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突托蜡梅叶化学成分及其乙酰胆碱酯酶抑制活性研究



全 文 :第 38 卷 第 2 期 江西师范大学学报(自然科学版) Vol. 38 No. 2
2014 年 3 月 Journal of Jiangxi Normal University(Natural Science) Mar. 2014
收稿日期:2013-10-18
基金项目:国家自然科学基金(31260082),江西省自然科学基金(2010GZN0113)和江西省教育厅科技课题(GJJ10395)资助项目.
通信作者:邹峥嵘(1970-) ,男,江西高安人,教授,博士,主要从事天然产物化学研究.
文章编号:1000-5862(2014)02-0196-05
突托蜡梅叶化学成分及其
乙酰胆碱酯酶抑制活性研究
凌 青,邹峥嵘*
(江西师范大学生命科学学院,江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室,江西 南昌 330022)
摘要:采用乙醇浸提法、液液萃取法得到突托蜡梅叶石油醚萃取物,用气-质联用法对其进行组成分析并
用面积归一化法测定各化学成分的相对百分含量.使用改进了的 Ellman 比色法检测突托蜡梅叶石油醚
萃取物对乙酰胆碱酯酶的抑制活性.突托蜡梅叶石油醚组分共鉴定了 33 个化学成分,其中螺[2,3]己烷-
4-1,5,5-二乙基-6-甲基含量最高,占总质量的 61. 311%,其次是喇叭烯氧化物Ⅱ,占总质量的 2. 042% .突
托蜡梅叶石油醚组分的乙酰胆碱酯酶抑制率在 1 ~ 10 mg·mL -1范围变化明显,显示出一定的抑制活性,
这为突托蜡梅叶的进一步开发利用提供了科学依据.
关键词:突托蜡梅叶;石油醚组分;GC-MS;乙酰胆碱酯酶抑制活性
中图分类号:R 931. 77 文献标志码:A
0 引言
突托蜡梅(Chimonanthus grammatus M. C. Liu)
是蜡梅科蜡梅属植物,1984 年刘茂春将其鉴定为新
种,并列为蜡梅属蜡梅组和新蜡梅组之间的过渡类
群[1].突托蜡梅分布于江西省安远县蔡坊乡和会昌
县清溪县交界处的狭长地带,为江西独有物种.蜡梅
属植物向来具有药用价值,民间常服用山蜡梅茶来
治疗感冒,将突托蜡梅叶抛入鱼塘中用以防止鱼病
产生[2].为进一步了解突托蜡梅叶中所含的化学成
分及其药理活性和作用机理,本文采用溶剂提取法、
液液萃取法和各种色谱学、波谱学方法对突托蜡梅
叶的化学成分进行了系统的分离纯化和结构鉴定研
究.对于石油醚萃取物采用 GC-MS联用法进行了成
分分析,采用色谱面积归一化法测定了各个化学成
分质量分数.
阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s Disease,AD)是
发生于老年和老年前期以进行性神经退化为特征的
大脑退行性病变,该病严重威胁老年人身心健康.研
究结果表明,阿尔茨海默氏病的发生与突触间隙中
乙酰胆碱酯酶活性过高有关. 发现新型乙酰胆碱酯
酶抑制剂(AChEI)是阿尔茨海默氏病防治研究最为
活跃的领域[3].本文对突托蜡梅叶石油醚萃取组分
进行乙酰胆碱酯酶抑制活性检测,期待从突托蜡梅
叶中获取具有乙酰胆碱酯酶抑制活性的化合物.
1 材料与方法
1. 1 材料与试剂
突托蜡梅叶采自于江西省赣州市会昌县,经江
西省林业科学院彭九生鉴定为突托蜡梅(C. gram-
matus M. C. Liu.) ,植物标本存放于江西师范大学亚
热带植物资源保护与利用重点实验室. 将山蜡梅的
叶自然阴干保存备用;乙酰胆碱酯酶(AchE,Sigma
公司) ,50 mmol·L -1、pH值为 8. 0 的磷酸盐缓冲液
(PBS) ,7. 5 mmol·L -1的硫代乙酰胆碱(ATch,Sig-
ma公司,用 50 mmol·L -1、pH 值为 8. 0 的 PBS 配
制) ,7. 5 mmol·L -1的 5,5-二巯基-2,2-二硝基苯甲
酸(DTNB,Sigma 公司,用 50 mmol·L -1、pH 值为
8. 0的 PBS配制) ,4%十二烷基硫酸钠(SDS,西陇化
工股份有限公司) ,阳性对照石杉碱甲;95%酒精、
石油醚,分析纯,购自于西陇化工.
1. 2 仪器与设备
RE-52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂),
OSB-2100 旋转蒸发仪(东京理化器械株式会社) ,
DOI:10.16357/j.cnki.issn1000-5862.2014.02.017
CA-1111 冷却水循环器(东京理化器械株式会社) ,
A-1000S真空泵(东京理化器械株式会社) ,KQ5200
超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司) ,GG-17
分液漏斗(四川蜀牛玻璃仪器) ,数显恒温水浴锅
HH-6(国华电器有限公司) ,电子天平 CP114(奥豪
斯仪器),UV759CRT紫外可见分光光度计(上海佑
科仪器仪表有限公司).
1. 3 方法
1. 3. 1 突托蜡梅叶石油醚组分的提取 将 5 kg 突
托蜡梅干燥叶粉碎后,用 70%乙醇浸泡 24 h,用超
声波震荡提取 20 min.过滤后将滤渣继续乙醇浸提,
超声波震荡提取 3 次,合并 3 次的提取液减压蒸馏
得浓缩液.浓缩液用石油醚以体积比 1 ∶ 1 萃取,萃
取 3 次,收集石油醚相,保留水相. 石油醚相经减压
蒸馏得石油醚组分.
1. 3. 2 GC-MS分析条件 气相色谱条件:Elite-MS
毛细管柱;气化室温度 280 ℃ . 程序升温:初始温度
为 50 ℃,保持 5 min;以 3 ℃ /min 升至 140 ℃后立
即再以 10 ℃ /min 升至 260 ℃,保持 5 min. 进样量
1 μL,分流比为 10∶ 1.
质谱条件:EI 离子源温度 180 ℃,连接线温度
260 ℃ .
1. 3. 3 突托蜡梅叶石油醚组分对乙酰胆碱酯酶抑
制活性的检测 采用改良版的 Ellman 方法,依次将
2 650 L 50 mmol ·L -1PBS、50 L AChE、100 L DT-
NB、100 L样品加入试管中,37 ℃预热 2 min,再加
入 100 L ATch,在 37 ℃水浴反应 20 min 后,加 4%
的 SDS 1 mL终止反应,将所得溶液立即在412 nm
下测量吸光值 (A). 计算抑制率:抑制率 =
[1 -(A样品 - A样品对照)/A空白]× 100%,其中 A样品为添
加样品溶液的吸光值,A样品对照指未添加酶液时的样
品溶液本底吸光值,A空白指未添加样品溶液时的吸
光值.每个样品做 3 个平行,取平均值,计算平均抑
制率,阳性对照为石杉碱甲. 实验重复 3 次,最终抑
制率取 3 次平均抑制率的平均值[4].
2 结果
2. 1 突托蜡梅叶石油醚萃取组分 GC-MS分析
采用 GC-MS 联用技术分析突托蜡梅叶石油醚
组分,并用面积归一化法从总离子流图中计算了各
组分的百分含量,共鉴定了 33 个化合物,质量分数
为 85. 518% .其中质量分数大于 1%的有 12 种,大
于 2%的有 2 种:螺[2. 3]己烷-4-1,5,5-二乙基-6-甲
基、喇叭烯氧化物-(II). 图 1 为色谱-质谱总离子流
图,表 1 为各成分的分析鉴定结果.
图 1 突托蜡梅叶石油醚组分总离子流图
表 1 突托蜡梅叶石油醚组分 GC-MS分析
编号 相对分子质量 质量百分含量 /% 分子式 化合物名称
1 170. 20 0. 189 C12H26 十二烷
2 184. 22 0. 189 C13H28 十三烷
3 280. 24 0. 162 C18H32O2 17-十八炔酸
4 196. 22 0. 124 C14H28 7-十四碳烯
5 198. 23 1. 419 C14H30 正十四烷
6 212. 22 0. 125 C15H32 2. 6,10-三甲基-十二烷
7 212. 23 0. 703 C15H32 十五烷
8 220. 0 0. 379 C15H24O 顺-Z-环氧化红没药烯
9 226. 22 1. 224 C16H34 十六烷,鲸蜡烷
10 400. 37 0. 404 C28H48O 2-甲烯基胆甾烷-3-醇
11 284. 44 0. 230 C20H28O 视黄醛
12 220. 00 0. 330 C15H24O 反-Z-环氧化红没药烯
13 268. 31 0. 600 C19H40 十九烷
791第 2 期 凌 青,等:突托蜡梅叶化学成分及其乙酰胆碱酯酶抑制活性研究
续表 1
编号 相对分子质量 质量百分含量 /% 分子式 化合物名称
14 220. 00 2. 042 C15H24O 喇叭烯氧化物-(II)
15 204. 35 0. 176 C15H24 β-石竹烯
16 220. 00 0. 260 C15H24O 顺-Z-环氧化红没药烯
17 220. 00 0. 722 C15H24O 异香树烯环氧化物
18 400. 37 0. 400 C28H48O 2-亚甲基胆甾烷-3-醇
19 254. 30 0. 819 C18H38 正十八烷
20 240. 28 0. 450 C17H36 2,6,10-三甲基十七烷
21 204. 35 1. 256 C1 5H24 Corymbolone
22 222. 12 0. 872 C14H22O2 双环[4. 4. 0]dec-2-烯-4-醇,2-甲基-9-(prop-1-烯-3-醇-2-酯)
23 268. 31 0. 618 C19H40 十九烷
24 220. 00 0. 290 C15H24O 香橙烯氧化物
25 192. 19 1. 078 C14H24 1,5-二乙丙烯基-2,3-二甲基环己烷
26 206. 17 1. 693 C14H22O 1-二氧螺环[2,5]辛烷 5,5-二甲基-4-(3-甲基-1,3-丁间二烯基)
27 278. 15 1. 374 C16H22O4 邻苯二甲酸二丁酯
28 166. 14 61. 311 C11H18O 螺[2. 3]己烷-4-1,5,5-二乙基-6-甲基
29 236. 35 1. 702 C15H24O2 柠檬烯-6-醇特戊酸酯
30 306. 26 1. 146 C20H34O2 9,12,15-十八碳三烯酸乙酯
31 250. 19 1. 335 C16H26O2 甲酸,3,7,11-三甲基-16,10-十二烷三烯-3-乙酯
32 318. 26 0. 568 C21H34O2 甲基 8,11,14,17-二十碳四烯
33 318. 26 1. 328 C21H34O2 甲基(Z)-5,11,14,17-二十碳四烯
2. 2 突托蜡梅叶石油醚萃取组分对乙酰胆碱酯酶
的抑制活性
选用的石油醚萃取组分浓度与相关抑制率如表
2 所示.
表 2 突托蜡梅叶石油醚萃取物抑制 AchE活性
样品浓度 /(mg·mL -1) 抑制率
10. 0 0. 613 08 ± 0. 015 16
8. 0 0. 494 54 ± 0. 020 88
5. 0 0. 294 84 ± 0. 002 93
2. 0 0. 161 44 ± 0. 009 58
1. 0 0. 106 19 ± 0. 009 28
0. 5 0. 059 59 ± 0. 007 93
通过 SPSS软件对数据进行分析,得石油醚萃取
物对乙酰胆碱酯酶抑制率与浓度的线性关系为 Y =
0. 038 + 0. 057X,其中 Y 为抑制率,X 为浓度(mg·
mL -1).
3 讨论
3. 1 突托蜡梅叶石油醚萃取组分的 GC-MS结果分析
研究结果表明,突托蜡梅叶石油醚组分中有螺
环类 63. 004%、烷烃类 6. 336%、萜类及其衍生物
6. 131%、酯类 5. 557%、环烷类 3. 206%、烯烃类
2. 020%、固醇类 0. 804%及有机酸类 0. 162% .
含量最高的是螺[2. 3]己烷-4-1,5,5-二乙基-6-
甲基,占 61. 311%,如图 2(8) ;此外还鉴定了如图 2
(9)所示的另一种简单螺环类. 螺环化合物为抗菌
剂的发展开辟了新的领域. 螺环化合物的 2 环平面
相互垂直[5],研究表明,具有生理活性的螺环化合
物大多数是不对称分子或非对称分子,一些具有螺
[吲哚-3,3’-四氢吡咯]或螺[吲哚-3,3’-四氢吡啶]
类化合物、胞二醚螺环化合物、带双环的螺环原酸酯
化合物和含脲结构单元的螺环化合物有很好的生理
活性[6].对于图 2(8)和图 2(9)所示的螺环化合物
目前研究甚少,鉴于它的天然来源,非对称性及高含
量有必要进行进一步研究.
有几种萜类及其衍生物如图 2(1)~图 2(7)、
喇叭烯氧化物如图 2(3)、香橙烯氧化物如图 2(6)
等萜烯类化合物具抗氧化、抗菌消炎和镇痛、提神等
作用[7].视黄醛(见图 2(2) )是维生素 A 的一种代
谢产物,在脊椎动物的眼球发育中具有多种不同的
重要作用.研究表明:视黄醛对于视网膜背、腹侧范
式的形成、巩膜的发育和特定细胞类型(如光感受
器细胞、无长突细胞)的分化和成熟具有重要
影响[8].
G. M. Rukunga 等[9] 研究发现 Mustakone 和
Corymbolone(含量 1. 256%,如图 2(10))都具有很
显著的杀疟原虫活性.
突托蜡梅产地居民常用晒干的蜡梅叶泡茶饮用
以养生,对蜡梅叶的石油醚组分分析为突托蜡梅叶
的生理药理活性研究提供了一定的理论依据.
891 江西师范大学学报(自然科学版) 2014 年
图 2 几种活性成分化学结构
3. 2 突托蜡梅叶石油醚萃取组分的乙酰胆碱酯酶
抑制活性结果分析
突托蜡梅叶石油醚萃取组分的 AChE 抑制活性
在 1 ~ 10 mg·mL -1范围内变化明显,根据 SPSS 数
据所得分析,抑制活性与浓度成一定的线性相关,可
通过回归所得方程计算出 IC50 = 8. 1 mg·mL
-1 .结
果显示:突托蜡梅叶的石油醚组分具有一定的乙酰
胆碱酯酶抑制活性.
目前对蜡梅属植物的研究主要集中于山蜡
梅[10]、柳叶蜡梅[11]等,其化学成分主要有黄酮类、
生物碱类和香豆素类等[12].在对药用植物活性产物
进行系统分离纯化和结构鉴定研究的基础上阐明其
活性作用的物质基础和作用机理,以进一步开发利
用其有效成分,实现资源的高效利用[13]. 质谱解析
是鉴定物质结构的有效手段[14],对于天然来源的挥
发性成分,通过 GC-MS分析可以提供非常准确有用
的信息以阐明挥发性成分的物质种类和含量,为开
发利用提供科学依据.
4 参考文献
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The Study on Chemical Constituents and Acetylcholinesterase Inhibitory
Activity of Petroleum Ether Extracts from Leaves of Chimonanthus grammatus
LING Qing,ZOU Zheng-rong*
(College of Life Sciences,Jiangxi Normal University,Protection and Utilization of Jiangxi Province
Key Laboratory of Subtropical Plant Resources,Nanchang Jiangxi 330022,China)
Abstract:The petroleum ether extracts from leaves of C. grammatus were extracted from by ethanol extraction and
liquid-liquid extraction,identified by GC-MS,and its AChE inhibitory activity were evaluated with the improved Ell-
man colorimetry. The petroleum ether extracts from leaves of C. grammatus contain 33 kinds of compounds,the ma-
jor compounds include Spiro[2,3] hexan-4-one,5,5-diethyl-6-methyl is highest(61. 311%)and Ledene oxide-
(II)(2. 042%). However,the inhibition rate of AChE changed very obviously from 1 mg·mL -1 to 10 mg·mL -1,
which shows some inhibition activity. According to the result,it shows that petroleum ether fraction owns certain ex-
tent inhibition activity,which provides the experimental and theoretical basis to the further study on C. grammatus.
Key words:the leaves of Chimonanthus grammatus;components of peteoleum ther;GC-MS analysis;anticholinester-
ase activity
(责任编辑:刘显亮)
( 上接第 190 页)
The Synthesis and Characterization of a Supramolecular
Compound {Cd(H2dtca)(bipy) }
SU Yong-chao,GAO Lou-jun* ,WANG Ji-jiang
(Department of Chemistry and Chemical Engineering,Shanxi Key Laboratory of Chemical
Reaction Engineering,Yan’an University,Yan’an Shanxi 716000,China)
Abstract:A new supermolecular compound {Cd2(H2 dtca)2(bipy)2}[H2 dtca = 1,3-di(2,4-dicarboxypheny)-
benzene,bipy = 2,2-bipyridine]was synthesized hydrothermally and characterized by means of elemental analysis,
IR and single crystal X-ray diffraction. Complex crystallizes in monoclinic space group P21 /n,a = 1. 604 06(7)nm,
b = 1. 037 30(4)nm,c = 1. 720 97(7)nm;β = 101. 803 0(10)°;Z = 4,wR1 = 0. 034 2,wR2 = 0. 079 5. The crystal
structure of compound revealed that one 1,3-di(2,4-dicarboxypheny)benzene ligand links two Cd II ions to form a
symmetrical dimmer,and the binuclear units form a 3D supramolecular structure under the action of the hydrogen
bonds. The luminescence property in solid state of complex have been further studied and discussed in this paper.
Key words:Cd(II)complex;supramolecular compound;crystal structure;luminescence property
(责任编辑:刘显亮)
002 江西师范大学学报(自然科学版) 2014 年