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鹰爪花挥发油GC-MS分析及抗肿瘤活性研究



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[责任编辑 邹晓翠]
[收稿日期] 20121227(031)
[基金项目] 国际科技合作项目(S2013ZR0211)
[第一作者] 王燕,硕士,助教,从事天然药物化学研究,Tel:13647570915,E-mail:yanw0123@ 163. com
[通讯作者] * 陈光英,教授,博士,从事天然药物化学研究,Tel:0898-65889422,E-mail:chgying123@ 163. com
鹰爪花挥发油 GC-MS分析及抗肿瘤活性研究
王燕,陈文豪,陈光英* ,宋小平,张大帅,平媛媛
( 海南师范大学省部共建-热带药用植物化学教育部重点实验室,海口 571158)
[摘要] 目的:分析鹰爪花新鲜叶挥发性成分,进行抗肿瘤活性测试,为进一步研究开发鹰爪花提供实验依据。方法:采
用水蒸气蒸馏法制备鹰爪花叶挥发油,并结合 GC-MC 分析化学成分;用 MTT 比色法分别研究鹰爪花叶挥发油抗肿瘤活性。
结果:水蒸气蒸馏法提取鹰爪花新鲜叶挥发油收率为 1. 35%,得到 68 个化合物,鉴定出 53 个;鹰爪花叶挥发油浓度较高时对
肝癌细胞(BEL-7402)具有较好抑制活性,IC50 12. 07 mg·L
-1,对白血病细胞(K-562)、胃癌细胞(SGC-7901)、肺癌细胞(SPCA-
1)的增殖抑制具有中等强度的抑制活性。结论:从鹰爪花叶中提取挥发油并鉴定化学成分主要为烯类、醇类、萜类、醛类和酯
类化合物。
[关键词] 鹰爪花;挥发油;化学成分;活性研究
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)17-0100-04
[doi] 10. 11653 /syfj2013170100
[网络出版地址] http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /11. 3495. R. 20130625. 0944. 002. html
[网络出版时间] 2013-06-25 9:44
GC-MS Analysis and Bioactivity of Essential Oil from Artabotrys hexapetalus
WANG Yan,CHEN Wen-hao,CHEN Guang-ying* ,SONG Xiao-ping,ZHANG Da-shuai,PING Yuan-yuan
(Key Laboratory of Tropical Medicinal Plant Chemistry of Ministry of Education,
Hainan Normal University,Haikou 571158,China)
[Abstract] Objective:To study the chemical constituents and bioactivity of essential oil from Artabotrys
hexapetalus . Method:The essential oil was extracted by hydrodistillation and separated by capillary GC. The
chemical constituents were determined by normalization and were identified by MS. Result: Sixty-eight
chromatographic peaks were detected and 53 compounds were identified,which were 89. 32% of the total essential
oil. The essential oil from A. hexapetalus showed inhibitory activity against staphyococcus aureus rosenbach,
escherichia coli,bacillus subtilis and exhibited higher activity to restrain liver cancer cells (BEL-7402) ,with
IC50 values of 12. 07 mg·L
-1 . Conclusion:Volatile oil has been extracted from A. hexapetalus. and the
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第 19 卷第 17 期
2013 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 17
Sep.,2013
compounds have been identified for the first time,containing many active ingredients. This study provides
experimental evidence for the further research and exploitation of A. hexapetalus.
[Key words] Artabotrys hexapetalus;essential oil;chemical constituents;bioactivity
番荔枝科鹰爪花属 Artabotrys 植物因其富含抗
肿瘤活性成分受到国内外学者的广泛关注,从该属
多种植物的根、茎(皮)、叶和果实的化学成分分离
得到生物碱类[1]、新黄酮类[2]、木脂素类[3]和萜
类[4]等多种类型化合物。鹰爪花为该属植物,主要
产广东和海南,其根具有抗疟作用[5]。前期药理活
性筛选发现鹰爪花具有很好的生物活性,查阅文献
未见相关报道。为进一步开发利用该药用资源,本
文通过水蒸气蒸馏法提取鹰爪花新鲜叶挥发油,采
用 GC-MS-计算机检索及标准图谱对照进行分析,同
时进行抗肿瘤活性测试,为鹰爪花的综合开发利用
提供理论依据。
1 材料
鹰爪花新鲜叶于 2012 年 7 月采自海南昌江市
霸王岭,由海南师范大学生命科学学院钟琼芯教授
鉴定为鹰爪花 Artabotrys hexapetalus Bhandari,标本
存放于海南师范大学热带药用植物化学省部共建教
育部重点实验室。
5975B /6890N型气相色谱-质谱联用仪(美国安
捷伦公司) ,肝癌细胞(BEL-7402)、白血病细胞(K-
562)、胃癌细胞(SGC-7901)、肺癌细胞(SPCA-1)
(中国科学院上海生物研究所) ,RPMI 1640 培养液
(Gibco公司) ,胰酶(Gibco 公司) ,四甲基偶氮唑蓝
(MTT,Sigma公司) ,超级新生牛血清(杭州四季青
生物科技有限公司) ,二甲基亚砜(DMSO,天津市化
学试剂二厂)。
2 方法
2. 1 挥发油的制备 取鹰爪花新鲜叶 240 g,按
2010 年版《中国药典》一部附录 XD 挥发油测定法
(不加二甲苯) ,水蒸气蒸馏法提取 8 h,用乙醚萃取
3 次,乙醚层用无水硫酸钠干燥后于 35 ℃水浴回
收,计算提取率。
2. 2 GC-MS 分析条件 进样条件:样品瓶温度
100 ℃,定量环(1. 0 mL)温度 110 ℃,传输线温度
120 ℃,气相平衡时间 5. 5 min,样品平衡时间 7. 0
min,样品瓶加压时间 0. 1 min,定量环增量时间 0. 5
min,样品环平衡时间 0. 05 min,进样时间 1. 0 min。
GC条件:石英毛细管柱 HP-FFAP(0. 25 mm ×
30 m,0. 25 m) ,起始温度 40 ℃,以 5 ℃·min -1升温
速率升温到 200 ℃维持 5 min,再以 8 ℃·min -1升温
速率升温到 280 ℃ 维持至完成分析,载气为 He
(99. 99%),柱流量 1. 0 mL·min -1,进样口温度 250 ℃,
分流比 50∶ 1。EI电离源 70 eV,离子源温度230 ℃,
四级杆温度 180 ℃,溶剂延迟 2. 5 min,扫描质量范
围 m/z 50 ~ 550。
质谱测试条件[6]:接口温度 280 ℃,电离方式
为 EI源,电子能量 70 eV,离子源温度 250 ℃,四极
杆温度 150 ℃,扫描范围 m/z 45 ~ 550,加速电压
1 247 eV,扫描间歇每秒 2. 94 次,溶剂延时 3 min。
2. 3 抗肿瘤活性测试 收集对数期细胞,用含
10% 新生小牛血清的 RPMI 1640 培养液配制细胞
悬液,调整其细胞密度为 10 000 个 /mL,于 96 孔板
中每孔加入 180 μL该密度细胞悬液,铺板。将孔板
放入培养箱,37. 0 ℃,5% CO2 饱和湿度条件下,培
养 8 ~ 12 h。加入用 PBS配制的浓度梯度的挥发油
(1,10,100 mg·L -1)20 μL,继续培养 44 h。再加入
50 μL MTT溶液(1 g·L -1,PBS配制) ,继续培养 4 h
后,终止培养,小心吸弃孔内培养上清液。每孔加入
150 μL DMSO,振荡 10 min,使甲瓉结晶物充分溶
解,显出蓝紫色。在酶联免疫检测仪上选择
570 nm,调零,测定各孔的吸光值,记录结果,计算
抑制率。
3 结果
3. 1 挥发油化学成分 利用水蒸气蒸馏法制备鹰
爪花挥发油得到特殊香气的浅黄色油状物 3. 2 g,提
取率 1. 35%。用毛细管色谱法对挥发油样品进行
测定,GC共分离出 68 个组分,经色谱峰面积归一化
法测得挥发油中各组分的相对百分含量,根据 GC-
MS联用所得的质谱信息,经用标准质谱检索库计
算机检索,共鉴定出 53 个化学成分(表 1) ,占挥发
油总质量的 89. 32%。相对质量分数较高的组分大
根香叶烯 D 16. 97%,榄香醇 8. 63%,α-石竹烯
6. 58%,α-毕澄茄烯 5. 28%,芳樟醇 4. 78%等。
3. 2 活性测试结果 采用 MTT 比色法对挥发油进
行抗肿瘤活性研究,发现其对肝癌细胞(BEL-7402)
具有很好的抑制活性,IC5012. 07 mg·L
-1,而对白血
病细胞(K-562,IC50 66. 96 mg·L
-1)、胃癌细胞
(SGC-7901,IC50 50. 26 mg·L
-1)、肺癌细胞(SPCA-
1,IC50 55. 76 mg·L
-1)的增殖抑制具有中等强度的
抑制活性。
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王燕,等:鹰爪花挥发油 GC-MS分析及抗肿瘤活性研究
表 1 鹰爪花叶挥发油化学成分及其相对含量
No. tR /min 化合物 英文名 分子式
相对分子
质量
相对质量
分数 /%
1 4. 192 反式-2-己烯醛 trans-2-hexenal C6H10O 98 1. 49
2 4. 255 顺-3-己烯醇 cis-hex-3-en-1-ol C6H12O 100 0. 35
3 5. 29 (E,E)-2,4-己二烯醛 (E,E)-2,4-hexadienal C6H8O 96 1. 01
4 5. 811 左旋-α-蒎烯 (1S)-(-)-α-pinene C10H16 136 0. 61
5 6. 451 苯甲醛 benzaldehyde C7H6O 106 3. 04
6 6. 736 3-亚甲基-6-(1-甲基乙基)环己烯 2-p-menthadiene C10H16 136 2. 06
7 6. 826 左旋-β-蒎烯 (1S)-(1)-β-pinene C10H16 136 1. 52
8 7. 139 月桂烯 myrcene C10H16 136 0. 71
9 8. 202 桉叶油醇 cineole C10H18O 154 3. 03
10 8. 348 3E-罗勒烯 (3E)-cimene C10H16 136 0. 46
11 8. 619 罗勒烯 cimene C10H16 136 0. 14
12 8. 924 松油烯 g-terpinene C10H16 136 2. 52
13 9. 723 异松油烯 terpinolene C10H16 136 0. 19
14 10. 092 芳樟醇 linalool C10H18O 154 4. 78
15 10. 675 顺-对-薄荷-2-烯-1-醇 cis-p-menth-2-en-1-ol C10H18O 154 2. 27
16 11. 759 2-甲硫基苯酚 2-(methylthio)-phenol C7H8OS 140 0. 40
17 12. 010 苯甲酸乙酯 benzoic acid ethyl ester C9H10O2 150 1. 20
18 12. 218 (-)-4-萜品醇 (-)-4-terpineol C10H18O 154 0. 17
19 14. 317 薄荷烯酮 p-menth-1-en-3-one C10H16O 152 0. 32
20 16. 519 4-甲基-4-乙烯基-(2-丙基)-3-
(1-丙烯基)-环己烯
4-ethenyl-4-methyl-1-(propan-2-yl )-3-
(prop-1-en-2-yl)cyclohexene
C15H24 204 0. 99
21 17. 416 α-衣兰烯 α-ylangene C15H24 204 4. 55
22 17. 534 α-毕澄茄烯 α-cubebene C15H24 204 5. 28
23 17. 944 δ-榄香烯 δ-elemene C15H24 204 2. 87
24 18. 340 β-石竹烯 4,11,11-trimethyl-8-methylene-bicyclo
[7. 2. 0]undec-4-ene
C15H24 204 0. 03
25 18. 402 α-古芸烯 α-gurjunene C15H24 204 0. 03
26 18. 694 α-石竹烯 α-caryophyllene C15H24 204 6. 58
27 18. 896 大根香叶烯 D (-)-germacrene D C15H24 204 16. 97
28 18. 979 黏蒿三烯 artemisia triene C10H16 136 0. 37
29 19. 236 β-愈创木烯 β-guaiene C15H24 204 0. 23
30 19. 417 (+)-δ-古芸烯 (+)-δ-gurjunene C15H24 204 0. 65
31 20. 362 (+)-香橙烯 (+)-aromadendrene C15H24 204 0. 44
32 20. 480 马兜铃烯 aristolene C15H24 204 0. 22
33 21. 203 δ-毕澄茄烯 δ-cadinene C15H24 204 0. 73
34 21. 835 榄香醇 elemol C15H26O 222 8. 63
35 21. 918 旱麦草烯 eremophilene C15H24 204 0. 88
36 22. 029 γ-榄香烯 γ-elemene C15H24 204 1. 23
37 22. 113 顺式橙花叔醇 cis-nerolidol C15H26O 222 0. 16
38 22. 544 斯巴醇 espatulenol C15H24O 220 1. 92
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第 19 卷第 17 期
2013 年 9 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 17
Sep.,2013
续表 1
No tR /min 化合物 英文名 分子式
相对分子
质量
相对质量
分数 /%
39 23. 343 3,9-愈创木二烯 guaia-3,9-diene C15H22 204 0. 28
40 23. 614 白菖油萜 calarene C15H24 204 0. 14
41 24. 267 l-a-毕橙茄醇 l-a-cadinol C15H26O 222 1. 21
42 24. 594 β-律草烯 β-humulene C15H24 204 0. 43
43 26. 623 苯甲酸苄酯 benzyl benzoate C14H12O2 212 3. 68
44 28. 52 8,9-去氢-环异长叶烯 8,9-dehydro-cycloisolongifolene C15H24 202 0. 11
45 28. 756 水杨酸苄酯 benzyl salicylate C14H12O3 228 1. 10
46 30. 528 邻苯二甲酸二丁酯 dibutyl phthalate C16H22O4 278 0. 26
47 33. 293 叶绿醇 plant alcohol C20H40O 296 0. 23
48 36. 469 正二十三烷 tricosan C23H48 324 0. 53
49 38. 102 二十烷 eicosane C20H42 282 0. 93
50 39. 665 二十五烷 pentacosane C25H52 352 0. 46
51 40. 492 邻苯二甲酸单(2-乙基己基)酯 2-ethylhexyl hydrogen phthalate C16H22O4 278 0. 54
52 43. 244 正十八烷 ctadecane C18H38 254 0. 18
53 45. 669 二十烷 eicosane C20H42 282 0. 21
4 讨论
对鹰爪花叶挥发油成分进行了鉴定,经过 GC-
MC分析鹰爪花叶挥发油得到 68 个化合物,鉴定了
53 个化合物,占总含量的 89. 32%,主要成分为萜类
化合物。鹰爪花叶挥发油中含有很多活性成分,榄
香烯能有效抑制多种肿瘤细胞的增殖,抑制肿瘤细
胞核酸合成,诱导肿瘤细胞凋亡和分化,而且能增强
肿瘤的免疫原性[7]。相对含量较高的 β-石竹烯可
强烈诱导小鼠肝和小肠中的解毒酶谷胱苷肽 S-转
移酶活性而对化学致癌起抑制作用[8],在质量浓度
32 mg·L -1时对人乳腺癌细胞系 MCF-7 增殖抑制率
为 50%[9]。芳樟醇具有典型的花香香气,有淡弱的
柑橘类果香,可用作香料、除臭剂、抗龋齿剂、杀虫剂
等方面,临床上也起到催化、抗菌、镇静等作用[10]。
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[责任编辑 邹晓翠]
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王燕,等:鹰爪花挥发油 GC-MS分析及抗肿瘤活性研究