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窄叶芍药的化学成分及其抗氧化活性



全 文 :[收稿日期] 20140424(010)
[基金项目] 石河子大学自然科学重点项目(ZRKX2009ZD05);石河子大学“3152”青年骨干教师项目
[第一作者] 马英,硕士,从事天然产物化学研究,Tel:13279933939,E-mail:466041219@ qq. com
[通讯作者] * 谭勇,博士,教授,硕士生导师,从事药物资源及天然产物化学研究,Tel:13579762501,E-mail:xjty123@ 163. com
窄叶芍药的化学成分及其抗氧化活性
马英,高婷婷,田丽萍,谭勇* ,王金辉
(石河子大学 药学院,新疆特种植物药资源重点实验室,新疆 石河子 832002)
[摘要] 目的:研究窄叶芍药的化学成分,并对分离得到的化合物进行抗氧化活性评价。方法:采用反复硅胶柱色谱法
和 Sephadex LH-20 柱色谱法等进行分离纯化,并通过理化常数测定和光谱分析鉴定其化学结构;并采用 1,1-二苯基-2-硝基苯
肼自由基清除法(DPPH)和 2,2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉磺酸-6)二铵盐自由基清除法(ABTS)对化合物的体外活性进
行评价。结果:从窄叶芍药中分离得到 5 个化合物,并鉴定为没食子酸乙酯(1),没食子酸甲酯(2),齐墩果酸(3),丁香酸
(4),β-谷甾醇(5);对化合物 1 ~ 4 进行抗氧化活性测试,结果表明:阳性药(维生素 C,VC)及化合物 1 和 2 对 DPPH自由基的
半数清除率(IC50)分别达到(35. 13 ± 0. 28),(44. 64 ± 0. 37)μmol·L
-1,均低于阳性对照抗坏血酸 IC50(60. 17 ± 0. 98)μmol·
L -1;阳性药及化合物 1 和 2 对 ABTS自由基的 IC50分别达到(25. 13 ± 0. 68),(35. 76 ± 1. 48)μmol·L
-1,均低于阳性对照抗坏
血酸 IC50(38. 55 ± 0. 78)μmol·L
-1。结论:化合物 3,4 首次从该植物中分离得到,并且化合物 1 和化合物 2 具有很强的抗氧
化活性,其余化合物的抗氧化活性较弱。
[关键词] 窄叶芍药;化学成分;结构鉴定;抗氧化活性
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2015)02-0070-04
[doi] 10. 13422 / j. cnki. syfjx. 2015020070
[网络出版地址] http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /11. 3495. R. 20141204. 0959. 006. html
[网络出版时间] 2014124 9:59
Chemical Constituents and Antioxidant Evaluation of Paeonia anomala MA Ying,GAO Ting-ting,
TIAN Li-ping,TAN Yong* ,WANG Jin-hui (College of Pharmacy,Shihezi University,Shihezi 832002,China)
[Abstract] Objective:To study the chemical constituents from Paeonia anomala and to evaluate their
antioxidant activities. Method:The compounds were isolated by chromatography on silicagel,Sephadex LH-20
column and identified on the basis of physicochemical constants and spectral analysis. Their antioxidant activities
were evaluated by 1,1-diphenyl-2-pieryl-2-picrylhydrazyl (DPPH)and 2,2-amino-di (3-ethyl-benzothiazoline
sulphonic acid-6)ammonium salt (ABTS)radical scavenging methods. Result:Five compounds were isolated and
their structures were identified as ethyl gallate (1),methyl gallate (2) ,oleanic acid (3) ,syringate (4)and
β-sitosterol (5). The results showed that the DPPH radical scavenging activity of compounds 1 and 2 were lower
than the positive control of Vitamin C with IC50values (35. 13 ± 0. 28),(44. 64 ± 0. 37)μmol·L
-1 . Their ABTS
radical scavenging activity were lower than Vitamin C with IC50values of (25. 13 ± 0. 68),(35. 76 ± 1. 48)μmol·
L -1,respectively. Conclusion:Compounds 3,4 are isolated from this plant for the first time. Compounds 1,2
have powerful antioxidant activies,and the others have little antioxidant activies.
[Key words] Paeonia anomala;chemical consitutents;identification;antioxidant activities
窄叶芍药为牡丹科多年生草本植物,其块根纺
锤形或近球形,多以花及根为主要入药部位,主要分
布在阿勒泰、天山和准格尔西部山地。在《哈萨克
药志》中记载,其味苦,微寒,具有活血化瘀、解毒消
肿功效,在哈萨克药中用其治疗月经不调,痛经,闭
经,瘀血腹痛,胸疼痛,疥疮等[1],其化学成分鲜有
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中国实验方剂学杂志
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报道,为探讨其药效物质基础,对其进行化学成分及
其抗氧化活性的研究。
本实验以窄叶芍药为对象,对其根的乙酸乙酯
萃取层经反复柱色谱与高效液相制备色谱,得到 5
个化合物,并采用波谱学解析化合物的结构,采用
1,1-二苯基-2-硝基苯肼自由基清除法(DPPH)和 2,
2-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉磺酸-6)二铵盐自
由基清除法(ABTS)对分离得到的化合物进行抗氧
化活性评价,这为更深入的研究和开发窄叶芍药的
药用价值及资源的充分利用提供理论依据。
1 材料
窄叶芍药根采集于 2012 年 10 月新疆塔城地区
裕民县,经石河子大学药学院李鹏副教授鉴定为牡
丹科芍药属植物窄叶芍药根 Paeonia anomala。
薄层色谱用硅胶 GF254、柱色谱用硅胶(200 ~
300 目,均为青岛海洋化工有限公司),SephadexLH-
20(瑞典 Pharmacia 公司),DPPH,ABTS(Sigma 公
司) ,过硫酸钾、无水乙醇、抗坏血酸(维生素 C,
VC)、三氯甲烷、石油醚(沸程 60 ~ 90 ℃)、甲醇、乙
酸乙酯、丙酮等均为分析纯试剂,水为双蒸水。
2695 Separations Module 高效液相色谱仪(美国
Waters 公司),APX-600 型核磁共振光谱仪(TMS 作
内标,瑞士 Bruker公司),INOVA-600 型核磁共振光
谱仪(TMS 作内标,美国 Varian 公司),LCT Premier
XE time-of-flying 质谱仪(美国 Waters),EYBLA 型
旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有限公司),SK5200HP
型超声波清洗器(上海科导仪器有限公司),X-5 型
显微熔点测试仪(北京泰克仪器有限公司),UV-
2401 型紫外-可见分光光度计(日本岛津制作所)。
2 方法
2. 1 化合物的提取与分离[2] 窄叶芍药根 11. 50
kg干燥后,粉碎,分别用 10,8,8 倍量 95%,70%乙
醇热回流提取 3 次,每次 2 ~ 3 h,减压回收溶剂后,
依次用石油醚、三氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇进行萃
取,分别减压浓缩,回收溶剂,得到乙酸乙酯浸膏
410 g(其中通过 TLC 图谱发现 95%乙醇和 70%乙
醇提取物乙酸乙酯萃取层所含化学成分大致相同,
因此,将其合并)。将乙酸乙酯浸膏经硅胶柱色谱
分离,以石油醚-乙酸乙酯(100∶ 0 ~ 0∶ 100)溶剂体系
梯度洗脱,得化合物 1(80. 7 mg),再经过 Sephadex
LH-20 柱、制备液相等分离手段,得到化合物 2(4. 0
mg),3(5. 3 mg) ,4(4. 4 mg) ,5(10. 3 mg)。
2. 2 化合物抗氧化活性测定 化合物抗氧化活性
分别采用 DPPH自由基清除法和 ABTS 自由基清除
法测定。
2. 2. 1 DPPH自由基清除法 按照文献的方法[3-4]
进行活性测定。取样品 2 mg 溶于 10 mL 的量瓶中,
在依次吸取适当的体积稀释配置成 0. 20,0. 15,0. 10,
0. 05,0. 02,0. 01,0. 005 g·L -1的溶液。样品组:将 2
mL样品溶液及 2 mL 1. 0 × 10 -4 mol·mL -1 DPPH
(95%乙醇溶液)加入同一试管中,摇匀,室温下暗处
静置 30 min 后测定其吸光度(A1);同时测定 2 mL
DPPH溶液与 2 mL 溶剂(蒸馏水)混合后的吸光度
(A2);测定 2 mL测试样品溶液与2 mL 95%乙醇溶液
混合后的吸光度(A3)。以抗坏血酸作为阳性组,进行
DPPH自由基清除测定。抑制率的计算公式为:
抑制率 =[1 -(A1 - A3)/A2]× 100%
2. 2. 2 ABTS自由基清除法 按照文献[5-6]的方
法进行活性测定。贮备液配置:7 mmol·L -1 ABTS
水溶液,2. 45 mmol·L -1 K2S2O8水溶液按体积比混
合定容至 25 mL,在黑暗室温条件下反应 12 ~ 16 h。
测定前,将上述混合液用无水乙醇稀释,直至于波长
734 nm处测得其吸光度为 0. 70 ± 0. 02,于 30 ℃保
温备用。按 2. 2. 1 样品溶液的配制方法,配制不同
浓度的样品溶液,再分别移取不同浓度样品溶液
200 μL与 4 mL 贮备液混合均匀,在 30 ℃黑暗条件
下反应 30 min,用蒸馏水调零,测定波长 734 nm 处
的 A1。同时测定 4 mL 贮备液与 200 μL 蒸馏水混
合后的 A2。以抗坏血酸作为阳性组,每个样品平行
测定 3 次。
清除率 =(A2 - A1)/A2 × 100%
3 结构鉴定
化合物 1 白色粉末(甲醇),C9H10 O5,mp
166 ~ 167 ℃。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7. 05
(2H,s),4. 27(2H,q,J = 7. 2 Hz) ,1. 34 (3H,t,J =
6. 0 Hz) ;13 C-NMR(600 MHz CD3OD)δ:121. 81(C-
1),110. 05(C-2,6) ,146. 51(C-3,5) ,139. 71(C-4) ,
168. 60(C = O) ,14. 68(-CH3),61. 71 (-C
-)。以上
数据与文献[7]一致,鉴定该化合物为没食子酸
乙酯。
化合物 2 白色粉末(甲醇),C8H8O5,mp
129 ~131 ℃,FeCl3 反应呈阳性(蓝色),Molish 反应
呈阴性。1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7. 05(2H,s,
H-2,6),3. 80(3H,s,-OCH3)。
13 C-NMR(600 MHz,
CD3OD)δ:121. 81(C-1),110. 05(C-2,6) ,146. 51
(C-3,5) ,139. 71 (C-4) ,168. 60(-COOCH3),61. 71
(-C -)。以上数据与文献[8]一致,鉴定该化合物为
没食子酸甲酯。
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化合物 3 白色簇晶(三氯甲烷),C30 H48 O3,
mp 302 ~ 304 ℃,醋酸-浓硫酸反应阳性。1H-NMR
(600 MHz,CDCl3)δ:5. 18(1H,t,J = 3. 6 Hz H-12),
1. 10(3H,s,H-27) ,0. 92(3H,s,H-25) ,0. 89
(3H,s,H-30) ,0. 88 (3H,s,H-24) ,0. 85(3H,s,
H-29) ,0. 76 (3H,s,H-27) ,0. 72 (3H,s,H-
26)。13C-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:38. 2(C-1),
27. 9(C-2) ,79. 7(C-3) ,39. 8(C-4) ,56. 8(C-5) ,
19. 5(C-6) ,34. 0(C-7) ,40. 6(C-8) ,47. 6(C-9) ,
39. 8(C-10) ,24. 0(C-11) ,123. 7(C-12) ,145. 2(C-
13) ,42. 9(C-14) ,28. 7(C-15) ,24. 1(C-16) ,48. 5
(C-17) ,42. 7(C-18) ,47. 3(C-19) ,31. 6(C-20) ,
34. 9(C-21) ,33. 6(C-22) ,28. 8(C-23) ,15. 9(C-
24) ,16. 3(C-25) ,17. 7(C-26) ,26. 4(C-27) ,181. 8
(C-28) ,33. 8(C-29) ,24. 5(C-30)。以上数据与文
献[9]一致,鉴定该化合物为齐墩果酸。
化合物 4 白色簇晶(三氯甲烷),C9H10 O5,mp
210 ~ 212 ℃。1H-NMR (600 MHz,CD3OD)δ:3. 81
(6H,s,-OCH3),7. 04 (2H,s,H-2,6)。
13 C-NMR
(600 MHz,CD3OD)δ:50. 81(-OCH3,2),108. 61(C-
2,6) ,120. 04(C-1) ,138. 32 (C-4) ,145. 07 (C-3,
5) ,167. 57 (C-1)。以上数据与文献[10]一致,鉴
定该化合物为丁香酸。
化合物 5 白色针晶(石油醚),C29 H50 O,mp
139 ~ 141 ℃。喷硫酸-香草醛溶液(5%)加热显紫
红色。与 β-谷甾醇对照品共薄层,在石油醚-乙酸乙
酯,三氯甲烷-丙酮,石油醚-乙酸乙酯-丙酮 3 种不同
展开剂条件下,其色谱行为均一致。故鉴定该化合
物为 β-谷甾醇[11]。
4 化合物抗氧化活性
4. 1 DPPH 法测定结果 化合物 1 对自由基清除
能力最强,其次是化合物 2,其余 2 个化合物的抗氧
化活性较弱。在 0. 10 g·L -1时化合物 1,2 及维生素
C基本达到最大抑制率,之后随着浓度的增大清除
率逐渐增加,并趋于平稳。其中化合物 1,2 对
DPPH 自由基的半数清除率 (IC50)分别达到
(35. 13 ± 0. 28),(44. 64 ± 0. 37)μmol·L -1;而阳性
药抗坏血酸的 IC50达到(60. 17 ± 0. 98)μmol·L
-1,
结果表明,化合物 1,2 均对 DPPH 自由基抑制能力
强于抗坏血酸,说明化合物 1,2 均具有较强的抗氧
化能力,且化合物 1 抗氧化能力强于化合物 2,见
图 1。
4. 2 ABTS法测定结果 化合物 1,2 对自由基清除
率均大于阳性对照药抗坏血酸,且化合物 1 对 ABTS
图 1 化合物的 DPPH自由基清除活性效果
Fig. 1 DPPH free radical scavenging effect of compounds
自由基清除率大于化合物 2,其余 2 个化合物的抗
氧化活性较差。随着浓度的增加,化合物 1,2 及阳
性药对自由基清除能力逐渐增加并趋向平稳。其中
化合物 1,2 对 ABTS 自由基的 IC50 分别达到
(25. 13 ± 0. 68),(35. 76 ± 1. 48)μmol·L -1;而阳性
药抗坏血酸的 IC50达到(38. 55 ± 0. 78)μmol·L
-1,
其二者的 IC50均低于阳性药的 IC50,因此,化合物 1,
2 对 ABTS自由基的清除能力均强于阳性药,结果表
明化合物 1,2 具有较强的抗氧化活性,见图 2。
图 2 化合物的 ABTS自由基清除活性效果
Fig. 2 ABTS free radical scavenging effect of compounds
5 结论
窄叶芍药根 95%,70%乙醇提取物乙酸乙酯萃
取部分,分离得的没食子酸乙酯(1),没食子酸甲酯
(2),齐墩果酸(3),丁香酸(4),β-谷甾醇(5),其中
化合物 3,4 首次从窄叶芍药中分离得到,化合物 1
和 2 对 DPPH 自由基的半数清除率 IC50分别达到
(35. 13 ± 0. 28)(44. 64 ± 0. 37)μmol·L -1,而阳性
药抗坏血酸(维生素 C)的半数清除率 IC50分别达到
(60. 17 ± 0. 98)μmol·L -1;其中化合物 1 和 2 对
ABTS自由基的半数清除率 IC50分别达到(25. 13 ±
0. 68),(35. 76 ±1. 48)μmol·L -1;而阳性药抗坏血酸
的半 数 清 除 率 IC50 分 别 达 到 (38. 55 ± 0. 78)
μmol·L -1,其二者对 DPPH 自由基和 ABTS 自由基
清除率的 IC50均低于阳性药的 IC50,说明化合物 1
和 2 具有较强的抗氧化活性与参考文献[13]一致,
该研究结果为进一步开发新疆道地药材窄叶芍药的
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[责任编辑 邹晓翠
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶

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