全 文 :文章编号:1001 - 4829(2014)02 - 0734 - 04
收稿日期:2013 - 04 - 23
基金项目:四川省教育厅青年基金项目(2006B035);四川省攀
枝花市科技局重点项目(2008CY-S-1)
作者简介:李 琪(1983 -),女,实验师,主要从事天然产物研
究工作,E-mail:liqi-99@ 163. com,* 为通讯作者:张 宏,女,
教授,研究方向:植物资源应用与开发,化学合成,E-mail:zw-
yjs2006@ yahoo. com. cn。
枇杷花化学成分及抗菌抗肿瘤活性研究
李 琪1,2,张 宏1,2* ,黄春萍1,2,张晓喻1,2,刘 刚1,2
(1.四川师范大学生命科学学院,四川 成都 610068;2.四川师范大学植物资源应用与开发研究所,四川 成都 610068)
摘 要:研究枇杷花[Eriobotrya japonica(Thunb.)Lindl.]乙酸乙酯提取物的化学成分及其抗菌、抗肿瘤生物活性,本文运用硅胶、
反相 ODS、Sephadex LH-20 等柱色谱及半制备液相色谱技术对枇杷花乙酸乙酯提取物的化学成分进行分离纯化,根据理化性质及
波谱技术鉴定化合物结构,并采用 Kirby-Bauer纸片扩散法、MTT法进行体外抗菌、抗肿瘤生物活性的研究。结果表明,分离得到 7
个化合物,分别鉴定为 β-谷甾醇(1)、齐墩果酸(2)、熊果酸(3)、3β,19α-二羟基-4-醛基-乌索-12-烯-28-酸(4)、β-胡萝卜苷(5)、槲
皮素-3-O-β-D-半乳糖苷(6)、2α-羟基齐墩果酸与 2α-羟基乌苏酸(7)(化合物 7 是由 2 个化合物组成的混合物),化合物 1、4 ~ 7 首
次从枇杷花中分离得到。化合物 2、4、5、7 具有一定的抗菌活性,人慢性白血病细胞 K562 对化合物 2、3、7 敏感,20 μg· mL -1浓度
下抑制率分别为 74. 84 %、91. 96 %、74. 31 %。
关键词:枇杷花;化学成分;抗菌活性;抗肿瘤活性
中图分类号:S667. 3 文献标识码:A
Studies on Chemical Constituents of Flowers of Eriobotrya japonica L.
and Antibacterial,Antineoplastic Activity
LI Qi1,2,ZHANG Hong1,2* ,HUANG Chun-ping1,2,ZHANG Xiao-yu1,2,LIU Gang1,2
(1. College of Life Sciences,Sichuan Normal University,Sichuan Chengdu 610068,China;2. Institute of Phytochemistry,Sichuan Normal
University,Sichuan Chengdu 610068,China)
Abstract:In order to study the chemical constituents of ethyl acetate extract of flowers of Eriobotrya japonica L. and their antibacterial,an-
tineoplastic activity,in this paper,the chemical constituents of flowers of Eriobotrya japonica L. were isolated and purified by repeated col-
umn chromatography on silica gel,ODS chromatographies,Sephadex LH-20 and semi-preparative HPLC,the structures of compounds were
identified on the basis of physicochemical and spectroscopic analysis,and the antibacterial and antineoplastic effects of the compounds were
measured by Kirby-Bauer and MTT method. The result showed that seven compounds were obtained and identified as β-sitostero (1),
Oleanic acid(2) ,Ursolic acid(3) ,3β,19α-dihydroxyursolic-4-aldehyde-12-en-28-acid(4) ,β-daucosterol (5) ,quercetin-3-O-α-L-galac-
toside(6) ,2α-hydroxyursolic acid and 2α-maslinic acid (7) ,and compounds 1,4-7 were isolated from this flower for the first time. Com-
pounds 2,4,5,7 exhibited in-vitro antibacterial activity,and compounds 2,3,7(20 μg /mL)exhibited in-vitro antineoplastic activity a-
gainst human chronic leukaemia K562 cells with inhibition ratios of 74. 84 %,91. 96 %,74. 31 % .
Key words:Flowers of Eriobotrya japonica L.;Chemical constituents;Antibacterial activity;Antineoplastic activity
枇杷花系蔷薇科枇杷属植物枇杷 [Eriobotrya
japonica(Thunb.)Lindl.]的干燥花蕾及花序。味
淡,性温,可入肺散寒,化痰止咳,治疗伤风感冒等
症[1],民间常用于小儿肺热咳嗽及久咳不愈患者。
目前,我国是世界上最主要的枇杷生产国,在不少地
方枇杷已经产业化栽培,枇杷树在花期要进行疏花
以提高枇杷品质,每株约有 60 % ~ 80 %的鲜花蕾
被疏掉,而疏掉的花蕾却没有充分利用,因此,我国
枇杷花药用资源极为丰富。现代科学对枇杷叶、果、
果核的研究较多,而对枇杷花的研究报道较少。为
此本课题组对枇杷花的乙酸乙酯提取物进行了化学
成分及抗菌、抗肿瘤生物活性的研究。
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2014 年 27 卷 2 期
Vol. 27 No. 2
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
1 材料与方法
1. 1 供试材料
枇杷花采自四川蒲江,经由本院植物教研室鉴
定为蔷薇科植物枇杷[Eriobotrya japonica(Thunb.)
Lindl.]的花。
1. 2 仪器与试剂、标准品
GE PURIFY-100 型中压制备色谱;BUCHI Syn-
core Analyst R-12 型多功能平行浓缩仪;Bruker
Avance-600 核磁共振仪(以 TMS 为内标);VG7070E
型质谱仪;Waters Quattro-Premier-XE 型 LC-MS;DI-
ONEX高效液相色谱仪(P680 HPLC Pump、PDA-100
Photodiode Array Detector);RD-1 型熔点测定仪;
SARTORIUS BP211D 型电子天平;Bio-Rad3550-UV
酶标仪;SANYO MCO-15A 型 CO2 培养箱;Agilent
Edipse XDB-C18(250 mm × 9. 4 mm,5 μm)制备色
谱柱;Alltech Apollo C18(250 mm ×4. 6 mm,5 μm)分
析色谱柱;Sephadex LH-20 (20 μm)购于 GE Health-
care;,薄层色谱硅胶 GF254、柱色谱硅胶均购于青
岛海洋化工厂;RP-18(50 μm)购于北京慧德易公
司;高效液相色谱用甲醇为色谱纯,购于美国天地公
司;其它有机溶剂均为分析纯,由成都科龙化工试剂
厂生产。
熊果酸(批号:110742-200516)、齐墩果酸(批
号:110709-200304)对照品由中国药品生物制品检
定所提供。β-谷甾醇、β-胡萝卜苷对照品由成都中
医药大学天然产物实验室提供。大肠杆菌(Esche-
richia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)
及白色念珠菌(Candida albicans)由四川省疾控中心
提供。人慢性白血病细胞 K562,由四川大学生物治
疗国家重点实验室提供。噻唑蓝(MTT)购于 Sigma
公司:RPMI1640 培养基购于 GIBO 公司;RPMI 1640
基础培养液购于 Invitrogen公司;胎牛血清购于兰州
民海生物公司。
1. 3 提取分离方法
干燥的枇杷花 10 kg,粉碎后先用石油醚脱脂,
再用乙酸乙酯超声提取 3 次,每次 30 min,料液比 1
∶ 8,温度 70 ℃,合并提取液并减压浓缩,得乙酸乙酯
提取物 180 g。
提取物经硅胶柱色谱,用氯仿 -甲醇(99∶ 1 ~ 0
∶ 1)梯度洗脱,得到 E1、E2、E3、E4 4 个部分。E1
部分经硅胶柱色谱,用石油醚-乙酸乙酯(40 ∶ 1 ~ 0
∶ 1)梯度洗脱得到 E1-1、E1-2、E1-3 3 个部分,E1-2
部分经硅胶柱色谱(氯仿洗脱)反复分离得到化合
物 1(30 mg)。E2 部分经硅胶柱色谱,用石油醚 -
乙酸乙酯(5∶ 1 ~ 0∶ 1)梯度洗脱得到 E2-1、E2-2 两
个部分,E2-1部分经硅胶柱色谱,氯仿 -甲醇(30∶ 1)洗
脱,分成 E2-1-1、E2-1-2 2 部分,分别用乙酸乙酯洗
脱脱色后用 ODS反相柱经制备色谱反复分离(-水
梯度洗脱)及重结晶得到化合物 2(15 mg)、3(4 g),
E2-2 部分经硅胶柱色谱,氯仿 -甲醇(30∶ 1 ~ 10∶ 1)
梯度洗脱,得 E2-2 -1、E2-2-2、E2-2-3 3 部分,E2-2-2
部分用乙酸乙酯洗脱脱色后用 ODS 反相柱经制备
色谱反复分离(甲醇 -水梯度洗脱)及重结晶得到
化合物 4(15 mg),E2-2-3 部分经 Sephadex-LH20 及
ODS反相柱分离纯化得化合物 7(30 mg)。E3 部分
经硅胶柱色谱,用氯仿 -甲醇(10∶ 1 ~ 3∶ 1)梯度洗
脱得到 E3-1、E3-2 2 个部分,E3-1 部分经 ODS 反
相柱反复分离及重结晶得到化合物 5(50 mg)。E4
部分经硅胶柱色谱,用氯仿 -甲醇 -水(10∶ 1∶ 1 ~ 0
∶ 0∶ 1)梯度洗脱,得到 E4-1、E4-2、E4-3 3 个部分,
E4-3 部分用 ODS反相柱经制备色谱反复分离得到
化合物 6(25 mg)。
2 结果与分析
2. 1 结构鉴定
化合物 1:白色针状结晶(丙酮),mp 139. 4 ~
139. 8 ℃,TLC 在紫外光下无荧光,喷 10 %硫酸乙
醇显红色,Liebermann-Burchard 反应呈阳性。与 β-
谷甾醇对照品在多种展开剂体系下共薄层展开,Rf
值相同。且氢谱与碳谱的数据与文献[2]报道基本
一致,鉴定化合物 1 为 β-谷甾醇(β-sitosterol)。
化合物 2:白色无定形粉末,易溶于甲醇,TLC
在紫外光下无荧光,喷 10 % 硫酸乙醇显紫红色,
Liebermann-Burchard反应呈阳性。与齐墩果酸标准
品在多种展开剂体系下共薄层展开,Rf 值相同。
HPLC检测,在相同色谱条件下,化合物 2 与齐墩果
酸标准品的保留时间一致,故鉴定化合物 2 为齐墩
果酸(oleanic acid)。
化合物 3:白色无定形粉末,易溶于甲醇,TLC
在紫外光下无荧光,喷 10 % 硫酸乙醇显紫红色,
Liebermann-Burchard反应呈阳性。与熊果酸标准品
在多种展开剂体系下共薄层展开,Rf 值相同。
HPLC检测,在相同色谱条件下,化合物 3 与熊果酸
标准品的保留时间一致,故鉴定化合物 3 为熊果酸
(ursolic acid)。
化合物 4:白色无定型粉末(丙酮),TLC 在紫外
光下无荧光,喷 10 %硫酸乙醇显蓝色,Liebermann-
Burchard反应呈阳性,Molish 反应呈阴性。ESI-MS
(m/z):511. 3 [M + Na]+。1H-NMR (DMSO,
600MHz)δ:1. 29(3H,s),1. 08(3H,s) ,0. 89(3H,
s) ,0. 89(3H,s) ,0. 79(3H,s) ,0. 69(3H,s) ,0. 85
047 西 南 农 业 学 报 27 卷
(3H,d,J = 6. 6Hz),5. 17(1H,t) ,3. 15(1H,m)。13C-
NMR(DMSO,600MHz)δ:47. 0(C-1),65. 2(C-2) ,
78. 4(C-3) ,39. 5(C-4) ,53. 6(C-5) ,18. 2(C-6) ,33.
1(C-7) ,39. 8(C-8) ,47. 3(C-9) ,38. 3(C-10) ,22. 3
(C-11) ,127. 3(C-12) ,139. 1(C-13) ,42. 0(C-14) ,
28. 4(C-15) ,23. 6(C-16) ,47. 3(C-17) ,49. 0(C-
18) ,72. 1(C-19) ,38. 4(C-20) ,31. 1(C-21) ,37. 7
(C-22) ,207. 0(C-23) ,17. 1(C-24) ,16. 7(C-25) ,
18. 2(C-26) ,24. 5(C-27) ,178. 7(C-28) ,16. 6(C-
29) ,25. 6(C-30)。初步鉴定化合物 4 为 3β,19α-二
羟 基-4 -醛 基-乌 索-12-烯-28-酸 (3β,19α-di-
hydroxyursolic-4-aldehyde-12-en-28-acid)。
化合物 5:白色无定形粉末(甲醇),TLC 在紫外
光下无荧光,喷 10 % 硫酸乙醇显紫红色,Lieber-
mann-Burchard反应呈阳性。与 β-胡萝卜苷对照品
在多种展开剂体系下共薄层展开,Rf 值相同。且氢
谱与碳谱的数据与文献[3]报道基本一致,故鉴定
化合物 5 为 β-胡萝卜苷(β-daucosterol)。
化合物 6:黄色无定形粉末(甲醇),TLC 在紫外
光下(365 nm)有荧光,碘蒸气显黄色,Liebermann-
Burchard反应呈阴性,盐酸镁粉反应呈阳性,Molish
反应呈阳性。ESI-MS(m/z):487. 2[M + Na]+。1H-
NMR(DMSO,600MHz)δ:12. 62(1H,s,5-OH),6. 40
(1H,s,H-8) ,6. 19(1H,s,H-6) ,5. 37(1H,d,J =
7. 6Hz) ,7. 52(1H,d,J = 2. 5Hz,H-2) ,7. 66(1H,
dd,J = 2. 4,8. 4 Hz,H-6) ,6. 82(1H,d,J = 8. 5Hz,
H-5)。13C-NMR(DMSO,600MHz)δ:156. 7(C-2),
133. 9(C-3) ,177. 9(C-4) ,161. 7(C-5) ,99. 2(C-6) ,
164. 7(C-7) ,94. 0(C-8) ,156. 8(C-9) ,104. 4(C-
10) ,121. 6(C-1) ,115. 6(C-2) ,145. 3(C-3) ,148.
9(C-4) ,116. 4(C-5) ,122. 4(C-6) ,102. 3(C-
1) ,71. 7(C-2) ,73. 7(C-3) ,68. 4(C-4) ,76. 3
(C-5) ,60. 6(C-6)。以上数据与文献[4]报道基
本一致,故鉴定该化合物 6 为槲皮素-3-O-β-D-半乳
糖苷(Quercetin-3-O-α-L-galactoside)。
化合物 7:白色无定形粉末(甲醇),TLC 在紫外
光下无荧光,喷 10 %硫酸乙醇显蓝色,iebermann-
Burchard反应呈阳性。HPLC 检测发现化合物 7 是
由 2 个化合物组成的混合物(分别记为化合物 7-1、
7-2),LC-MS准分子离子峰示其两个化合物的相对
分子质量均为 472。化合物 7-1:13 C-NMR(DMSO,
600MHz)δ:47. 3(C-1),67. 6(C-2) ,82. 7(C-3) ,39.
0(C-4) ,55. 2(C-5) ,18. 5(C-6) ,33. 1(C-7) ,39. 8
(C-8) ,47. 6(C-9) ,38. 1(C-10) ,23. 5(C-11) ,121. 9
(C-12) ,144. 4(C-13) ,41. 8(C-14) ,27. 6(C-15) ,
23. 7(C-16) ,46. 2(C-17) ,41. 3(C-18) ,46. 2(C-
19) ,29. 3(C-20) ,33. 8(C-21) ,32. 8(C-22) ,29. 3
(C-23) ,17. 5(C-24) ,16. 8(C-25) ,17. 4(C-26) ,26.
1(C-27) ,179. 2(C-28) ,33. 1(C-29) ,23. 5(C-30)。
化合物 7-2:13 C-NMR(DMSO,600MHz)δ:47. 5(C-
1),67. 6(C-2) ,82. 7(C-3) ,39. 3(C-4) ,55. 2(C-5) ,
18. 5(C-6) ,33. 3(C-7) ,39. 8(C-8) ,47. 6(C-9) ,38.
0(C-10) ,23. 4(C-11) ,124. 9(C-12) ,138. 7(C-13) ,
42. 2(C-14) ,28. 0(C-15) ,23. 7(C-16) ,47. 5(C-
17) ,52. 9(C-18) ,39. 0(C-19) ,38. 9(C-20) ,30. 9
(C-21) ,36. 8(C-22) ,29. 3(C-23) ,17. 5(C-24) ,16.
8(C-25) ,17. 4(C-26) ,23. 1(C-27) ,178. 7(C-28) ,
16. 9(C-29) ,21. 5(C-30)。与文献[5 ~ 6]的碳谱、
氢谱数据对照,鉴定 2 个化合物分别为 2α,3β-二羟
基 - 齐墩-12-烯-28-酸,即 2α-羟基齐墩果酸(2α-
maslinic acid),2α,3β-二羟基-乌索-12-烯-28-酸,即
2α-羟基乌苏酸(2α-hydroxyursolic acid)。
表 1 化合物 1 ~ 7 对不同菌种的抑制作用
Table 1 Bacteriostasis of compound 1 - 7 against different bacterias
供试菌种
Bacterias
化合物
Compounds
供试化合物浓度(mg·mL -1)The concentration of compounds
10 5 2. 5 1. 25 0. 625 0. 312 0. 156
空白对照
Blank
control
阳性对照
Positive
control
大肠杆菌 化合物 2 + + + + + + - - - - + + +
化合物 4 + + + + + + + + + - - - + + +
金黄色葡萄球菌 化合物 2 + + + + + + + + + - - - + + + +
白色念珠菌 化合物 1 + + + + + + + + + + - - - + +
化合物 2 + + + + + + + + + + + + - - - + +
化合物 3 + + + + + + + + - - - - + +
化合物 4 + + + + + + + + + + + + + + + + - - + +
化合物 5 + + + + + + + + + + + + - - + +
化合物 7 + + + + + + + + + + + + + + + - - + +
注:+ 抑菌圈 9 ~ 12 mm;+ + 抑菌圈 12 ~ 15 mm;+ + + 抑菌圈 15 ~ 18 mm;+ + + + 抑菌圈 > 18 mm;-表示无抑菌圈。
Note:+ with 9 - 12 mm zone of inhibition;+ + with 12 - 15 mm zone of inhibition;+ + + with 15 - 18 mm zone of inhibition;+ + + + inhibi-
tion zone > 18 mm;- no inhibition zone.
1472 期 李 琪等:枇杷花化学成分及抗菌抗肿瘤活性研究
表 2 化合物 1 ~ 7 对 K562 细胞的抑制试验结果
Table 2 Inhibition of compound 1 - 7 against human chronic leukaemia K562 cells
化合物
Compounds
抑制率(%)Inhibition ratio
0. 5 μg·mL -1 1 μg·mL -1 10 μg·mL -1 20 μg·mL -1
Comp 1 - 1. 19 - 0. 79 1. 01 1. 28
Comp 2 1. 26 3. 82 40. 98* 74. 84**
Comp 3 1. 93 4. 84 58. 14** 91. 96**
Comp 4 0. 77 1. 12 3. 91 9. 32
Comp 5 0. 09 0. 23 1. 38 2. 04
Comp 6 - 4. 82 - 1. 87 0. 07 0. 11
Comp 7 2. 56 4. 68 40. 42* 74. 31**
注:* 30 %≤CI(抑制率)< 50 %,中度敏感;** CI≥50 %,敏感。
Note:* 30 %≤CI(inhibition ratio)< 50 % moderately susceptible;** CI≥50 % sensitive.
2. 2 抑菌活性研究
采用 Kirby-Bauer(KB)纸片扩散法[7],以化合
物 1 ~ 7 为供试药物进行体外抑菌试验,结果见表 1
(无明显抑菌作用者未在此表中列出)。
由表 1 可知化合物 1 ~ 7 的抑菌活性差异较大,
对白色念珠菌有较强的抑制作用,对大肠杆菌及金
黄色葡萄球菌的抑制作用较弱,相关性分析表明抑
菌作用的强弱与供试药物浓度有显著相关性,其中,
化合物 2 对 3 种细菌均有抑制作用,对金黄色葡萄
球菌和白色念珠菌的最低抑菌浓度(MIC)均为 0.
625 mg·mL -1,而化合物 6 对 3 种细菌均没有显著
的抑制作用,化合物 4、5、7 对白色念珠菌的抑制效
果较好,MIC均为 0. 313 mg·mL -1,且在相同浓度
下优于阳性对照药酮康唑。
2. 3 抗肿瘤活性研究
采用 MTT 法[8],以化合物 1 ~ 7 为供试药物进
行体外抗肿瘤试验,结果见表 2。
由表 2 可知,化合物 1、4、5、6 抗肿瘤活性较弱,
人慢性白血病细胞 K562 对这 4 个种化合物不敏感
(CI < 30 %),化合物 1、6 在低浓度(0. 5、1 μg·
mL -1)下甚至可刺激 K562 细胞生长(CI < 0)。而
化合物 2、3、7 抗肿瘤活性较强,10、20 μg·mL -1浓
度下对人慢性白血病细胞 K562 有极显著(P < 0.
01)的抑制作用,20 μg·mL -1浓度下抑制率均大于
74 %,其中,化合物 3(鉴定为熊果酸)的效果最好,
抑制率为 91. 96 %,与文献[9]报道熊果酸能有效抑
制白血病细胞 K562 增殖的结论是一致的,化合物
2、3、7 分别为齐墩果烷型、乌苏烷型的三萜类化合
物,由此推测齐墩果烷型、乌苏烷型三萜类化合物是
该植物的主要抗肿瘤活性成分。
3 讨 论
我国中草药的药用经验丰富,将我国丰富的药
用植物资源与现代先进的分离鉴定技术充分结合,
从中筛选出高活性的抗菌、抗肿瘤成分,并以此为先
导化合物进行衍生合成,对开发研制低毒、低残留、
高活性的新型抑菌、抗肿瘤药物具有重要意义。本
文在化学成分研究的基础上开展生物活性筛选,使
分离纯化工作更有意义。构效研究[10]表明,五环三
萜类化合物的取代基和结构与其抗肿瘤活性密切相
关,如齐墩果烷型三萜的 C17位羟基、乌苏酸的 C3 和
C17位羟基,在以后的研究工作中可进一步确定化合
物结构与生物活性间存在构效关系,以便有针对性
地发掘具有更强生物活性的化合物并为衍生合成确
定先导化合物。本文研究成果为枇杷花资源的开发
利用提供了一定的科学依据。
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(责任编辑 陈 虹)
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