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米仔兰中环戊烷并苯呋喃化学成分及细胞毒活性研究



全 文 :米仔兰中环戊烷并苯呋喃化学成分及细胞毒活性研究
谢 兵1,蔡小华1,冯育军2
(1.贵州民族大学化学与环境科学学院,贵州贵阳 550025;2.怀化医学高等专科学校药学系,湖南怀化 418000)
摘要 [目的]对米仔兰中环戊烷并苯呋喃化学成分及细胞毒活性进行研究。[方法]采用硅胶、Sephadex LH - 20 柱层析及制备薄层色
谱等分离方法,对米仔兰( Aglaia odorata Lour. ) 的化学成分进行研究,通过1H NMR、13C NMR和MS等波谱技术鉴定化合物的结构,并采
用 MMT法对其细胞毒活性进行测试。[结果]从米仔兰枝叶中分离得到 6 个包含环戊烷并苯呋喃结构的化合物,鉴定分别是 roca-
glamide、aglaroxin E、3-Hydroxyrocaglafolin、3-Hydroxyaglamide、rocaglaol和 cyclorocaglamide。在极低的浓度下,化合物 1 ~ 5 分别对肿瘤
细胞株 A-539 和 MCF-7显示出细胞毒活性。[结论]化合物 2和 6在米仔兰植物中首次被发现;化合物 1 ~5具有较好的细胞毒活性。
关键词 米仔兰( Aglaia odorata Lour. ) ;环戊烷并苯呋喃;化学成分;细胞毒活性
中图分类号 S188 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611( 2013) 10 -04331 -03
Cyclopenta[b]benzofurans Chemical Constituents and Their Cytotoxicity Activity from Aglaia odorata Lour.
XIE Bing et al ( College of Chemistry and Environmental Science,Guizhou Minzu University,Guiyang,Guizhou 550025)
Abstract [Objective]To study cyclopenta[b]benzofurans chemical constituents and Their cytotoxicity activity from Aglaia odorata Lour. .
[Method]Column chromatgraphies of silica gel,Sephadex LH-2 and preparative TLC were used to isolate and purify the chemical constituents
from Aglaia odorata Lour. The structures were identified by 1H NMR,13C NMR,MS techniques,MMT method was adopted to test cytotoxicity
activity. [Result]Six compounds including cyclopenta[b]benzofuran from the tiwgs and leaves of Aglaia odorata Lour. were separated,in-
cluding rocaglamide,aglaroxin E,3'-Hydroxyrocaglafolin,3'-Hydroxyaglamide,rocaglaol and cyclorocaglamide. The result indicated that com-
pounds 1-5 exhibit significant cytotoxicity against A-549 and MCF-7. [Conclusion]Compound 2 and 6 were found firstly in Aglaia odorata
Lour. ; compound 1-5 has good cytotoxicity activity.
Key words Aglaia odorata Lour. ; Cyclopenta[b]benzofurans; Chemical constituents; Cytotoxicity activity
基金项目 国家自然科学基金资助项目( 20962006 ) ; 贵州省教育厅培
育项目( 黔教科 20090021) 。
作者简介 谢兵( 1963 - ) ,男,贵州遵义人,教授,硕士,从事有机合成
及天然活性成分提取分离研究,E-mail: bing-xie1963@ hot-
mail. com。
收稿日期 2013-03-02
米仔兰(Aglaia odorata Lour.)是楝科(Meliaceae)米仔
兰属(Aglaia)植物中的一种常绿灌木或小乔木,别名珠兰、
树兰、鱼仔兰等,常生于低海拔山地的疏林或灌木林中,主
要分布于东南亚各国和我国南部地区,广西、广东,云南、贵
州、福建和四川等省常有栽培。米仔兰的枝、叶可以入药,
具有活血散瘀和消肿止痛的功效,可用于风湿关节痛、跌打
损伤和痈疽肿毒等治疗[1]。国外对米仔兰属植物化学成分
进行了较为深入的研究,从该属植物中所分离得到的化学
成分主要涉及环戊烷并苯呋喃、双酰胺、木质素、三萜、甾
体、黄酮类、四降三萜等[2 - 4],其中环戊烷并苯呋喃类化合
物因化学结构新型且具有很强的杀虫和抗肿瘤作用[5 - 6],
而受到人们的极大关注。如:楝酰胺 rocaglamide (1)是米
仔兰属植物中表现出明显的杀虫、抗肿瘤和抗炎活性,对人
体癌细胞有很强的细胞毒活性,rocaglamide 及几个其他衍
生物成为目前已知的最强的 NF - κB的诱导基因抑制剂之
一[7 - 8]。除了明显的杀虫和抗肿瘤活性外,rocaglamide 类
化合物还表现出明显的抗炎和高效的免疫保护活性[9 - 10]。
目前,有关产于中国的米仔兰属植物的化学成分研究报道
较少[11 - 12]。因此,研究对采集于湖南南部通道县的米仔兰
枝叶进行化学成分研究,从其浓度 95%乙醇提取物分离获
得 6个包含环戊烷并苯呋喃结构的化合物,通过1H NMR,13
C NMR和 MS等波谱技术鉴定化合物的结构,并采用 MMT
法测试化合物(1 ~ 6)对肺癌细胞株 A - 549 和乳腺癌细胞
株 MCF - 7的细胞毒活性,以期为米仔兰的进一步开发利
用提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 研究对象。米仔兰枝叶,采集于湖南通道县,由怀化
医专梅树谟老师鉴定为 Aglaia odorata Lour.。
1. 1. 2 主要仪器。Varian 400 核磁共振仪,购自 Varian 公
司;DRX-500 MHz 超导核磁共振仪,购自 Bruker 公司;VG
Auto Spec-3000 型质谱仪,购自 VG公司;Perkin Elmer Model
341型旋光仪,购自 Perkin Elmer有限公司;
1. 1. 3 主要试剂。200 ~300目硅胶和 Sephadex LH - 20葡
聚糖凝胶,市售。
1. 2 方法
1. 2. 1 样品的提取与分离。取自然风干的米仔兰枝叶
10. 00 kg,经过粉碎,用 30 L浓度 95%乙醇溶液室温浸泡,提
取 3次,每次时间为 6 h,合并提取液,减压浓缩后得到半固
体状粗浸膏。将所得浸膏用水分散后,依次用石油醚、氯仿、
乙酸乙酯和正丁醇各萃取 3次,浓缩,分别得石油醚部位、氯
仿部位、乙酸乙酯部位和正丁醇部位。氯仿部位和乙酸乙酯
部位经反复硅胶(流动相为氯仿∶异丙醇 = 9∶1,V /V)和 Seph-
adex LH -20葡聚糖凝胶柱(流动相为丙酮)层析,最后经过
制备 TLC纯化(氯仿∶乙酸乙酯∶无水甲醇 =80∶15∶5,V /V /V) ,
共分离得到 6个包含环戊烷并苯呋喃结构的化合物。
1. 2. 2 细胞毒活性试验。将分离得到的化合物 1 ~ 6 溶解
于 DMSO中,用培养基稀释成不同质量浓度。取对数生长期
的 2种癌细胞(肺癌细胞株 A - 549 和乳腺癌细胞株 MCF -
7) ,以细胞浓度为 5 ×104 个 /ml接种于 96孔细胞培养板中,
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2013,41(10):4331 - 4333 责任编辑 石金友 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.10.060
每孔 200 μl,(细胞浓度为 1 ×105 个 /孔) ;培养 24 h后,弃原
液,加样品溶液 200 μl,继续培养 48 h后加 20 μl MTT,4 h后
吸去上清液,每孔加 DMSO 100 μl,振荡溶解 10 min,用酶标
仪测其吸光度[18]。
2 结果与分析
2. 1 结构鉴定 从乙酸乙酯部分率先分离得到的化合物
1 ~4,分别是 rocaglamide、aglaroxin E、3 - Hydroxyrocaglafolin
和 3 - Hydroxyaglamide,其波谱分析数据笔者在文献[13]已经
作了相应的报道。来自氯仿部分的化合物 5 和 6 的分析数
据如下:
化合物 5:无色油状固体; [α]20D - 126° (c = 0. 50,
CHCl3) ;EI - MS m/z (%) :434( [M]
+,16) ,416 (15) ,313
(20) ,300 (100) ,285 (48) ,269 (9) ,193 (13) ,181 (28) ,151
(20) ,135 (23) ;1H NMR (CDCl3,500 MHz)δ:2. 09 (1H,m,
H -2b) ,2. 66 (1H,t d,J =11. 6,6. 8 Hz,H -2a) ,3. 63 (3H,
s,OMe -4’) ,3. 80 (6H,s,OMe - 6,OMe - 8) ,3. 97 (1H,dd,
J =11. 6,6. 8 Hz,H - 3) ,4. 76 (1H,d,6. 8 Hz,H - 1) ,6. 10
(1H,d,J =2. 0 Hz,H - 7) ,6. 28 (1H,d,J = 2. 0 Hz,H - 5) ,
6. 65 (2H,d,J =9. 2 Hz,H -3’,5’) ,6. 96(2H,d,J =9. 2 Hz,
H - 2 ’’,6 ’’) ,7. 05 (3H,m,H - 3 ’’,4 ’’,5 ’’) ,7. 09
(2H,m,H -2’,6’) ;13C NMR (CDCl3,125 MHz)δ:36. 1 (t,
C -2) ,53. 0 (d,C - 3) ,55. 7,55. 6,54. 8 (q,OMe × 3) ,87. 9
(d,C - 1) ,89. 4 (d,C - 5) ,92. 5 (d,C - 7) ,94. 7 (s,C -
8b) ,104. 0 (s,C - 3a) ,107. 8 (s,C - 8a) ,112. 5 (d,C - 3’
5’) ,126. 0 (d,C -4 ’’) ,126. 6 (s,C - 1’) ,127. 7 (d,C -
3’’,5’’) ,128. 1 (d,C - 2 ’’,6 ’’) ,128. 8 (d,C - 2’,
6’) ,138. 5 (s,C -1’’) ,163. 5,161. 0,158. 8,157. 2 (s,C -
6,8,4’,4a) ;以上数据与文献[14]数据基本一致,鉴定为 roca-
glaol。
化合物 6:白色无定形固体;[R]20D + 180. 5° (c = 1. 25,
EtOH) ;EI - MS m/z (%) :547( [M]+,100) ,502 (25) ,484
(14) ,457 (30) ,432 (56) ,372 (10) ,355 (28) ,335 (15) ,267
(8) ,176 (9) ,168 (6) ,131 (8) ;1H NMR (CDCl3,500 MHz)
δ:2. 92 (3H,s,NCH3) ,3. 25 (3H,s,NCH3) ,3. 69 (1H,dd,J
=13. 2,4. 6 Hz,H - 2) ,3. 76 (3H,s,OCH3 - 12) ,3. 85 (3H,
s,OCH3 -11) ,4. 18 (3H,s,OCH3 - 8) ,4. 53 (1H,d,J = 13. 2
Hz,H -3) ,4. 98 (1H,d,J = 4. 6 Hz,H - 1) ,5. 65 (1H,d,J =
8. 6 Hz,H -14) ,5. 95,5. 93 (2H,d,J =1. 8 Hz,OCH2O) ,6. 18
(1H,s,H - 5) ,6. 25 (1H,d,J = 8. 6 Hz,H - 13) ,7. 18 (2H,
m,H -16,H -20) ,7. 30 (3H,m,H - 17,H - 18,H - 19) ;13 C
NMR (CDCl3,125 MHz)δ:35. 8,37. 5 (q,2 × NCH3) ,50. 89
(d,C -2) ,55. 1 (d,C - 3) ,56. 6 (q,OCH3 - 12) ,59. 9 (q,
OCH3 -8) ,60. 6 (q,OCH3 -11) ,74. 9 (d,C - 1) ,88. 5 (d,C
-5) ,102. 1 (t,O - CH2 - O) ,105. 3 (s,C - 3a) ,106. 2 (s,C
-13) ,107. 8 (s,C - 8a) ,109. 7 (s,C - 8b) ,119. 8 (s,C -
9) ,122. 5 (d,C -14) ,127. 6 (d,C - 17 /C - 19) ,127. 9 (d,C
-18) ,129. 1 (d,C -16 /C -20) ,131. 3 (s,C - 7) ,134. 0 (s,
C -11) ,138. 5 (s,C - 15) ,142. 0 (s,C - 8) ,153. 7 (s,C -
6) ,154. 2 (s,C -10) ,155. 5 (s,C - 12) ,158. 0 (s,C - 4a) ,
170. 2 (s,C -21)。以上数据与文献[17]数据基本一致,鉴定
为 cyclorocaglamide,该化合物是首次从米仔兰植物中分离
得到。
图 1 含环戊烷并苯呋喃结构的化学成分
2. 2 细胞毒活性试验 以溶剂对照处理肿瘤细胞为对照
组,当样品溶液质量浓度为 10 μg /ml时,化合物(1 ~ 6)对肺
癌细胞株 A -549和乳腺癌细胞株 MCF - 7 的抑制作用如表
1所示,化合物(1 ~ 5)对肺癌细胞株 A - 549 和乳腺癌细胞
株 MCF -7)显示抑制活性。
表 1 化合物(1 ~ 6)对癌细胞株 A -549 和MCF -7的抑制作用
化合物 A -549抑制率∥% MCF -7抑制率∥%
1 67. 1 47. 5
2 27. 9 38. 6
3 11. 8 10. 3
4 24. 7 32. 2
5 45. 5 68. 6
6 - -
3 结论
试验从米仔兰枝叶中分离得到 6 个包含环戊烷并苯呋
喃结构的化合物,并通过1H NMR、13 C NMR 和 MS等波谱技
术鉴定了化合物的结构。其中,化合物 2和 6在米仔兰植物
中首次被发现。在低浓度下,化合物(1 ~ 5)对肺癌细胞株 A
-549和乳腺癌细胞株 MCF - 7)显示抑制活性。其中,化合
物 1 ~5具有较好的细胞毒活性。
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312.
( 上接第 4317页)
15份样品中,羟基红花黄色素 A的含量为 2. 4% ~2. 6%,变
化范围为 0. 2%;山奈素含量为 0. 083% ~0. 085%,变化范围
为 0. 002%。中国药典 2010版Ⅰ部规定红花中羟基红花黄色
素 A和山奈素含量限度分别为不低于 1. 0%和 0. 050%。在
所测的 15份样品中,羟基红花黄色素 A 和山奈素含量均符
合中国药典 2010版Ⅰ部规定。
表 2 不同采收时段红花指纹图谱相似度分析结果
样品 相似度 样品 相似度 样品 相似度
S2 0. 960 S7 0. 954 S12 0. 953
S3 0. 955 S8 0. 953 S13 0. 953
S4 0. 964 S9 0. 952 S14 0. 955
S5 0. 963 S10 0. 953 S15 0. 952
S6 0. 955 S11 0. 953 S16 0. 953
(2)研究采用 HPLC 的方法,同时以中国药品生物制品
检定所提供的标准红花指纹图谱为对照,对不同时段采集的
红花进行了色谱分析。试验结果表明,15份样品的指纹图谱
与对照图谱相比较,主要峰群的整体图貌基本一致,特征指
纹峰的相对保留时间一致;与对照指纹图谱经过相似度评
价,相似度均达到 0. 95以上,说明不同时段采集的红花样品
质量之间无较大差别。
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