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木蹄层孔菌石油醚组分的成分分析及抗肿瘤活性研究



全 文 :木蹄层孔菌石油醚组分的成分分析及抗肿瘤活性研究*
杜德尧 ,陈永强 ,陈先晖 ,王力 ,冯友建 ,蒋继宏**
(徐州师范大学 江苏省药用植物生物技术重点实验室 , 徐州 221116)
摘要 目的:分析木蹄层孔菌(Fomesfomentarius)石油醚组分中甾醇和三萜类等成分及其主要抗肿瘤活性物质。 方法:采用
95%乙醇回流提取法及拌硅胶淋洗方法得到木蹄层孔菌的石油醚组分。用气相色谱 -质谱联用技术对石油醚组分甾体和三
萜类成分进行分析和鉴定并计算出其含量。用硅胶柱色谱法分离纯化含量最高的 7, 22-二烯麦角甾 -3-酮。采用 Alamar
Blue法进行体外抗肿瘤活性检测。结果:从木蹄层孔菌石油醚组分中检测出 37个成分 ,鉴定了其中的 35个成分 , 包括 10种
甾体和三萜类成分。其主要成分为:7, 22-二烯麦角甾 -3-酮(37.67%)和 5, 24(28)-二烯麦角甾 -3-醇(27.01%)。石
油醚组分对细胞株 NCI-H460的 IC50为 75 μg· mL-1 , 7, 22-二烯麦角甾 -3-酮对细胞株 NCI-H460的 IC50为 30 μg·
mL-1 , 抗肿瘤活性与单体浓度存在明显的量效关系。结论:木蹄层孔菌石油醚组分主要成分为 7, 22 -二烯麦角甾 -3-酮和
5, 24(28)-二烯麦角甾 -3-醇 ,抗肿瘤活性物质最高的为 7, 22-二烯麦角甾 -3-酮。研究结果为木蹄层孔菌的进一步开
发提供了依据。
关键词:甾醇;NCI-H460;气相色谱 -质谱联用;核磁共振;7, 22-二烯麦角甾 -3-酮
中图分类号:R917 文献标识码:A 文章编号:0254-1793(2011)02-0261-05
Analysisofchemicalconstituentsofpetroleumetherfractionfromthe
fruitingbodyofFomesfomentariusanditsantitumorefectinvitro*
DUDe-yao, CHENYong-qiang, CHENXian-hui,
WANGLi, FENGYou-jian, JIANGJi-hong**
(KeyLaboratoryforBiotechnologyonMedicinalPlantsofJiangsuProvince, XuzhouNormalUniversity, Xuzhou221116, China)
Abstract Objective:ToanalyzechemicalconstituentsofpetroleumetherextractfromthefruitingbodyofFomes
fomentariusandascertainthemainantitumorconstituent.Methods:ThefruitingbodyofFomesfomentariuswasex-
tractedbyalcoholreflux.Theextractswasabsorbedbysilicagel, thenelutedbypetroleumether, ethylacetateand
methanolrespectively.Silicagelcolumnwasresortedtoisolateandpurifythecompoundergosta-7, 22-dien-3-
onethehighestconstituentofthepetroleumetherextract.TheantitumoractivitywasdetectedbyAlamarBluemeth-
odinvitro.Results:37compoundsfromthepetroleumetherextractwereseparatedandidentifiedbyGC-MS.35of
themweredetermined, 10ofwhichweredeterminedassterolsandtriterpenecompounds.Andtheirrelativecontents
werealsoassayed.Themainconstituentsandhigherrelativecontenthavebeenidentifiedasergosta-7, 22-dien-
3-one(37.67%), ergosta-5 , 24(28)-dien-3-ol(27.01%).Theantitumoractivityofpetroleumetherextract
wasstrongagainstNCI-H460celline, theinhibitingratewas89.04% at100 μg· mL-1 , andIC50 valueofpe-
troleumetherextractwas75μg·mL-1.TheIC50 valueofergosta-7, 22-dien-3-onewas30 μg· mL-1.Con-
clusions:ThemaincompoundsofpetroleumetherextractfromthefruitingbodyofFomesfomentariuswereergosta-
7, 22-dien-3-oneandergosta-5, 24(28)-dien-3-ol.Andergosta-7, 22-dien-3-onehadstronganti-
tumoractivityagainstNCI-H460 celline.
Keywords:sterol;NCI-H460;gaschromatography-massspectrometry(GC-MS);nuclearmagneticresonance
(NMR);ergosta-7, 22-dien-3-one
—261—药物分析杂志 ChinJPharmAnal2011, 31(2)

**
国家自然科学基金项目(30872028);江苏省高校自然科学重大基础研究项目(No.08KJA350001)
通讯作者 Tel:(0516)83403515;E-mail:jhjiang@xznu.edu.cn
DOI :10.16155/j.0254-1793.2011.02.014
  木蹄层孔菌(FomesfomentariusL.ex.Fr)是一
种药用大型真菌 ,又名火绒层孔菌 , 属于担子菌纲
(Basidiomycetes),多孔菌目(Polyporales),多孔菌科
(Polyporaceae),层孔菌属(Fomes)。其药用部位为
子实体 [ 1] 。主要用于退烧 ,消积化 ,消炎 ,止痛和抗
肿瘤。其中以抗肿瘤活性最为显著 ,可用于治疗食
管癌 、胃癌 、子宫癌 、小儿积食[ 2] 。目前国内外已有
木蹄层孔菌化学成分和抗肿瘤活性的相关报道 ,如
刘量等发现木蹄层孔菌乙醇提取物对 S180荷瘤鼠
有很强的抑瘤活性[ 3] ;陆勇芹等发现木蹄层孔菌三
氯甲烷组分和乙酸乙酯组分在体外对 Hala细胞增
殖具有较强的抑制作用[ 4] 。还有一些学者对木蹄
层孔菌子实体的化学成分进行分离纯化 ,分离得到
一些单体化合物 。如陈伟等人从木蹄层孔菌的三氯
甲烷萃取物中分离得到多酚类化合物 hispolon,并深
入阐明了其诱导肺癌的凋亡机制[ 5] 。此外陈伟 、Lee
等还进行了木蹄层孔菌深层发酵的胞外多糖的体外
抗肿瘤及抗氧化活性研究[ 6, 7] 。 Rösecke分离分析
了木蹄层孔菌正己烷组分的化学成分 ,从中分离分
析出 7, 22-二烯麦角甾 -3-酮(ergosta-7, 22 -
dien-3-one)、7-烯麦角甾 -3-醇(ergost-7-en
-3β -ol)和过氧麦角甾醇(ergosterolperoxide)[ 8] 。
7, 22-二烯麦角甾 -3-酮(ergosta-7, 22-dien-3
-one),为诸多大型真菌的主要活性成分之一 ,如马
勃 、猪苓等 ,它具有利尿抗炎等等药理活性[ 9] 。从
已报道的研究可以看出木蹄层孔菌具有很好的药理
活性 ,国内外学者对其都密切关注。目前国内对木
蹄层孔菌的化学成分研究的报道较少 ,特别是石油
醚组分的甾体成分。本研究对石油醚组分的化学成
分进行了 GC-MS分析 ,用硅胶柱色谱法对其进行
了分离纯化 。并做了体外抗肿瘤活性检测 。为更好
地开发和利用木蹄层孔菌提供实验数据。
1 材料与方法
1.1 材料 、仪器与试剂
1.1.1 材料 木蹄层孔菌子实体由徐州师范大学
药用植物生物技术重点实验室提供。取子实体 4kg
粉碎 ,备用。肿瘤细胞株:人肺癌(NCI-H460)、胃
腺癌(SGC-7901)细胞株由江苏省药用植物生物技
术重点实验室提供。
1.1.2 仪器 6890 /5973NGC/MS气 -质联动分析
仪(美国安捷伦公司), SpectroMaxM2荧光检测仪
(MolecularDevices公司), 96孔细胞培养板(Gibico
公司)。核磁共振仪为 400兆(Bruker公司), TMS
为内标 。
1.1.3 试剂 本实验所用化学试剂均为分析纯;
DMSO(上海生工生物工程有限公司), RPMI1640
培养基 (Gibico公司),胎牛血清 (杭州四季青公
司), AlamarBlue(Sigma公司);青霉素 ,链霉素和
胰蛋白酶(生兴生物技术有限公司);硅胶(青岛海
洋化工厂);氘代三氯甲烷 (ARMARChemicals公
司)。
1.2 方法
1.2.1 样品的制备 将粉碎的子实体(4 kg)置于
乙醇回流提取器中 ,用 5倍量的 95%乙醇回流提取
3次。合并提取液 , 40 ℃减压蒸干得到 280 g褐色
浸膏 。将浸膏用乙醇溶解 ,与 2倍量的硅胶 (100
目)拌样 , 40 ℃烘干 。将烘干的硅胶装于直径为 8
cm的玻璃硅胶色谱柱中 ,分别用石油醚 、乙酸乙酯 、
甲醇淋洗;减压蒸干 。得到淡黄色石油醚组分 50.3
g,黑褐色乙酸乙酯组分 101.3 g, 黑色甲醇组分
79.2 g, 4 ℃保存备用。
1.2.2 石油醚组分化学成分分析 色谱条件:HP
-5MS弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25
μm),载气为高纯氦气 ,柱流量为 60 mL· min-1;气
化室温度:280 ℃;毛细管柱程序升温从 50℃开始 ,
保持 2min,以 10℃· min-1的速度升到 200℃并保
持 2 min,再以 5 ℃· min-1的速度升到 250 ℃并保
持 6 min,然后以 10 ℃· min-1升到 280 ℃,保持 5
min。质谱条件:EI离子源(电子轰击源),电离电压
为 70 eV,离子源温度为 230℃,相对分子质量扫描
范围 m/z30 ~ 550;进样量 1.0 μL,分流比 60∶1,扫
描周期 1 s。
1.2.3 分离与纯化 采用柱色谱和重结晶等方法 ,
称取石油醚组分 15 g,与 20 g硅胶(200 ~ 300目)拌
样 ,减压蒸干 ,过筛(80目),装柱 。采用石油醚 -乙
酸乙酯梯度洗脱。通过梯度洗脱共收集了 40馏分。
其中 13 ~ 16馏分有较多的固体析出。通过 TLC检
测它们含有相同的组分 。用三氯甲烷 -甲醇(1∶6)
的溶剂重结晶得到片状结晶 。应用核磁共振波谱法
鉴定其结构。
1.2.4 抗肿瘤活性测定  采用 AlamarBlue方
法[ 10, 11]测定:AlamarBlue贮存液用培养基按 1∶10
比例稀释 ,每孔加 200 μL, 4 h后用荧光检测仪检
测 ,将培养板置于 570 nm激发波长和 590 nm发射
波长下测定荧光值 。以加入不含细胞培养基的孔做
空白值 ,加细胞液不加药的作对照孔 ,以不同浓度石
油醚组分处理后测得的荧光值作为样品值。石油醚
组分的终浓度分别为 200, 100, 50, 25, 12.5, 6.125
—262— 药物分析杂志 ChinJPharmAnal2011, 31(2)
μg·mL-1。单体样品的终浓度分别为 80, 40, 20,
10 , 5, 2.5 μg· mL-1。抑制率计算公式:细胞抑制
率 =[ (对照值 -样品值)/(对照值 -空白值)] ×
100%。粗样用 DMSO助溶 ,单体用丙酮助溶 ,相同
浓度的助溶溶剂作为溶剂对照 。
2 结果
2.1 木蹄层孔菌石油醚组分的化学成分及相对含
量 对木蹄层孔菌的石油醚组分进行 GC-MS分析 ,
得到总离子流程图(图 1),共检出 37种物质。对总
离子流程图中各峰经质谱扫描后得到质谱图 ,经计算
机质谱数据库检索并参照相关文献 [ 12] ,对基峰质荷
比 、相对丰度和保留时间等进行直观比较 ,按峰面积
归一化法确定各成分相对含量 ,分别对各色谱峰加
以确认 ,鉴定了其中的 35种成分 ,结果列于表 1。
图 1 木蹄层孔菌子实体石油醚组分总离子图
Fig1 TICofpetroleumetherextractfromthefruitingbodyofFomesfo-
mentarius
表 1 木蹄层孔菌石油醚提取物的化学成分的 GC-MS分析结果
Tab1 TheanalysisofpetroleumetherextractfromthefruitingbodyofFomesfomentariusbyGC-MS
保留时间
(retentiontime)/min
化学成分
(chemicalcomponent)
分子式
(molecularformula)
相对含量
(relativecontent)/%
6.186 月桂烯(myrcene) C10H22 0.976
7.893 1, 3, 8-对 -薄荷三烯(1, 3, 8-p-menthatriene) C10H14 1.043
8.439 棕榈酸甲酯(hexadecanoicacidmethylester) C17H34O2 0.220
8.64 棕榈酸(n-hexadecanoicacid) C16H32O2 0.674
8.771 棕榈酸乙酯(hexadecanoicacidethylester) C18H36O2 1.012
8.931 十八碳醛(octadecanal) C18H36O 0.356
9.346 10-烯十八碳酸乙酯(10-octadecanoicacidmethylester) C19H36O2 0.739
9.471 6-甲基十七烷酸甲酯(methylisostearate) C19H38O2 0.509
9.595 亚油酸(linoleicacid) C18H32O2 1.342
9.713 亚油酸乙酯(linoleicacidethylester) C20H36O2 3.366
9.861 十八酸乙酯(octadecanoicacid) C20H40O2 1.671
10.087 9-烯十八醇二乙醇醚(2-[ (Z)-9-octadecenyloxy] ethanol) C20H40O2 0.412
10.199 2, 6-二苯基环己酮(2, 6-diphenyl-cyclohexanone) C18H18O 1.153
10.567 2, 5-二苯基环己酮(2, 5-diphenyl-cyclohexanone) C18H18O 1.173
10.97 油酸(oleicacid) C18H34O2 0.189
11.095 环氧油酸(epexyoleicacid) C18H34O3 0.186
11.178 油酸乙酯(oleicacidethylester) C20H38O2 0.272
11.439 未检出(notdetected) 0.187
11.676 硬脂酸乙酯(linoleicacid) C20H40O2 0.256
12.186 甘油单油酸酯(2-monoolein) C21H40O4 0.553
12.31 未检出(notdetected) 0.175
12.435 缩水甘油十八烷酸酯(glycidolstearate) C21H40O3 0.238
13.594 山俞酸(docosanoicacid) C24H48O2 0.453
15.126 木焦油酸甲酯(methyllignocerate) C25H50O2 0.533
16.288 芥酸乙酯(erucicacidethylester) C24H46O2 0.494
17.148 木蜡酸乙酯(ethyltetracosanoate) C26H52O2 0.773
32.833 豆甾醇(stigmasterol) C29H48O 4.413
34.733 7, 22-麦角甾 3-3酮(7, 22-ergostadienone) C28H44O 37.668
35.658 7-烯麦角甾-3-醇(ergost-7-en-3-ol) C28H48O 1.924
36.281 3, 4-脱氢豆甾醇甲酯(3, 4-dedihydro-stigmasterol, methylester) C31H48O2 0.541
37.081 5, 24(28)-二烯麦角甾 -3-醇(ergosta-5, 24(28)-dien-3-ol) C28H46O 27.006
37.561 3, 4-脱氢豆甾醇乙酯(3, 4-dedihydro-stigmasterolethyl, ester) C31H48O2 1.034
38.806 9, 19-环丙基麦角甾 -3, 7-二醇(9, 19-cyclolanostane-3, 7-diol) C30H52O2 0.745
39.216 羽扇烯酮(lupenone) C30H48O 1.255
39.814 4, 6, 8(14), 22-四烯麦角甾-3-酮(ergosta-4, 6, 8(14), 22-tetraen-3-one) C28H40O 2.988
40.218 羽扇豆醇(lupeol) C30H50O 1.460
49.032 白桦脂醇(betulin) C30H50O2 2.011
—263—药物分析杂志 ChinJPharmAnal2011, 31(2)
  由表 1可知木蹄层孔菌石油醚组分的主要成分
可分成三类 ,气相色谱保留时间较低的单萜类(6 ~
8 min),含量较少 ,保留时间在中间的脂肪酸及其酯
类(8 ~ 18min),保留时间较长的甾醇和甾酮类(32
~ 50 min)。 其 中 7 , 22 -二 烯 麦 角 甾 酮
(37.668%), 5 , 24(28)-二烯麦角甾 -3 -醇
(27.006%)为主要成分 , 占检测总量的 64.674%,
另外还含有一定量的豆甾醇 (4.413%),亚油酸乙
酯(3.366%), 4, 6, 8(14), 22-四烯麦角甾 -3-酮
(2.998%),白桦脂醇(2.011%), 7-烯麦角甾 -3
-醇(1.924%),占检测总量的 14.712%。
2.2 7, 22-二烯麦角甾 -3 -酮 无色片状结晶
[三氯甲烷 -甲醇(1∶6)] , mp180-182 ℃。 EI-
MSm/z396。1HNMRδ5.19(H-7, m), δ0.57(H-
18 , s), δ1.01(H-19, s), δ1.02(H-21, d, J=
6.3Hz), δ5.19(H-22, 23, m), δ0.80(H-26, d, J
=4.5Hz), δ0.84(H-27, d, J=4.8Hz), δ0.91(H
-28, d, J=3.9Hz)。13CNMRδ38.1(C-1), δ42.8
(C-2), δ212.0(C-3), δ44.2(C-4), δ38.8(C
-5), δ30.1(C-6), δ117.0(C-7), δ139.5(C-
8), δ48.9(C-9), δ34.4(C-10), δ21.7(C-
11), δ39.3(C-12), δ43.3(C-13), δ55.0(C-
14), δ22.9(C-15), δ28.1(C-16), δ55.9(C-
17), δ12.1(C-18), δ12.45(C-19), δ40.5(C-
20), δ19.7(C-21), δ125.6(C-22), δ132.0(C-
23), δ42.9(C-24), δ33.1(C-25), δ21.1(C-
26), δ20.0(C-27), δ17.6(C-28)。与文献 [ 13]
对比可以确定其为 7, 22-二烯麦角甾 -3-酮 。
2.3 木蹄层孔菌石油醚组分的抗肿瘤活性 人肺
癌细胞 NCI-H460和人胃癌细胞 SGC-7901等细
胞株经木蹄层孔菌各组分作用 48 h后 ,显示木蹄层
孔菌乙醇提取物以及各组分对 NCI-H460、SGC-
7901细胞增殖有显著的抑制作用 。在浓度为 100
μg·mL-1时 ,乙酸乙酯组分对细胞株 NCI-H460
抑制活性最强抑制率为 92.03%。而甲醇组分对细
胞株 SGC-7901抑制活性最强抑制率为 86.72%。
石油醚组分对细胞株 NCI-H 460抑制活性为
89.73%, IC50为 75 μg· mL-1。 7, 22-二烯麦角甾
-3 -酮对细胞 NCI-H 460的 IC50为 30 μg·
mL-1。石油醚组分和 7, 22-二烯麦角甾 -3-酮对
NCI-H460细胞株有显著的抑制作用。在低浓度
时 ,随着样品浓度增大 ,抑制率相应提高 ,随着浓度
进一步增高 ,抑制率随浓度变化不大 ,说明在体外此
细胞株对木蹄层孔菌石油醚组分的药物敏感浓度在
50 ~ 100 μg· mL-1之间 ,对 7, 22-二烯麦角甾 -3
-酮的药物敏感浓度范围在 20 ~ 50 μg· mL-1之间
(图 2, 3)。
图 2 各个组分在浓度为 100μg· mL-1时对 SGC-7901和 NCI-H
460的抑制率
Fig2 Theinhibitingratioofeachorganicreagentextractagainstthecel
linesSGC-7901andNCI-H 460at100μg· mL-1
A.乙醇提取物(ethanolextract) B.石油醚组分(ligroincomponent)
C.乙酸乙酯组分(aceticethercomponent) D.甲醇组分(methanol
component)
图 3 石油醚组分(A)、 7, 22-二烯麦角甾 -3-酮(B)抑制细胞
NCI-H 460的曲线
Fig3 Theinhibitingratioofpetroleumetherextract(A)andergosta-7,
22-dien-3-one(B)againstthecellineNCI-H 460
—264— 药物分析杂志 ChinJPharmAnal2011, 31(2)
3 讨论
曾有学者运用 GC-MS方法对木蹄层孔菌的挥
发油进行检测 ,检测出一些单萜类化合物 [ 14] 。而本
文的样品与之有一定的差别 ,本实验的 GC-MS样
品来源是木蹄层孔菌干燥子实体的石油醚组分 。所
运用的 GC-MS方法也有一定区别 ,本实验中的方
法主要针对的是样品中甾体和三萜类化合物。作者
在用 GC-MS检测木蹄层孔菌石油醚组分时同样检
测到单萜类成分 ,但是含量甚少。主要可能是样品
处理过程中这些单萜类成分挥发 、损失了 。
木蹄层孔菌在中国已作为中药运用于临床 ,另
外也有相关的保健品开发面世 。为进一步探讨其生
物活性及生物活性成分 ,为其开发提供科学依据 ,本
文用 SGC-7901和 NCI-H460两个肿瘤细胞株对
木蹄层孔菌乙醇提取物及其各个组分的抗肿瘤活性
进行了检测 ,发现各个组分均具有一定的抗肿瘤活
性(图 2)。
石油醚组分对 NCI-H460细胞株抑制率较
高 , IC50为 75 μg· mL-1。通过柱色谱及重结晶方法
进行分离提纯。通过活性追踪 ,分离得到 7, 22-二
烯麦角甾 -3-酮 ,体外抗肿瘤试验发现其对细胞株
NCIH-460半数抑制浓度(IC50)为 30 μg· mL-1 ,
如图 3。通过 GC-MS已经知道 7, 22-二烯麦角甾
-3-酮是石油醚组分中含量最高的成分 ,含量为
37.668%。这对木蹄层孔菌进一步开发具有很大意
义 。
目前国内外对木蹄层孔菌低极性组分已有相关
研究。 Rösecke等人从木蹄层孔菌的低极性组分中
分离出一些甾醇类化合物[ 8] 。但到目前为止作者
未见有关木蹄层孔菌低极性组分抗肿瘤活性的文献
报道。本研究主要针对木蹄层孔菌石油醚组分抗肿
瘤活性入手 ,分析分离出其主要的抗肿瘤活性成分
为 7 , 22-二烯麦角甾 -3-酮 ,为其进一步的研究
开发提供了理论依据 。
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(本文于 2010年 3月 10日收到)
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