 72.70

由表 2可知，梁山慈竹茎秆中的Ca，Mg，Al，Fe，Na含量突出，分别为587.13，448.75，76.51，66.38和51.40 mg·kg^-1，Hg，Co元素含量最低，分别为0.07和0.09 mg·kg^-1。

表 2 梁山慈竹茎秆中各无机元素含量 Tab.2 Content of elements in D. farinosus culm

表 2 梁山慈竹茎秆中各无机元素含量 Tab.2 Content of elements in D. farinosus culm 元素 Elements 含量 Content/(mg·kg-1) 相对标准偏差 RSD(%) Na 51.40 4.07 Mg 448.75 1.31 Al 76.51 2.54 Ca 587.13 1.87 Cr 5.26 7.30 Mn 15.52 4.49 Fe 66.38 5.76 Co 0.09 4.88 Ni 3.54 5.48 Cu 2.48 3.61 Zn 16.47 1.17 As 0.23 1.30 Se 0.35 3.09 Mo 3.03 6.54 Ag 0.26 6.21 Cd 0.39 5.56 Hg 0.07 3.52 Pb 2.46 4.92

化合物1～10的结构见图 1。

图 1 化合物1～10的结构 Fig.1 Structures of compound 1—10

化合物1： 23 mg，淡黄色粉末，其紫外光谱最大吸收在270.1和349.8 nm处，推测其为黄酮类物质。通过HPLC与标准物质比对，保留时间、紫外吸收值与紫外吸收峰型均一致，鉴定其为异荭草苷(isoorientin)，为竹类植物中典型黄酮类物质。

化合物2： 53 mg，黄色粉末，易溶于甲醇、乙醇、丙酮，微溶于水，其紫外光谱最大吸收在227.6和285.5 nm处。¹H NMR(300 MHz，DMSO-d₆)δ9.70(1H，s，CHO)，7.72(2H，d，J=8.5 Hz，H-2，6)，6.87(2H，d，J=8.5 Hz，H-3，5)。从¹³C NMR(300 MHz，DMSO-d₆)谱可以看出该化合物有7个C，其中δ192.8 ppm是醛基碳，δ115～165 ppm是苯环上6个碳，根据其化学位移可鉴定其为对羟基苯甲醛(4-hydroxybenzaldehyde)。以上数据与殷婕等(2010)报道的对羟基苯甲醛基本一致。

化合物3： 6.4 mg，淡黄色粉末，可溶于甲醇与水，不溶于氯仿和乙酸乙酯，其紫外光谱最大吸收在268.9和354.6 nm处，推测其为黄酮类化合物。¹H NMR(300 MHz，DMSO-d₆)δ12.95(1H，s，5-OH)，δ10.81(1H，s，7-OH)，δ9.31(1H，s，4′-OH)，δ7.31(2H，s，H-2′，6′ or 3′，5′)，δ6.96(1H，s，H-3)，δ6.55(1H，d，J=2 Hz，H-8)，δ6.20(1H，d，J=2 Hz，H-6)，δ3.88(6H，s，H-3′，5′ or 2′，6′)。从¹³C NMR(300 MHz，DMSO-d₆)谱中可看出该化合物含有17个碳，其中δ182.1(C-4)，δ148.4(C-3′，5′)，δ140.1(C-4′)。上述数据与张慧艳等(2011)的报道基本一致，鉴定化合物3为5，7，4′-三羟基-3′，5′-二甲氧基黄酮，即苜蓿素(tricin)。

化合物4： 4 mg，黄色粉末，溶于甲醇，其紫外光谱最大吸收在250和353.4 nm处，推测其为黄酮类化合物。¹H NMR(500 MHz，DMSO-d₆)谱中给出δ9.26(1H，s，4′-OH)有1个羟基信号，在δ6.45~7.34之间有5个质子信号，δ7.34(2H，s，H-2′，6′)，δ7.01(1H，d，J=2 Hz，H-3)，δ6.91(1H，d，J=2 Hz，H-8)，δ6.47(1H，d，J=2 Hz，H-6)； 高场区给出δ3.90(6H，s)2个甲氧基的质子信号，初步推测其苷元为苜蓿素。¹³C NMR(300 MHz，DMSO-d₆)δ100.7(C-1″)，δ77.9(C-5″)，δ76.9(C-3″)，δ73.6(C-2″)，δ70.2(C-4″)，δ61.2(C-6″)。核磁数据与化合物3对比，骨架信息基本一致，多出1组葡萄糖信号，同时7位羟基质子信号消失。经与陈泉等(2002)数据对照，基本一致，故鉴定其为苜蓿素-7-O-葡萄糖苷(tricin-7-O-glucopyranoside)。

化合物5： 7.1 mg，白色粉末，可溶于甲醇、乙醇等溶剂。1H NMR(300 MHz，CD₃OD)δ6.80(1H，s，H-2)，7.07(1H，d，J=8.3 Hz，H-5)，7.09(1H，d，J=8.3 Hz，H-6)，7.28(1H，d，J=11.0 Hz，H-7)，7.46(1H，d，J=11.0 Hz，H-8)，3.81(3H，s，3-OCH₃)； ¹³C NMR(300 MHz，CD₃OD)δ126.2(C-1)，δ123.1(C-2)，δ149.5(C-3)，δ148.3(C-4)，δ116.0(C-5)，δ121.8(C-6)，δ144.6(C-7)，δ119，7(C-8)，δ176，1(C=O)，δ56.1(3-OCH₃)。以上数据与邢亚超等(2013)报道基本一致，鉴定为3-甲氧基-4-羟基肉桂酸，即阿魏酸(ferulic acid)。

化合物6： 12.9 mg，深黄色粉末，微溶于甲醇和水，不溶于乙酸乙酯和氯仿，其紫外光谱最大吸收在297.4 nm处，说明该化合物含有苯环结构，且可能存在双键，是最大吸收峰红移。通过HPLC与经标准品物质比对，保留时间、紫外吸收值及紫外吸收峰型均一致，鉴定其为对香豆酸(p-coumaric acid)。

化合物7： 6.0 mg，浅黄色粉末，微溶于甲醇和水，其紫外光谱最大吸收在310.4 nm处，推测该化合物存在1个苯环。¹H NMR(300 MHz，CD₃OD)δ7.6(2H，d，J=3Hz，H-2，6)，6.8(2H，d，J=7.2Hz，H-3，5)，该化合物有1个对称的苯环结构存在，且有1个羰基。从¹³C NMR(300 MHz，CD₃OD)谱可以看出该化合物有7个C，δ126.8(C-1)，δ132.9(C-2)，116.2(C-3)，δ161.0(C-4)，δ115.4(C-5)，δ133.1(C-6)，δ169.5(-C＝O)。从DEPT NMR(300 MHz，CD₃OD)谱可推测有3个季碳和4个叔碳。综合以上数据，结合文献(周惠燕等，2006)报道，鉴定该化合物为对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoic acid)。

化合物8： 4.8 mg，黄色粉末，微溶于甲醇和水，其紫外光谱最大吸收在270.1和335.4 nm处。通过HPLC与标准物质比对，保留时间、紫外吸收值与紫外吸收峰型均一致，判定其为异牡荆苷(isovitexin)，为竹类植物中典型黄酮类物质。

化合物9： 14.0 mg，黄色粉末，可溶于乙酸。¹H NMR(300 MHz，CD₃Cl)谱中可以看出，只有高场区1个信号峰，δ3.75ppm处显示有2个甲氧基的峰； ¹³C NMR(300 MHz，CD₃Cl)δ107.4(C-3，5)，δ157.6(C-2，6)，δ176.4(C-1)，δ187.4(C-4)为4个碳信号。结合以上数据，经与杨健等(2006)对照，鉴定该化合物为2，6，-二甲氧基-1，4-对苯醌(2，6-dimethoxy-1，4-benzoqunone)。

化合物10： 5 mg，白色针晶，易溶于氯仿、石油醚。从其紫外光谱图可看出，其中带I在281.8 nm处，在260～290 nm的范围内，出现了左右2个肩峰，可判断该化合物结构中含有双键。从¹H NMR(300 MHz，CD₃Cl)谱可以看出，该化合物具有甾体化合物的氢谱特征，δ0.58～2.2 ppm之间存在连续的峰包，即甾体骨架上为数众多的亚甲基和次亚甲基的信号相互重叠而产生的。在δ5.26 ppm(1H，d)处有1个不饱和的CH，以及在δ3.43 ppm(1H，m)处1个不饱和的含氧碳信号。其¹³C NMR(300 MHz，CD₃Cl)谱给出了29个碳信号，分别为δ36.8(t，C-1)，δ31.7(t，C-2)，δ71.7(d，C-3)，δ45.8(t，C-4)，δ140.4(s，C-5)，δ121.7(d，C-6)，δ33.9(t，C-7)，δ31.7(d，C-8)，δ50.1(d，C-9)，δ36.5(s，C-10)，δ21.1(t，C-11)，δ39.8(t，C-12)，δ42.3(s，C-13)，δ56.8(d，C-14)，δ24.3(t，C-15)，δ28.2(t，C-16)，δ56.1(d，C-17)，δ11.8(q，C-18)，δ19.4(q，C-19)，δ36.1(d，C-20)，δ18.8(q，C-21)，δ34.0(t，C-22)，δ26.2(t，C-23)，δ45.9(d，C-24)，δ29.2(d，C-25)，δ19.4(q，C-26)，δ19.0(q，C-27)，δ23.1(t，C-28)，δ12.0(t，C-29)。经与谢晓燕等(2009)中数据对比，鉴定该化合物为β-谷甾醇(β-sitosterol)。

梁山慈竹茎秆一般性化学成分研究表明，其纤维原料特征多介于针叶木和阔叶木之间，是较理想的造纸原料。目前蓬勃发展的竹浆造纸业亦面临着常规制浆竹种产量较低、竹材原料供应严重不足的局面，加之竹炭产业发展迅速，丛生竹板材加工技术也日渐成熟(关杰明等，2009； Li et al.，2011； 杨喜等，2013)，且丛生竹年增加的生物量要比毛竹 (Phyllostachys edulis)等散生竹大，建议大力发展梁山慈竹等制浆林的经营培育。

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP/MS)分析测定了梁山慈竹茎秆中18种无机元素。含量较高的元素为Ca(587.13 mg·kg^-1)，Mg(448.75 mg·kg^-1)，Al(76.51 mg·kg^-1)，Fe(66.38 mg·kg^-1)，Na(51.4 mg·kg^-1)，Zn(16.47 mg·kg^-1)，Mn(15.52 mg·kg^-1)，Cr(5.26 mg·kg^-1)。总体看来，茎秆中大部分元素含量水平低于竹叶中的元素含量(姚曦等，2009b)。

汤锋(2009)、王莹等(2006)报道了竹叶的化感作用，指出长叶苦竹 (Pleioblastus chino f.hisauchii)和孝顺竹(Bambusa multiplex)竹叶提取物中具有除草活性的化感物质，但并未对其中具体成分进一步鉴定。有文献表明，包括阿魏酸(张爱华等，2011)在内的对羟基苯甲酸、阿魏酸、对香豆酸、水杨酸、香草酸等一批酚酸类物质均具有明确的化感作用(Mwaja et al.，1995； Chowhan et al.，2011； Gibson et al.，2011； Hanifi et al.，2008； Macias et al.，2010； Simões et al.，2008)。本研究中分离得到了阿魏酸、对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛和对香豆酸等化合物，这一结果为竹类植物的化感作用提供了佐证，也为今后深入开展竹林化学生态学研究提供了相关线索。

本文首次以竹子茎秆为研究对象，采用柱色谱技术和高压制备色谱等手段，结合波谱学和文献数据，从梁山慈竹茎秆的乙醇提取物中共分离得到10种化合物，经检索，均为首次从该植物中分离得到，包括4种黄酮碳苷、4种酚酸、1种蒽醌和1种甾醇类化合物，其中2，6-二甲氧基-1，4-对苯醌和阿魏酸为首次从牡竹属植物中发现。Nishina等(1991)报道了从毛竹的茎皮中检出过2，6-二甲氧基-1，4-对苯醌，该化合物有良好的抗菌、抗炎活性，目前作为多种药品的原料； 而阿魏酸因其较强的抗氧化活性被普遍适用于保健品、食品添加剂等。研究结果为竹类植物中天然产物开发利用提供了理论依据，对梁山慈竹的综合利用具有指导意义。