免费文献传递   相关文献

广东桑根心材的化学成分研究



全 文 :收稿日期:2013-01-11 接受日期:2013-06-09
* 通讯作者 Tel:86-20-39358073;E-mail:gogohe@ gmail. com
天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2014,26:193-196
文章编号:1001-6880(2014)2-0193-04
广东桑根心材的化学成分研究
何细新1
*
,巢晓娟2,杨 璐1,张翠仙1,皮荣标2,曾海祥1,李国西1,徐玉娟1,林燕燕1
1广州中医药大学中药学院;2 中山大学药学院,广州 510006
摘 要:采用多种层析方法从广东桑根心材的醇提取物中分离了 8 个已知化合物,经波谱分析手段结合文献分
析方法将其分别鉴定为:桑辛素 C(1) ,桑辛素 M(2) ,二氢桑色素(3) ,氧化白藜芦醇(4) ,2 4-二羟基苯甲醛
(5) ,伞形花内酯(6) ,胡萝卜苷(7)和 3-羟基-2-哌啶酮(8)。化合物 1,3 ~ 6 和 8 首次从广东桑 Morus atpropur-
purea 中分离,化合物 8 亦首次从桑属植物中分离。综合采用 DPPH,MTT 法测试了多酚类化合物 1 ~ 4 的抗氧
化和神经保护作用,结果表明化合物 1 ~ 4 均能清除 DPPH自由基,抑制 L-谷氨酸钠诱导海马神经元细胞 HT22
毒性,具有抗氧化和神经保护作用。在 20 μM浓度下,化合物 2 的活性显著。
关键词:广东桑;心材;化学成分;神经保护;抗氧化
中图分类号:O629. 9 文献标识码:A
The Research on Chemical Ingredients of the
Heartwood of Root of Morus atpropurpurea
HE Xi-xin1* ,CHAO Xiao-juan2,YANG Lu1,ZHANG Cui-xian1,
PI Rong-biao2,ZENG Hai-xiang1,LI Guo-xi1,XU Yu-juan1,LIN Yan-yan1
1College of Chinese Materia Medica,Guangzhou University of Chinese Medicine;
2School of Pharmaceutical Sciences,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510006,China
Abstract:Eight known compounds,including Moracin C(1) ,Moracin M(2) ,Dihydromorin(3) ,Oxyresveratrol(4) ,2
4-Dihydroxybenzaldehyde(5) ,7-Hydroxycoumarin(6) ,Daucosterol(7)and 3-Hydroxy-2-piperidinone(8)have been i-
solated from EtOH extract of heartwood of root of Morus atpropurpurea. Compounds 1,3-6 and 8 were isolated from Morus
atpropurpurea for the first time. Compound 8 was also isolated from Morus plant for the first time. Their antioxidant and
neuroprotective activity were test by DPPH,MTT methods. Polyphenolic compounds 1-4 exhibited antioxidative and neu-
roprotective activitives. Compound 2 showed significant neuroprotective activity at 20 μM.
Key words:Morus atpropurpurea;heartwood;chemical ingredients;neuroprotection;antioxidation
桑属植物具有广泛的药用价值。如桑(Morus
abla L.)的枝、叶、果、根皮均可入药,其中桑叶具有
疏散风热,清肺润燥,清肝明目功效;桑椹能滋阴补
血,生津润燥;桑枝祛风湿,利关节;桑白皮则泻肺平
喘,利水消肿[1]。化学成分研究显示,桑属植物富
含黄酮类化合物,苯骈呋喃衍生物,生物碱,香豆素,
甾体,挥发油等多种成分[2],具有降血压、抑菌、消
炎镇痛,抗癌,抗病毒等多种药理作用[3]。
广东桑 Morus atpropurpurea主要在广东、广西地
区广泛栽培。近年来,广东桑的不同部位,如种
子[4],桑枝[5],根皮[6]的化学成分已有报道。本文
对广东桑根心材部分的化学成分进行研究,从中分
离得到 8 个已知化合物,并对其多酚类化合物进行
了抗氧化和神经保护作用研究,为广东桑的资源利
用提供科学依据。
1 实验部分
1. 1 仪器与试剂
Brucker 400 MHz 型核磁共振仪;Thremo LCQ
DECA XP质谱分析仪;层析硅胶(200 ~ 300 目) ,青
岛海洋化工厂产;Sephdax LH-20,Merck 公司产品;
D101 型阳离子交换树脂,购置于南开大学化工厂;
其他所用溶剂均为分析纯;3-(4,5-二甲基噻唑-2)-
2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)、1,1-二苯基-2-三硝
基苯肼(DPPH) ,美国 Sigma 公司;酶标仪,美国
Bio-Tek公司;分光光度计,美国 Varian公司。
DOI:10.16333/j.1001-6880.2014.02.014
1. 2 生物材料
广东桑根于 2010 年 8 月采自广东湛江,种属由
广州中医药大学药用植物教研室鉴定。样品编号为
MA2010-ZJ。储藏于广州中医药大学中药学院中药
化学实验室,研究所用材料为其心材部分。
1. 3 提取与分离
将广东桑根的心材(干重 1. 3 kg)粉碎后用
95%乙醇回流提取 3 次,减压浓缩提取液,得棕褐色
浓缩物,将浓缩物用 200 毫升水悬浮,然后分别以石
油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取 3 次,乙酸乙酯萃取液
浓缩后得浸膏 14 g。将此浸膏经硅胶(200 ~ 300
目)层析分离,以石油醚 /乙酸乙酯洗脱。石油醚 /
乙酸乙酯(体积比 6 ∶ 4)洗脱部分经 Sephadex LH-
20,甲醇洗脱得化合物 1(15 mg) ,2(10 mg) ,3(15
mg) ,4(100 mg) ;石油醚 /乙酸乙酯(体积比 4∶ 6)洗
脱部分,经 Sephadex LH-20 进一步分离,甲醇洗脱
得化合物 5(5 mg) ,6(5 mg) ;乙酸乙酯洗脱部分,经
甲醇重结晶得化合物 7(10 mg)。正丁醇部分约 8
g,经 D101 型阳离子交换树脂层析,先以水洗 2 个保
留体积,然后 0. 2M氨水洗脱。氨水洗脱部分,依次经
Sephadex LH-20(甲醇洗脱),硅胶柱层析(200 ~ 300
目),从甲醇∶氯仿(体积比 4∶ 6)流份中得化合物 8(60
mg)。
2 结果与分析
2. 1 结构解析
化合物 1 白色固体,ESI-MS m /z:311[M +
H]+;1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ 7. 32(1H,d,J
= 8. 4 Hz,H-4) ,6. 88(1H,d,J = 1. 9 Hz,H-7) ,6. 83
(1H,d,J = 0. 8 Hz,H-3) ,6. 78(2H,s,H-2,6) ,
6. 72(1H,dd,J = 8. 4,2. 1 Hz,H-5) ,5. 37-5. 05(1H,
t,J = 7. 2Hz,H-8) ,3. 33(2H,d,J = 7. 2 Hz,H-7) ,
1. 78(3H,s,-CH3) ,1. 67(3H,s,-CH3) ;
13 C NMR
(100 MHz,CD3OD)δ157. 5(C-3,5) ,157. 1(C-6) ,
156. 6(C-8) ,156. 5(C-2) ,131. 3(C-9) ,130. 2(C-
l) ,124. 3(C-8) ,123. 2(C-9) ,121. 8(C-4) ,116. 9
(C-4) ,113. 1(C-5) ,103. 8(C-2,6) ,101. 3(C-3) ,
98. 4(C-7) ,26. 0(-CH3) ,23. 3(C-7) ,17. 9(-CH3)。
以上数据与文献[7]报道的 Moracin C 的数据一致,
将化合物 1 鉴定为 Moracin C。
化合物 2 淡灰色固体,ESI-MS m /z:243[M +
H]+;1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ 7. 34(1H,d,J
= 8. 4 Hz,H-4) ,6. 91(1H,d,J = 2. 3Hz,H-6) ,6. 90
(1H,s,H-3) ,6. 78(2H,d,J = 2. 2 Hz,H-2,6) ,
6. 74(1H,dd,J = 8. 4,2. 0 Hz,H-5) ,6. 27(1H,t,J =
2. 2 Hz,H -4) ;13C NMR(CD3OD,100 MHz)δ160. 5
(C-3,5) ,157. 7(C-7a) ,157. 3(C-6) ,156. 6(C-
2) ,134. 3(C-1) ,123. 5(C-3a) ,122. 5(C-4) ,
113. 7(C-5) ,104. 5(C-2,6) ,104. 1(C- 4) ,
102. 7(C-3) ,98. 9(C-7)。以上数据与文献[8]报道
的 Moracin M的数据一致,鉴定化合物 2 为 Moracin
M。
化合物 3 无色针状结晶,ESI-MS:m/z 305
[M + H] +;1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ 7. 24
(1H,d,J = 9. 0 Hz,H-6) ,6. 42-6. 34(2H,m,H-3,
5) ,5. 94(1H,d,J = 2. 1 Hz,H-8) ,5. 90(1H,d,J =
2. 1 Hz,H-6) ,5. 41(1H,d,J = 11. 4 Hz,H-2) ,4. 79
(1H,d,J = 11. 4 Hz,H-3) ;13 C NMR(100 MHz,
CD3OD)δ 199. 02(C-4) ,168. 68(C-5) ,165. 42(C-
9) ,165. 10(C-7) ,160. 27(C-4) ,158. 70(C-2) ,
130. 97 (C-6) ,115. 72 (C-1) ,108. 08 (C-5) ,
103. 90(C-3) ,102. 06(C-10) ,97. 30(C-8) ,96. 37
(C-6) ,80. 17(C-2) ,72. 68(C-3)。以上数据与文
献[9]报道的二氢桑色素的数据一致,将化合物 3 定
为二氢桑色素。
化合物 4 淡黄色结晶,ESI-MS:m/z 245[M +
H]+;1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ 7. 33(1H,d,J
= 9. 2 Hz,H-6) ,7. 27(1H,d,J = 16. 5 Hz,H-α) ,
6. 82(1H,d,J = 16. 4 Hz,H-β) ,6. 46(2H,d,J = 2. 1
Hz,H-2,6) ,6. 34-6. 31(2H,m,H-3,5) ,6. 15(1H,
t,J = 2. 2 Hz,H-4) ;13 C NMR(100 MHz,CD3OD)
δ158. 2(C-3,5) ,157. 8(C-2) ,155. 9(C-4) ,140. 77
(C-1) ,127. 0(C-α) ,125. 0(C-β) ,123. 0(C-6) ,116. 0
(C-1) ,106. 9(C-5) ,104. 2(C-2,6) ,102. 0(C-3) ,
100. 8(C-4)。以上数据与文献[10]报道的氧化白藜芦
醇的数据一致,鉴定化合物 4为氧化白藜芦醇。
化合物 5 淡黄色针状结晶,ESI-MS m /z:163
[M + H]+;1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ 7. 86(1H,
d,J = 9. 4 Hz) ,7. 47(1H,d,J = 8. 5 Hz) ,6. 81(1H,
dd,J = 8. 5,2. 3 Hz) ,6. 73(1H,d,J = 2. 2 Hz) ,6. 20
(1H,d,J = 9. 4 Hz) ;13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ:
163. 7(C-2) ,163. 1(C-9) ,157. 3(C-7) ,146. 0(C-
4) ,130. 7(C-5) ,114. 5(C-3) ,113. 2(C-10) ,112. 4
(C-6) ,103. 4(C-8)。以上数据与文献[11]报道的伞
形花内酯的数据一致,鉴定化合物 5 为伞形花内酯。
化合物 6 灰白色固体,空气中长期放置变黄
491 天然产物研究与开发 Vol. 26
色粉末结晶。ESI-MS m /z:139[M + H]+;1H NMR
(400 MHz,CD3OD)δ 9. 72(1H,s,CHO) ,7. 51(1H,
d,J = 8. 6 Hz,1H,H-6) ,6. 46(1H,dd,J = 8. 6,2. 2
Hz,H-5) ,6. 29(1H,d,J = 2. 2 Hz,H-3)。以上数据
与文献[12]基本一致,鉴定该化合物为 2,4-二羟基苯
甲醛。
化合物 7 白色粉末,TLC 分析与胡萝卜苷标
准品 Rf 值一致,与胡萝卜苷混合熔点不下降,鉴定
该化合物为胡萝卜苷[13]。
化合物 8 无色油状物,ESI-MS m /z:116[M +
H]+;1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ 4. 03(1H,dd,J
= 8. 5,6. 3 Hz,H-3) ,3. 41(1H,dt,J = 11. 5,6. 9
Hz,H-4) ,3. 28(1H,dt,J = 11. 4,7. 3 Hz,H-4)2. 32
(1H,td,J = 15. 7,7. 4 Hz,H-6) ,2. 13(1H,td,J =
13. 3,6. 4 Hz,H-6) ,2. 06-1. 94(2H,m,H-5). 13 C
NMR(100 MHz,CD3OD)δ174. 14(C-2) ,62. 47(C-
3) ,46. 85(C-6) ,30. 26(C-4) ,24. 99(C-5)。以上数
据与文献一致[14],鉴定化合物为 3-羟基-2-哌啶酮
(3-Hydroxy-2-piperidinone)。该化合物首次从桑属
植物中得到。
2. 2 DPPH自由基清除率测试
利用 DPPH溶液的特征紫红色团的吸收峰,以
分光光度法测定加抗氧化剂后,在 517 nm处吸光度
减少值,表示其对有机自由基消除能力[15]。在反应
管中加入 1 mL 0. 2 mM DPPH的甲醇溶液,再加入 1
mL的化合物 1 ~ 4 和白藜芦醇终浓度为(2. 0,4. 0,
8. 0,16. 0 和 32. 0 μM) ,混合均匀,室温避光反应 60
min后在 517 nm处读取吸光度。设 1 mL DPPH + 1
mL 化合物溶液为实验组,同时以 1 mL DPPH + 1mL
甲醇混合后的吸光度为对照组。计算清除率(%)
=[(对照组 A517 - 实验组 A517)/对照组 A517]×
100%。计算使 DPPH溶液吸光度降低 50%的化合
物浓度(IC50)。将 IC50定义为清除 50% DPPH 有机
自由基的化合物浓度。结果见表 1。由结果显示,
化合物 1 ~ 4 都具有自由基清除能力。其中化合物
1和 4对 DPPH自由基清除能力的 IC50低于白藜芦醇
的 IC50,提示它们的清除自由基能力强于白藜芦醇。
表 1 化合物抗氧化活性(IC50,μM)
Table 1 The antioxidant activity of compounds(IC50,μM)
化合物
Compound
消除 DPPH自由基活性
Removal of DPPH free
redical activity(IC50,μM)
1 20. 32
2 45. 74
3 63. 91
4 18. 30
白藜芦醇(Resveratrol) 40. 12
2. 3 HT22 神经元细胞保护活性测试
在 96 孔板中种入 HT22 细胞(每孔 1* 104 个) ,
然后加入空白和设定浓度的化合物预处理 30 min,
再加入空白和 L-谷氨酸钠(5 mM)孵化 24 h。细胞
存活率采用 MTT法测试,活性结果见图 1。由结果
显示,化合物 1,2,3,4 在 5 μM 和 20 μM 两个浓度
下均有一定的神经保护作用。未加 L-谷氨酸钠情
况下,20 μM化合物 1,2,3,4 降低 HT22 细胞活力。
L-谷氨酸钠能够造成 HT22 细胞死亡,化合物 1 ~ 4
的加入均能减少 L-谷氨酸钠诱导的细胞毒性,增加
存活率。其中化合物 2 在高浓度(20 μM)下活性显
著。
120
100
80
60
40
20
0
Ce
ll%
vi
ab
ili
ty(
%
%of
%C
on
tro
l)
CT
No
.1(
20
μ
m)
No
.2(
20
μ
m)
No
.3(
20
μ
m)
No
.4(
20
μ
m)
Glu
tam
ate
No
.1(

m)
No
.1(
20
μ
m)
No
.2(

m)
No
.2(
20
μ
m)
No
.3(

m)
No
.3(
20
μ
m)
No
.4(

m)
No
.4(
20
μ
m)
Glutamate(0%mM)
Glutamate(5%mM)
图 1 化合物 1,2,3,4 对 L-谷氨酸钠诱导 HT22 细胞毒
性的影响
Fig. 1 Effects of compound 1、2、3、4 on L-Glutamate in-
duced cytotoxicity. Cells were grown on 96-well
plates(1* 104 cells per well)and pretreated with or
without compounds as indicated concentrations for 30
min,and then incubated with or without L-Glutamate
(5 mM)for 24 h. Cell viability was measured using
the MTT assay.
3 结论与讨论
本研究从广东桑根的心材中分离了 8 个已知化
合物,经分析将其分别鉴定为桑辛素 C(1) ,桑辛素
M (2) ,二氢桑色素(3) ,氧化白藜芦醇(4) ,2 4-二
羟基苯甲醛(5) ,伞形花内酯(6) ,胡萝卜苷(7)和
3-羟基-2-哌啶酮(8)。其中化合物 1,3 ~ 6 和 8 为
首次从广东桑 Morus atpropurpurea 中分离得到。化
合物 8 亦首次从桑属植物中分离到。活性研究显示
591Vol. 26 何细新等:广东桑根心材的化学成分研究
多酚类化合物 1 ~ 4 均具能清除 DPPH自由基,其中
化合物 1 和 4 的清除能力高于白藜芦醇;均能抑制
L-谷氨酸钠诱导海马神经元细胞 HT22 毒性,具有
神经保护,其中化合物 2 在 20 μM 浓度下活性显
著。
桑属植物具有多种药理活性,包括对心血管系
统有降血压作用、提取物在体外有抑菌作用、消炎镇
痛作用,还有抗癌抗病毒等药理活性作用。此外,有
研究报道[16]桑色素可以诱导肿瘤细胞在 S 期中阻
滞,从而抑制细胞增殖。本研究采用的永生系小鼠
海马神经细胞 HT22 是一种可增殖的细胞,化合物 1
~ 4 处理 24 h后,HT22 细胞的活力有所降低,可能
是由于化合物对细胞产生抑制增殖作用,而不是毒
性作用。其抑制细胞增殖的作用机制有待进一步研
究。另外,有报道桑色素具有神经保护作用[17],手
术前 3 d给予桑色素(4 mg /kg)可以减少脑缺血再
灌注大鼠模型的梗死面积,减少炎性细胞浸润,促进
神经功能恢复。本研究发现从广东桑根的心材中分
离得到的化合物 1、2、3 和 4 均可清除自由基,减少
由氧化应激引起的神经细胞损伤,这对于广东桑提
取物作为抗氧化剂和神经保护剂,应用于神经系统
疾病提供了一定的实验依据。但仅是体外实验研
究,尚有待更进一步的开展动物水平实验。
参考文献
1 Chinese Pharmacopoeia Commission(国家药典委员会).
Pharmacopoeia of the People’s Republic of China(中华人
民共和国药典). Beijing:China Medical Science Press,
2010. Vol Ⅰ.
2 Li QH(黎琼红) ,Zhang GG(张国刚) ,Dong SH(董淑华).
The advancement in the chemical constituents and pharmaco-
logical activity study of Morus. J Shenyang Pharm Univ(沈
阳药科大学学报) ,2003,20:386-389.
3 Xiao NS(肖年生) ,Gu GY(顾关云) ,Jiang Y(蒋昱). Ad-
vances in studies on pharmacological effects of plants in Mo-
rus L. . Drugs & Clinic(现代药物与临床) ,2012,27:70-
74.
4 Ya J(轧霁) ,Zhang XQ(张晓琦) ,Ye WC(叶文才) ,et al.
Chemical constituents from the seeds of Morus atropurpurea.
J China Pharm Univ(中国药科大学学报) ,2006,37:301-
303.
5 Xu YL(许延兰) ,Li XE(李续娥) ,Zou YX(邹宇晓) ,et
al. Studies on chemical constituents from twigs of Morus atro-
purpurea. China J Chin Mater Med(中国中药杂志) ,2008,
33:2499-2502.
6 Wu DL(吴东玲) ,Zhang XQ(张晓琦) ,Huang XJ(黄晓
君) ,et al. Chemical constituents from root barks of Morus at-
ropurpurea. China J Chin Mater Med(中国中药杂志) ,
2010,35:1978-1982.
7 Takasugi M,Nagao S,Ueno S,et al. Moracin C and D,new
phytoalexins from diseased mulberry. Chemstry Letters,1978,
7:1239-1240.
8 Jing Y(景莹) ,Zhang XQ(张晓琦) ,Han LW(韩伟立) ,et
al. Chemical constituents from the leaves of Morus mongoli-
ca. Nat Prod Res Dev(天然产物研究与开发) ,2010,22:
181-184.
9 Zheng ZP,Cheng KW,To JT,et al. Isolation of tyrosinase in-
hibitors from Artocarpus heterophyllus and use of its extract as
antibrowning agent. Mol Nutr Food Res,2008,52:1530-
1538.
10 Dong ZY(佟志远) ,Yan XP(颜新培) ,Li SX(李顺祥) ,et
al. Isolation and identification of oxyresveratrol in mulberry
branch. Science of Sericulture(蚕业科学) ,2011,37:948-
951.
11 Jiang WW(姜薇薇) ,Zhang XQ(张晓琦) ,Li Q(李茜) ,et
al. Chemical constituents of the root of Ficus stenophylla. Nat
Prod Res Dev(天然产物研究与开发) ,2007,19:588-590.
12 Zhang DW(张德武) ,Dai SJ(戴胜军) ,Li GH(李贵海) ,et
al. Chemical constituents in cane of Pueraria lobata. Chin
Tradit Herb Drugs(中草药) ,2011,42:649-651.
13 Li ZC(李兆春) ,Chen Z(陈重) ,Li XR(李笑然) ,et al.
Chemical constituents in roots and stems of Physalis alkeken-
gi var. franchetii. Chin Tradit Herb Drugs(中草药) ,2012,
43:1910-1912.
14 Alam N,Choi IS,Song KS,et al. A new alkaloid from two
coccinellid beetles Harmonia axyridis and Aiolocaria hexaspi-
lota. Bull Korean Chem Soc,2002,23:497-499.
15 Larrauri JA,Sánchez-Moreno C,Rupérez P,et al. Free radi-
cal scavenging capacity in the aging of selected red Spanish
wines. J Agric Food Chem,1999,47:1603-1606.
16 Zhi TD(植天道) ,Huang QH(黄齐慧). The research devel-
opment on the bioactivities of morin. Chin Med Modern Dis-
tance Edu China(中国中医药现代远程教育) ,2009,7:
112-115.
17 Wang Y(王莹) ,Ding L(丁利) ,Li WY(李文媛) ,et al.
Effects of morin on expression of poly adenosine diphosphate
ribose polymerase and nuclear factor-κB in rats undergone
cerebral ischemia-reperfusion injury. J Anhui Tradit Chin
Med Colle(安徽中医学院学报) ,2012,31:43-46.
691 天然产物研究与开发 Vol. 26