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驱虫斑鸠菊抗肿瘤化学成分的初步研究



全 文 :2011 年 12 月 第 13 卷 第 12 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Dec. 2011 Vol. 13 No. 12
化 学
[通讯作者] * 徐建国,E-mail:xjg0991@ 126. com
驱虫斑鸠菊抗肿瘤化学成分的初步研究
孙力1,李红健1,于鲁海1,尚靖3,吴立军4,徐建国2*
(1. 新疆维吾尔自治区人民医院药学部,新疆 乌鲁木齐 830001;2. 新疆维吾尔自治区
医疗机构药品采购中心,新疆 乌鲁木齐 830001;3. 中国药科大学,江苏 南京 210038;
4. 沈阳药科大学,辽宁 沈阳 110016)
[摘要] 目的:分离筛选驱虫斑鸠菊中具有抗肿瘤活性的化学成分。方法:利用生物活性追踪的方式,采用
溶剂法、高速逆流色谱技术及柱色谱法对驱虫斑鸠菊成熟果实进行抗肿瘤化学成分的分离筛选。结果:分离并确定
了 4 个化合物的结构,分别为紫铆素、紫铆查尔酮、5,6,7,4-四羟基黄酮、圣草酚,其中化合物圣草酚为从该
植物中首次分离获得;同时经 MTT法测定,紫铆素和紫铆查尔酮对黑色素瘤细胞株(B16、A375)均有抑制作用,
且 IC50值小于 10 μg·mL
-1。结论:本文结果为进一步探讨驱虫斑鸠菊药材在抗肿瘤方面的作用提供了依据。
[关键词] 驱虫斑鸠菊;化学成分;肿瘤细胞
驱虫斑鸠菊 Vernonia anthelmintica Willd. 为菊科
斑鸠菊属 1 年生草本植物,主要分布于印度、巴基
斯坦及中国的新疆等地,在维吾尔民间沿用已久,
积累了大量的临床使用经验,维吾尔语称 “阿特力
拉力”、“卡力孜力”、“卡力孜然”,其药用部位为
驱虫斑鸠菊成熟果实,在《维吾尔药材标准》
(1993)、《中华人民共和国卫生部药品标准—维吾
尔药分册》(1997)有收载。
有文献报道[1-3],驱虫斑鸠菊及其所属植物在抗
肿瘤方面有一定作用,但尚未有较系统的研究。为
促进该药材的开发利用,本文对其所含化学成分及
其抗肿瘤活性进行了初步研究。
1 提取分离
1. 1 仪器、试剂与材料
TB-300 高速逆流色谱仪(上海同田生化) ,W-
201 型恒温水浴锅(上海申生科技有限公司) ;R 系
列旋转蒸发仪(上海申生科技有限公司) ;Bruker-
ARX-300 型核磁共振波谱仪(TMS 为内标)。高效液
相色谱所用甲醇为色谱纯(美国 Tedia 公司) ,其余
试剂均为分析纯;Sephadex LH-20[安法玛西亚生物
技术(上海)有限公司],硅胶(160 ~ 200 目,200
~ 300 目)、硅胶 H(薄层色谱用 10 ~ 40 μm)均为
青岛海洋化工有限公司生产。
药材产自新疆阿克苏地区,经北京大学药学院
艾铁民教授鉴定为菊科斑鸠菊属植物驱虫斑鸠菊
Vernonia anthelmintica的成熟果实。
1. 2 提取分离
取驱虫斑鸠菊成熟果实适量,石油醚脱脂后,
用适量丙酮提取,挥干提取部位溶媒,甲醇溶解,
用硅藻土吸附后,用适量三氯甲烷回流提取,提取
部位采用高速逆流色谱法[4],以 1,2-二氯乙烷 -
甲醇 -水 -乙腈(4 ∶ 1. 1 ∶ 2 ∶ 0. 25)为溶剂系统进行
分离,得 A、B、C、D、E 5 个部分。B 部位经
Sephadex LH-20 柱色谱,以 50 % ~ 70 %的甲醇水
溶液为洗脱剂,得 A2;C部位经 Sephadex LH-20 柱
色谱,以 40 % ~ 80 %的甲醇水溶液为洗脱剂,得
A5-1;D部位收集后放置有淡黄色粉末析出,即为
A3;E 部位经制备硅胶薄层色谱分离,再经
Sephadex LH-20 柱色谱,以 50 % ~ 60 %的甲醇水
溶液洗脱,得 A1。
1. 3 化合物实验数据
1. 3. 1 化合物 A1(紫铆素 butin)[5] 白色针状结晶,
mp 220 ~ 221 ℃ (甲醇) ,盐酸 - 镁粉反应阳性,
2 % NaBH4 异丙醇试剂呈阳性反应。[α]
22-22. 0(c
0. 1,MeOH) ;1H-NMR(CD3OD,300 MHz) δ ∶ 5. 31
(1H,dd, J = 12. 8,3. 0 Hz,H-2) ,2. 99 (1H,
dd,J = 16. 9,12. 8 Hz,H-3) ,2. 68(1H,dd,J =
16. 9,3. 0 Hz,H-3),6. 35(1H,d,J =2. 2 Hz,H-8),
6. 48(1H,dd,J =7. 8,2. 2 Hz,H-6),7. 71(1H,dd,
J = 7. 8 Hz,H-5) ,6,78 (1H, s,H-2) ,6. 92
·62·
DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2011.12.012
2011 年 12 月 第 13 卷 第 12 期 中国现代中药 Modern Chinese Medicine Dec. 2011 Vol. 13 No. 12
(1H, s, H-5) ,6. 78 (1H, sH-6) ;13 C-NMR
(CD3OD,150 MHz) :δ 81. 0(C-2) ,45. 0(C-3) ,
193. 5(C-4) ,129. 8 (C-5) ,111. 7 (C-6) ,165. 7
(C-7) ,103. 8(C-8) ,165. 5(C-9) ,115. 0(C-10) ,
121. 8(C-1) ,113. 5(C-2) ,145. 9(C-3) ,149. 7
(C-4) ,116. 0(C-5) ,119. 0(C-6)。
1. 3. 2 化合物 A2(紫铆查尔酮;2,4,3,4-四羟基
查尔酮,butein)[6-7] 黄色针状结晶,mp 213 ~ 215
℃(甲醇) ;1H-NMR(DMSO-d6,600 MHz) :δ7. 25
(1H,d,J = 1. 7 Hz,H-2) ,6. 80(1H,d,J = 8. 1
Hz,H-5) ,7. 18(1H,dd,J = 8. 1,1. 7 Hz,H-6) ,
9-10 (1H, br. s,3,4-OH) ,13. 54 (1H, s,2-
OH) ,10-11(1H,brs,4-OH) ,6. 26(1H,d,J =
2. 1 Hz,H-3) ,6. 39(1H,dd,J = 8. 8,2. 1 Hz,
H-5) ,8. 11 (1H, d, J = 8. 8 Hz,H-6) ,7. 64
(2H,s,H-α,β) ;13C-NMR(DMSO-d6,150 MHz) :
δ126. 3 (C-1) ,115. 8(C-2) ,145. 6(C-3) ,148. 9
(C-4) ,115. 9(C-5) ,122. 4 (C-6) ,117. 4(C-α) ,
144. 7 (C-β) ,113. 1(C-1) ,165. 7(C-2) ,102. 6
(C-3) ,164. 9 (C-4) ,108. 1 (C-5) ,132. 8
(C-6)。
1. 3. 3 化 合 物 A3 (5, 6, 7, 4-四 羟 基 黄 酮,
scutillarein;aglycone)[6] 淡黄色粉末,mp > 300 ℃,
盐酸 - 镁粉反应阳性;1H-NMR (DMSO-d6,300
MHz) :δ 6. 56(1H,s,H-3) ,6. 71(1H,s,H-8) ,
7. 89(1H,m,H-2) ,6. 91(1H,m,H-3) ,6. 91
(1H, m, H-5) ,7. 89 (1H, m, H-6) ,9. 96
(br. s, 4-OH) ,12. 77 (1H, s, 5-OH) ,9. 96
(br. s,6,7-OH) ;13 C-NMR (DMSO-d6,150 MHz) :
δ 163. 5 (C-2) ,102. 3(C-3) ,182. 0(C-4) ,147. 1
(C-5) ,129. 2(C-6) ,149. 7(C-7) ,93. 9(C-8) ,
153. 3 (C-9) ,104. 0(C-10) ,121. 5(C-1) ,128. 3
(C-2) ,116. 0(C-3) ,161. 0(C-4) ,116. 0(C-5) ,
128. 3(C-6)。
1. 3. 4 化合物 A5-1(5,7,3,4-四羟基二氢黄酮,
圣草酚)[8-9] 白色粉末,盐酸 -镁粉反应阳性,2 %
NaBH4 异 丙 醇 显 色 阳 性;
1H-NMR (DMSO-d6,
300 MHz) :δ 5. 37 (1H,dd, J = 12. 6,3. 0 Hz,
H-2) ,3. 17(1H,m,H-3) ,2. 68(1H,dd,J =
17. 1,3. 0 Hz,H-3) ,12. 13(1H,s,H-5) ,5. 87
(1H,s,H-6,8) ,6. 74(1H,s,H-2,6) ,6. 87
(1H, s,H-5) ,9. 02 (1H,br. s,3-OH) ,9. 02
(1H, br. s, 4-OH) ,12. 13 (1H, s, 5-OH) ;
13C-NMR(DMSO-d6,150 MHz) :δ 42. 1 (C-3) ,
78. 5 (C-2) ,196. 3(C-4) ,162. 9(C-5) ,95. 8(C-
6) ,166. 7(C-7) ,95. 0(C-8) ,163. 5(C-9) ,103
(C-10) ,129. 5(C-1) ,114. 4(C-2) ,145. 2(C-
3) ,145. 7(C-4) ,115. 4(C-5) ,117. 9(C-6)。
该化合物为从该植物中首次分离获得。
2 驱虫斑鸠菊中单体化合物抗肿瘤活性的初步研究
2. 1 试样
紫铆素(A1)和紫铆查尔酮(A2)。
2. 2 受试药物的配制
紫铆素:取紫铆素约 5. 5 mg,精密称定,加入
1640 液 5 mL,超声溶解,即得母液。分别把母液稀
释成浓度为 100,80,40,20,10,1 μg·mL -1工
作液,备用。
紫铆查尔酮:取紫铆查尔酮约 2 mg,精密称
定,加入 1640 液 2 mL,超声溶解,即得母液。分
别把母液稀释成浓度为 100,80,40,20,10,1 μg
·mL -1工作液,备用。
2. 3 方法
2. 3. 1 细胞培养 根据肿瘤细胞不同特点选择相应
的培养基;人恶性黑色素瘤细胞株 A375、小鼠黑色
素瘤细胞 B16 均贴壁培养于 RPMI 1640 培养基(含
10 %新生小牛血清) ,置 37 ℃、5 % CO2 的饱和湿
度培养箱中培养,每一次实验均取自同一传代细胞。
2. 3. 2 紫铆素和紫铆查尔酮体外抗肿瘤活性的筛选
2. 3. 2. 1 MTT 比色法测定紫铆素和紫铆查尔酮对两
种肿瘤细胞生长的影响 取培养 4 ~ 5 d 的对数生长
期细胞,用 0. 25 %胰蛋白酶(含 EDTA 0. 02 %)消
化单层培养细胞,消化后配成 5 × 104 个·mL -1的细
胞悬液,接种于 96 孔培养板,每孔加细胞悬液
100 μL,置 37 ℃、5 % CO2 温箱中培养使细胞贴
壁;培养 24 h后加入含紫铆素或紫铆查尔酮的培养
液各 100 μL,各有 5 个浓度组,使终浓度从 1 ~ 100
μg·mL -1(每个浓度设 3 孔,做 3 批) ,空白对照组
加 100 μL培养液,阳性对照为丝裂霉素和五氟尿嘧
啶[10-11];24 h后各孔加入 5. 0 g·L -1的 MTT 50 μL,
培养 4 h后再加入 DMSO 150 μL终止反应,37 ℃振
荡 10 min,使结晶溶解,用酶标仪检测 570 nm波长
的吸光度(OD)值[12-14]。
2. 3. 2. 2 肿瘤细胞生长抑制率计算 根据 MTT 实验
结果,按下式进行计算。
肿瘤细胞生长抑制率(%)=
(对照组 OD值 -用药组 OD值)
对照组 OD值
× 100%
2. 3. 2. 3 样品在体外对肿瘤细胞有杀伤作用的判断
标准 合成化合物或植物提取物纯品的 IC50 <
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10 μg·mL -1,或植物粗提物 IC50 < 20 μg·mL
-1
时,则判断样品在体外对肿瘤细胞有杀伤作用。
2. 4 结果
本实验部分选用了黑色素瘤细胞株(B16、
A375) ,结果紫铆素对 B16、A375 的 IC50分别为
3. 88,3. 54 μg·mL -1,紫铆查尔酮对 B16、A375
的 IC50分别为 4. 15,7. 35 μg·mL
-1。
3 结果与讨论
本文采用溶剂法、高速逆流色谱技术及柱色谱
法等分离手段,结合体外药效筛选的方式对驱虫斑
鸠菊成熟果实进行了抗肿瘤活性成分的分离,分离
获得单体化合物 5 个,根据化合物的理化性质和光
谱数据确定了 4 个化合物的结构,分别为紫铆素、
紫铆查尔酮、5,6,7,4-四羟基黄酮、圣草酚,
其中化合物圣草酚为从该植物中首次分离获得。
本次采用体外细胞培养的方式进行初步筛选,
发现紫铆素和紫铆查尔酮对黑素瘤细胞株(A375、
B16)在体外均有抑制其增殖的作用,且抑制浓度
均小于 10 μg·mL -1,可能具有一定的抗肿瘤活性,
有进一步研究的价值。由于本实验所表现出的该药
材对肿瘤细胞增殖的抑制作用仅仅是从体外实验所
得,还需对其进行进一步的体内抗肿瘤活性及机理
方面相关的研究。
参考文献
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(收稿日期 2011-09-23)
Preliminary Study on Chemical Components in Vernonia anthelmintica
SUN Li1,LI Hong-jian1,YU Lu-hai1,SHANG Jing3,WU Li-jun4,XU Jian-guo2
(1. The Xinjiang Uygur Autonomous Region peoples Hospital,Urumqi 830001,China;2. The Xinjiang Uygur
Autonomous Region Department of health,Urumqi 830001,China;3. China Pharmaceutical
University ,Nanjing 211169,China;4. Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang 110016,China)
[Abstract] Objective:The antitumorous activity components were isolated from Vernonia anthelmintica Willd.Methods:
Vernonia anthelmintica Willd was isolated and studied by means of HSCCC and bioactive screened method. Results:Nine
compounds were obtained and they were elucidated as butin,butein,5,6,7,4-tetrahydroxyflavone,5,7,3,4-
tetrahydroxyflavanone. The 5,7,3,4-tetrahydroxyflavanone was obtained firstly from Vernonia anthelmintica Willd. It was showed
that butin and butein had inhibition of proliferation of cell lines(B16,A375)in vitro. IC50 is smaller than 10 μg·mL
-1.
Conclusion:The study provided the basis for the anti-tumor effect on Vernonia anthelmintica Willd.
[Key words] Vernonia anthelminticaWilld. ;Chemical components;Tumor cell
·82·