黃宇飛 張 楠 周忠玉楊家欣劉勁松王國凱*
(1.安徽中醫(yī)藥大學藥學院,中藥與開發(fā)安徽省重點實驗室,安徽合肥 230012;2.安徽省中醫(yī)藥科學院藥物化學研究所,安徽合肥 230012;3.中國科學院華南植物園,中國科學院植物資源保護與可持續(xù)利用重點實驗室,廣東廣州 510650;4.臺灣中國醫(yī)藥大學附設醫(yī)院醫(yī)學研究部,臺灣臺中40447)
氈毛馬蘭Kalimeris shimadae(Kitam.)Kitam.為菊科馬蘭屬的一種多年生草本植物,有根狀莖,別名島田馬蘭、氈毛雞兒腸等。產(chǎn)于安徽、浙江、福建、臺灣、江蘇南部、江西南部、湖北及湖南北部等,生于林緣、草坡或溪岸等??捎糜谇鍩峤舛?、利尿、涼血、止血,也用于目赤[1]。本課題組近十多年一直從事馬蘭屬相關研究,分離并鑒定了三萜、黃酮、酚酸類等多種成分[2-8]。本實驗對氈毛馬蘭進行化學成分研究,從中分離鑒定了12個酚性化合物,且所有化合物均為首次從該植物中分離得到。化合物6、8對8種腫瘤細胞有一定的細胞毒活性。
Waters AutoSpec Premier P776質(zhì)譜儀(美國Waters公司);Bruker AV-400和DRX-500核磁共振波譜儀(德國Bruker公司);Agilent 1100型和1260型HPLC (美國Agilent公司);柱層析硅膠(200~300目)、GF254硅膠板(青島海洋化工廠);RP-18反相填料(40~75 μm,日本富士公司);Sephadex LH-20為(瑞典GE公司);色譜純試劑(德國默克公司);其他試劑均為分析純。
氈毛馬蘭藥材于2016年7月采集于安徽合肥市少荃湖,經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學楊青山老師鑒定為菊科馬蘭屬氈毛馬蘭Kalimeris shimadae(Kitam.)Kitam.干燥全草。憑證標本(201601)保存于安徽中醫(yī)藥大學藥學院天然藥物化學研究室。
干燥藥材20 kg,80%乙醇回流提取3次,每次2 h,合并提取液,減壓濃縮得到3.2 kg流浸膏。經(jīng)硅膠柱二氯甲烷-甲醇(100 ∶0~0 ∶100)梯度洗脫,得11個組分(L1-L11)。
組分L5經(jīng)硅膠柱石油醚-丙酮 (100 ∶ 0、50 ∶1、10 ∶1、1 ∶1)梯度洗脫,得5個亞組分L5.1~L5.5,組分L5.4經(jīng)硅膠柱二氯甲烷-甲醇(100 ∶0、50 ∶1、30 ∶1、10 ∶1、1 ∶1)梯度洗脫,得4個亞組分L5.4.1~L5.4.4,組分L5.4.2經(jīng)反相Rp-18柱甲醇-水(25 ∶75~100 ∶0)梯度洗脫,得10個亞組分L5.4.2.1~L5.4.2.10,組分L5.4.2.2經(jīng)凝膠柱氯仿-甲醇 (1 ∶ 1)和制備HPLC乙腈-水(5 ∶95~25 ∶75)純化得化合物1(5.2 mg);組分L5.4.2.3經(jīng)凝膠柱(甲醇)色譜和制備HPLC乙腈-水(8 ∶92~8 ∶92)純化得化合物2 (8.4 mg);組分L5.4.3.1.3析出無色針狀結(jié)晶,經(jīng)反復重結(jié)晶并經(jīng)凝膠柱(丙酮)色譜純化得化合物5 (3.5 mg)。組分L5.4.3.1.7析出黃色針狀結(jié)晶,經(jīng)反復重結(jié)晶得化合物12 (33.5 mg)。組分L5.4.3.2經(jīng)凝膠柱(甲醇)色譜分離得4個亞 組 分 L5.4.3.2.1~ L5.4.3.2.4,組 分L5.4.3.2.2經(jīng)制備HPLC乙腈-水(12 ∶88~12 ∶88)純化得化合物9 (8.5 mg);組分L5.4.3.2.3經(jīng)制備HPLC乙腈-水(12 ∶88~32 ∶68)純化得化合物8 (2.5 mg);組分L5.4.3.2.4經(jīng)硅膠柱石油醚-丙酮(15 ∶1~1 ∶1)梯度洗脫分離得化合物6 (3.4 mg)、7 (15.5 mg)。組分L5.4.3.3析出無色針狀結(jié)晶,經(jīng)反復重結(jié)晶和制備HPLC乙腈-水(15 ∶85~30 ∶70)純化得化合物3 (16.5 mg);組分L5.4.3.3母液經(jīng)硅膠柱色譜石油醚-丙酮(5 ∶1)洗脫,經(jīng)凝膠柱(丙酮)色譜純化得化合物4(1.8 mg)。組分L6經(jīng)反相Rp-18中壓柱色譜甲醇-水(20 ∶80~100 ∶0)梯度洗脫分離得26個亞組分L6.1~L6.26。組分L6.4硅膠柱色譜石油醚-丙酮(10 ∶1~8 ∶1)梯度洗脫得4個亞組分L6.4.1~L6.4.4,組分L6.4.2經(jīng)制備HPLC乙腈-水(10 ∶90~30 ∶70)純化得化合物10 (4.9 mg);組分L6.4.4經(jīng)制備HPLC乙腈-水(5 ∶95~20 ∶80)純化得化合物11 (6.6 mg)。
化合物1:紫色粉末,易溶于甲醇,ESI-MS m/z:151.2 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz,CD3OD)δ:9.71 (1H,s,-CHO),7.41 (1H,brd,H-6),7.40 (1H,brs,H-2),6.92 (1H,d,J=8.5 Hz,H-5),4.95 (1H,brs,-OH),3.89 (3H,s,-OCH3);13C-NMR (100 MHz,CD3OD) δ:129.1 (C-1),115.0 (C-2),153.5 (C-3),148.3 (C-4),109.9(C-5),126.6 (C-6),191.5 (-CHO),55.0 (-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻[9]基本一致,故鑒定為香草醛。
化合物2:淡紫色針狀結(jié)晶,易溶于氯仿,ESI-MS m/z:181.1 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz,CDCl3) δ:9.81 (1H,s,-CHO),7.14 (2H,s,H-2,6),6.13 (1H,s,-OH),3.96 (6H,s,3,5-OCH3);13C-NMR (125 MHz,CDCl3) δ:128.4 (C-1),106.7 (C-2,C-6),147.4 (C-3,C-5),140.8(C-4),190.8 (-CHO),56.5 (3,5-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻[10]基本一致,故鑒定為丁香醛。
化合物3:無色針狀結(jié)晶,易溶于甲醇,ESIMS m/z:193.0 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz,CD3OD) δ:7.58 (1H,d,J=16.2 Hz,β-H),7.12(1H,H-2),7.03 (1H,H-6),6.81 (1H,d,J=8.0 Hz,H-5),6.30 (1H,d,J=15.7 Hz,α-H),3.86 (3H,s,3-OCH3);13C-NMR (125 MHz,CD3OD) δ:127.8 (C-1),116.0 (C-2),149.3 (C-3),150.3 (C-4),116.5 (C-5),124.0 (C-6),147.0 (C-α),111.7 (C-β),171.3 (-C=O),56.5(-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻[11]基本一致,故鑒定為阿魏酸。
化合物4:淡黃色油狀物,易溶于甲醇,ESIMS m/z:319.1 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,CD3OD) δ:7.61 (1H,dd,J=8.4,1.9 Hz,H-4″),7.56 (1H,H-6″),6.89 (1H,d,J=1.5 Hz,H-2′),6.80 (1H,d,J=8.2 Hz,H-3″),6.76 (1H,dd,J=8.2,2.0 Hz,H-6′),6.72 (1H,d,J=8.2 Hz,H-5′),4.75 (1H,dd,J=8.7,5.2 Hz,H-2),4.25 (1H,dd,J=10.6,8.9 Hz,H-1b),3.86(3H,s,5″-OCH3),3.82 (3H,s,3′-OCH3),3.71(1H,dd,J=10.6,5.1 Hz,H-1a);13C-NMR (125 MHz,CD3OD) δ:65.5 (C-1),129.8 (C-1′),130.4 (C-1″),56.3 (C-2),112.7 (C-2′),153.1(C-2″),199.6 (C-3),149.3 (C-3′),115.7 (C-3″),147.0 (C-4′),125.2 (C-4″),116.4 (C-5′),148.9 (C-5″),122.2 (C-6′),112.5 (C-6″),56.4(3′-OCH3),56.3 (5″-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻[12]基本一致,故鑒定為2-(4-羥基-3-甲氧基)-3-(2-羥基-5-甲氧基)-3-氧-1-丙醇。
化合物5:無色針狀結(jié)晶,易溶于氯仿,ESIMS m/z:445.2 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,CDCl3) δ:7.71 (2H,d,J=7.0 Hz,H-2′),7.53(1H,t,J=7.2 Hz,H-4′),7.44 (2H,t,J=7.4 Hz,H-3′),7.26 (5H,m,H-2?~6?),7.15 (2H,m,H-3″,4″),6.76 (1H,d,J=7.6 Hz,H-β),5.99 (1H,d,J=8.7 Hz,H-α),4.77 (1H,m,H-3),4.34 (1H,m,H-1),3.93 (1H,dd,J=11.3,4.6 Hz,H-2a),3.82 (1H,dd,J=11.3,4.0 Hz,H-2b),3.24 (1H,dd,J=13.9,6.0 Hz,H-8a),3.06 (1H,dd,J=13.5,8.3 Hz,H-8b),2.75(2H,m,H-9),2.02 (3H,s,H-7);13C-NMR(125 MHz,CDCl3) δ:49.4 (C-1),64.6 (C-2),55.0 (C-3),170.2 (C-4),167.1 (C-5),170.8(C-6),20.8 (C-7),38.4 (C-8),37.4 (C-9),133.6 (C-1′),127.1 (C-2′),128.7 (C-3′),131.9(C-4′),136.6 (C-1″),129.1 (C-2″),128.6 (C-3″),126.8 (C-4″),136.6 (C-1?),129.3 (C-2?),128.8 (C-3?),127.2 (H-4?)。以上數(shù)據(jù)與文獻[13]基本一致,故鑒定為金色酰胺醇乙酸酯。
化合物6:淡黃色針狀結(jié)晶,易溶于甲醇,ESI-MS m/z:137.0 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz,CD3OD) δ:7.77 (2H,d,J=8.5 Hz,H-2,6),6.91 (2H,d,J=8.6 Hz,H-3,5);13C-NMR (125 MHz,CD3OD) δ:122.9 (C-1),131.7 (C-2,6),115.2.(C-3,5),163.7 (C-4),169.1 (-COOH)。以上數(shù)據(jù)與文獻[14]基本一致,故鑒定為對羥基苯甲酸。
化合物7:白色粉末,易溶于甲醇,ESI-MS m/z:199.1 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,CD3OD) δ:7.32 (2H,s,H-2,6),3.88 (6H,s,3,5-OCH3);13C-NMR (125 MHz,CD3OD) δ:120.5 (C-1),106.9 (C-2,6),147.4 (C-3,5),140.3 (C-4),168.6 (-COOH),55.4 (3,5-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻[15]基本一致,故鑒定為丁香酸。
化合物8:白色粉末,易溶于甲醇,ESI-MS m/z:123.0 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,CD3OD) δ:9.76 (1H,s,-CHO),7.77 (2H,d,J=8.5 Hz,H-2,6),6.91 (2H,d,J=8.7 Hz,H-3,5);13C-NMR (125 MHz,CD3OD) δ:130.1 (C-1),132.6 (C-2,6),116.4 (C-3,5),161.8 (C-4),191.1 (-CHO)。以上數(shù)據(jù)與文獻[16]基本一致,故鑒定為對羥基苯甲醛。
化合物9:白色針狀結(jié)晶,易溶于甲醇,ESIMS m/z:227.1 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,CD3OD) δ:7.31 (2H,s,H-3,5),3.95 (2H,m,H-9),3.90 (6H,s,2,6-OCH3),3.18 (2H,m,H-8);13C-NMR (100 MHz,CD3OD) δ:129.2 (C-1),149.0 (C-2,6),107.3 (C-3,5),142.6 (C-4),199.7 (C-7),41.7 (C-8),58.9 (C-9),56.9(2,6-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻[17]基本一致,故鑒定為3-羥基-1-(4-羥基-3,5-二甲氧苯基)-1-丙酮。
化合物10:淡黃色油狀物,易溶于甲醇,ESIMS m/z:137.1 [M-H]-。1H-NMR (400 MHz,CD3OD) δ:7.03 (2H,d,J=8.5 Hz,H-2,6),6.70 (2H,d,J=8.5 Hz,H-3,5),3.68 (2H,t,J=7.1 Hz,H-8),2.71 (2H,t,J=7.1 Hz,H-7);13C-NMR (125 MHz,CD3OD) δ:130.9 (C-1),130.7 (C-2,6),115.9 (C-3,5),155.8 (C-4),39.0 (C-7),63.9 (C-8)。以上數(shù)據(jù)與文獻[18]基本一致,故鑒定為對羥基苯乙醇。
化合物11:白色針狀結(jié)晶,易溶于甲醇,ESIMS m/z:243.1 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,CD3OD) δ:7.35 (2H,d,J=3.9 Hz,H-2′,6′),5.14 (1H,d,J=3.8 Hz,H-2),3.75 (1H,m,H-3b);13C-NMR (125 MHz,CD3OD) δ:199.6 (C-1),75.5 (C-2),66.3 (C-3),107.7 (C-2′,6′),149.2 (C-3′,5′),56.9 (3′,5′-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻[19]基本一致,故鑒定為2,3-二羥基-1-(4-羥基-3,5-二甲氧苯基)-1-丙酮。
化合物12:黃色針狀結(jié)晶,微溶于甲醇、丙酮,ESI-MS m/z:347.1 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz,CDCl3) δ:12.76 (1H,s,5-OH),7.88 (2H,d,J=8 .9 Hz,H-2′,6′),7.03 (2H,d,J=8.7 Hz,H-3′,5′),6.58 (1H,s,H-3),4.03 (3H,s,6-OCH3),4.01 (3H,s,8-OCH3),3.89 (3H,s,4′-OCH3);13C-NMR (125 MHz,CDCl3) δ:163.8(C-2),103.7 (C-3),183.0 (C-4),162.7 (C-4′),55.6 (4′-OCH3),148.4 (C-5),130.7 (C-6),61.9(6-OCH3),148.8 (C-7),128.1 (C-8),61.0 (8-OCH3)145.8 (C-9),104.6 (C-10),123.5 (C-1′),127.4 (C-2′,6′),114.6 (C-3′,5′)。以上數(shù)據(jù)與文獻[20]一致,故鑒定為5,7-二羥基-4′,6,8-三甲氧基黃酮。
采用MTT法[7]測定化合物6、8分別對8種腫瘤細胞株,包括Cal27、SCC-4、SCC-9、HSC-3 4種口腔癌細胞株、A549、H460 2種肺癌細胞株以及HT29、Colo205 2種結(jié)腸癌細胞株(臺灣中國醫(yī)藥大學附設醫(yī)院提供)的細胞存活率。將化合物6、8分別制備成0、1、10、20 μmol/L的濃度作為加藥組,同時采用紫杉醇 (0、0.1、0.5、1 μmol/L)作陽性對照藥,同時設置空白對照組,先將癌細胞(10 000/孔)分別接種于96孔板,每孔100 μL,加入上述不同濃度化合物6、8,以及陽性對照藥組,孵育20 h后,加入5 mg/mL每孔的MTT 10 μL,繼續(xù)培養(yǎng)4 h后棄去上清液,每孔再加入100 μL DMSO溶解,490 nm測定吸光度。腫瘤細胞存活率是加藥組與空白組比較,細胞存活率=(OD加藥組)/ (OD空白組)×100%,抑制率=(1-存活率)×100%,IC50由抑制率通過Graphpad軟件進行擬合計算所得?;衔?、8分別對8種腫瘤細胞株的IC50值見表1,結(jié)果表明化合物6、8對腫瘤細胞具有一定的抑制作用。
表1 各化合物抗腫瘤細胞IC50值(,μmol/L)Tab.1 IC50values of various compounds on cancer cells (,μmol/L)
表1 各化合物抗腫瘤細胞IC50值(,μmol/L)Tab.1 IC50values of various compounds on cancer cells (,μmol/L)
氈毛馬蘭為菊科馬蘭屬草本植物,關于其研究報道較少。本課題組多年從事馬蘭屬植物的相關研究,前期研究結(jié)果表明酚性成分是其重要的一類成分。本研究從中分離鑒定了12個酚性化合物,且所有化合物均為首次從該植物中分離得到,其中,阿魏酸具有降血脂、抗氧化、抗菌消炎、抗突變、防癌等作用[21]。丁香酸具有抗鼻咽癌CNE-1細胞株和CNE-2細胞株活性[22]??鼓[瘤活性實驗結(jié)果顯示化合物6、8對8種腫瘤細胞有抑制其生長活性的作用,以期為氈毛馬蘭藥效物質(zhì)基礎的深入研究提供參考。