全 文 ：甜草 O ldenlandia cantonensisHow的化学成分
蓝文健a　李厚金b*
(a中山大学药学院　广州;b中山大学化学与化学工程学院　广州 510275)
摘　要　研究了民间草药甜草 O lden land ia cantonensisH ow的化学成分。从乙醇提取物的乙酸乙酯洗脱部分
得到新的五环三萜 u rs-12-en-29α-oic ac id-3β-o l。该化合物结构通过 NM R、 IR、MS等波谱数据综合解析确定。
研究了 u rs-12-en-29α-oic ac id-3β-o l对重组人 DNA拓扑异构酶Ⅰ 、肝癌细胞 BEL-7402和胃腺癌细胞 M CG-803
的抑制作用 , 效果显著 , IC50值分别为 12.0 ×10- 6 、 6.5 ×10 - 6、 8.0 ×10- 6 g /mL。由 V(石油醚 )∶V(乙酸乙
酯)=20∶1洗脱得到的低极性成分进行了气相色谱-质谱分析 ,共鉴定 60个化合物 , 其中长链脂肪族化合物 ,
如烷烃 、饱和及不饱和羧酸(酯)含量较丰富 ,占 36.16%, 萜类和甾体类化合物分别占 6. 42%和 9. 28%。
关键词　O ldenlandia can tonensisH ow ,化学成分 , urs-en-29α-o ic acid-3β-o l,生理活性
中图分类号:O629 　　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1000-0518(2006)08-0871-04
2005-09-14收稿 , 2006-02-14修回
国家自然科学基金(20502036)、广东省自然科学基金(05300667)和中山大学青年教师科研启动基金(2004-36000-1131072)资助项目
通讯联系人:李厚金 ,男 , 1974年生 ,博士 ,副教授;E-m ail:ces lh j@m ai.l sysu. edu. cn;研究方向:天然产物和药物化学
甜草 Oldenlandia can tonensisHow ,异名野甘草 、山甘草 、广州耳草 ,为双子叶茜草科植物。目前 ,尚未
见甜草 O lden land ia cantonensis How 化学成分的研究报道 。本文从采集于江西的甜草 O lden land ia
cantonensisHow的地上全草的乙醇提取物中分离出一种新的五环三萜 urs-12-en-29α-o ic acid-3β-o l和 β-
谷甾醇及正十六烷酸等系列已知化合物 ,研究了 urs-12-en-29α-o ic acid-3β-ol对重组人 DNA拓扑异构酶
Ⅰ (humanDNA topo isomerase I, hTopo Ⅰ )、肝癌细胞 BEL-7402和胃腺癌细胞 MCG-803的抑制作用 ,抑
制效果显著 。对其低极性油状成分进行了气相色谱-质谱分析 ,从中共鉴定了 60个化合物。深入研究甜
草 Olden landia cantonensisHow的化学组成 ,将有可能进一步明确其药用成分和作用机理。
1　实验部分
1. 1　试剂和仪器
甜草 Oldenlandia cantonensisHow为 2003年 7月采集于江西赣南 ,取地上全草 ,晒干 ,剪碎 。硅胶
(H),实验用石油醚 、乙酸乙酯 、甲醇均为分析纯试剂。 95%乙醇为工业级。美国 Varian公司 INOVA
500NB型超导核磁共振谱仪;英国 VG公司 ZAB-HS型双聚焦磁质谱仪;德国 B ruker公司 EQU INOX55-
A590 /3F型傅立叶变换红外光谱仪;德国 E lemen tar公司 V ario EL CHNS-O 型元素分析仪;德国
SCHM IDT +HAENSCH公司 HNQW 5型旋光仪;美国 Ag ilent公司 HP 6890 /5973型 GC M/ S联用仪。
1. 2　提取与分离
取 2 kg晒干甜草 ,切碎 ,室温下用 6 L 95%乙醇浸泡 12 h,共提取 3次 ,合并浸泡液 , 40℃减压旋转
蒸发浓缩至干 ,得黑色黏稠膏状浓缩物 230 g。浓缩物再用 400mL V(乙酸乙酯)∶V(水)=1∶1萃取 3次 ,
乙酸乙酯层浓缩至 160 g,再用甲醇溶解。溶解液拌硅胶 H上柱层析 ,以石油醚-乙酸乙酯-甲醇为梯度
洗脱剂 。将 V(石油醚)∶V(乙酸乙酯 )=20∶1的洗脱液共 1 000mL浓缩 ,得到具有芳香味的液体油状物
约 35 g。将 V(石油醚)∶V(乙酸乙酯 )=3∶1洗脱部分进一步纯化得到谷甾醇 3.9 g,将 V(乙酸乙酯 )∶
V(甲醇)=10∶1洗脱部分进一步以 V(石油醚)∶V(乙酸乙酯 )=1∶3重结晶纯化得到白色粉末状固体三
萜 urs-12-en-29α-o ic acid-3β-o l(4.8 g)。
1. 3　Urs-12-en-29α-oic ac id-3β-ol的波谱数据
mp>250℃。[ α] 20D =+40°(MeOH , c=0.13)。FABMS:m /z 457[M +1] + , 439 [M -H2O +1] +,
411[M -COOH ] + , 393, 355, 341 , 327, 289, 279 , 248, 203, 189, 133 , 119 , 69, 55。元素分析结果:C 78.83,
第 23卷 第 8期 应 用 化 学 Vo.l 23 No. 8
2006年 8月 　　 　CH INESE JOURNAL OF APPLIED CHEM ISTRY　　 　 Aug. 2006
H 10.90, N 0.000。 IR(KB r), νmax:3 420, 2 970, 2 928, 2 871, 1 693, 1 575 , 1 455, 1 407, 1 384 , 1 370, 1
313, 1 279, 1 249, 1 142, 1 091, 1 032, 996, 758 , 661, 568 cm -1。NMR数据见表 1。
1. 4　低极性油状物的 GC-MS分析
以 V(石油醚 )∶V(乙酸乙酯)=20∶1为洗脱剂所收集的液体油状物用氯仿溶解 ,进行 GC-MS分析。
色谱条件:HP25M S 30m ×0.25mm ×0.25μm弹性石英毛细管柱。程序升温:初始柱温 50℃, 5℃ /m in
升至 250℃,运行时间 50m in。进样口温度 230 ℃, He气为载气 ,流速 0.5mL /m in,分流比 20∶1,进样量
1 μL。质谱条件:离子源为 E I源 ,离子源温度 230℃,质量范围 40 ～ 500 amu。
1. 5　生理活性试验
人 DNA拓扑异构酶Ⅰ的表达与重组酶储备液的制备及重组人 DNA拓扑异构酶Ⅰ的抑制试验采用
文献 [ 1, 2]方法。抗肝癌细胞 BEL-7402和胃腺癌细胞 MCG-803的细胞毒试验采用 MTT法 。
2　结果与讨论
2. 1　Urs-12-en-29α-oic ac id-3β-ol的结构确定
化合物经 Liebe rmann-Bu rchard试验呈阳性反应 ,说明它可能为萜类化合物。从 13C NMR知道分子
中含有 30个碳 ,其中 7个季碳 , 7个次甲基碳 , 9个亚甲基碳和 7个甲基碳 。综合 NMR(表 1)、MS和元
素分析实验结果 ,确定分子式为 C30H48O 3。分子中的 6个甲基氢谱为单峰 ,另一个甲基 0.82(d, 6.5)为
双峰 , IR(KB r), νmax 1 384, 1 370 cm - 1也说明分子中含有偕二甲基。FAB MS中失水峰 m /z 438以及
IR(KBr), νmax 3 420 cm - 1宽峰 ,提示分子中含有羟基 。MS中 411[M -COOH ] + , IR中 1 693 cm -1以及
δC 178.1, δH 11.8宽的单峰活泼氢信号进一步说明分子含有 1个羧基 。CH(δC 76.8;δH 3.00, dd, J =10,
5.5H z)以及 δH 4.15的单峰活泼氢信号提示分子中还含有 1个羟基连在次甲基上 。 IR中 1 575 cm -1和
CH(δC 124.5;δH 5.13, t, J =3.5H z)和 C(δC 138.1)提示分子中含有 1个三取代双键 。由分子式确定化
合物不饱和度为 7。由此可推断 ,分子中还含有 5个环 , HMBC谱也给出了丰富的碳 、氢相关关系 ,经综
合解析确定其为新的五环三萜 u rs-12-en-29α-o ic acid-3β-o l。该化合物具有和乌苏烷 (ursane)一致的骨
架 [ 3] ,与乌苏烷不同的是 urs-12-en-29α-o ic acid-3-β-ol在 3位连有羟基 , 29位甲基变成了羧基 。
表 1　Urs-12-en-29α-o ic acid-3β-ol的 NMR数据(DM SO-d6 , TM S, 500MHz)
Tab le 1　NMR data for urs-12-en-29α-oic ac id-3β-ol(DMSO-d6 , TMS, 500MHz)
Position num ber DEPT δC δH Posi tion number DEPT δC δH
1 CH2 38. 2 1. 50(dt, 13. 0, 3. 5), 1. 91(d t, 13. 0, 4. 5) 17 C 34. 1 -
2 CH2 23. 7 1. 54(m) 18 CH 52. 3 2. 11(dd, 12. 0, 1. 0)
3 CH 76. 8 3. 00(dd, 10. 0, 5. 5) 19 CH 38. 3 1. 94(dd, 12. 0, 3. 0)
4 C 38. 3 - 20 CH 38. 4 1. 85(m)
5 CH 54. 7 0. 66(dd, 10. 0, 1. 0) 21 CH2 36. 2 1. 51(m)
6 CH2 17. 9 1. 46(m) 22 CH2 41. 6 1. 25(m), 1. 43(m)
7 CH2 32. 6 1. 57(m) 23 CH3 28. 1 0. 90(s)
8 C 40. 7 - 24 CH3 15. 9 0. 68(s)
9 CH 46. 9 1. 45(m) 25 CH3 15. 1 0. 87(s)
10 C 36. 2 - 26 CH3 16. 9 0. 76(s)
11 CH2 22. 7 1. 86(m) 27 CH3 23. 2 1. 04(s)
12 CH 124. 5 5. 13(dd, 3. 5, 3. 5) 28 CH3 20. 9 0. 92(s)
13 C 138. 1 - 29 C 178. 1 -
14 C 41. 5 - 30 CH3 16. 8 0. 82(d, 6. 5)
15 CH2 27. 5 1. 80(m) 3-OH - - 4. 15(b rs)
16 CH2 26. 9 1. 46(m), 1. 30(m) 29-COOH - - 11. 8(b rs)
　　U rs-12-en-29α-oic acid-3β-o l中 A、B、C环的立体化学通过 NMR数据与 α-香树脂(urs-12-en-3β-ol)
比较而确定 。18、19和 20位的立体化学根据氢偶合常数确定 , 18、19位氢之间的偶合常数为 12.0H z,
确定二者为反式直立键;而 19和 20位氢之间的偶合常数为 3.0 H z,比较小 ,说明 2个氢所处的位置
1个在直立键上 , 1个在平伏键上。由此推断 , 18、19和 20位氢分别处于 α、β、β位 [ 4, 5] ,推断 ure-2-en-
29α-oic acid-3β-o l的立体结构如 Scheme 1。其主要1H NMR谱的相关分析示于 Scheme 2。 1982年
872 应 用 化 学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 23卷　
Razdan等[ 6]曾从植物 P lectran thus rugosus分离得到类似物 plectran thoic acid(urs-12-en-29α-oic acid-3β-
ol),但有关它的碳 、氢 NMR数据归属及生理活性并未见报道 。
2. 2　Urs-12-en-29α-oic ac id-3β-ol的药理活性
在体外以人 DNA拓扑异构酶 Ⅰ (hTopo Ⅰ )为靶位进行抗肿瘤活性的快速筛选 ,使用毕赤酵母表达
了 hTopo Ⅰ 。在微量反应体系中 ,测定了 urs-12-en-29α-o ic acid-3β-o l抑制 hTopo Ⅰ松驰活性的能力 ,并
用 MTT试验进一步验证了 urs-12-en-29α-o ic acid-3β-o l的抗肿瘤活性。结果表明 , urs-12-en-29α-oic
acid-3β-ol对重组人 DNA拓扑异构酶 Ⅰ 、肝癌细胞 BEL-7402和胃腺癌细胞 MCG-803的 IC50值分别为
12.0、6.5和 8.0μg /mL。DNA拓扑异构酶通过切割 DNA链 、链的转移 (或旋转 )和链的再连接来改变
DNA的拓扑结构。它们可被分为 typeⅠ和 typeⅡ 2个家族。抗癌药物喜树碱 (campto thecin)及其衍生物
拓朴特肯( topotecan)、依林诺特肯 ( irinotecan)就可通过 DNA拓扑异构酶 Ⅰ或 Ⅱ引起 DNA双螺旋的
1条或 2条链的断裂而导致肿瘤细胞的死亡 。真核生物 DNA拓扑异构酶Ⅰ和Ⅱ已被确定是多种抗肿瘤
药物的有效靶位 [ 7, 8] 。因 u rs-12-en-29α-oic acid-3β-o l在体外酶法和细胞试验的抑制效果明显 ,有进一步
开发为抗肿瘤药物的前景 。但是 ,甜草民间药用适应症的活性成分仍待深入研究。
2. 3　低极性油状物的 GC-MS分析结果
对低极性油状成分进行了气相色谱-质谱分析 ,从中共鉴定了 60个化合物(见表 2)。在已鉴定的成
分中 ,长链烷烃 、饱和及不饱和羧酸 (酯 )的含量丰富 ,占 36.16%。萜类及萜类的衍生物的含量也比较
丰富 ,如:单萜类:3, 3, 6-三甲基-2, 5-庚二酮 , 9, 9′-二甲基-2, 7-二甲基-2-羟基-壬烷;二萜类:3, 7, 11, 15-
四甲基-2-烯-1-十六醇 , 6, 10, 14-三甲基-2-十五烷酮 , V itam in E;三萜类:28-N or-17α-(H)-hopane,桉叶油
醇 ,软木三萜酮 , 3-酮基香树脂;它们占总含量的 6.42%。另外 ,被鉴定的甾体类化合物有:3-甲酰氧基-
11-羟基-17-酮基-雄甾烷 , 1-烯-3-酮-10-二甲氧基甲基-17-乙酰氧基 -雄甾烷 , 3, 5 , 22-三烯-豆甾烷 , 3, 5-
二烯-3, 17-二 (三甲基硅氧基 )-雄甾烷 , 7-酮基-3-乙酰氧基-胆甾烷 , 5, 9(11)-二烯-3β-乙酰氧基 -胆甾
烷 , 22, 23-二氢豆甾醇 , 5-雄甾烷烯-3β, 17β-二乙酰氧基 ,它们共占 9.28%。
表 2　甜草 O lden landia can tonensis How的低极性油状物的 GC-MS分析
Tab le 2　The ana lysis of the low polarity fatty oil ofO lden land ia can tonensisH ow by GC-MS
Num ber Com pound A rea /%Quality Num ber C om pound Area /% Quality
1 3, 3, 6-trim ethyl-2, 5-h eptaned ione 0. 10 73 31 9, 9′d im ethoxy-2, 7-d im ethy l-nonan-2-ol 0. 73 89
2 6, 10, 14-trim ethy l-2-pen tadecanone 1. 25 99 32 octacosano l 0. 92 88
3 9-hexadecenoic acid, m ethy l ester 0. 21 99 33 2-heptacosanone 0. 90 74
4 8-(Z)-h exadecene 0. 75 98 34 h exacosanoic acid, m ethy l es ter 0. 80 86
5 hexadecanoic acid, ethy l ester 1. 64 81 35 tetradecanoic acid, tetradecy l es ter 0. 99 79
6 1, 1-d im ethoxy-dodecane 0. 17 78 36 und ecanal dimethyl acetal 0. 81 72
7 8, 11-octadecad ieno ic acid, m ethyl ester 1. 43 99 37 hexacosane 0. 67 67
8 9-(Z)-octadecenoic acid, m ethyl ester 2. 14 99 38 2-m ethyl-p ropanoic acid, docosyl es ter 0. 90 83
9 octadecanoic acid, m ethy l ester 0. 78 99 39 28-nor-17α-(H)-hopane 0. 54 66
873　第 8期 蓝文健等:甜草 O lden landia cantonensisHow的化学成分
续表 2
Num ber Com pound A rea /%Quality Num ber C om pound Area /% Quality
10 1-hep tad ecene 0. 13 65 40 1-en-3-one-10-dim ethoxymethyl-17-acetyloxo-androstane 0. 48 69
11 9, 12-octadecadienoic acid, ethy l es ter 0. 44 99 41 3, 5, 22-trien-stigmastane 0. 57 85
12 ethy l oleate 0. 51 99 42 2-nonacosanone 1. 2 66
13 octadecanoic acid, ethy l ester 0. 42 99 43 heptacosanoic acid, methyl ester 0. 72 90
14 5-(Z)-nonadecene 0. 22 97 44 vi tam in E 1. 08 95
15 3, 7, 11, 15-tetram ethy l-2-hexadecene-1-ol 0. 35 75 45 tetradecanoic acid, hexadecy l ester 2. 16 99
16 eicosanoic acid, m ethy l es ter 0. 49 99 46 und ecanal dimethyl acetal 0. 93 69
17 tricosane 0. 77 98 47 11-methylnon acosane 0. 79 75
18 2, 4-b is(1-methyl-1-pheny l)-ethyl-phenol 0. 74 93 48 eudesm ol 0. 76 78
19 docosanoic acid, m ethyl es ter 1. 15 99 49 butanoic acid, cyclohexyl es ter 1. 51 77
20 d i-n-octy l phthalate 1. 04 93 50 1, 1-dim ethoxy-9-(Z)-octadecene 1. 51 81
21 2-dodecyl-tetradeca hydro-phenanthrene 0. 47 78 51 friedelin 0. 66 86
22 tricosanoic acid, m ethyl ester 1. 16 99 52 3, 5-diene-3, 17-b is-( trim ethylsilanyloxy)-androstane 1. 63 67
23 pen tacosane 1. 25 97 53 hexadecy l oxirane 0. 89 80
24 1-h exacosene 1. 32 89 54 7-one-3-acety loxy-cho lestane 1. 34 88
25 tetracosanoic acid, m ethy l ester 1. 32 96 55 1-am ine-4-m ethyl-p iperazine 1. 21 72
26 3 - form oxy-11-ol-17-one-and rostane 0. 40 90 56 5, 9(11)-d ien-3β-acety loxy-cho lestane 1. 39 79
27 11, 13-dimethy l-12-tetradecen-1-ol, acetic ester0. 84 87 57 22, 23-d ihydro-stigm asterol 1. 73 93
28 tert-h exadecaneth iol 1. 13 82 58 3-one-am yrin 0. 95 94
29 2-dodecen-1-succinic anhyd ride 0. 39 86 59 3β, 17β-b is-acety loxy-5-androsten 1. 74 93
30 docosanoic acid, m ethyl es ter 0. 71 94 60 9-hexadecenoic acid, eicosy l es ter 2. 07 90
参　考　文　献
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Chem ical Composition ofO ldenlandia cantonensisHow
LAN Wen-Jiana , LIHou-Jinb*
(aSchool of Pharmaceutical Science;bSchool of Chem istry and Chem ical Engineering ,
Sun Ya t-sen University ,Guangzhou 510275)
Abstract　The chem ical composition ofOldenlandia cantonensisHow , a herba lmedicine is repo rted. A new
pen tacyc lic triterpenoid, urs-12-en-29α-o ic ac id-3β-o l w as obtained from the E tOA c-eluted frac tion o f the
ethano l extrac t o fO lden land ia can tonensis How. The struc ture w as e lucida ted by spec troscopy me thods,
including NMR(1D and 2D), IR, and MS. U rs-12-en-29α-oic acid-3β-o l exh ib ited poten t inhibiting effect
against the human DNA topoisome rase Ⅰ (hTopo Ⅰ ), the cance r cell lines BEL-7402, andMCG-803 , w ith
the IC50 va lues 12.0×10-6 , 6.5×10-6 and 8.0×10-6 g /mL, respective ly. The low po larity fatty o il, the
eluted fraction of V(petro leum e ther)∶V(E tOAc) =20∶1 w as also quantitative ly ana ly zed by gas ch roma to-
graphy m ass spec trometry(GC-MS). A s a result, 60 compoundsw ere detected. The fatty oilmainly composed
of long chain aliphatics, terpene and steroid compounds, w ith pe rcen tages of 36.16%, 6.42% and 9.28%,
respective ly.
Keywords　Olden land ia cantonensisHow , chem ical constituents, urs-en-29α-oic ac id-3β-o l, bioactivity
874 应 用 化 学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 23卷