白巖松,池 軍,張玲霞,馮慶梅,代麗萍*,王智民
1河南中醫(yī)藥大學藥學院;2河南中醫(yī)藥大學中醫(yī)藥科學院;3河南省豫產道地藥材綜合開發(fā)利用工程技術研究中心;4鄭州市豫產食藥物質研發(fā)工程研究中心,鄭州450046;5中國中醫(yī)科學院中藥研究所,北京100700
丁香茄Calonyctionmuricatum(Linn.) G.Don為旋花科(Convolvulaceae)月光花屬一年生粗壯纏繞草本,又名金絲指葫蘆。廣泛分布于我國云南、河南、湖南、湖北等地。丁香茄始載于《救荒本草》,味苦,性寒,具有瀉下、解毒的功效[1]。全株可入藥,民間廣泛用于治療風火牙痛、乳腺炎、關節(jié)炎等疾病。鮮葉外敷患處,治療風火牙痛,幾分鐘即可止痛。迄今為止,未見丁香茄葉化學成分研究的相關報道,僅見少數(shù)天茄子(丁香茄種子)化學成分的報道,從中分離鑒定了生物堿類、樹脂糖苷類、苯丙素類等30個化合物[2-4]。為明確丁香茄葉的化學信息,發(fā)現(xiàn)丁香茄葉中結構新穎、活性強的抗炎鎮(zhèn)痛先導化合物或候選藥物,本研究基于脂多糖(LPS)誘導的小鼠巨噬細胞(RAW 264.7)為生物活性導向模型首次研究了丁香茄葉乙酸乙酯部位的化學成分,以期發(fā)現(xiàn)丁香茄葉中的抗炎活性成分,為其臨床應用及資源的合理開發(fā)利用提供理論支撐。
Bruker AV-500型核磁共振儀(德國Bruker公司);Waters e2695型高效液相色譜儀,2998PDA型紫外檢測器(美國Waters公司);Dinoex UltiMate 3000-LTQ orbitrap液質聯(lián)用儀(美國賽默飛公司);Applied Photophysics Chirascan V100圓二色光譜儀(英國Applied Photophysics公司);QBH LC 52型半制備液相(北京清博華公司);BT25s精密天平(德國賽多利斯公司);CO2培養(yǎng)箱(美國賽默飛公司);酶標儀(美國賽默飛公司);薄層色譜硅膠(GF254)和柱色譜硅膠(青島海洋化工公司);ODS(30~50 μm,日本YMC公司);MCI(日本三棱公司);Toyopearl HW-40C(北京慧德易科技公司);Agela FLash柱(天津博納艾杰爾公司);ChromCore ODS-C18半制備型色譜柱(10 mm×250 mm,5 μm,蘇州納譜分析公司);氘代試劑(上海麥克林公司);噻唑藍(MTT)和脂多糖(LPS)購買于美國Sigma-Aldrich公司,胎牛血清(FBS)和DEME培養(yǎng)基(美國Gibco公司),NO檢測試劑盒(上海碧云天生物科技有限公司)。實驗所用試劑均為分析純(天津富宇公司)和色譜純(美國TEDIA公司)。
丁香茄葉于2019年6月采自河南省商丘市民權縣,經河南中醫(yī)藥大學藥學院代麗萍教授鑒定為旋花科月光花屬植物丁香茄Calonyctionmuricatum(Linn.) G.Don的葉。樣品(NO.2019-0613)存放于河南省豫產道地藥材綜合開發(fā)利用工程技術研究中心。
丁香茄干燥葉(17.0 kg),粉碎,用10倍量70%乙醇冷凝回流提取2次,每次2 h。合并提取液,減壓濃縮得粗浸膏(約1.8 kg)。將粗浸膏用水分散,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,減壓回收溶劑,得到石油醚部位123.0 g,乙酸乙酯部位810.0 g,正丁醇部位375.0 g,水部位380.0 g。
分別以LPS誘導的小鼠巨噬細胞(RAW 264.7)作為抗炎活性篩選模型,對萃取部位進行活性篩選,取抗炎活性較好的乙酸乙酯萃取部位(800.0 g)經硅膠柱色譜(100~200目),用二氯甲烷-甲醇(1∶0→0∶1)梯度洗脫得到7個流分Fr.A~G。Fr.B(160.0 g)經硅膠柱色譜(200~300目),用石油醚-乙酸乙酯(1∶0→5∶1)梯度洗脫得到7個流分Fr.B-1~B-7。其中Fr.B-2析出化合物7(50.0 mg),F(xiàn)r.B-5析出化合物14(20.0 mg)。Fr.B-5剩余母液(13.0 g)經MCI柱層析,用甲醇-水(30%→100%)梯度洗脫得到7個流分Fr.B-5-A~B-5-G。Fr.B-5-C(100.0 mg)經半制備型HPLC(ChromCore ODS-C18,23%乙腈-水,3 mL/min)得到化合物13(tR= 40.21 min,77.0 mg)。Fr.B-5-E(1.0 g)經反相Flash柱色譜,用乙腈-水(43%→50%)梯度洗脫得到11個流分Fr.B-5-E-1~B-5-E-11。Fr.B-5-E-3(48.7 mg)經半制備型HPLC(45%乙腈-0.1%甲酸水)分別得到化合物1(tR= 30.20 min,6.8 mg)、化合物4(tR= 37.21 min,10.0 mg)、化合物15(tR= 40.30 min,15.5 mg)。Fr.B-5-E-8(65.3 mg)經半制備型HPLC(45%乙腈-0.1%甲酸水)純化得到化合物2(tR= 45.42 min,13.1 mg)。Fr.B-5-E-10(175.2 mg)經半制備型HPLC(45%乙腈-0.1%甲酸水)得到化合物5(tR= 52.25 min,7.0 mg)。Fr.B-5-E-11(157.0 mg)經半制備型HPLC(70%甲醇-0.1%甲酸水)分別得到化合物3(tR= 50.23 min,10.5 mg)、化合物6(tR= 52.31 min,3.1 mg)。
Fr.D(178 g)經硅膠柱色譜(200~300目),用二氯甲烷-甲醇(1∶0→0∶1)梯度洗脫得到7個流分Fr.D-1~D-7。Fr.D-6(40.0 g)經HW-40C柱色譜,用二氯甲烷-甲醇(1∶1)洗脫得到4個流分Fr.D-6-A~D-6-D。Fr.D-6-D(20.0g)經反相Flash柱色譜,用乙腈-水(5%→18%)梯度洗脫得到5個流分Fr.D-6-D-1~D-6-D-5。Fr.D-6-D-3(182.4 mg)經半制備型HPLC(14%乙腈-水)純化得到化合物12(tR= 50.30 min,15.9 mg),F(xiàn)r.D-6-D-4(100.0 mg)經半制備型HPLC(14%乙腈-水)分別得到化合物8(tR= 30.25 min,7.0 mg)、化合物9(tR= 32.50 min,8.7 mg)、化合物10(tR= 45.20 min,10.1 mg)、化合物11(tR= 46.30 min,10.8 mg)。
1.3.1 細胞活力實驗
取處于對數(shù)生長期的小鼠巨噬細胞(RAW 264.7)細胞,按1×105個/mL濃度稀釋,細胞稀釋液加至96孔細胞培養(yǎng)板中,每孔加入100 μL細胞懸液。用含10% FBS的DMEM培養(yǎng)基于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后棄培養(yǎng)基,分別加入不同濃度的待測樣品,繼續(xù)培養(yǎng)24 h,每組設3個復孔,MTT法測定細胞存活率。
1.3.2 抗炎活性篩選
本研究采用脂多糖(LPS)誘導的小鼠巨噬細胞(RAW 264.7)細胞炎癥篩選模型,對萃取部位和單體化合物進行活性篩選,取處于對數(shù)生長期的RAW 264.7細胞,按1×105個/mL濃度稀釋,細胞稀釋液加至96孔細胞培養(yǎng)板中,每孔加入100 μL細胞懸液。隨后,在37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,給藥組分別加入不同濃度的待測樣品,再加入終濃度為1 μg/mL的LPS進行刺激,同時設置空白對照組(培養(yǎng)液)、模型組(LPS+培養(yǎng)液)和陽性對照組(地塞米松+LPS+培養(yǎng)液),每組設3個復孔。小鼠巨噬細胞RAW 264.7在37 ℃、5% CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h后,后吸取培養(yǎng)液上清液100 μL轉移到酶標板中,按照NO試劑盒說明書步驟,用酶標儀在540 nm下測定OD值,計算化合物對NO釋放的抑制率。
圖1 化合物1~15的化學結構Fig.1 The chemical structures of compounds 1-15
化合物2無色油狀物(甲醇);HR-ESI-MS:m/z293.211 6 [M - H]-(calcd for C18H29O3,293.211 7);ECD(MeOH):λ(Δε)229(- 0.07)。1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.52(1H,dd,J= 15.2,11.0 Hz,H-14),5.96(1H,dd,J= 11.8,9.9 Hz,H-13),5.62(1H,dd,J= 15.2,6.7 Hz,H-15),5.30~5.41(3H,m,H-9,10,12),3.99(1H,q,J= 6.5 Hz,H-16),2.91(2H,q,J= 6.8 Hz,H-11),2.25(2H,t,J= 7.4 Hz,H-2),2.06(2H,q,J= 7.0 Hz,H-8),0.89(3H,t,J= 7.5 Hz,H-18);13C NMR(125 MHz,CD3OD)δ:177.6(C-1),137.5(C-15),131.5(C-9),130.9(C-12),129.2(C-13),128.4(C-10),126.4(C-14),74.7(C-16),35.1(C-2),31.2(C-17),30.7(C-4),30.3(C-7),30.2(C-6),30.2(C-5),28.1(C-8),27.0(C-11),26.1(C-3),10.2(C-18)。以上數(shù)據與文獻[6]報道一致,鑒定化合物為(9Z,12Z,14E,16R)-16-hydroxyoc tadeca-9,12,14-trienoic acid。
化合物7白色粉末;1H NMR(500 MHZ,CDCl3)δ:3.64(2H,t,J= 6.6 Hz,H-1),1.57(2H,m,H-2),1.22~1.39(18H,s,H-3~11),0.88(3H,t,J= 6.8 Hz,H-12);13C NMR(125 MHZ,CDCl3)δ:63.3(C-1),33.0(C-2),32.1(C-3),29.9(C-4),29.8(C-5),29.8(C-6),29.8(C-7),29.6(C-8),29.5(C-9),25.9(C-10),22.9(C-11),14.3(C-12)。以上數(shù)據與文獻[11]報道一致,鑒定化合物為1-十二烷醇。
化合物8黃色粉末;HR-ESI-MS:m/z447.091 8 [M - H]-(calcd for C21H19O11,447.092 7)。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:8.06(2H,d,J= 8.8 Hz,H-2′,6′),6.85(2H,d,J= 8.7 Hz,H-3′,5′),6.42(1H,s,H-8),6.19(1H,s,H-6),5.38(1H,d,J= 7.7 Hz,H-1′′);13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:177.6(C-4),164.5(C-7),161.3(C-5),160.0(C-4′),156.5(C-2),156.4(C-9),133.3(C-3),131.1(C-2′,6′),120.9(C-1′),115.2(C-3′,5′),103.9(C-10),101.8(C-1′′),98.9(C-6),93.8(C-8),75.8(C-5′′),73.2(C-3′′),71.3(C-2′′),68.0(C-4′′),60.3(C-6′′)。以上數(shù)據與文獻[12]報道一致,鑒定化合物為山柰酚-3-O-半乳糖苷。
化合物9黃色粉末;HR-ESI-MS:m/z477.102 7 [M - H]-(calcd for C22H21O12,477.103 3)。1H NMR(500 MHZ,DMSO-d6)δ:8.06(2H,d,J= 8.9 Hz,H-2′,6′),6.85(2H,d,J= 9.0 Hz,H-3′,5′),6.53(1H,s,H-8),5.40(1H,d,J= 7.7Hz,H-1′′),3.75(3H,d,J= 2.4 Hz,6-OMe);13C NMR(125 MHZ,DMSO-d6)δ:177.7(C-4),160.0(C-2),157.6(C-4′),156.4(C-9),152.4(C-5),151.6(C-7),132.9(C-3),131.3(C-6),131.0(C-2′,6′),120.9(C-1′),115.1(C-3′,5′),104.3(C-10),101.6(C-1′′),94.0(C-8),75.8(C-5′′),73.1(C-3′′),71.2(C-2′′),67.9(C-4′′),60.2(C-6′′),60.0(6-OMe)。以上數(shù)據與文獻[13]報道一致,鑒定化合物為6-methoxykaempferol-3-O-galactoside。
化合物10黃色粉末;HR-ESI-MS:m/z447.092 3 [M - H]-(calcd for C21H19O11,447.092 7)。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:8.03(2H,d,J= 8.6 Hz,H-2′,6′),6.88(2H,d,J= 8.6 Hz,H-3′,5′),6.40(1H,s,H-8),6.18(1H,s,H-6),5.44(1H,d,J= 7.5 Hz,H-1′′);13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:177.4(C-4),165.1(C-7),161.3(C-5),160.0(C-4′),156.5(C-2),156.2(C-9),133.2(C-3),131.0(C-2′,6′),121.0(C-1′),115.2(C-3′,5′),103.8(C-10),101.0(C-1′′),99.0(C-6),93.9(C-8),77.6(C-3′′),76.5(C-5′′),74.3(C-2′′),70.0(C-4′′),60.9(C-6′′)。以上數(shù)據與文獻[14]報道一致,鑒定化合物為紫云英苷。
化合物11黃色粉末;HR-ESI-MS:m/z477.102 8 [M - H]-(calcd for C21H21O12,477.103 3)。1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:8.03(2H,d,J= 8.9Hz,H-2′,6′),6.88(2H,d,J= 8.9 Hz,H-3′,5′),6.51(1H,s,H-8),5.45(1H,d,J= 7.5 Hz,H-1′′),3.75(3H,s,6-OMe);13C NMR(125 MHz,DMSO-d6)δ:177.6(C-4),160.0(C-2),158.3(C-4′),156.2(C-9),152.3(C-5),151.7(C-7),132.8(C-3),131.5(C-6),130.9(C-2′,6′),121.0(C-1′),115.1(C-3′,5′),104.1(C-10),100.9(C-1′′),94.0(C-8),77.5(C-3′′),76.4(C-5′′),74.2(C-2′′),69.9(C-4′′),60.9(C-6′′),60.0(6-OMe)。以上數(shù)據與文獻[15]報道一致,鑒定化合物為6-methoxykaempferol-3-O-glucoside。
化合物13白色粉末;分子式C11H12O4。1H NMR(500 MHZ,CD3OD)δ:7.54(1H,d,J= 15.9 Hz,H-7),7.04(1H,d,J= 1.8 Hz,H-2),6.94(1H,d,J= 1.7 Hz,H-6),6.78(1H,d,J= 8.2 Hz,H-5),6.25(1H,d,J= 15.9 Hz,H-8),4.22(2H,q,J= 7.1 Hz,H-1′),1.32(3H,t,J= 7.1 Hz,H-2′);13C NMR(125 MHZ,CD3OD)δ:169.3(C-9),149.5(C-3),146.8(C-7),146.7(C-4),127.7(C-1),122.9(C-6),116.5(C-5),115.2(C-8),115.1(C-2),61.4(C-1′),14.6(C-2′)。以上數(shù)據與文獻[17]報道一致,鑒定化合物為咖啡酸乙酯。
化合物14白色粉末;分子式C6H6O3。1H NMR(500 MHZ,CDCl3)δ:7.71(1H,d,J= 5.5 Hz,H-5),6.43(1H,d,J= 5.5 Hz,H-6),2.37(3H,s,H-1);13C NMR(125 MHZ,CDCl3)δ:173.0(C-4),154.4(C-6),149.1(C-2),143.3(C-3),113.1(C-5),14.5(C-1)。以上數(shù)據與文獻[18]報道對照基本一致,鑒定化合物為麥芽酚。
2.2.1 RAW 264.7細胞活力
采用MTT實驗檢測不同濃度萃取部位或單體對RAW 264.7細胞活力的影響,結果見表1。不同萃取部位,包括石油醚、乙酸乙酯、正丁醇及水部位濃度,分別在不高于100、25、50、25 μg/mL的濃度下,沒有明顯細胞毒性(細胞活力≥90%);單體化合物1、3、4、5分別在不高于100 μM的濃度下,均沒有明顯細胞毒性(細胞活力≥90%)。
表1 不同給藥組對RAW 264.7細胞活力影響
2.2.2 抑制NO釋放活性
評價不同給藥組抑制RAW 264.7細胞釋放NO水平,結果見表2。乙酸乙酯部位顯示出較強的抑制NO釋放作用,在25 μg/mL濃度下其抑制率達28.24%±1.80%;化合物1、3、4、5均顯示一定的抗炎活性,其中1和5抑制NO釋放較為顯著,其IC50值分別為1.17±0.51、0.97±0.89 μM。
表2 不同給藥組對LPS誘導的RAW 264.7細胞NO水平影響
丁香茄葉外敷治療風火牙痛具有悠久的應用歷史,且療效確切。但其物質基礎不明確。體外活性篩選結果表明,丁香茄葉乙酸乙酯部位具有較好的抗炎活性。因此,本研究重點對丁香茄葉乙酸乙酯部位的化學成分進行了系統(tǒng)研究,從中分離鑒定了15個化合物,包括十八元不飽和脂肪酸類、黃酮苷類、有機酸類等。其中14個化合物(1~12、14、15)均為首次從該屬植物中分離得到。單體化合物的體外活性篩選結果表明,化合物1、3、4、5均具有較好的抗炎活性,其中化合物1和5的抗炎活性較為顯著。本研究為該植物在抗炎活性方面的研究奠定了基礎,豐富了丁香茄葉的化學信息。