全 文 :收稿日期:2016-01-25
基金项目:湖北省中药材及中药饮片质量标准研究(KJ2015QT032)
作者简介:尉小琴(1992-) ,女,在读硕士研究生,专业方向:药理学;E-mail:262480010@ qq. com。
* 通讯作者:刘呈雄,E-mail:liuchengxiong666@ 126. com。
华泽兰化学成分及其抗肿瘤活性研究
尉小琴,刘呈雄* ,邹 坤,贺海波,汪鋆植,吴一航,许应超
(三峡大学生物与制药学院/天然产物研究与利用湖北省重点实验室,湖北 宜昌 443002)
摘要 目的:研究华泽兰的化学成分及其抗肿瘤活性。方法: 采用正相硅胶柱层析、制备薄层层析及制备型
HPLC等方法分离纯化,利用 NMR、MS等波谱学方法鉴定化合物结构,利用 MTT比色法评价 6 个化合物的肿瘤细
胞毒活性。结果:从华泽兰乙酸乙酯部位分离得到6 个化合物,分别鉴定为:eupalinilide G(1)、8β-(4-hydroxytigloy-
loxy)-5-desoxy-8-desacyleuparotin(2)、3-(hydroxymethyl)-1,13,14,15-tetrahydroxy-7,11,15-trimethyl-2,6,10-hexadeca-
triene(3)、3-(hydroxymethyl)-1,13,15-trihydroxy-7,11,15-trimethyl-2,6,10-hexadecatrien-14-yl acetate(4)、eupafolin
(5)、hiyodorilactone B(6)。化合物 2 对人胃癌 HGC-27 细胞及小鼠黑色素瘤 B16 细胞的 IC50分别为 4. 29 μg /mL、
5. 53 μg /mL。结论:其中,化合物2 ~ 6 为首次从华泽兰中分离得到;化合物2 对 HGC-27 细胞有显著的细胞毒活
性。
关键词 华泽兰;化学成分;抗肿瘤活性
中图分类号:R284. 1 /R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2016)04-1782-04
DOI:10. 13863 / j. issn1001-4454. 2016. 08. 023
Research on Chemical Constituents and Anti-tumor Activity of Eupatorium chinense
YU Xiao-qin,LIU Cheng-xiong,ZOU Kun,HE Hai-bo,WANG Jun-zhi,WU Yi-hang,XU Ying-chao
(College of Biological & Pharmaceutical Sciences,Hubei Key Laboratory of Natural Products Research & Development,Three Gorges U-
niversity,Yichang 443002,China)
Abstract Objective:To study the chemical constituents and their anti-tumor activity of Eupatorium chinense. Methods:The chemi-
cal constituents were separated and purified by the normal phase silica gel column chromatography,preparative thin-layer chromatogra-
phy,and preparative HPLC. Their structures were determined by various spectral data,their antitumor activity in vitro was determined by
MTT assay. Results:Six compounds were isolated from the ethyl acetate extract of Eupatorium chinense,and the structures were identi-
fied as eupalinilide G(1),8β-(4-hydroxytigloyloxy)-5-desoxy-8-desacyleuparotin(2) ,3-(hydroxymethyl)-1,13,14,15-tetrahydroxy-
7,11,15-trimethyl-2,6,10-hexadecatriene(3) ,3-(hydroxymethyl)-1,13,15-trihydroxy-7,11,15-trimethyl-2,6,10-hexadecatrien-14-yl
acetate(4) ,eupafolin(5)and hiyodorilactone B(6). Compound 2 showed cytotoxicity against HGC-27 and B16 cancer cell lines with
IC50 values of 4. 29 μg /mL and 5. 53 μg /mL,respectively. Conclusion:Compounds 2 ~ 5 are isolated from the Eupatorium chinense for
the first time,and compound 2 has significant cytotoxic activity against HGC-27 cell line.
Key words Eupatorium chinense L.;Chemical constituents;Antitumor activity
华泽兰系菊科泽兰属植物华泽兰 Eupatorium
chinense L. 的全草。又名六月雪、多须公、土牛膝
等,具有清热解毒、疏肝活血等功效,主治风热感冒、
胸胁痛、脘痛腹胀、跌打损伤、痈肿疮毒、咽喉炎等疾
病,是广东地区治疗白喉、咽炎常用药之一〔1〕。华
泽兰化学成分以萜类、黄酮类等化合物为主,而药理
活性鲜有报道〔2〕。本实验从华泽兰乙酸乙酯部位
分离得到 6 个化合物,分别鉴定为:eupalinilide G
(1)、8β-(4-hydroxytigloyloxy)-5-desoxy-8-desacyle-
uparotin(2)、3-(hydroxymethyl)-1,13,14,15-tetra-
hydroxy-7,11,15-trimethyl-2,6,10-hexadecatriene
(3)、3-(hydroxymethyl)-1,13,15-trihydroxy-7,11,
15-trimethyl-2,6,10-hexadecatrien-14-yl acetate(4)、
eupafolin(5)、hiyodorilactone B(6)。其中,化合物 2
~ 6 为首次从该植物中分离得到,化合物 2 对人胃
癌 HGC-27 细胞及小鼠黑色素瘤 B16 细胞均有细胞
毒活性,其 IC50分别为 4. 29 μg /mL、5. 53 μg /mL。
1 仪器与材料
Amozon SL + 1200 液相色谱-双重漏斗传输离子
阱质谱仪( 瑞士Bruker 公司) ;Bruker AV 400 MHz
核磁共振波谱仪( 瑞士Bruker 公司) ;Dionex Ulti-
mate 3000 型高效液相色谱仪( 美国Dioned 公司) ;
Venusil XBP C18色谱柱(250 mm × 10 mm,10 μm 半
制备型;250 mm ×4. 6 mm,5 μm分析型) ( 天津博纳
艾杰尔科技有限公司) ; 低温冷冻干燥机( 美国
Labconco公司) ;正相色谱硅胶( 烟台化学工业研究
·2871· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 8 期 2016 年 8 月
所);反相色谱硅胶( 日本YMC 公司) ; 二氧化碳培
养箱( 日本三洋公司) ;Stat Fax-2100 型酶联免疫检
测仪( 美国Awareness) ;XDS-1B 倒置显微镜( 日本
Nicon 公司) ; 低温离心机( 德国Eppendorf 公司) ;
SZ-93 自动双重纯水蒸馏器( 上海亚荣生化仪器
厂) ;电子天平( 上海民桥精密仪器有限公司) ;超净
工作台( 北京东联哈尔仪器制造有限公司) ;Sepha-
dex LH-20( 美国Pharmacia 公司)。高效液相用甲
醇、乙腈均为色谱纯( 美国TEDIA 公司) ; 水为三蒸
水;其他试剂均为分析纯( 天津科密欧化学试剂有
限公司) ;MTT( 美国Sigma 公司) ;1640 培养基( 美
国 Gibico公司) ;新生牛血清;DMSO;胰蛋白酶。
实验用华泽兰采自湖北省长阳土家族自治县乐
园乡,经三峡大学生物与制药学院王玉兵教授鉴定
为菊科泽兰属植物华泽兰 Eupatorium chinense L. 的
全草。植物标本现保存于三峡大学天然产物研究与
利用湖北省重点实验室。实验所用人乳腺癌 MD-
MAB-231 细胞、人胃癌 HGC-27 细胞、小鼠黑色素瘤
B16 细胞、人肺癌 A549 细胞、人结肠癌 Caco-2 细胞
均购自武汉大学细胞保藏中心。
2 提取与分离
华泽兰干燥全草 4. 4 kg,粉碎,用 95%乙醇浸
泡过夜,采用加热回流方式提取 3 次,每次 2 h,合并
提取液减压浓缩至无醇味,利用水悬浮混匀后,依次
用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇进行萃取,减压浓缩得
到石油醚部位浸膏 50 g,乙酸乙酯萃取部位浸膏 67
g,正丁醇部位浸膏 35 g。取乙酸乙酯部位浸膏 67
g,经正相硅胶柱层析,以氯仿-甲醇溶剂系统梯度洗
脱,经薄层色谱检测,合并相似流分,得到 160 个流
分 Fr. 1 ~ 160。其中 Fr. 60 ~ 80 经过中压制备液相
(42%乙腈,3. 0 mL /min) 进行分离纯化,得化合物1
(20 mg)、2(14 mg)。Fr. 100 ~ 120 经过中压制备液
相(42%乙腈,3. 0 mL /min) 进行分离纯化,得化合
物 3(25 mg)、4(15 mg)。流分 Fr. 140 经过中压制
备液相(42%乙腈 /水,3. 0 mL /min) 进行分离纯化,
得化合物 5(17 mg) ,Fr. 150 经过中压制备液相
(42%乙腈,3. 0 mL /min) 进行分离纯化,得化合物6
(10 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1: 淡黄色粉末。EI-MS m/z:392. 1
[M]+,分子式为 C20H24O8。
1H-NMR (400 MHz,
CD3OD)δ:6. 71(1H,t,J = 5. 7 Hz,H-3),6. 25(1H,
d,J = 3. 5 Hz,H-13a) ,5. 59(1H,d,J = 2. 9 Hz,H-
13b) ,5. 56(1H,ddd,J = 8. 2,3. 8 Hz,H-8) ,4. 90
(1H,d,J = 8. 2 Hz,H-6) ,4. 28(1H,d,J = 4. 9 Hz,H-
2) ,4. 24(2H,d,J = 5. 8 Hz,H-4) ,3. 60(1H,dd,J =
7. 9,3. 7 Hz,H-7) ,3. 32(1H,s,H-3) ,2. 86(1H,dd,
J = 14. 8,7. 7 Hz,H-9a) ,2. 76(1H,d,J = 4. 9 Hz,H-
14a) ,2. 69(1H,d,J = 4. 9 Hz,H-14b) ,2. 49(1H,
dd,J = 11. 3,8. 6 Hz,H-5) ,2. 13(1H,dd,J = 14. 8,
8. 8 Hz,H-9b) ,1. 76(3H,s,5-CH3),1. 65(1H,dd,J
= 8. 6,4. 6 Hz,H-1) ,1. 63(3H,s,15-CH3);
13C-NMR
(100 MHz,CD3OD)δ:51. 1(C-1),73. 7(C-2) ,66. 0
(C-3) ,66. 9(C-4) ,51. 5(C-5) ,78. 5(C-6) ,49. 7(C-
7) ,69. 0(C-8) ,37. 1(C-9) ,56. 8(C-10) ,136. 1(C-
11) ,171. 0(C-12) ,122. 9(C-13) ,57. 2(C-14) ,18. 8
(C-15) ,168. 1(C-1) ,128. 5(C-2) ,143. 1(C-3) ,
59. 7(C-4) ,12. 6(C-5)。以上数据与文献〔3〕报道
对照基本一致,故鉴定该化合物为 eupalinilide G。
化合物 2: 淡黄色粉末。EI-MS m/z:376. 2
[M]+,分子式为 C20H24O7。
1H-NMR(400 MHz,DM-
SO-d6)δ:6. 58(1H,td,J = 5. 9,1. 4 Hz,H-3),6. 15
(1H,d,J = 3. 2 Hz,H-13a) ,5. 59(1H,d,J = 3. 1 Hz,
H-13b) ,5. 40(1H,td,J = 8. 3,4. 1 Hz,H-8) ,4. 97
(1H,dd,J = 10. 9,5. 6 Hz,H-3) ,4. 67(1H,td,J =
10. 9,8. 1 Hz,H-6) ,4. 48(1H,s,H-2) ,4. 09(2H,s,
H-4) ,3. 53(1H,td,J = 7. 4,3. 5 Hz,H-7) ,2. 77
(1H,d,J = 4. 8 Hz,H-14) ,2. 76(1H,dd,J = 11. 0,
8. 3 Hz,H-5) ,2. 73(1H,d,J = 4. 8 Hz,H-14b) ,2. 62
(1H,dd,J = 14. 6,8. 3 Hz,H-9a) ,2. 07(2H,dd,J =
14. 6,8. 4 Hz,H-9b) ,1. 88(3H,s,5-CH3),1. 77
(1H,dd,J = 8. 0,6. 7 Hz,H-1) ,1. 65(3H,d,J = 1. 2
Hz,15-CH3);
13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)δ:51. 9
(C-1),75. 2(C-2) ,130. 0(C-3) ,145. 3(C-4) ,54. 5
(C-5) ,80. 7(C-6) ,47. 0(C-7) ,67. 4(C-8) ,35. 6(C-
9) ,56. 2(C-10) ,134. 4(C-11) ,169. 0(C-12) ,122. 2
(C-13) ,55. 2(C-14) ,17. 2(C-15) ,166. 0(C-1) ,
125. 7(C-2) ,143. 4(C-3) ,58. 0(C-4) ,12. 3(C-
5)。以上数据与文献〔4〕报道对照基本一致,故鉴定
该化合物为 8β-(4-hydroxytigloyloxy)-5-desoxy-8-
desacyleuparotin。
化合物 3:白色粉末。EI-MS m/z:356. 3[M]+,
分子式为 C20 H36 O5。
1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:
5. 70(1H,t,J = 6. 9 Hz,H-2),5. 19(1H,t,J = 6. 7
Hz,H-10) ,5. 09(1H,t,J = 6. 2 Hz,H-6) ,4. 20(2H,
d,J = 6. 9 Hz,H-1) ,4. 08(2H,s,H-17) ,3. 87(1H,
m,H-13) ,3. 33(1H,d,J = 6. 9 Hz,H-14) ,2. 62(1H,
d,J = 13. 7 Hz,H-12) ,2. 12(2H,m,H-4) ,2. 10(2H,
m,H-5) ,2. 08(2H,m,H-9) ,2. 06(1H,m,H-12) ,
2. 05(2H,m,H-8) ,1. 66(3H,s,18-CH3),1. 58(3H,
·3871·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 8 期 2016 年 8 月
s,16-CH3),1. 30(3H,s,19-CH3),1. 26(3H,s,20-
CH3);
13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:58. 7(C-1),
124. 5(C-2) ,142. 2(C-3) ,28. 1(C-4) ,27. 0(C-5) ,
124. 8(C-6) ,135. 6(C-7) ,39. 3(C-8) ,25. 8(C-9) ,
129. 2(C-10) ,131. 8(C-11) ,44. 5(C-12) ,69. 3(C-
13) ,78. 8(C-14) ,73. 0(C-15) ,15. 7(C-16) ,66. 2
(C-17) ,16. 0(C-18) ,25. 5(C-19) ,26. 2(C-20)。以
上数据与文献〔5〕报道对照基本一致,故鉴定该化合
物为 3-(hydroxymethyl)-1,13,14,15-tetrahydroxy-7,
11,15-trimethyl-2,6,10-hexadecatriene。
化合物 4:白色粉末。EI-MS m/z:398. 3[M]+,
分子式为 C20 H38 O6。
1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:
5. 61(1H,t,J = 6. 9 Hz,H-2),5. 21(1H,m,H-10) ,
5. 09(1H,m,H-6) ,4. 71(1H,d,J = 8. 4 Hz,H-14) ,
4. 15(2H,d,J = 6. 7 Hz,H-1) ,4. 01(2H,s,H-17) ,
3. 87(1H,m,H-13) ,2. 24(1H,m,H-12) ,2. 13(2H,
m,H-9) ,2. 12(2H,m,H-4) ,2. 10(3H,s,14-OCH3),
2. 08(2H,m,H-5) ,2. 05(2H,m,H-8) ,2. 04(1H,m,
H-12) ,1. 62(3H,s,18-CH3),1. 57(3H,s,16-CH3),
1. 29 (3H,s,19-CH3),1. 21 (3H,s,20-CH3 );
13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δ:59. 2(C-1),125. 8
(C-2) ,142. 5(C-3) ,29. 1(C-4) ,27. 1(C-5) ,125. 0
(C-6) ,136. 6(C-7) ,40. 7(C-8) ,26. 9(C-9) ,128. 4
(C-10) ,132. 9(C-11) ,42. 1(C-12) ,73. 2(C-13) ,
79. 5(C-14) ,73. 8(C-15) ,16. 1(C-16) ,66. 5(C-
17) ,16. 3(C-18) ,26. 3(C-19) ,28. 2(C-20) ,21. 3
(14-CH3),172. 2(-CO)。以上数据与文献
〔5〕报道对
照基本一致,故鉴定该化合物为 3-(hydroxymethyl)-
1,13,15-trihydroxy-7,11,15-trimethyl-2,6,10-hexa-
decatrien-14-yl acetate。
化合物 5:黄色粉末。EI-MS m/z:316. 0[M]+,
分子式为 C16 H12 O7。
1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:
7. 37(1H,s,H-6),7. 35(1H,s,H-2) ,6. 89(1H,d,
J = 6. 9 Hz,H-3) ,6. 50(1H,s,H-3) ,6. 48(1H,s,H-
8) ,3. 86 (3H,s,6-OCH3);
13C-NMR (100 MHz,
CD3OD)δ:166. 1(C-2),103. 2(C-3) ,183. 9(C-4) ,
155. 0(C-5) ,133. 4(C-6) ,153. 4(C-7) ,96. 0(C-8) ,
161. 6(C-9) ,105. 4(C-10) ,123. 3(C-1) ,120. 2(C-
2) ,116. 7 (C-3) ,150. 6 (C-4) ,147. 1 (C-5) ,
114. 0(C-6) ,60. 8(-OCH3)。以上数据与文献
〔6〕报
道对照基本一致,故鉴定该化合物为 eupafolin。
化合物 6:白色粉末。EI-MS m/z:404. 1[M]+;
分子式为 C22 H28 O7。
1H-NMR(400 MHz,CD3OD)δ:
6. 43(1H,qt,J = 7. 3,1. 4 Hz,H-3),6. 35(2H,d,J
= 2. 2 Hz,H-13) ,5. 89(1H,d,J = 10. 7 Hz,H-6) ,
5. 26(1H,m,H-3) ,5. 24(1H,s,H-8) ,5. 22(1H,m,
H-1) ,5. 21(1H,m,H-5) ,4. 17(2H,m,H-4) ,3. 21
(1H,s,H-7) ,2. 74(1H,d,J = 13. 5 Hz,H-9a) ,2. 71
(1H,d,J = 12. 1 Hz,H-2a) ,2. 57(1H,d,J = 13. 8
Hz,H-2b) ,2. 37 (1H,s,H-9b) ,2. 09 (3H,s,3-
OCH3),1. 85(3H,s,H-15) ,1. 84(3H,s,H-14) ,
1. 80(3H,s,H-5) ;13C-NMR(100 MHz,CD3OD)δ:
126. 6(C-1),44. 2(C-2) ,78. 8(C-3) ,137. 7(C-4) ,
127. 4(C-5) ,77. 7(C-6) ,48. 4(C-7) ,80. 2(C-8) ,
30. 1(C-9) ,136. 9(C-10) ,139. 5(C-11) ,172. 1(C-
12) ,125. 5(C-13) ,19. 7(C-14) ,23. 1(C-15) ,166. 9
(C-1) ,132. 9(C-2) ,140. 1(C-3) ,63. 4(C-4) ,
15. 8(C-5) ,21. 4(-CH3),171. 4(-CO)。以上数据
与文献〔7〕报道对照基本一致,故鉴定该化合物为
hiyodorilactone B。
4 细胞毒活性研究
本实验中,利用 MTT实验作为抗肿瘤活性评价
手段,测试从华泽兰乙酸乙酯部位分离得到化合物
1 ~ 6 的活性。
4. 1 方法
4. 1. 1 细胞培养: 人乳腺癌细胞(MD-MAB-231)、
人胃癌细胞(HGC-27)、小鼠黑色素瘤细胞(B16)、
人肺癌细胞(A549)、人结肠癌细胞(Caco-2) 用RP-
MI-1640 培养液( 另加2. 0 g /L HEPES、2. 0 g /L
NaHCO3、100 U /mL 青霉素、100 μg /mL 链霉素和
10%胎牛血清) ,于CO2孵箱中 37 ℃、5 % CO2饱和
湿度下培养。细胞单层长到 80 %时,用 0. 25 %的
胰蛋白酶消化,传代。
4. 1. 2 MTT 实验: 培养细胞按1 × 105个 /mL 的密
度种植于 96 孔培养板中,37 ℃,5% CO2培养箱中
培养 12 h,将各个样品配制成 4 个浓度梯度(50、25、
12. 5、6. 25 μg /mL) ,加入到96 孔培养板中,每个浓
度梯度设 4 个复孔,并设置空白孔( 含细胞的培养
液 + MTT + DMSO) 及调零孔( 培养液+ MTT + DM-
SO)。继续培养 24 h 后,于每孔中加入 20 μL 的
MTT试剂(5 mg /mL) 显色,继续培养4 h,吸出孔内
的培养液,于每孔中加入 150 μL 的 DMSO,震荡摇
匀 10 min,使结晶物充分溶解。酶标仪 492 nm波长
下测其 OD值,并计算抑制率,抑制率 =(1 -药物孔
OD /空白孔 OD)× 100%。
4. 2 结果 如表 1 所示,化合物 1、2 对 MD-MAB-
231、HGC-27、B16、A549 及 Caco-2 细胞均有一定的
抑制作用,但化合物 2 对 HGC-27 和 B16 细胞有相
对较好的选择性,且化合物 2 对 HGC-27 细胞的抑
制作用更加明显。
·4871· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 8 期 2016 年 8 月
表 1 化合物 1 ~6 对 5 种肿瘤细胞株的 IC50(μg /mL)
细胞株 1 2 3 4 5 6
B16 12. 68 5. 53 > 100 46. 08 > 100 > 100
231 57. 23 35. 86 58. 15 49. 02 12. 04 69. 34
A549 50. 75 40. 87 > 100 50. 74 > 100 > 100
HGC-27 19. 20 4. 29 > 100 38. 04 > 100 > 100
Caco-2 37. 27 22. 67 > 100 > 100 > 100 > 100
参 考 文 献
[1] 国家中医药管理局《中华本草》编委会 . 中华本草
[M].第七册 . 上海:上海科学技术出版社,1999.
[2] Liu PY,Liu D,Li WH,et al. Chemical constituents of
plants from the genus Eupatorium(1904-2014) [J]. Chem
Biodivers,2015,12(10) :1481-1515.
[3] Yang SP,Huo J,Wang Y,et al. Cytotoxic sesquiterpenoids
from Eupatorium chinense[J]. J Nat Prod,2004,67(4) ,
638-643.
[4] Bohlmann F,Ates N,Jakupovic J,et al. Guaianolides from
elephantopus carolinianus[J]. Phytochemistry,1984,23
(5) :1180-1181.
[5] Wu SQ,Xu NY,Zhang J,et al. Three new acyclic diterpe-
noids from Eupatorium lindleyanum DC.[J]. J Asian Nat
Prod Res,2012,14(7) :652-656.
[6] Chung KS,Choi JH,Back NI,et al. Eupafolin,a flavonoid i-
solated from Artemisia princeps,induced apoptosis in human
cervical adenocarcinoma HeLa cells[J]. Mol Nutr Food
Res,2010,54(9) :1318-1328.
[7] Tori M,Morishita N,Hirota N,et al. Sesquiterpenoids isola-
ted from Eupatorium glehnii. Isolation of guaiaglehnin A,
structure revision of hiyodorilactone B,and genetic compar-
ison[J]. Chem Pharm Bull,2008,56(5) :677-781.
·5871·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 39 卷第 8 期 2016 年 8 月