全 文 :Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2015 May,Vol. 26 No. 3
收稿日期:2014-12-09
作者简介:刘海,男,硕士,讲师,研究方向:药物制剂研究.。Email:liuhaiuser@163.com。通讯作者:杨建琼,讲师,研究方向:天然产物活
性成分研究。Email:yangjianqiong2010@163.com。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(31460082);江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ14692)。
·化学成分研究·
吉祥草中甾体皂苷成分及其抗肿瘤活性研究
刘 海 1,杨建琼 1,2,马华谋 2,王 飙 2(1.赣南医学院,江西 赣州 341000;2.赣南医学院第一附属医院
临床医学研究中心,江西 赣州 341000)
摘要:目的 研究吉祥草中甾体皂苷类成分及其体外抗肿瘤作用。方法 运用正相、反相、凝胶柱色谱和波谱
分析方法对吉祥草中的化学成分进行分离和结构鉴定,以人肾癌 786-O细胞作为体外抗肿瘤实验模型,采用
MTT法对化合物进行体外抗肿瘤活性筛选。结果 从吉祥草正丁醇萃取部分分离并鉴定了 5个化合物,分别为
异万年青-3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖皂苷(1)、(25R)-5β-spirostane-1β,2β,3β,4β,5β,6β-hexol(2)、凯提
皂苷元(3)、凯提-5-O-β-D-吡喃葡萄糖皂苷(4)、吉托皂苷元-3-O-β-D-半乳糖苷(5),其中化合物 1和 5为
首次从该植物中分离得到。体外抗肿瘤活性实验结果显示化合物 1、2、3对人肾癌 786-O细胞具有较强的细
胞毒活性,其半数抑制浓度(IC50)分别为 79.23,30.15,58.46 μmol·L-1。结论 化合物 1和 5为首次从吉祥草
中分离得到,化合物 1、2、3对人肾癌 786-O细胞具有细胞毒活性。
关键词:吉祥草;甾体皂苷;抗肿瘤活性
中图分类号:R284.1文献标志码:A 文章编号:1003-9783(2015)03-0348-04
doi:10.3969/j.issn.1003-9783.2015.03.018
Analysis of Steroidal Saponins from Reineckia carnea and Their Antitumor Activities
LIU Hai1,YANG Jianqiong1,2,MA Huamou2,WANG Biao2(1. Gannan Medical College,G nzhou 341000 Jiangxi,
China;2. The Clinical Medical Research Center of the First Affiliated Hospital of Gannan Medical College,Ganzhou
341000 Jiangxi,China)
Abstract:Objective To study the chemical constituents ofReineckia car ea(Andr.)Ku h and their anti-tumor
activity in vitro.Methods Normal phase,reversed phase and gel column chromatographic techniques were used to
separate and purify the constituents and their structures were elucidated on the basis of spectroscopic analysis. MTT
assay was applied to observe the proliferation-inhibitory effects of the compounds on renal carcinoma 786-O cell linein
vitro.Results Five compounds were isolated and elucidated as isorhodeasapogenin-3-O-α-L-arabopyran side(1),
(25R)-5β-spirostane-1β, 2β, 3β, 4β, 5β, 6β-hexol(2), kitigenin(3), kitigenin-5- O-β-D-
glucopyranoside(4)and gitogenin 3-O-β-D-galactopyranoside(5) f om the n-Butanol part ofReineckia carne .
Compounds 1,5 were obtained from the plant for the first time. The compounds 1,2,3 showed favorable inhibitory
effects on 786-O cell lines with IC50values of 79.23,30.15,58.46μmol·L-1respectively.Conclusion Compounds
1,5 have been isolated from the plant for the first time,and the comp unds 1,2,3 have cytotoxic activities on renal
carcinoma 786-O cell line in vitro.
Keywords:Reineckia carnea(Andr.)Kunth;Steroid saponins;Antitumor activity
吉祥草是百合科植物吉祥草属吉祥草 Reineckia
carnea(Andr.)kunth.的全草,广泛分布于长江流域以
南各省及西南地区 [1],主要含有甾体皂苷类等化学成
分[2-4]。前期研究[5]表明富含甾体皂苷类成分的吉祥草
348· ·
中药新药与临床药理 2015年 5月第 26卷第 3期
正丁醇萃取物对人肾癌786-O细胞具有较强的细胞
毒活性并可诱导细胞凋亡。为从吉祥草中发现具有抗
肿瘤活性的单体化合物,笔者在前期研究的基础上,
从吉祥草正丁醇萃取部分分离并鉴定了5个化合物,
其中化合物1和5为首次从该植物中分离得到。体外
抗肿瘤活性实验结果显示化合物 1、2、3对人肾癌
786-O细胞的增殖具有较强的抑制作用。
1 材料
1.1 仪器 INOVA-400型核磁共振仪(TMS为内标),
美国Varian公司;HP-5973质谱仪,美国Agilent公
司;XRC-1型显微熔点测定仪(熔点未校正)、旋转
蒸发仪(Rotavapor R-220),瑞士Büchi公司;连续
光谱多功能酶标仪(Varioskan Flash),美国 Thermo
Fisher公司;倒置相差显微镜(CKX41),日本Olympus
公司;电子天平(SI-234),美国丹佛公司;CO2培养
箱(Forma 311),美国Thermo公司。
1.2 试药 吉祥草采集于贵州清镇,经贵阳中医学院
陈德媛教授鉴定为百合科吉祥草 Reineckea carnea
(And.)Kunth.。
200-300目硅胶、GF254硅胶板,青岛海洋化工
厂;反相层析硅胶C18柱,德国 Merck公司;葡聚
糖凝胶Sephadex LH-20,美国GE公司;RPMI-1640
培养基,美国Gibco公司;新生小牛血清,杭州四季
青生物工程有限公司;四甲基偶氮唑盐(MTT),美国
Sigma公司;人肾透明细胞腺癌786-O细胞,赣南医
学院科研中心保藏提供;其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 提取及分离 吉祥草干燥全草10 kg,粉碎,用
95 %的工业乙醇50 L加热回流提取3次,每次3 h,
滤过,合并滤液,减压浓缩,得乙醇浸膏。在乙醇浸
膏中加入适量蒸馏水制成混悬液,然后依次用石油
醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,减压浓缩,分别得到石
油醚部分(40 g)、乙酸乙酯部分(340 g)和正丁醇部
分(1.20 kg)。将正丁醇部分上硅胶柱层析,用氯仿-
甲醇(20∶1→2∶1) 进行梯度洗脱,共分成3个部
分,其中氯仿-甲醇(20∶1→15∶1) 洗脱部分Fr. 1
经反复ODS柱层析和重结晶等方法分离得到化合物
1(40 mg)。氯仿-甲醇(15∶1→10∶1) 洗脱部分Fr.
2上预先处理好的D-101大孔吸附树脂,先用水洗脱
至近无色后,依次用20 %乙醇、40 %乙醇、60 %乙
醇、80 %乙醇和95 %乙醇进行梯度洗脱,共分为5
段。60 %乙醇洗脱部分分别经反复 ODS柱层析、
Sephadex LH-20凝胶柱层析以及正相硅胶柱层析
(用氯仿-甲醇-水以合适比例配制后放置的下层液
进行梯度洗脱) 分离得到化合物2(30 mg)、化合物3
(50 mg)、化合物4(20 mg)、化合物5(25 mg)。化合
物1~5的化学结构式见图1。
图 1 化合物 1-5的结构
Figure 1 Chemical structures of compounds 1-5
2.2 结构鉴定 化合物1:白色粉末(氯仿);分子式:
C32H52O8,Positive ESI-MS m/z:587.3[M+Na]+; 1H-
NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:4.25(1H,m,H-16),
3.64(2H,m,H-26),0.97(3H,s,H-19),0.69(3H,s,
H-18),0.87(3H,d,J=6.8 Hz,H-21),0.71(3H,d,
J=6.4 Hz,H-27)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)
数据见表 1,其波谱数据与文献[6-7]报道的异万年
青-3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖皂(isorhodeasapogenin-3
-O-α-L-arabopyranoside)一致,故鉴定该化合物1为
异万年青-3-O-α-L-吡喃阿拉伯糖皂苷。
化合物2:白色粉末(甲醇);分子式:C27H44O8,
Positive ESI-MS m/z:497.3 [M+H]+;1H-NMR(400
MHz,DMSO-d6)δ:4.24(1H,m,H-16),3.66(2H,
m,H-26),1.23(3H,s,H-19),0.70(3H,s,H-18),
0.98(3H,d,J=7.2 Hz,H-21),0.90(3H,d,J=6.8
Hz,H-27)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)数据见
表1,其波谱数据与文献[8]报道的一致,故鉴定该化
合物2为(25R)-5β-spirostane-1β,2β,3β,4β,5β,
6β-hexol。
化合物3:白色粉末(甲醇);分子式:C27H44O6,
PositiveESI-MSm/z:465.4[M+H]+;1H-NMR(400MHz,
DMSO-d6)δ:4.24(1H,m,H-16),3.63(2H,m,H-
26),1.07(3H,s,H-19),0.68(3H,s,H-18),0.86
349· ·
Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2015 May,Vol. 26 No. 3
表 1 化合物 1-5的13C-NMR数据(100MHz,DMSO-d6)
Table113C-NMRdataofcompounds1-5(100MHz,DMSO-d6)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1
69.7
31.4
78.1
33.4
30.6
28.5
28.3
35
41.1
38.5
20.7
39.4
40.1
55.5
31.0
80.2
62.0
2
79.2
65.5
74.0
68.2
77.3
68.1
34.4
29.1
43.8
44.1
20.7
39.7
40.1
54.9
31.5
80.3
61.7
3
73.1
32.0
71.4
67.6
77.1
29.6
27.4
34.1
44.9
45.2
20.8
39.9
40.1
55.5
31.6
80.2
61.9
4
72.1
32.9
70.0
66.6
86.4
23.8
27.7
34.2
45.4
46.1
20.8
39.3
40.1
55.1
31.5
80.2
61.9
5
45.8
70.4
85.3
33.9
44.5
28.2
32.0
34.5
54.4
36.9
21.2
40.1
40.5
56.3
32.3
81.0
63.0
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
1′
2′
3′
4′
5′
6′
1
17.1
14.7
40.7
16.2
108.4
25.7
25.5
29.8
66.0
19.1
100.7
76.7
73.6
65.1
66.0
--(五碳糖)
2
16.1
16.0
41.7
15.2
109.0
30.9
28.5
29.9
64.4
17.1
3
16.2
13.1
41.2
14.7
109.0
31.0
28.5
29.9
66.0
17.2
4
16.2
13.0
41.2
14.7
108.9
31.0
28.5
29.9
66.0
17.2
95.8
74.5
76.7
70.4
76.9
60.9
5
16.5
13.2
41.8
15.1
109.1
31.6
29.1
30.7
66.6
17.3
104.0
72.5
75.2
70.2
77.4
62.3
C位 C位
测定值 δ(ppm) 测定值 δ(ppm)
(3H,d,J = 6.8 Hz,H-21),0.71(3H,d,J=6.0
Hz,H-27)。13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)数据见
表 1,其波谱数据与文献 [9-10]报道的凯提皂苷元
(kitigenin)基本一致,故鉴定该化合物3为凯提皂苷
元(kitigenin)。
化合物4:白色粉末(甲醇);分子式:C33H54O11,
Positive ESI-MS m/z:649.3[M+Na]+;1H-NMR(400
MHz,DMSO-d6)δ:4.04(1H,m,H-16),3.63(2H,
m,H-26),4.44(1H,d,J=3.6 Hz,H-4),0.72
(3H,s,H-19),0.24(3H,s,H-18),0.42(3H,d,
J=6.8 Hz,H-21),0.26(3H,d,J=6.0 Hz,H-27)。
13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)数据见表 1,其波谱
数据与文献[8]报道的凯提-5-O-β-D-吡喃葡萄糖皂
苷(Kitigenin5-O-β-D-glucopyranoside)基本一致,故
鉴定该化合物4为凯提-5-O-β-D-吡喃葡萄糖皂苷
(kitigenin 5-O-β-D-glucopyranoside)。
化合物5:白色粉末(甲醇);分子式:C33H54O9,
PositiveESI-MSm/z:595.2[M+H]+;1H-NMR(400MHz,
DMSO-d6)δ:4.96(1H,d,J=7.8 Hz,H-1′),0. 90
(3H,s,H-19),0.79(3H,s,H-18),1.12(3H,d,
J=6.8 Hz,H-21),0.69(3H,d,J=5.4 Hz,H-27)。
13C-NMR(100 MHz,DMSO-d6)数据见表 1,其波谱
数据与文献[11]报道的吉托皂苷元-3-O-β-D-半乳糖
苷基本一致,故鉴定该化合物5为吉托皂苷元-3-O-
β-D-半乳糖苷(gitogenin3-O-β-D-galactopyranoside)。
2.3 体外抗肿瘤活性试验 取对数生长期786-O细胞
以每孔5×103个接种于96孔板培养,常规条件培养
24 h后,设组并分别加入经培养基稀释的各测试药
液200μL,各组均设 6个复孔,置 5 %CO2、37℃
孵箱培养48h后于每孔加入MTT(5 g·L-1)20μL,孵
育 4 h后,小心吸弃孔内上清液,每孔加入
DMSO150μL,振荡待蓝色晶体溶解后,酶标仪于
570 nm(参考波长 630 nm)处检测每孔的吸光度(A)
值,确定药物对肿瘤细胞的抑制率。细胞的生长抑
制率(%)=[1-实验组(A570 nm-A630nm)/对照组
(A570nm-A630nm)]×100 %。采用lgC-抑制率回
归分析法计算半数抑制浓度(IC50),化合物 1-5的
IC50见表 2。结果显示,各化合物对 786-O细胞均
有不同程度的增殖抑制作用,其中化合物1,2,3对
786-O细胞毒活性较强,其IC50分别为79.23,30.15,
58.46μmol·L-1。
表 2 化合物 1-5对人肾癌 786-O细胞的 IC50检测结果
Table2 IC50ofcompounds1-5onhumanrenalcancer786-Ocells
3 讨论
目前有关吉祥草中甾体皂苷类化合物抗肿瘤活性
IC50/μmol·L-1
化合物1
79.23
化合物2
30.15
化合物3
58.46
化合物4
186.98
化合物5
220.76
350· ·
中药新药与临床药理 2015年 5月第 26卷第 3期
的研究报道较少,仅见文献报道[12]从吉祥草中分离出
的一个甾体皂苷类化合物对人宫颈癌CASKI细胞具
有较强的细胞毒活性。本研究在前期研究基础上,对
吉祥草的甾体皂苷类化学成分和体外抗肿瘤活性进行
了进一步研究,从吉祥草正丁醇萃取部分分离并鉴定
了5个化合物,其中化合物1和5为首次从该植物中
分离得到。体外抗肿瘤活性实验结果显示,各化合物
对786-O细胞均有不同程度的增殖抑制作用,其中
化合物1、2、3对人肾癌786-O细胞具有一定的细
胞毒活性。本研究为开发吉祥草药用资源、寻找抗肿
瘤活性物质提供了新的思路和实验数据。
参考文献:
[1]徐宏,杜江.苗药观音草在民间的使用及开发应用情况[J].中国民
族医药杂志,2006,5:43-44.
[2]杨建琼,汪冶,晏晨,等.吉祥草化学成分的研究[J].天然产物研
究与开发,2010,22(2):245-247.
[3]刘海,杨建琼,熊亮,等.吉祥草化学成分和药理活性研究[J].中
成药,2012,34(9):157.
[4] ZhangZQ,ChenJC,YanJ,etal.Threesteroidswithuniquestructural
feature of 5β-spirotan-1β, 3β, 17α-trihydroxyl from Reineckia
carnea [J]. Chem Pharm Bull,2011,59(1):53-56.
[5]杨建琼,马华谋,刘海,等.吉祥草提取物体外抗肿瘤活性研究[J].
中药材,2013, 6(4):618-621.
[6] Kimura M,Tohma M,Yoshizawa I. Constituents of Convallaria. V.
Structure of convallasaponin-C[J]. Chem Pharm Bull,1966,14(1):
55-61.
[7]周家驹,谢桂荣,严新建.中药原植物化学成分手册[M].北京:
化学工业出版社,2004:5089,5248,5263,8334.
[8] Kanmoto T,Mimaki Y,Sashida Y, et al. Steroidal constituents from
the underground parts of Reineckea carnea and their inhibitory activity
on cAMP phosphodiesterase[J]. Chem Pharm Bull,1994, 42(4):
926-931.
[9]周欣,刘海,赵超,等.吉祥草化学成分研究[J].中国中药杂志,
2008,33(23):2793-2796.
[10] Iwagoe K,Konishi T,K yosawa S. Studies on the constituents of the
aerial parts of Reineckia carnea Kunth [J]. Yakugaku Zasshi,1987,
107(2):140.
[11]刘接卿,王翠芳,邱明华,等.玉簪花的抗肿瘤活性甾体皂苷成
分研究[J].中草药,2010,41(4):520-526.
[12] Wang G,Huang W,He H,et al. Growth inhibition and apoptosis-
inducing effect on human cancer cells by RCE-4, a spirostanol
saponin derivative from natural medicines[J]. Int J Mol Med,2013,
31(1):219-24.
(编辑:邓响潮)
收稿日期:2014-12-24
作者简介:徐华影,女,药师,研究方向:天然产物活性研究。Email:xuhuaying08@sina.com。
夏枯草抗肿瘤转移活性成分及其作用机制研究
徐华影,金 妍(天津医科大学第二医院,天津 300211)
摘要:目的 研究夏枯草抗肿瘤的活性成分。方法 夏枯草全草用 75%乙醇提取,利用硅胶、凝胶等柱色谱及
制备液相色谱对其化学成分进行分离和鉴定,进一步通过 MTT细胞毒实验、划痕实验及蛋白质免疫印迹实验
来评价各化合物的细胞毒性及抗肿瘤转移的活性。结果 从夏枯草中分离鉴定了 9个化合物,并对化合物进行
了体外抗肿瘤转移活性的筛选,细胞毒性 MTT实验结果表明,化合物 1和 2对人乳腺癌细胞 MDA-MB-231没
有明显毒性,进一步划痕实验结果显示化合物 1和 2均能剂量依赖性抑制抗肿瘤的迁移,此外化合物 2能抑制
与迁移相关 PI3k/Akt通路的 Akt和 PKC的磷酸化水平。结论 化合物 1和 2具有较强的抗肿瘤转移活性,化
合物 2通过抑制 PI3k/Akt通路而抑制肿瘤细胞的迁移。
关键词:夏枯草;细胞毒性;抗肿瘤迁移;PI3k/Akt
中图分类号:R284.1文献标志码:A 文章编号:1003-9783(2015)03-0351-05
doi:10.3969/j.issn.1003-9783.2015.03.019
Study on Anti-tumor Constituents of Spica Prunellae and Their Anti-tumor Activity
XU Huaying,JIN Yan(The Second Hospital of Tianjin Medical University,Tianjin 300211,Ch n)
351· ·