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洋紫荆挥发油气相色谱-质谱联用分析及抗肿瘤活性研究



全 文 :收稿日期:2012-10-18; 修订日期:2013-04-20
基金项目:国家自然科学基金( No. 21162009) ;
海南科技职业学院中青年科研基金( No. HKYZQJ2011 - 11)
作者简介:王 燕( 1987-) ,女( 汉族) ,湖北咸宁人,现任海南师范大学助
教,硕士学位,主要从事天然产物化学工作.
* 通讯作者简介:陈光英( 1971-) ,女( 汉族) ,四川射洪人,现任海南师范
大学 化学与化工学院教授,博士学位,主要从事天然产物化学研究工作.
洋紫荆挥发油气相色谱 -质谱联用分析
及抗肿瘤活性研究
王 燕1,2,陈光英1* ,陈文豪1,张大帅1,平媛媛1,胡禧颖1
(1.海南师范大学省部共建 -热带药用植物化学教育部重点实验室,海南 海口 571158;
2.海南科技职业学院,海南 海口 571158)
摘要:目的 研究洋紫荆叶挥发油的化学成分及其抗肿瘤活性。方法 用水蒸气蒸馏法从洋紫荆叶中提取挥发油,用气相
色谱 -质谱联用技术对其挥发油成分进行分析。结果 从挥发油分离得到 84 种,鉴定 57 种,占总成分的 83. 31%。洋紫
荆叶挥发油对 K562 人白血病细胞具有一定的抑制活性,但对肝癌细胞( BEL - 7402) 、胃癌细胞( SGC - 7901) 、肺癌细胞
( SPCA - 1) 则不显示抑制活性。结论 洋紫荆叶挥发油化学成分与洋紫荆皮挥发油有很大不同,活性成分含量较低,但
具有一定的抗肿瘤活性,可进行进一步开发。
关键词:洋紫荆; 挥发油; 化学成分; 抗肿瘤活性
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2013. 08. 011
中图分类号:R284. 2; R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805( 2013) 08-1830-03
Chemical components and antitumor activities of the essential oil from the leaves of Cercis
chinensis Bunee
WANG Yan1,2,CHEN Guang-ying1* ,CHEN Wen-hao1,ZHANG Da-shuai1,PING Yuan-yuan1,HU Xi-ying1
( 1. Key Laboratory of Tropical Medicinal Plant Chemistry of Ministry of Education,Hainan Normal University,
Haikou 571158,China; 2. Hainan Institute of Science & Technology,Haikou 571158,China)
Abstract: Objective The chemical constituents and antitumor activity of the essential oil from Cercis chinensis Bunee were stud-
ied.Methods The essential oil from the leaves of Cercis chinensis Bunee was extracted by steam distillation. The components of the
essential oil were separated and identified by GC - MS. Results 84 chromatographic peaks were detected and 57 compounds were
identified,which were 83. 31% of the total essential oil. The essential oil exhibited antitumor activity against K - 562 human tumor
cell lines. Conclusion The essential oil from the skin of Cercis chinensisBunee were different compared with the essential oil from
the leaves of Cercis chinensis Bunee. This result explained that the essential oil from Cercis chinensisBunee showed certain antitu-
mor activities. It will provide scientific references for the pharmacological further research of Cercis chinensis Bunee.
Key words: Cercis chinensis Bunee; Essential oil; Chemical Constituent; Antitumor activity
紫荆(Cercis chinensisBunee)为豆科(leguminosae)紫荆属
(Cersis)植物落叶乔木,又名满条红,含有多种活性成分,主要是
黄酮类及多糖。《本草纲目》记载其树皮和木材可入药,有“活血
行气,消肿解毒,治妇人血气疼痛,经水凝涩”功效。紫荆花可用
于治疗风湿骨痛、鼻中疳疮,紫荆果可治疗咳嗽[1]。目前,报道
主要是研究紫荆皮和紫荆花的化学成分以及药理活性,关于紫荆
叶的化学成分研究少见报道。研究发现紫荆叶醇提物具有镇痛
消炎作用,高剂量(1. 0 g·kg -1)时镇痛作用较紫荆皮的镇痛效
果好,且消炎作用最为显著,抑肿率为 90. 45%[2]。为了进一步
研究紫荆的药用价值,丰富紫荆的研究数据,本实验采用 GC -
MC对紫荆叶挥发油进行分析,同时进行抗肿瘤活性研究。
1 材料与仪器
洋紫荆新鲜叶采自海南省海口市,由海南师范大学生命科学
学院钟心蕊教授鉴定,标本存放于海南师范大学热带药用植物化
学省部共建教育部重点实验室。
5975B /6890N型气相色谱 -质谱联用仪,美国安捷伦公司产
品; 金黄色葡萄球菌 (Staphyloccocus aureus Rosenbach )
ATCC25923、大肠杆菌(Escherichia coli)ATCC25922、枯草杆菌
(Bacillus subtilis)ATCC6633:中国医学科学院药用植物研究所产
品;肝癌细胞(BEL - 7402)、白血病细胞(K - 562)、胃癌细胞
(SGC - 7901)、肺癌细胞(SPCA - 1) :中科院上海生物所提供;
RPMI1640 培养液:Gibco公司;胰酶:Gibco公司产品;四甲基偶氮
唑蓝(MTT) :Sigma公司产品;超级新生牛血清,杭州四季青生物
科技有限公司产品;二甲基亚砜(DMSO) :天津市化学试剂二厂
产品。
2 方法
2. 1 实验条件
2. 1. 1 顶空进样条件 样品瓶温度 100℃,定量环(1. 0 ml)温度
110℃,传输线温度 120℃,气相平衡时间 5. 5min,样品平衡时间
7. 0 min,样品瓶加压时间 0. 1 min,定量环增量时间 0. 5 min,样
品环平衡时间 0. 05 min,进样时间 1. 0 min。
2. 1. 2 GC 条件 石英毛细管柱 HP - FFAP(30 m × 0. 25 mm,
0. 25 μm)程序升温,起始温度 40 ℃,保持1 min,以 5 ℃ /min 升
温速率,升温到 200 ℃保持 5 min,再以8 ℃ /min升温速率,升温
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时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 8 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 8
到 280 ℃,然后保持至完成分析,载气为 He(99. 99%) ,柱流量
1. 0 ml /min,压力 28. 8 kpa,进样口温度 250 ℃,分流比 50∶ 1。
2. 1. 3 MS条件 EI 源,电子能量为 70 eV,接口温度为 280 ℃,
离子源温度为 230℃,四级杆温度为 180℃,溶剂延迟为 2. 5 min,
全扫描(Scan)采集模式,质量范围 m/z50 ~ 550 u,扫描间隔 0. 50
S,倍增器电压 1200V。
2. 2 挥发油的提取 取洋紫荆新鲜叶 400 g,分两批按 2005 年版
《中国药典》一部附录 XD挥发油测定法 (不加二甲苯) ,水蒸气
蒸馏法提取 6 h,用乙醚萃取 3 次,合并乙醚层用无水硫酸钠干燥
后于 35℃水浴回收,计算提取率。
3 结果
3. 1 洋紫荆叶挥发油分析 利用水蒸气蒸馏法制备洋紫荆叶挥
发油得到特殊香气的浅黄色油状物 1. 8 g,提取率 0. 45%。用毛
细管色谱法对挥发油样品进行测定,GC 共分离出 84 个组分,经
色谱峰面积归一化法测得挥发油中各组分的相对百分含量,根据
GC - MS联用所得的质谱信息,经用标准质谱检索库计算机检
索,共鉴定出 57 个化学成分,占挥发油总质量的 83. 31%。见
表 1。表 1 结果显示,簕欓花椒挥发油主要以醇类、烯烃类、有机
酸类、醛类、酯类化合物为主,其中含量较高的成分有叶绿醇
(13. 04%) ,二苯胺(12. 09%) ,2 -环丙基 -(5'-甲基 - 2'-呋喃
基)双环丙基酮(5. 98%) ,a -金合欢烯(4. 74%)等。
表 1 洋紫荆叶挥发油化学成分及其相对含量
No.
RT
/min
化合物名称
英文名称 中文名称
分子式 相对含量(%)
1 2. 17 Hexane,2 - methyl - 2 -甲基己烷 C7H16 0. 55
2 2. 23 Hexane,3 - methyl - 3 -甲基己烷 C7H16 0. 42
3 2. 51 Propanoic acid,ethyl ester 丙酸乙酯 C5H10O2 0. 09
4 2. 73 1 - Butanol,3 - methyl - 异戊醇 C5H12O 0. 17
5 2. 79 3 - Penten - 2 - one,(E)- 反式 -3 -戊烯 -2 -酮 C5H7O 0. 09
6 2. 95 Pyrrole 吡咯 C4H5N 0. 18
7 3. 12 2 - Penten - 1 - ol,(Z)- 顺 -2 -戊烯 -1 -醇 C5H10O 0. 38
8 3. 69 (2S,4S)-(+)- Pentanediol 正己醛 C6H12O 8. 22
9 3. 96 Furfural 呋喃甲醛 C5H4O2 0. 29
10 4. 25 2 - Hexenal 2 -己烯醛 C6H10O 1. 02
11 4. 30 3 - Hexen - 1 - ol 3 -己烯 -1 -醇 C6H12O 1. 52
12 4. 46 2 - Hexen - 1 - ol,(E)- (E)-2 -己烯 -1 -醇 C6H12O 2. 79
13 4. 49 1 - Hexanol 1 -己醇 C6H14O 3. 5
14 6. 12 Benzaldehyde 苯甲醛 C7H6O 0. 19
15 7. 50 Benzyl Alcohol 苯甲醇 C7H8O 0. 19
16 7. 67 Benzeneacetaldehyde 苯乙醛 C8H8O 1. 87
17 8. 70 1,6 - Octadien - 3 - ol,3,7 - dimethyl - 芳樟醇 C10H18O 0. 08
18 9. 00 Phenylethyl Alcohol 苯乙醇 C8H10O 1. 34
19 9. 56 2,6,6 - Trimethyl - 2 - cyclohexene - 1,4 - dione 2,6,6 -三甲基 -2 -环己烯 -1,4 -二酮 C9H12O2 0. 13
20 10. 44 3 - Cyclohexene - 1 - methanol,. alpha.,. alpha. 4 - trimethyl - a -松油醇 C10H18O 0. 09
21 10. 50 Dodecane 十二烷 C12H26 0. 11
22 10. 92 Benzofuran,2,3 - dihydro - 2,3 -二氢苯并呋喃 C8H8O 0. 59
23 11. 29 2,6 - Octadienal,3,7 - dimethyl -, 香叶醛 C10H16O 0. 29
24 12. 27 Indole 吲哚 C8H7N 0. 15
25 13. 80 Cyclopropyl 2 -(5'- methyl - 2'- furyl)cyclopropyl ketone 2 -环丙基 -(5'-甲基 -2'-呋喃基)双环丙基酮 C13H18O 5. 98
26 15. 39
3 - Buten - 2 - one,4 -
(2,6,6 - trimethyl - 1 - cyclohexen - 1 - yl)-,(E)-
β -紫罗酮 C13H20O 0. 29
27 15. 44
Bicyclo[3. 1. 1]hept - 2 - ene,2,
6 - dimethyl - 6 -(4 - methyl - 3 - pentenyl)-
2,6 -二甲基 -6 -(4 -甲基 -3 -戊烯基)
-二环[3,1,1]庚 -2 -烯
C15H24 0. 42
28 15. 47
Naphthalene,decahydro - 4a - methyl - 1 - methylene - 7 -
(1 - methylethenyl)-,[4aR -(4a. alpha.,7. alpha.,8a. beta.) ]-
β -桉叶烯 C15H24 0. 29
29 15. 60
Naphthalene,1,2,3,4,4a,5,6,8a - octahydro - 4a,
8 - dimethyl - 2 -(1 - methylethenyl)-,
[2R -(2. alpha.,4a. alpha.,8a. beta.) ]-
(-)- a -桉叶烯 C15H24 0. 31
30 15. 66 . alpha. - Farnesene a -金合欢烯 C15H24 4. 74
31 15. 87
Naphthalene,1,2,4a,5,6,8
a - hexahydro - 4,7 - dimethyl - 1 -(1 - methylethyl)-
1,2,4a,5,6,8a -六氢 -4,
7 -二甲基 -1 -(1 -甲基乙基)萘
C15H24 0. 45
32 15. 98
Naphthalene,1,2,3,5,6,8
a - hexahydro - 4,7 - dimethyl - 1 -(1 - methylethyl)-,(1S - cis)-
杜松烯 C15H24 0. 67
33 16. 21 Epizonarene Epizonarene C15H24 0. 38
34 16. 30
Naphthalene,1,2,3,4,4a,5,6,8
a - octahydro - 4a,8 - dimethyl - 2 -(1 - methylethylidene)-,
(4aR - trans)-
3,7(11)-桉双烯酮 C15H24 0. 42
35 16. 42 Dodecanoic acid 十二烷酸 C12H24O2 0. 21
36 16. 51 Nerolidol 2 橙花叔醇 C15H26O 0. 56
37 16. 55 . gamma. - Elemene γ -榄香烯 C16H26 1. 8
38 17. 44 Diphenylamine 二苯胺 C12H11N 12. 09
39 17. 57
Tricyclo[5. 4. 0. 0(2,8) ]
undec - 9 - ene,2,6,6,9 - tetramethyl -
(+)- α -长叶蒎烯 C15H24 1. 37
·1381·
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 8 时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 8 期
续表 1
No.
RT
/min
化合物名称
英文名称 中文名称
分子式 相对含量(%)
40 17. 76
Bicyclo[4. 4. 0]dec - 1 - ene,
2 - isopropyl - 5 - methyl - 9 - methylene -
2 -异丙基 -5 -甲基 -9 -
亚甲基 -二环[4. 4. 0]十 -1 -烯
C15H24 1. 14
41 17. 84
Silane,dimethyl
(3 - methylbut - 2 - enyloxy)propoxy -
二甲基(3 -甲基丁烯 -2 -烯氧基)丙氧基 -硅烷 1. 37
42 17. 94
Pyrimidine,5 - ethyl - 2 -
(4 - fluorophenyl)-
5 -甲基 -2 -(4 -氟苯基)嘧啶 C12H11FN2 2. 9
43 18. 57
Naphthalene,decahydro - 4a - methyl - 1 - methylene
- 7 -(1 - methylethylidene)-,(4aR - trans)-
g -桉叶烯 C15H24 0. 91
44 19. 20 Tetradecanoic acid 肉豆蔻酸 C14H28O2 0. 3
45 20. 33 2 - Pentadecanone,6,10,14 - trimethyl - 6,10,14 -三甲基 -2 -十五烷酮 C18H36O 0. 23
46 20. 68 1,2 - Benzened - icarboxylic acid,butyl octyl ester 邻苯二甲酸丁辛酯 C20H30O4 0. 15
47 21. 61 1 - Hexadecen - 3 - ol,3,5,11,15 - tetramethyl - 3,5,11,15 -四甲基 -1 -十六碳烯 -3 -醇 C20H40O 0. 45
48 21. 76 n - Hexadecanoic acid 棕榈酸 C16H32O2 0. 86
49 22. 63 Geranylgeraniol 香叶基香叶醇 C20H34O 0. 71
50 23. 58 Phytol 叶绿醇 C20H40O 13. 04
51 23. 78 1 - Pentadecyne 1 -十五炔 1 - C15H28 0. 15
52 23. 86 9,12,15 - Octadecatrienoic acid,(Z,Z,Z)- 亚麻酸 C18H30O2 0. 52
53 25. 62 Eicosane 二十烷 C20H42 0. 13
54 27. 48
Phenol,2,2'- methylenebis
[6 -(1,1 - dimethylethyl)-4 - methyl -
2,2'-亚甲基双 -
(1,1 -二甲基乙基)-4 -乙基苯酚
C23H32O2 0. 26
55 28. 67 Heptadecane 十七烷 C17H36 0. 42
56 29. 76 1,2 - Benzened - icarboxylic acid,diisooctyl ester 邻苯二甲酸二异辛酯 C24H38O4 4. 72
57 33. 56 Heptacosane 二十七烷 C27H56 0. 84
3. 2 抗肿瘤活性测试 采用 MTT比色法对挥发油进行抗肿瘤活
性研究。收集对数期细胞,用含 10% 新生小牛血清的 RPMI1640
培养液配制细胞悬液,调整其细胞密度为 10 000 个·ml -1,于 96
孔板中每孔加入 180 μl该密度细胞悬液,铺板。将孔板放入培养
箱,37. 0℃、5% CO2 饱和湿度条件下,培养 8 ~ 12 h。加入用 PBS
配制的浓度梯度的挥发油(1,10,100 g·ml -13 个浓度)20 μl,继
续培养 44 h。再加入 50 μl MTT溶液 (1 mg·ml -1,PBS 配制) ,
继续培养 4 h后,终止培养,小心吸弃孔内培养上清液。每孔加
入 150 μl DMSO,振荡 10 min,使甲瓒结晶物充分溶解,显出蓝紫
色。在酶联免疫检测仪上选择 570 nm,调零,测定各孔的吸光值,
记录结果,计算抑制率[3]。测定结果见表 2。由表 2 数据可看
出,对 K562 人白血病细胞具有一定的抑制活性,IC50 为
65. 66 μg·ml -1。
表 2 洋紫荆叶挥发油抗肿瘤活性 μg·ml -1
样品 IC50
SPC - A - 1 -
BEL - 7402 -
SGC - 7901 -
K - 562 65. 66
“ -”无活性
4 结论
本实验首次对洋紫荆叶提取挥发油并分析鉴定成分,和紫荆
皮挥发油化学成分进行,两者具有很大差别。紫荆皮挥发油化学
成分的 GC - MS分析得知,其成分中活性成分较多。其中 α -衣
兰烯 (16. 31%) ,α -古芸烯(11. 80%) ,衣兰油醇(9. 54%) ,库
贝醇(7. 52%) ,异龙脑(6. 45%) ,β -杜松烯(5·96%)等含量也
较高[4]。洋紫荆叶叶挥发油中活性成分含量较低,其中芳樟醇对
人白血病细胞 U937 和淋巴瘤细胞 P3HRI 生长具有明显抑制作
用[5],也具有较好的杀虫作用、抗菌作用、除臭、镇静、抗龋齿、杀
虫等功用[6]。
参考文献:
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[2] 张 颖,张立木,李同德,等. 紫荆叶与紫荆皮消炎镇痛作用比较
[J].中国医院药学杂志,2011,31(1) :45.
[3] zheng Q H,Jing P,zhou XL. Analysis of active ingredients of geranium
oil extracted from fresh leaves of Pelargonium Graveolens L for relieving
cough[J]. Biom Chem Eng,2011,45(1) :37.
[4] 徐新刚,葛平亮,张 晶. 紫荆皮挥发油化学成分分析[J]. 中医药
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[5] Chiang LC,Chiang W,Chang MY,et al. Antileukemic aetivity of Select-
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医国药,2009,20(2) :370.
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