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LC-MS导向分离灯心草中激动5-HT_(1A)和MT_2受体的活性成分



全 文 :书天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2016,28: 1343-1350
文章编号: 1001-6880( 2016) 9-1343-08
收稿日期: 2016-02-17 接受日期: 2016-06-08
基金项目:中国科学院“百人计划”
* 通讯作者 Tel: 86-871-65223265; E-mail: chenjj@ mail. kib. ac. cn
LC-MS导向分离灯心草中激动 5-HT1A
和 MT2 受体的活性成分
杨通华1,2,耿长安1,黄晓燕1,马云保1,颜得秀1,2,陈纪军1*
1中国科学院昆明植物研究所 植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室,昆明 650201;
2中国科学院大学,北京 100049
摘 要:本文对灯心草 Juncus effusus的活性部位进行研究,在 LC-MS导向下,利用多种色谱技术( 硅胶、氧化铝、
Sephadex LH-20 和 HPLC) 从中分离得到 9 个化合物,根据波谱学数据鉴定其化学结构为厄弗酚( 1) 、去氢厄弗
酚( 2) 、灯心草酚( 3) 、juncuenin G( 4) 、dehydrojuncuenin D( 5 ) 、5-( hydroxymethyl) -1-methylphenanthrene-2,7-diol
( 6) 、齐墩果酸( 7) 、5-羟甲基-2-呋喃糠醛( 8) 、麦芽酚-3-O-β-D-葡萄吡喃糖苷( 9) 。化合物 8、9 为首次从灯心草
属植物中分离得到并且化合物 9 为首次从天然来源获到。在 1. 0 mM浓度下,化合物 1、3、4 对 5-HT1A受体的激
动率分别为 65. 35 ± 6. 70%、71. 33 ± 7. 39%和 64. 11 ± 5. 33% ; 对 MT2 受体的激动率分别为 62. 77 ± 12. 06%、
67. 28 ± 9. 26%和 56. 21 ± 11. 43%。该研究首次利用 LC-MS与活性追踪相结合的方法,快速分离灯心草中激动
5-HT1A和 MT2 受体的活性成分,为其进一步开发与利用奠定了基础。
关键词:灯心草;化学成分; 5-HT1A受体; MT2 受体; LC-MS
中图分类号: R284. 1; R284. 2 文献标识码: A DOI: 10. 16333 / j. 1001-6880. 2016. 9. 001
LC-MS-Guided Isolation of Chemical Constituents from Juncus effusus
with 5-HT1A and MT2Receptors-Agitating Activity
YANG Tong-hua1,2,GENG Chang-an1,HUANG Xiao-yan1,MA Yun-bao1,Yan De-xiu1,2,CHEN Ji-jun1*
1State Key Laboratoryof Phytochemistry and Plant Resources in West China,Kunming Institute of Botany,Chinese Academy
of Sciences,Kunming 650201,China; 2University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China
Abstract: Phytochemical studies on the active part of Juncus effusus resulted in the isolation of nine compounds using
LC-MS and chromatographic techniques ( Silica gel,Al2O3,Sephadex LH-20 and HPLC) . Their structures were identi-
fied as effusol ( 1) ,dehydroeffusol ( 2) ,juncusol ( 3) ,juncuenin G ( 4) ,dehydrojuncuenin D ( 5) ,5-( hydroxymethyl) -
1-methylphenanthrene-2,7-diol ( 6) ,oleanic acid ( 7 ) ,2-formyl-5-hydroxymethylfuran ( 8 ) and maltol-3-O-β-D-gluco-
pyranoside ( 9) by HR-ESI-MS and NMR methods. Compounds 8 and 9 were obtained from the genus Juncus for the first
time,and compound 9 was firstly isolated from natural resource. Compounds 1,3 and 4 showed significantly activity on 5-
HT1A receptor with agitating rates of 65. 35 ± 6. 70%,71. 33 ± 7. 39% and 64. 11 ± 5. 33%,and on MT2 receptor with
agitating rates of 62. 77 ± 12. 06%,67. 28 ± 9. 26% and 56. 21 ± 11. 43% at the concentration of 1. 0 mM. Compounds
2,5 and 6 possessed moderate activities agitating 5-HT1A and MT2 receptors. These results provided valuable information
for the further study and utilization of J. effusus.
Key words: Juncus effusus; chemical constituents; 5-HT1Areceptor; MT2 receptor; LC-MS
5-HT1A受体是 5-羟色胺受体中的重要亚型之
一,与其相关的生理学和行为学功能包括认知、精神
状态、抑郁、疼痛、焦虑等,其激动剂主要用于治疗抑
郁症和焦虑症,同时还具有神经保护和治疗认知障
碍等潜在作用[1-3]。褪黑素是由松果体分泌的一种
具有昼夜调节作用的神经递质[4]。除此之外,褪黑
素还具有调节免疫系统,控制血压以及骨骼生成等
作用[5]。临床上用褪黑素受体激动剂治疗节律性
失眠,抑郁症和调节时差[6]。MT2 受体是褪黑素受
体中的三个亚型之一,其激动剂具有诱导褪黑素分
泌,脾细胞增殖,控制血管舒张以及调节催产素受体
基因表达[7]。本文利用 LC-MS 分析和 HEK293 细
胞模型跟踪分离灯心草中激动 5-HT1A和 MT2 受体
的活性成分。
中药灯心草为灯心草科植物灯心草( Juncus ef-
fusus L. ) 的干燥茎髓,性甘、淡,微寒,具有清心火,
利小便,治疗心烦失眠,尿少涩痛,口舌生疮之功
效[8]。化学成分研究表明灯心草中主要成分为菲
类与 9,10-二氢菲类等[9-11]。现代药理研究表明灯
心草具有抗菌、抗肿瘤、抗焦虑、镇静等多种生物活
性[12-14]。前期研究表明厄弗酚、去氢厄弗酚和灯心
草酚为灯心草的主要成分,主要研究了去氢厄弗酚
的促进小鼠小肠平滑肌收缩和镇静作用以及灯心草
酚和厄弗酚的镇静作用[14-16]。而目前厄弗酚、灯心
草酚和去氢厄弗酚以及灯心草中其它化合物对 5-
HT1A和 MT2 受体的激动活性未见报道。本文利用
活性指导并结合 LC-MS分析的方法,从灯心草的活
性部位中分离鉴定 9 个化合物,其中 6 个菲类化合
物,3 个其他类化合物。化合物 8、9 为首次从灯心
草属植物中分离得到并且化合物 9 为首次从天然产
物中分离得到;化合物 1、3 和 4 对 5-HT1A和 MT2 受
体具有较好的激动活性,化合物 2、5 和 6 显示一定
的 5-HT1A和 MT2 激动作用。
1 仪器与材料
高分辨质谱用 LCMS-IT-TOF ( Shimadzu,Kyoto,
Japan) 质谱仪测定。核磁共振谱用 Bruker AM-400、
DRX-500 或 BrukerAvance III-600 型超导核磁共振
仪( Bruker,Bremerhaven,Germany) 测定;高效液相为
Waters Aillance 2695 ( Waters,USA) ,半制备色谱柱
为 Agilent Zorbax-ODS( 5 μm,9. 4 × 250 mm) 。薄层
层析硅胶板 Si60 F254 购于默克化工技术( 上海) 有
限公司;柱色谱硅胶( 200 ~ 300 目) 购自青岛青岛美
高集团有限公司;柱色谱氧化铝( 100 ~ 200 目) 购于
上海五四化学试剂厂; Sephadex LH-20 购自 Pharma-
cia公司。分析纯甲醇购自江苏汉邦科技有限公司;
显色剂为 H2SO4 ( 10% ) 的乙醇溶液; 所用其他试剂
均为化学纯或分析纯。
FlexStation 3 台式多功能酶标仪( Bio-RAD 680,
美国) ;倒置生物显微镜( XD-101 型,南京江南光电
集团股份有限公司 ) ; CO2 培养箱 ( Thermo Forma
3310,美国) ;全自动立式压力蒸汽灭菌器 YXQ-LS-
30SⅡ( 上海博讯实业有限公司医疗设备厂) ; 钙流
检测试剂盒 Wash Free Fluo-8 ( HD Biosciences Co.
Ltd,上海,中国) ; SW-CJ 系列医用型超净工作台
( 苏州安泰空气技术有限公司) ;阳性药物 5-羟色胺
和褪黑素分别购自 Affa Aesar和 Damas-beta公司。
灯心草于 2014 年 10 月购自云南省昆明市菊花
村药材市场,经中国科学院昆明植物研究所雷立公
副研究员鉴定为灯心草( Juncus effusus L. ) ,标本存
放于中国科学院昆明植物研究所抗病毒与天然药物
化学研究组( No. 2014102101) 。
2 实验方法
2. 1 提取与分离
灯心草干燥茎髓( 1 kg) 粉碎,加 90%乙醇浸泡
24 h后,采用渗漉法提取 3 次,合并提取液,减压浓
缩至小体积,得到浸膏 35 g。浸膏用水溶解后,加入
150 mL乙酸乙酯萃取,萃取 3 次后分别合并乙酸乙
酯层和水层,减压浓缩后得到乙酸乙酯部分 12. 5 g,
水部分 22. 5 g。乙酸乙酯部分经硅胶柱色谱 ( 240
g,5. 0 × 45 cm) ,用乙酸乙酯-石油醚( 10: 90 ~ 100:
0) 梯度洗脱,经 TLC 检查并合并相同流分后得到 7
个组分( Frs. 1 ~ 7) 。
Fr. 4( 660 mg ) 经硅胶柱层析 ( 35 g,2. 5 × 30
cm) ,氯仿-石油醚 ( 20 ∶ 80 ) 洗脱,得到四个组分
( Frs. 4-1 ~ 4-4) 。Fr. 4-2 ( 35 mg) 经硅胶柱层析( 10
g,1. 5 × 30 cm) ,用乙酸乙酯-石油醚( 5 ∶ 95 ) 洗脱,
得到化合物 3 ( 23 mg) 。Fr. 4-3 ( 262 mg) 经硅胶柱
层析( 15 g,2. 0 × 30 cm) ,用乙酸乙酯-石油醚( 10
∶ 90) 洗脱,得到化合物 1 ( 105 mg) 和 2 ( 114 mg) 。
Fr. 4-4( 215 mg) 经硅胶柱层析( 20 g,2. 0 × 30 cm) ,
经丙酮-石油醚( 10∶ 90) 洗脱,得到五个组分( Frs. 4-
4-1 ~ 4-4-5 ) 。Fr. 4-4-3 ( 35 mg ) 经硅胶柱层析
( 10g,1. 5 × 30 cm) ,用丙酮-石油醚( 5 ∶ 95 ) 洗脱,
得到化合物 7 ( 8 mg) 。Fr. 4-4-5 ( 112 mg) 经硅胶柱
层析 ( 15 g,2. 0 × 30 cm),乙酸乙酯-石油醚( 15∶ 85)洗
脱,得到四个组分( Frs. 4-4-5-1 ~ 4-4-5-4) 。Fr. 4-4-
5-3( 61 mg) 经氧化铝柱层析( 10g,2. 0 × 20 cm) ,用
乙酸乙酯-石油醚( 15∶ 85) 洗脱,得到两个组分( Frs.
4-4-5-3-1 ~ 4-4-5-3-2 ) 。Fr. 4-4-5-3-2 ( 16 mg ) 经
Sephadex LH-20( 30 g,1. 4 × 120 cm) ,用甲醇-氯仿
( 50∶ 50) 洗脱,得到化合物 5 ( 8 mg) 。Fr. 4-4-5-3-1
( 30 mg ) 经 HPLC ( Agilent Zorbax-ODS,9. 4 × 250
mm,5 μm) 纯化,乙腈-水( 72∶ 28) 洗脱,得到化合物
4( 8 mg) 和化合物 6( 10 mg) 。Fr. 4-4-5-4( 37 mg) 经
硅胶柱层析( 10 g,2. 0 × 20cm) ,用甲醇-氯仿( 1∶ 100
~ 15∶ 85) 梯度洗脱后,再经硅胶柱层析 ( 10 g,2. 5
4431 天然产物研究与开发 Vol. 28
× 30 cm) ,氯仿-甲醇 ( 10 ∶ 90 ) 洗脱,得到化合物 8
( 12 mg) 和 9( 8 mg) 。
2. 2 活性测试方法
活性测试在 HEK293 细胞模型上完成,具体实
验方法参照文献[17]。采用 Dulbecco’s 改良的 eagle
培养基,G418( 400 μg /mL) 和 10%胎牛血清的培养
基并放置于 5% CO2、37 ℃的培养箱中培养。细胞
在 Matrigel包被的 96 孔黑壁透底板中并在 CO2 中
培养 24 h。化合物对 5-HT1A和 MT2 受体的实验在
钙流检测试剂盒 Wash Free Fluo-8 ( 激发波长: 485
nm;发射波长: 525 nm;发射截止: 515 nm) 完成。实
验数据由 Flex Station 3 台式多功能酶标仪读取。
EC50值通过 GraphPad Prism 5 软件计算得到;激动率
= Δδa /Δδc × 100% ( a: 测试样品; c: 阳性对照) ,阳
性对照分别为 5 羟色胺和褪黑素。
2. 3 LC-MS测试条件
Agilent Eclipse Plus C18 ( 100 × 2. 1 mm i. d,1. 8
um) 色谱柱,流动相为乙腈( 0. 05%甲酸) ( A) 和水
( 0. 05%甲酸) ( B) ,梯度洗脱程序如下: 0 ~ 15 min,
5% ~100%A。柱温: 30 °C,流速: 0. 2 mL /min; Fr.
4-3 的液相色谱条件为: 0 ~ 15 min,5% ~ 90% A,流
速: 0. 2 mL /min; Fr. 4-4 的液相色谱条件为: 0 ~ 3
min,5% ~ 10% A; 3 ~ 10 min,10% ~ 80% ; 10 ~ 15
min,80% ~100%,流速: 0. 2 mL /min。
质谱分析在正离子模式和负离子模式下测定。
ESI作为离子源,喷雾电压为 + 4. 5 /-3. 5 kV;检测电
压: 1. 65 kV; 飞行时间区域 ( TOF) 压力: 1. 6 × 10-4
Pa;离子阱区域( IT) 压力: 1. 5 × 10-2 Pa; 干燥气压
力: 100. 0 kPa;雾化气流速: 1. 5 L /min; 曲线脱溶剂
系统 ( CDL ) 温度: 200 ° C; 扫描范围: m/z 100 ~
2000。岛津 Composition Formula Predictor 用来预测
分子式。
3 结果与讨论
3. 1 活性部位筛选
在 HEK293 细胞模型上,测定灯心草总提物、乙
酸乙酯部位和水部位对 5-HT1A、5-HT2C、MT1 和 MT2
受体的激动作用;选择活性较好的乙酸乙酯部位做
进一步分离并得到七个子流分,再测定这七个流分
对 5-HT1A、5-HT2C、MT1 和 MT2 受体的激动作用,结
果见表 1。
表 1 灯心草不同部位对 5-HT1A、5-HT2C、MT1 和 MT2 受体的激动率( n = 3,x ± SDs)
Table 1 Agonistic rates of different parts from J. effusus on 5-HT1A,5-HT2C,MT1 and MT2 receptors ( n = 3,x ± SDs)
样品a
Sample
5-HT1A
受体激动率b
5-HT1A receptor
agonistic rates ( % )
5-HT2c
受体激动率b
5-HT2C receptor
agonistic rates ( % )
MT1 受体
激动率c
MT1 receptor
agonistic rates ( % )
MT2 受体激动率c
MT2 receptor
agonistic rates ( % )
总提物 Total extract 23. 21 ± 5. 75 11. 21 ± 2. 39 -3. 70 ± 1. 55 10. 25 ± 4. 28
水部分 Aqueous part 22. 82 ± 8. 59 8. 12 ± 4. 17 -1. 22 ± 0. 94 8. 57 ± 2. 38
乙酸乙酯部分 Ethyl acetate part 43. 90 ± 6. 71 10. 63 ± 1. 73 -2. 03 ± 2. 13 35. 78 ± 10. 31
Fr. 1 -0. 63 ± 1. 39 4. 62 ± 1. 20 -4. 43 ± 1. 97 -8. 22 ± 5. 67
Fr. 2 -1. 64 ± 3. 20 5. 39 ± 0. 85 -5. 70 ± 3. 30 -8. 86 ± 2. 94
Fr. 3 0. 23 ± 0. 28 7. 87 ± 3. 32 -2. 90 ± 0. 61 -14. 90 ± 7. 58
Fr. 4 59. 14 ± 4. 77 2. 64 ± 0. 25 -7. 95 ± 2. 49 67. 74 ± 10. 79
Fr. 5 29. 73 ± 3. 25 2. 00 ± 1. 91 -7. 99 ± 1. 38 -7. 60 ± 1. 37
Fr. 6 32. 76 ± 6. 82 7. 43 ± 2. 40 -8. 66 ± 5. 02 33. 62 ± 9. 23
Fr. 7 -1. 09 ± 2. 13 3. 59 ± 1. 94 -7. 04 ± 2. 81 -13. 05 ± 3. 59
注: a 样品测试浓度为 350. 00 μg /mL; b 5-羟色胺的最大激动率作为 100% ; c 褪黑素的最大激动率作为 100%。
Note: a The concentrations of samples were 350. 00 μg /mL; b The highest agonistic rate of 5-HT was 100% ; c The highest agonistic rate of melatonin was
100% .
活性筛选结果表明:乙酸乙酯部位对 5-HT1A和
MT2 受体的激动率均明显大于水部位。因此,将乙
酸乙酯部位分成七个流分,发现 Fr. 4 对两个受体的
激动率都有一定增加,而其它流分的激动率均明显
降低,这说明激动 5-HT1A和 MT2 受体的活性成分主
要位于 Fr. 4 中。另外,所有流分对 5-HT2C和MT1 受
体的激动率均较低。因此,本研究对活性部位 Fr. 4
进一步分离,并测定从中分离得到的化合物对 5-
5431Vol. 28 杨通华等: LC-MS导向分离灯心草中激动 5-HT1A和 MT2 受体的活性成分
HT1A和 MT2 受体的激动作用。
3. 2 活性部位的 LC-MS分析
为了确定活性部位 Fr. 4 中的化学成分,对其进
行 UFLC /MS-IT-TOF分析,结果如图 1。
图 1 活性部位的 LC-MS 的 BPC 谱图( 1 BPC 表示正离
子模式,3 BPC表示负离子模式)
Fig. 1 LC-MS base peak chromatogram ( BPC) of the active
fraction ( 1 BPC indicated positive mode,3 BPC indi-
cated negative mode)
通过分析图 1,活性部位主要含有 12 个基峰离
子流色谱峰,再通过分析每个峰的一级与二级质谱,
利用岛津 Composition Formula Predictor 预测其分子
式与前期文献报道比对,推断该流分主要含有 6 个
菲类化合物,2 个黄酮类,1 个含葡萄糖的化合物,1
个三萜类以及 2 个其他类化合物。接着对 Fr. 4 进
一步分离,得到 Fr. 4-1 ~ 4 四个流分,以上四个流分
的 LC-MS分析见附图 2。以分析 Fr. 4 中峰 1 为例
介绍 LC-MS的导向与分离过程。在 Fr. 4 中,根据
正离子模式中的碎片离子 311. 0725( [M + Na]+,-
1. 2) 和 289. 0870( [M + H]+,-4. 8 ) 以及负离子模
式中的碎片离子 333. 0820( [M + HCOO]-,-0. 7) 和
287. 0761( [M-H]-,-1. 1) ,预测得到分子式 C12H16
O8,不饱和度为 5( 表 2) 。在其 MS
2 中,正离子模式
中有 127. 0389( C6H6O3 ) 的碎片离子,负离子模式中
有 161. 0447 ( C6H10 O5 ) 的碎片离子 ( 附图 1 ) 。因
此,推测该化合物中有一个葡萄糖及一个 C6H6O3
的片段。进一步分析各亚流分的 LC-MS,发现该化
合物主要位于 Fr. 4-4 流分,因此对该流分进一步分
离。经硅胶柱层析色谱等方法,分离得到化合物 9,
再根据核磁数据最终确定为麦芽酚-3-O-β-D-葡萄吡
喃糖。化合物 9 可能的裂解方式为失去一分子葡萄
糖( C6H10O5 ) 得到 C6H6O3 的离子碎片或失去中性
碎片 C6H6O3 得到 C6H10 O5 的离子碎片,具体见附
图 2。其余化合物的分析过程与化合物 9 的相同,
在 LC-MS分析引导下分离得到其它 8 个化合物,其
LC-MS分析数据和 BPC图谱见表 2 和图 2。将分离
得到的 9 个化合物经高分辨质谱仪测定其分子量预
测得到分子式,分别与前面分析的分子式进行对比,
确认为追踪的目标化合物。
表 2 活性部位中化学成分的确定
Table 2 The identification of chemical constituents in the active fraction
编号
No.
分子量
MW
正离子模式( m / z)
Ion in positive mode
MS /MS2 ( error in mDa and
relative abundance)
负离子模式( m / z)
Ion in negative mode
MS /MS2 ( error in
mDa and relative abundance)
不饱和度
DBE
分子式
Formula
化合物
Compounds
1 288
311. 0725( [M + Na]+,-1. 2)
289. 0870( [M + H]+,-4. 8)
→127. 0389( C6H6O3,100% )
333. 0820( [M + HCOO]-,-0. 7)
287. 0761( [M-H]-,-1. 1)
→161. 0447 ( C6H10O5,100% )
5 C12H16O8
麦芽酚-3-O-β-D-
葡萄吡喃糖( 9)
2 126 127. 0365 ( [M + H]+,-2. 5) 125. 0211 ( [M-H]-,-3. 3) 4 C6H6O3 5-羟甲基-2-呋喃糠醛( 8)
3 286 287. 0510 ( [M + H]+,-4. 0) 285. 0371 ( [M-H]-,-3. 4) 11 C15H10O6 _
4 414 437. 1159 ( [M + Na]
+,-4. 8)
415. 1439( [M + H]+,5. 2)
413. 1231 ( [M-H]-,-1. 1) 12 C22H22O8 -
5 250 251. 1088 ( [M + H]+,2. 1)
295. 0958( [M + HCOO]-,-1. 8)
249. 0921 ( [M-H]-,0. 0)
11 C17H14O2 去氢厄弗酚( 2)
6 252 505. 2333 ( [2M + H]
+,-4. 0)
253. 1221 ( [M + H]+,-0. 2)
503. 2169 ( [2M-H]-,-5. 9)
297. 1106 ( [M + HCOO]-,-2. 6)
251. 1079 ( [M-H]-,0. 1)
10 C17H16O2 厄弗酚 ( 1)
7 266 533. 2704 ( [2M + H]
+,-4. 0)
267. 1361 ( [M + H]+,-1. 9)
311. 1350 ( [M + HCOO]-,-2. 1)
265. 1226 ( [M-H]-,-0. 8)
10 C18H18O2 灯心草酚( 3)
6431 天然产物研究与开发 Vol. 28
编号
No.
分子量
MW
正离子模式( m / z)
Ion in positive mode
MS /MS2 ( error in mDa and
relative abundance)
负离子模式( m / z)
Ion in negative mode
MS /MS2 ( error in
mDa and relative abundance)
不饱和度
DBE
分子式
Formula
化合物
Compounds
8 298 321. 1451 ( [M + Na]
+,-1. 0)
299. 1609 ( [M + H]+,-3. 3)
297. 1466 ( [M-H]-,-3. 0) 9 C19H22O3 juncuenins G( 4)
9 296 319. 1232 ( [M + Na]
+,-7. 3)
297. 1520 ( [M + H]+,3. 5)
295. 1326 ( [M-H]-,-1. 4) 10 C19H20O3 dehydrojuncuenins D( 5)
10 248 249. 0895 ( [M + H]+,-1. 5) 247. 0777 ( [M-H]-,1. 2) 12 C17H12O2
5-( hydroxymethyl) -1-
methylphen-anthrene-2,7-diol( 6)
11 278 301. 1370 ( [M + Na]
+,-4. 0)
279. 1572 ( [M + H]+,-1. 9)
- 6 C16H22O4 -
12 456
913. 7473 ( [2M + H]+ )
457. 3675 ( [M + H]+,-0. 1)
→439. 3564( [M-H2O + H]+,100% )
911. 7198 ( [2M-H]- )
455. 3735 ( [M-H]-,-1. 6)
7 C30H48O3 齐墩果酸( 7)
图 2 三个亚流分 LC-MS的 BPC谱图( 编号为化合物,1 BPC表示正离子模式,3 BPC表示负离子模式)
Fig. 2 LC-MS base peak chromatogram ( BPC) of three subfractions ( Numbers indicated compounds,1 BPC indicated positive
mode,3 BPC indicated negative mode)
3. 3 化合物的结构鉴定
化合物 1 淡黄色粉末; HR-ESI-MS ( -) m/z
251. 1075 [M-H]-( 计算值 251. 1078 ) 。1H NMR
( Acetone-d6,600 MHz ) δH : 7. 19 ( 1H,d,J = 8. 4
Hz,H-4) ,6. 94 ( 1H,dd,J = 17. 4,10. 9 Hz,H-12 ) ,
6. 90 ( 1H,d,J = 2. 3 Hz,H-6 ) ,6. 74 ( 1H,d,J =
8. 4 Hz,H-3) ,6. 72 ( 1H,d,J = 2. 3 Hz,H-8 ) ,5. 64
( 1H,dd,J = 17. 4,1. 2 Hz,H-13a) ,5. 20 ( 1H,dd,J
= 10. 9,1. 2 Hz,H-13b) ,2. 67 ( 2H,m,H-9 ) ,2. 62
( 2H,m,H-10) ,2. 67 ( 3H,s,H-11 ) ; 13 C NMR( Ace-
tone-d6,150 MHz) δC : 121. 6 ( s,C-1 ) ,139. 8 ( s,C-
1a) ,154. 7 ( s,C-2 ) ,112. 3 ( d,C-3 ) ,127. 1 ( d,C-
4) ,126. 5 ( s,C-4a ) ,136. 7 ( s,C-5 ) ,127. 9 ( s,C-
5a) ,113. 4 ( d,C-6 ) ,156. 3 ( s,C-7 ) ,115. 0 ( d,C-
8) ,141. 2 ( s,C-8a) ,31. 0 ( t,C-9) ,26. 1 ( t,C-10) ,
11. 8 ( q,C-11) ,139. 8 ( d,C-12) ,113. 6 ( t,C-13 ) 。
以上数据与文献[9]中的化合物对照一致,鉴定化合
物 1 为厄弗酚( effusol) 。
化合物 2 淡黄色粉末; HR-ESI-MS ( -) m/z
249. 0918 [M-H]-( 计算值 249. 0921 ) 。1H NMR
( Acetone-d6,600 MHz ) δH : 8. 49 ( 1H,d,J = 9. 1
Hz,H-4 ) ,7. 89 ( 1H,d,J = 9. 1 Hz,H-10 ) ,7. 64
( 1H,d,J = 9. 1 Hz,H-9) ,7. 47 ( 1H,dd,J = 17. 2,
10. 7 Hz,H-12 ) ,7. 25 ( 1H,d,J = 2. 5 Hz,H-6 ) ,
7. 21 ( 1H,d,J = 2. 5 Hz,H-8 ) ,7. 19 ( 1H,d,J =
9. 1 Hz,H-3 ) ,5. 74 ( 1H,dd,J = 17. 2,1. 4 Hz,H-
7431Vol. 28 杨通华等: LC-MS导向分离灯心草中激动 5-HT1A和 MT2 受体的活性成分
13a) ,5. 42 ( 1H,dd,J = 10. 7,1. 4 Hz,H-13b ) ,
2. 56 ( 3H,s,H-11) ; 13C NMR( Acetone-d6,150 MHz)
δC : 118. 1 ( s,C-1 ) ,133. 4 ( s,C-1a ) ,153. 0 ( s,C-
2) ,115. 8 ( d,C-3 ) ,127. 0 ( d,C-4 ) ,125. 7 ( s,C-
4a) ,139. 2 ( s,C-5 ) ,124. 0 ( s,C-5a) ,119. 3 ( d,C-
6 ) ,155. 2 ( s,C-7 ) ,112. 5 ( d,C-8 ) ,134. 2 ( s,C-
8a) ,127. 2 ( d,C-9 ) ,123. 9 ( d,C-10 ) ,11. 3 ( q,C-
11) ,142. 6 ( d,C-12 ) ,114. 4 ( t,C-13 ) 。以上数据
与文献[14]中的化合物对照一致,鉴定化合物 2 为去
氢厄弗酚( dehydroeffusol) 。
化合物 3 淡黄色粉末; HR-ESI-MS ( + ) m/z
267. 1383[M + H]+ ( 计算值 267. 1380 ) 。1H NMR
( CD3OD,400 MHz) δH : 7. 41 ( 1H,d,J = 8. 5 Hz,H-
4) ,6. 78 ( 1H,dd,J = 18. 0,11. 4 Hz,H-12 ) ,6. 59
( 1H,d,J = 8. 1 Hz,H-3 ) ,6. 64 ( 1H,s,H-8 ) ,5. 44
( 1H,dd,J = 11. 4,2. 0 Hz,H-13a) ,5. 15 ( 1H,dd,J
= 18. 0,2. 0 Hz,H-13b) ,2. 64 ( 2H,m,H-9 ) ,2. 56
( 2H,m,H-10) ,2. 23 ( 3H,s,H-11) ,2. 19 ( 3H,s,H-
14) ; 13C NMR ( CD3OD,100 MHz) δC : 120. 1 ( s,C-
1) ,139. 0 ( s,C-1a) ,153. 0 ( s,C-2 ) ,110. 6 ( d,C-
3) ,127. 8 ( d,C-4 ) ,126. 3 ( s,C-4a) ,136. 8 ( s,C-
5) ,126. 6 ( s,C-5a ) ,120. 6 ( s,C-6 ) ,153. 3 ( s,C-
7) ,112. 3 ( d,C-8) ,136. 2 ( s,C-8a) ,30. 1 ( t,C-9) ,
25. 4 ( t,C-10 ) ,10. 5 ( q,C-11 ) ,138. 1 ( d,C-12 ) ,
117. 8 ( t,C-13) 。以上数据与文献[9]中的化合物对
照一致,鉴定化合物 3 为灯心草酚( juncusol) 。
化合物 4 淡黄色粉末; HR-ESI-MS ( -) m/z
297. 1471 [M-H]-( 计算值 297. 1496 ) 。1H NMR
( Acetone-d6,600 MHz ) δH : 6. 99 ( 1H,d,J = 8. 4
Hz,H-4 ) ,6. 95 ( 1H,d,J = 2. 1 Hz,H-6 ) ,6. 77
( 1H,d,J = 8. 4 Hz,H-3) ,6. 67 ( 1H,d,J = 2. 1 Hz,
H-8) ,4. 93 ( 1H,q,J = 6. 0 Hz,H-12 ) ,3. 02 ( 2H,
q,J = 6. 6 Hz,H-14 ) ,2. 51 ( 2H,m,H-9 ) ,2. 41
( 2H,m,H-10 ) ,2. 21 ( 3H,s,H-11 ) ,1. 51 ( 3H,d,J
= 6. 0 Hz,H-13 ) ,0. 95 ( 3H,t,J = 6. 6 Hz,H-
15) ; 13 C NMR( Acetone-d6,150 MHz) δC : 121. 6 ( s,
C-1) ,140. 9 ( s,C-1a) ,154. 6 ( s,C-2) ,112. 4 ( d,C-
3) ,127. 0 ( d,C-4 ) ,126. 4 ( s,C-4a) ,142. 9 ( s,C-
5) ,127. 8 ( s,C-5a) ,112. 4 ( d,C-6 ) ,156. 6 ( s,C-
7) ,114. 2 ( d,C-8) ,140. 3 ( s,C-8a) ,31. 5 ( t,C-9) ,
26. 4 ( t,C-10 ) ,11. 9 ( q,C-11 ) ,73. 7 ( d,C-12 ) ,
24. 0 ( q,C-13) ,63. 4 ( t,C-14) ,15. 7 ( q,C-15) 。以
上数据与文献[10]中的化合物对照一致,鉴定化合物
4 为 juncuenin G。
化合物 5 淡黄色粉末; HR-ESI-MS ( -) m/z
295. 1331 [M-H]-( 计算值 295. 1340 ) 。1H NMR
( CD3OD,600 MHz) δH : 7. 94 ( 1H,d,J = 9. 0 Hz,H-
4 ) ,7. 81 ( 1H,d,J = 9. 1 Hz,H-9) ,7. 54 ( 1H,d,J =
9. 1 Hz,H-10) ,7. 44 ( 1H,d,J = 2. 4 Hz,H-6) ,7. 10
( 1H,d,J = 2. 4 Hz,H-8) ,7. 09 ( 1H,d,J = 9. 0 Hz,
H-3) ,5. 53 ( 1H,q,J = 6. 1 Hz,H-12 ) ,3. 00 ( 2H,
m,H-14) ,2. 53 ( 3H,s,H-11) ,1. 79 ( 3H,d,J = 6. 2
Hz,H-13 ) ,1. 03 ( 3H,t,J = 7. 2 Hz,H-15 ) ; 13 C
NMR( CD3OD,150 MHz) δC : 118. 9 ( s,C-1 ) ,134. 2
( s,C-1a ) ,153. 3 ( s,C-2 ) ,115. 8 ( d,C-3 ) ,127. 0
( d,C-4 ) ,125. 5 ( s,C-4a ) ,144. 3 ( s,C-5 ) ,125. 5
( s,C-5a ) ,116. 4 ( d,C-6 ) ,155. 9 ( s,C-7 ) ,112. 4
( d,C-8 ) ,134. 7 ( s,C-8a ) ,128. 3 ( d,C-9 ) ,123. 7
( d,C-10 ) ,11. 4 ( q,C-11 ) ,76. 0 ( d,C-12 ) ,24. 1
( q,C-13) ,64. 6 ( t,C-14) ,15. 5 ( q,C-15) 。以上数
据与文献[10]中的化合物对照一致,鉴定化合物 5 为
dehydrojuncuenin D。
化合物 6 淡黄色粉末; HR-ESI-MS ( + ) m/z
249. 0898[M + H]+ ( 计算值 249. 0910 ) 。1H NMR
( Acetone-d6,600 MHz ) δH : 6. 88 ( 1H,d,J = 9. 2
Hz,H-10 ) ,6. 64 ( 1H,d,J = 9. 2 Hz,H-9 ) ,6. 63
( 1H,s,H-3 ) ,6. 55 ( 1H,s,H-4 ) ,6. 55 ( 1H,s,H-
5) ,6. 31 ( 1H,d,J = 2. 4 Hz,H-6 ) ,6. 27 ( 1H,d,J
= 2. 4 Hz,H-8) ,1. 47 ( 3H,s,H-11) ; 13 C NMR( Ac-
etone-d6,150 MHz) δC : 120. 4 ( s,C-1) ,153. 9 ( s,C-
2) ,112. 7 ( d,C-3 ) ,121. 0 ( s,C-3a) ,128. 1 ( d,C-
4) ,127. 1 ( d,C-5 ) ,133. 3 ( s,C-5a) ,112. 4 ( d,C-
6 ) ,155. 8 ( s,C-7 ) ,112. 4 ( d,C-8 ) ,121. 0 ( s,C-
8a) ,127. 8 ( d,C-9) ,124. 9 ( d,C-10 ) ,130. 7 ( s,C-
10a) ,132. 7 ( s,C-10b) ,130. 9 ( s,C-10c) ,11. 4 ( q,
C-11) 。以上数据与文献[11]中的化合物对照一致,
鉴定化合物 6 为 5-( hydroxymethyl) -1-methylphenan-
threne-2,7-diol。
化 合 物 7 白 色 粉 末; HR-ESI-MS m/z
457. 3675 [M + H]+ ( 计算值 457. 3676 ) ; m/z
455. 3531[M-H]-( 计算值 455. 3519 ) ,其分子式预
测为 C30 H48 O3 ( Ω = 7. 0 ) 。其最大紫外吸收为 207
nm。经与齐墩果酸进行 TLC薄层层析对照,采用三
个展开剂即氯仿-石油醚 ( 30: 70 ) ,其 Rf = 0. 50; 乙
酸乙酯-石油醚( 20: 80 ) ,其 Rf = 0. 62; 丙酮-石油醚
( 15: 85) ,其 Rf = 0. 60;均与齐墩果酸的 Rf 值一致。
8431 天然产物研究与开发 Vol. 28
经硫酸乙醇 ( 10% ) 显色为紫红色,与齐墩果酸一
致。因此,化合物 7 的结构鉴定为齐墩果酸。
化合物 8 棕色油状; 1H NMR ( Acetone-d6,600
MHz) δH : 9. 58 ( 1H,s,H-1 ) ,7. 36 ( 1H,d,J = 3. 6
Hz,H-3 ) ,6. 57 ( 1H,d,J = 3. 6 Hz,H-4 ) ,4. 62
( 2H,s,H-6 ) ; 13 C NMR ( Acetone-d6,150 MHz) δC :
178. 0 ( d,C-1 ) ,153. 4 ( s,C-2 ) ,123. 0 ( d,C-3 ) ,
110. 1 ( d,C-4) ,162. 8 ( s,C-5 ) ,57. 4 ( t,C-6 ) 。以
上数据与文献[18]中的化合物对照一致,鉴定化合物
8 为 5-羟甲基-2-呋喃糠醛。
化合物 9 白色粉末; HR-ESI-MS ( + ) m/z
289. 0876[M + H]+ ( 计算值 289. 0918 ) 。1H NMR
( CD3OD,500 MHz) δH : 8. 00 ( 1H,d,J = 5. 6 Hz,H-
5 ) ,6. 44 ( 1H,d,J = 5. 6 Hz,H-6) ,4. 80 ( 1H,d,J =
7. 5 Hz,H-1) ,3. 81 ( 1H,m,H-6a) ,3. 65 ( 1H,m,
H-6b) ,3. 39 ( 1H,m,H-3) ,3. 35 ( 1H,m,H-4) ,
3. 29 ( 1H,m,H-5) ,3. 24 ( 1H,m,H-2) ,2. 43( 3H,
s,H-7) ; 13C NMR( CD3OD,125 MHz) δC : 143. 6 ( s,
C-2) ,164. 6 ( s,C-3) ,177. 2 ( s,C-4) ,117. 3 ( d,C-
5) ,157. 2 ( d,C-6) ,15. 3 ( t,C-7) ,105. 4 ( d,C-1) ,
75. 4 ( d,C-2) ,78. 5 ( d,C-3) ,71. 1 ( d,C-4) ,
78. 0 ( d,C-5) ,62. 5 ( t,C-6) 。以上数据与文
献[19]中的化合物对照一致,鉴定化合物 9 为麦芽
酚-3-O-β-D-葡萄吡喃糖苷。
3. 4 化合物的活性测定
利用 HEK293 细胞模型测定 9 个化合物对 5-
HT1A和 MT2 受体的激动作用。测试结果表明: 在
1. 0 mM下,厄弗酚( 1) 、灯心草酚( 3) 和 juncuenin G
( 4) 对 5-HT1A受体有较好的激动作用,其激动率分
别为 65. 35 ± 6. 70%、71. 33 ± 7. 39% 和 64. 11 ±
5. 33% ;灯心草酚、厄弗酚和 juncuenin G 对 MT2 受
体也有较好的激动作用,其激动率分别为 67. 28 ±
9. 26%、62. 77 ± 12. 06%和 56. 21 ± 11. 43%。去氢
厄弗酚和 dehydrojuncuenin D 对 MT2 受体有一定的
激动作用,其激动率分别为 42. 13 ± 8. 54%和 31. 06 ±
6. 21%。5-( hydroxymethyl ) -1-methylphenanthrene-2,7-
diol对 5-HT1A受体也有一定的激动作用,其激动率为
37. 04 ± 5. 84%。见表 3。
表 3 9 个化合物对 5-HT1A和 MT2 受体的激动作用( n = 3,x ± SDs)
Table 3 The agonistic rates of 9 compounds on 5-HT1A and MT2 receptors ( n = 3,x ± SDs)
化合物a
Compound
5-HT1A受体激动率b
5-HT1A receptor
agonistic rates ( % )
MT2 激动率c
MT2 receptor
agonistic rates ( % )
厄弗酚 Effusol ( 1) 65. 35 ± 6. 70 62. 77 ± 12. 06
去氢厄弗酚 Dehydroeffusol ( 2) 38. 21 ± 9. 02 42. 13 ± 8. 54
灯心草酚 Juncusol ( 3) 71. 33 ± 7. 39 67. 28 ± 9. 26
Juncuenin G ( 4) 64. 11 ± 5. 33 56. 21 ± 11. 43
Dehydrojuncuenin D ( 5) 26. 72 ± 7. 99 31. 06 ± 6. 21
5-( Hydroxymethyl) -1-methylphenanThrene-2,7-diol( 6) 37. 04 ± 5. 84 20. 24 ± 3. 35
齐墩果酸 Oleanic acid ( 7) 7. 32 ± 6. 96 15. 13 ± 5. 67
5-羟甲基-2-呋喃糠醛 2-Formyl-5-hydroxymethylfuran ( 8) 4. 30 ± 5. 47 6. 58 ± 3. 39
麦芽酚-3-O-β-D-葡萄吡喃糖苷 Maltol-3-O-β-D-glucopyranoside ( 9) 5. 16 ± 2. 41 4. 23 ± 4. 12
注: a样品测试浓度为 1. 00 mM; b 5-羟色胺的最大激动率作为 100% ; c 褪黑素的最大激动率作为 100%。
Note: a The concentrations of samples were 1. 00 mM; b The highest agonistic rate of 5-HT was 100% ; c The highest agonistic rate of melatonin was 100% .
4 结论
本文首次利用活性追踪并结合 LC-MS 分析的
方法,从灯心草中快速分离得到了 9 个化合物。其
中首次分离得到 2 个化合物; 首次测定了灯心草中
化学成分对 5-HT1A和 MT2 受体的激动作用。结果
表明厄弗酚、juncuenin G 和灯心草酚对 5-HT1A和
MT2 受体有较好的激动作用,去氢厄弗酚和 de-
hydrojuncuenin D对 5-HT1A和 MT2 受体也有一定的
激动作用。该研究首次揭示了灯心草中激动 5-
HT1A和 MT2 受体活性成分,为其进一步开发与利用
奠定了基础。
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