劉安韜 張婷 梁杏梅
摘 要:該研究采用大孔樹脂(D101)、硅膠、羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20)和十八烷基硅烷鍵合硅膠 (ODS)等色譜方法,對鴨兒芹的化學(xué)成分進行了分離純化,根據(jù)理化性質(zhì)、質(zhì)譜和核磁共振波譜數(shù)據(jù),并參考相關(guān)文獻綜合分析化合物結(jié)構(gòu),進而采用噻唑藍(MTT)法,對鴨兒芹化合物抗Hep G2細胞活性進行篩選。結(jié)果表明:共從鴨兒芹中分離鑒定了7個化合物,分別為p-(acetylamino)phenol(1),辛酸甲酯(2),丁酸異戊酯(3),N,N-二甲基-苯并咪唑-2胺(4),5-羥基-1-(4-羥基-3-甲氧苯基)庚3酮(5),3,5二丁基六氫吡咯里嗪(6),(S)-4-(1-hydroxyallyl)phenyl acetate(7)。其中,化合物6對細胞具有抑制作用,抑制率達到89.1%。該研究結(jié)果表明化合物1-7均為首次從鴨兒芹中分離得到,其中化合物6對Hep G2細胞的生長具有抑制作用,且具有劑量依賴性。
關(guān)鍵詞:鴨兒芹, 化合物, 抗腫瘤活性
中圖分類號:Q946
文獻標識碼:A
文章編號:1000-3142(2018)04-0469-06
Abstract:Chemical constituents of Cryptotaenia japonica were separated and purified by macroporous resin D101, silica gel chromatography, Sephadex LH-20 and octadecylisilyl(ODS). Component structures were identified by physical and chemical properties, using spectral analysis included MS and NMR. MTT method was used to evaluate anti-tumor activities of chemical components. The results were as follows:Seven constituents were obtained from C. japonica. The structures were identified as p-(acetylamino)phenol(1), methyl caprylate(2),isopentyl butyrate(3), N,N-dimethyl-1H-benzo [d]imidazol-2-amine(4),5-hydroxy-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)heptan-3-one(5),(3R*,5S*,7aR)-3,5-dibutylhexahydro-1H-pyrrolizine(6), (S)-4-(1-hydroxy-allyl)phenyl acetate(7). Componds 1-7 were obtained for the first time from C. japonic. Component 6 showed significant inhibitory effect against Hep G2 with the inhibition ratio 89.1% and had dose-dependent effect.
Key words:Cryptotaenia japonica, compond, anti-tumor activity
鴨兒芹(Cryptotaenia japonica)為傘形科植物鴨兒芹的全草,又名三葉芹、鴨腳板草、野芹菜等。在全國各地均有廣泛的分布(中國科學(xué)院植物研究所,1985)。鴨兒芹具有消炎解毒、活血消腫的功效,主治肺炎、肺膿腫、淋病、感冒咳嗽、跌打損傷,外用治皮膚瘙癢等病癥(江蘇新醫(yī)學(xué)院,1977)。鴨兒芹中含有黃酮類化合物(李長生等,2006;李勝華和牛友芽,2012)和揮發(fā)油類成分(江豐等,2006),揮發(fā)性萜類化合物,占總揮發(fā)性成分的82.37%(瞿萬云等,2003)。鴨兒芹提取物有著較廣泛的藥理活性,實驗結(jié)果表明其具有清咽(高敏等,2005),保肝降酶等作用(田琳和龔其海,2008;李娟等,2012)。
本研究運用大孔樹脂(D101),硅膠,羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20),十八烷基硅烷鍵合硅膠 (ODS)等色譜方法,對鴨兒芹的化學(xué)成分進行分離純化,從中分離鑒定了7個化合物,分別為p-(acetylamino)phenol(1),辛酸甲酯(2),丁酸異戊酯(3),N,N-二甲基-苯并咪唑-2胺(4),5-羥基-1-(4-羥基-3-甲氧苯基)庚3酮(5),3,5二丁基六氫吡咯里嗪(6),(S)-4-(1-hydroxyallyl)phenyl acetate(7)?;衔?-7均為首次從鴨兒芹中分離得到,進而采用四氯唑鹽還原(MTT)法,對鴨兒芹的化合物抗Hep G2細胞活性進行篩選,化合物6對細胞具有抑制作用,且具有劑量依賴性。
1 材料與方法
1.1 儀器和材料
R3型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士步琪有限公司),AV-400 型核磁共振光譜儀(德國 Bruker公司),1100 Series LC/MSD Trap質(zhì)譜儀(美國Agilent 公司),XR6A型顯微熔點儀(上海光學(xué)儀器一廠),Sephadex LH-20(美國Pharmacia公司),薄層色譜硅膠預(yù)涂板(青島裕民源硅膠試劑廠),ODS(80Bin,YMC,日本Merck公司),柱色譜硅膠(80~100,300~400目,青島裕民源硅膠試劑廠),MR-96A型酶標儀(深圳邁瑞公司),CJ-1F型醫(yī)用凈化工作臺(蘇州馮氏實驗動物設(shè)備有限公司),3111 型CO2培養(yǎng)箱(美國熱電(賽默飛世爾)公司),臺式離心機(北京時代北利離心機有限公司),DMIL倒置顯微鏡(德國 Leica)。
人肝癌細胞株Hep G2,購自中國典型培養(yǎng)物保藏中心。
培養(yǎng)瓶和培養(yǎng)板購自Corning公司。噻唑藍(3- [4,5-dimethylthiazol-2yl]-2,5-diphenyltetrazoliumbromide, MTT)、二甲基亞砜(DMSO)購自Sigma公司;青霉素、 鏈霉素購自Invitrogen公司,DMEM 培養(yǎng)基購自GIBCO公司,胎牛血清購自 Hyclone 公司。鴨兒芹植物樣本于2014年3月至2015年5月采自廣西桂林雁山區(qū),經(jīng)廣西中醫(yī)藥大學(xué)廖月葵高級實驗師鑒定為傘形科植物鴨兒芹(Cryptotaenia japonica)。
1.2 方法
1.2.1 提取和分離 首先取鴨兒芹干燥藥材粗粉約5 kg,60%乙醇加熱回流提取3次,每次3 h,過濾合并提取液,濃縮,回收乙醇獲得浸膏980 g。然后浸膏混懸于水溶液中分別用石油醚,氯仿,醋酸乙酯,正丁醇進行萃取,回收溶劑得到石油醚部分浸膏29.44 g,氯仿部分浸膏48.6 g、乙酸乙酯部分浸膏57.9g、正丁醇部分浸膏230 g。最后水溶液部位過大孔樹脂D101,用水洗脫后,用95%乙醇洗脫,洗脫液減壓回收乙醇,真空干燥,獲得水溶性部分浸膏約535.5 g。
正丁醇部分經(jīng)硅膠柱色譜分離,氯仿-甲醇(9∶1、8∶2)甲醇-乙酸乙酯(14∶1、12∶1)洗脫,共分得7個部分,各部分繼續(xù)用氯仿-甲醇為流動相硅膠柱色譜分離,經(jīng)反復(fù)Sephadex LH-20柱色譜、ODS柱色譜分離純化得到化合物1(43.1 mg)。
乙酸乙酯部分經(jīng)硅膠柱色譜分離,氯仿-乙酸乙酯(50∶1、10∶1、1∶1),氯仿-甲醇(10∶1、1∶1)乙酸乙酯-甲醇(1∶5、1∶1)洗脫,共分成8個部分,其中1~5部分經(jīng)反復(fù)Sephadex LH-20柱色譜,ODS柱色譜分離純化得到化合物2(50 mg)、化合物3(17.5 mg)、化合物4(95 mg)、化合物5(51 mg)、化合物6(61.8 mg)、化合物7(9 mg)。
1.2.2 抗腫瘤活性實驗 細胞株用含10% 胎牛血清、100 U·mL-1青霉素和鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基,于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),2~3 d換一次液, 用0.25%胰蛋白酶消化傳代。在Leica顯微鏡下觀察加藥前后細胞形態(tài)學(xué)變化。
取對數(shù)生長期的腫瘤細胞,制成 2×104~3×104個·mL-1單細胞懸液,接種于 96 孔板,每孔200 μL,每組設(shè)3個平行孔,37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h 后分別加入不同濃度的樣品。另設(shè)陰性對照組,繼續(xù)培養(yǎng)72 h。實驗終止前4 h,每孔加入濃度為1 mg·mL-1的MTT 50 μL, 4~6 h后,棄去培養(yǎng)液,每孔加DMSO 100 μL,震蕩5 min,待結(jié)晶溶解后用酶標儀于570 nm波長測定OD值。按公式計算腫瘤細胞抑制率:抑制率(Inhibitory Rate,IR%)=(1-實驗組平均OD值/對照組平均OD值)×100%,用SPSS 18.0,計算抑制50%細胞生長的樣品濃度,以IC50表示。
2 結(jié)構(gòu)鑒定與抗腫瘤活性測試
2.1 結(jié)構(gòu)鑒定 圖1
化合物1 白色結(jié)晶。FAB-MS m/z:167.16,分子式為C8H9NO3。1H-NMR (600 MHz,CD3OD) δ:3.68 (3H, s,-OCH3),7.38(2H,dd,J=7.5,1.5Hz,H-3,5),6.73(2H,dd,H-2,4),9.97(1H,s,H-NH),9.94(1H,s,-OH)。13C-NMR (600MHz,CD3OD) δ:172.87(C=O),131.4(C- 4),116.70 (C-2,C-4),124.54 (C-3,C-5),154.8(C-5),23.84(-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與Lewis et al(2003)報道一致,推斷化合物1為p-(acetylamino)phenol。
化合物2 白色脂肪狀。FAB-MS m/z:15813,分子式為C9H18O2。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:0.88(3H,d,J=8.0Hz,H-1),1.26(2H,dd,J=7.1,8.0Hz,H-2),1.26(2H,s,J=7.1Hz,H-3),1.26(2H,dd,J=7.1Hz,H-4),1.33(1H,s,J=7.1Hz,H-5),1.66(2H,s,H-6),2.32(2H,dd,H-7),3.61(3H,s,H-OCH3)。13C-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:13.28(C-1),22.39(C-2),31.7(C-3),28.82(C-4,5),24.67(C-6),33.61(C-7),78.05(C-8),50.94(C-OCH3),174.4(C=O)。以上數(shù)據(jù)與Chinta et al(2016)報道一致,推斷化合物2為辛酸甲酯。
化合物3 淡黃色粉末。FAB-MS m/z:158.13,分子式為C9H18O2。1H-NMR (600 MHz,CD3OD) δ:0.99(3H,d,J=8.0Hz,H-1),0.97(6H,d,J=8.0Hz,H-8,9),4.13(2H,d,J=7.1Hz,H-3),2.32(1H,d,J=7.1Hz,H-5),1.81(1H,m,H-7),1.68(2H,m,H-2),1.52(2H,m,H-6)。13C-NMR (600MHz,CD3OD)δ:13.09(C-1),28.81(C-8,C-9),22.32(C-2),33.66(C-5),31.64(C-3),24.7(C-7),176.71(C-4),115.58(C-6),175.0(C=O)。以上數(shù)據(jù)推斷,故鑒定化合物3為丁酸異戊酯。
化合物4 淡黃色粉末。FAB-MS m/z:161.1,分子式為C9H11N3。1H-NMR(600 MHz,CD3OD) δ:12.40(1H,s,J=8.0Hz,H-2),3.06(6H,s,H-CH3),7.12(4H,d,J=7.5,1.5Hz,H-4,5,6,7)。13C-NMR (600MHz,CD3OD)δ:170.13(C-2),153.28 (C-4a),130.27(C-7a),122.1(C-6),122.4(C-7),114.84(C-4),22.12(C-CH3),22.12(C-CH3)。以上數(shù)據(jù)與Benassi et al(2010)報道一致,鑒定化合物4為N,N-二甲基-苯并咪唑-2胺。
化合物5 淡黃色油滴。FAB-MS m/z:252.14,分子式為C14H20O4。1H-NMR(600 MHz,CD3OD) δ:9.96(1H,s,J=8.0Hz,H-4′-OH),6.77(1H,s,H-5-OH),6.59(1H,d,J=8.5Hz,H-6′),6.64(2,dd,J=8.5,1.5Hz,H-5′),6.78(1H,d,J=1.5Hz,H-2′),3.72(1H,m,J=7.0Hz,H-5),3.77(3H,s,H-3′-OCH3),2.80(2H,d,H-2),2.71(2H,m,H-4),2.78(2H,d,H-1),1.46(2H,m,H-6),0.89(3H,d,H-7)。13C-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:28.96(C-1),31.87(C-2),178.44(C-3),33.88(C-4),73.32(C-5),29.56(C-6),14.12(C-7),133.09(C-1′),113.21(C-2′),150.50(C-3′),171.33(C-4′),116.46(C-5′),121.98(C-6′),37.26(C-OCH3)。 從以上數(shù)據(jù)推斷, 故鑒定化合物5為5-羥基-1-(4-羥基-3-甲氧苯基)庚3酮。
化合物6 淡黃色粉末。FAB-MS m/z:224.23,分子式為C15H29N。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:2.25(2H,m,J=8.0Hz,H-3,5),2.25(1H,m,H-8),1.66(4H,m,H-1,2,6,7),1.41(4H,m,H-1,2,6,7),1.31(4H,m,H-9,9′),1.25(4H,m,H-10,10′),1.31(4H,m,H-11,11′),0.88(6H,m,H-12,12′)。13C-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:29.07(C-1,7),29.25(C-2,6),31.94(C-3,5),33.94(C-8),29.60(C-9,9′),29.69(C-10,10′),24.70(C-11,11′),22.7(C-12,12′),14.13(C-13,13′)。從以上數(shù)據(jù)推斷,故鑒定化合物6為(3R,5S,7ar)-3,5-dibutylhexahydro-1H-pyrrolizine(3,5二丁基六氫吡咯里嗪)。
化合物7 淡白色結(jié)晶。FAB-MS m/z:192.08,分子式為C11H12O3。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:5.12(1H,s,J=8.0Hz,H-7-OH),7.21(2H,d,J=8.2Hz H-2,6),7.28(2H,d,J=8.2 Hz H-3,5),5.56(1H,d,H-7),2.31(3H,s,H-CH3),6.30(1H,d,J=12.2Hz,H-8),5.00(1H,d,J=12.2Hz ,H-9),4.99(1H,m,H-9)。13C-NMR(600MHz,CD3OD)δ:121.97(C-1),78.10(C-2,6),78.10(C-3,5),114.82(C-4),77.58(C-7),114.82 (C-8),77.84(C-9),169.95(C-CO),22.2(C-CH3),以上數(shù)據(jù)推斷,故鑒定化合物7為(S)-4-(1-hydroxyallyl)phenyl acetate。
2.2 抗腫瘤活性測試
細胞藥理篩選結(jié)果(表1)表明,在7個化合物中,其中化合物6對細胞生長具有抑制作用, 抑制率達到89.1%,可以使Hep G2細胞皺縮變圓,細胞密度明顯降低,細胞碎片增多,部分細胞出現(xiàn)空泡樣變,并且具有劑量依賴性。IC50濃度為(52.31±4.77)μg·mL-1,在得到的所有化合物中對肝癌細胞的抑制作用最為明顯。
3 討論與結(jié)論
通過對鴨兒芹化學(xué)成分進行提取分離和結(jié)構(gòu)鑒定,確證7個化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu),均為首次從鴨兒芹植物中分離得到的?;衔?對細胞生長具有抑制作用,抑制率達到89.1%,可以使Hep G2 細胞皺縮變圓,細胞密度明顯降低,細胞碎片增多,部分細胞出現(xiàn)空泡樣變,并且具有劑量依賴性。 IC50濃度為(52.31±4.77)μg·mL-1,在得到的所有化合物中對肝癌細胞的抑制作用最為明顯。
化合物6為雙吡咯分子的雜環(huán)化合物,該類結(jié)構(gòu)(顏文革和張守芳,2000)首先發(fā)現(xiàn)于吡咯里西啶生物堿分子中,該類化合物在新藥開發(fā)上是一個相當活躍的研究領(lǐng)域,相信化合物6為先導(dǎo)化合物進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和修飾,可能發(fā)現(xiàn)新的具有抗癌作用的藥物。
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