全 文 ：·中药及天然药物·
半边旗中二萜类化合物的植化及抗肿瘤活性初步研究＊
张晓　李金华　何承伟　梁念慈　田中信寿1(湛江 524023广东医学院医用生化研究所;1东京理科大学药学部)
摘要　目的:对半边旗中二萜类有效成分及抗肿瘤活性作进一步研究。方法:半边旗乙醇提取物上活性炭柱 ,乙醇-氯仿(10∶
1)洗 , 减压浓缩后上硅胶柱 ,甲醇-氯仿(90∶2)洗脱 , 得纯化合物 , 经二维核磁共振(NM R)确定了化合物的空间结构。以噻唑
蓝(MT T)法测定肿瘤细胞存活率 , 。 IC50按改良 Karber公式计算。结果:共分得5 个化合物 B , 4F , 5F , 6F 及A ,其中 A 是新化
合物 , 6F 是首次从该植物中分离得到。 5F , A , 6F明显抑制人白血病粒细胞 HL-60 , 人低分化胃腺癌上皮细胞 MGC-803 、人低
分化鼻咽癌上皮细胞 CNE-2Z 和人肝癌上皮细胞 BEL-7402 的增殖 , 活性依次增强。 6F 对 HL-60 细胞的活性最强[ IC50为
(0.09±0.01)μmol·L-1] ,阳性对照 5Fu 的 IC50为:(52.5±2.8)μmol·L -1。结论:从半边旗分离得到的一类二萜化合物具有
显著抑制多种癌细胞增殖的活性 ,其中 6F 活性最强。
关键词　半边旗;二萜;对映贝壳杉烷;抗肿瘤
Study on the diterpenoid constituents and anticancer action of pteris semipinnata
Zhang Xiao (Zhang X),Li Jinhua(Li JH),He Chengw ei(He CW), et al(Institute of Medical Biochemistry , Guang-
dong Medical College , Zhanjiang524023)
ABSTRACT　OBJECTIVE:To investigate the diterpenoid constituents and anticancer action of the pteris semipinnata L.(PSL).
METHOD:The ethanol extract w as fractionated over an active charcoal column , eluted with ethanol-chloroform(10∶1).Af ter concen-
trating , the remainder was chromatog raphed on sillica g el column , eluted with chloroform-me thanol(90∶2).The pure compounds were
obtained.Their structures were confirmed by spectra , espectially by tw o-dimensional nuclear magnetic resonance(2D-NM R)for their
stereo structures.Cell viability was determined using the 3-(4 , 5-Dimethyl-2-thia-zoly l)-2 , 5-dipheny l-2H-tetrazolium bromide(MTT)
test , and the IC50 value were calcula ted by the modified Karber fo rmula.RESULTS:F ive compounds , B , 4F , 5F , 6F and A , w ere ob-
tained.A is a new compuound , 6F w as isolated from the plant fo r the first time.A and 6F exhibited obvious activity to inhibit the
g row th of human promyelocy tic leukemia cells(HL-60), gastric adenocarcinom cell line(MGC-803), human nasopharyngeal carcino-
ma cells in low differentiation(CNE-2Z)and human liver adenocarcinoma cell line(BEL-7402), 6F is more active than the positive
control by 5Fu , their IC50 fo r LC-60 were 0.09μmol·L-1 and 52.5μmol·L-1 , respectively.CONCLUSION:The diterpenoids obtained
f rom the PSL po ssess obvious antitumour activity.The preliminary study on the structural-activity relationship suggested that the cy-
totox ic activity is rela ted to the α-methy lene cyclopentanone moity.The 6F is the most active one.
KEY　WORDS　Pteris semipinnataL., diterpenoid , ent-kaurane , antitumor
　　前文报道了半边旗(Pteis sem ipinnata L .PSL)
有效成分及其抗肿瘤活性[ 1] ,实验发现乙醇粗提物
经活性炭柱粗分后所得粉状提取物 ,对 HL-60细胞
生长有显著抑制作用 ,且活性高于前文所报的有效
成分 5F 。为进行深入研究 ,从上述粗提物中分得 4
个二萜(A , 4F , 5F , 6F), 其中 , 4F , 5F 已如前文所
报[ 1] ,其余两个二萜为:7α,11α-二羟基-15-氧-16-亚
甲基-对映贝壳杉烷-19 ,6 β-内酯(A)、7α, 9α-二羟基
-15-氧-16-亚甲基-对映贝壳杉烷-19 , 6β-内酯(6F)。
A是新化合物 ,结构如图 1 所示 , NMR数据分析见
表 1;6F 为首次从该植物中分离得到。所有化合物
的结构均经 UV , IR ,MS ,及1H-NMR , 13C-NMR ,尤
其 是 二 维 NMR [ 1H-1H 二 维 相 关 谱
(1H-1HCOSY)、1H-13C 二维相关谱(1H-13C-COSY)、
远程偶联相关(化学位移)谱(COLOC)及核的 Over-
hauser 效应光谱学(NOESY)]确认。
我们以人白血病细胞 HL-60 ,胃癌细胞 MGC-
803 ,鼻咽癌细胞 CNE-2Z 肝癌细胞 BEL-7402为筛
选模型 ,发现 5F 、A及 6F 有较强抑制上述细胞生长
的活性 ,其活性依次增强 ,且对不同细胞株显示出不
＊　广东省科委重点科技攻关资助项目(9622007-002)
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图 1　化合物 A的结构及观察到的核的 NOE 效应
同活性;6F 对 HL-60细胞作用最强 , IC50达到0.09
μmol·L-1 ,活性远高于阳性对照 5-Fu(52.5μmol·
L-1)。
1　材　料
熔点用 Yangimoto 显微熔点测定仪测定(温度
计未校正);核磁共振用 GSX-500仪测定;四甲基硅
烷(TMS)为内标 , D5-吡啶(C5D5N)为溶剂;高分辨
电子轰击质谱(HREIM S)、高分辨快速原子轰击质
谱(HRFABMS)分别用日立 M-80A 和 JEOL SX-
102型质谱分析仪测定。旋光度用 JASCO DIP-360
旋光仪测定;酶标仪用 BIO-RAD 公司 Model 450
型。HL-60 , MOC-803 , CNE-2Z 、BEL-7402 细胞株
由本所细胞室提供;RPM I-1640 购于 Gibco 公司 。
柱层板 、薄层层析用硅胶均为青岛海洋化工厂生产 ,
C18薄层板购于 Sigma公司 。活性炭由广州化学试
剂厂生产(化学纯),用前酸洗 ,烘干备用 。溶剂均为
市售分析纯 。PS L 采自广州市近郊 ,由杨燕君教授
鉴定 ,原植物样品保留于本实验室 。
2　方法及结果
2.1　提取和分离
半边旗全草 5kg ,洗净风干 ,以体积分数为 95%
的乙醇回流提取 3次 ,合并提取液 ,减压浓缩至原体
积的三分之一 ,上活性碳柱 ,以 EtOH-CHCl3(10∶1)
洗脱 , 减压浓缩得淡黄色固体(120g)。取此固体
10g ,经硅胶柱层析 ,以氯仿-甲醇系统分段洗脱 ,在
CHCl3-CH3OH(90∶2 ～ 90∶6)洗脱部分分别得到 6F
(99.7mg),B(60mg), 4F(80.7mg), 5F(9.5g)及 A
(200mg)。
2.2　鉴定
化合物 B ,4F ,5F 及 6F 均为白色针状结晶 ,熔
点分别为:124 ～ 125℃, 241 ～ 244℃, 235 ～ 237℃,
220 ～ 222℃;比旋光度分别为:[α] 20D +108。(c ,0.4 ,
MeOH)、[α] 20D -94。(c , 1.1 , MeOH)、[ α] 20D -145。
(c ,0.2 , MeOH)、[ α] 20D -64。(c , MeOH);HREIMS
(m/z)及由此得到的分子式分别为:220.1107(C13
H16O3 , B), 334.2142(C20H30O4 , 4F), 332.1978(C20
H28O4 , 5F), 6F 的分子量为 346(Cl-MS)。4个化合
物的1H-NMR , 13C-NMR与文献报道相符[ 2～ 4] ,配
合无畸变极化转移增益谱(DEPT)、COLOC谱确定
了结构 。4F , 5F 及 6F 的立体结构经 NOESY谱确
认 。
化合物 A:白色针状结晶 ,熔点:241 ～ 243℃;旋
光:[α] M eOHD -110。(c1);HRFAB-MS:347.1844[ M
+H] +(C20H26O5)。1H , 13C-NMR及 COLOC 、DEPT
数据见表 1。由 NOESY 谱确定了 A 的立体结构 ,
如图 1所示 ,NOESY显示 18-CH3 与 5-H 、6-H;5-H
与 9-H;20-CH3 与 7-H 、11-H 有核的 Overhauser 效
应(NOE效应),从而确定 a ,b环为反式连接 ,b , c环
及 c , d环为顺式连接;7-OH , 11-OH , 18-Me 处于 α
位 ,20Me 和内酯环处于 β位 。
表 1　化合物 A 的二维核磁共振光谱数据
C 13　C 1H CO LOC DEPT
1 37.3 1.03(1H , ddd , 12.5 ,9.5 ,5.8) CH 2
1.76(1H , dt ,12.5 , 5.5)
2 17.7 1.41(1H , NC) CH 2
1.58(1H , NC)
3 28.8 1.37(1H , NC) CH 2
2.27(1H , dt ,14.0 , 5.8) 41.6
4 41.6 C
5 52.7 2.11(1H , d , 5.8) 23.4 , 36.9 ,41.6 CH
6 84.7 5.92(1H , t , 5.8) 36.9 CH
7 70.8 5.08(1H , t , 5.8) 84.7 CH
8 55.8 C
9 55.9 1.50(1H , d , 3.1) 36.9 CH
10 36.9 C
11 64.9 4.51(1H , dd ,4.3 ,3.1) 43.2 , 55.9 CH
12 43.2 1.81(1H , dd ,15.3 , 4.6) CH 2
2.51(1H , dd ,1 ,5.3 ,8.9)
13 35.9 3.17(1H , dd ,8.9 ,4.6) 29.5 , 43.2115.1 CH
14 29.5 2.55(1H , d , 11.3 ,4.3) 43.2 , 55.9 CH 2
3.30(1H , d , 11.3) 55.9 , 154.0 , 205.7
15 205.7 C
16 154.0 C
17 115.1 5.35(1H , s) 205.7 CH 2
6.09(1H , s)
18 25.9 1.26(3H , s) 28.8 , 41.6 , CH 3
52.7 , 182.5
19 182.5 C
20 23.4 1.55(3H , s) 36.9 , 37.3 , CH 3
52.7 , 55.9
注:NC 示偶合模式因信号重叠不能确定
2.3　抗肿瘤试验
以 4 种不同人癌细胞株 HL-60 , MGC-803 ,
CNE-2Z ,BEL-7402 为体外实验模型 。样品以二甲
基亚砜(DMSO)溶解 ,配成一定浓度 ,过滤灭菌 ,置
4℃冰箱备用 。实验前以培养液 RPMl-1640 稀释成
不同浓度 ,DMSO终浓度小于 0.1%,此浓度对细胞
生长无影响 。将对数生长期细胞稀释成 1×108 L-1
接种于 96孔培养板 ,每孔加不同浓度实验样品0.01
·513·中国药学杂志 1999 年 8 月第 34 卷第 8 期 　 　 Chin Pharm J , 1999 August , Vol.34 No.8 　 　
ml ,加细胞悬液0.09ml ,总体积为0.1ml。每个浓度
重复 3孔 ,置 5%CO2 孵箱 , 37℃恒温培养 72h ,以
MT T 还原反应测定肿瘤细胞存活率[ 5] , IC50按改良
Karber公式计算 。结果见表 2。
表 2　半边旗中提取的几种化合物对 4 种人癌细胞的细胞
毒作用.μmo l·L-1 , x±s , n=3
化合物 IC50
HL-60 MGC-803 CNE-2Z BEL-7402
6F 0.09±0.01 1.7±0.8 0.7±0.1 0.6±0.2
A 2.5±0.2 13.4±5.7 11.5±1.8 12.6±2.0
5F 26.4±0.8 49.6±9.0 43.3±0.9 74.2±17.3
B >100 >100 >100 >100
C1)(μg·ml-1) 10.4±1.3 32.8±9.1 20.1±1.9 32.2±4.5
4F >100 >100 >100 >100
5-Fu2) 52.5±2.8 24.3±8.3 22.6±18.6 38.4±0.5
注:1)活性炭处理的乙醇初提取物;2)阳性对照 , 5-氟尿嘧啶
3　小结及讨论
本实验 ,我们又从半边旗中分离出两个二萜类
化合物 、一个为新化合物(A),一个为首次从该植物
中分离得到 6F ,二萜结构类似 ,均有良好的抑制肿
瘤细胞增殖活性 ,但 6F 的活性远高于A 。据文献报
道[ 4] ,含 α、β-亚甲基环戊酮结构的化合物 , 可经
M ichael加成反应 , 与含巯基的酶结合而导致酶失
活 ,从而显示出抗肿瘤活性 。初步作用机制研究表
明 ,本文报道的二萜 ,其作用靶可能也是巯基酶 ,活
性基团为 α, β-亚甲基环戊酮 。在体外培养细胞
(HL-60)中加入化合物 6F ,并加入不同浓度的还原
型谷胱甘肽 ,结果发现 ,谷胱甘肽显著抑制 6F 的活
性 ,并呈现剂量依赖关系 ,这说明 ,谷胱甘肽的巯基
与 6F 的 α, β-亚甲基环戊酮发生M ichael加成反应 ,
故此推测 6F 的作用靶是巯基;此类化合物还显著
抑制 DNA 拓扑异构酶的活性(数据略)。除 6F 外 ,
A和 5F 也具有此活性基团 ,从而显示出明显的抗肿
瘤作用 , 4F 因失去 α, β-不饱和结构 ,而无抗肿瘤活
性[ 6] , 4F 与 5F 的结构差异正好反映了此类化合物
的构效关系 。
致谢:本院中心实验室蔡春同志代作部分质谱。
参考文献
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and related cyclopentenones.J Med Chem , 1977 , 20(3):333.
(收稿:1997-12-02)
五灵脂化学成分的研究Ⅰ
李强　陆蕴如　鲁学照1　林怀远2　陶怡3(北京 100029北京中医药大学中药学院;1 北京 102206中国医药研究开发中心;297 届
专题实习生 , 398届专题实习生)
摘要　目的:研究五灵脂(Faces Trogopterus)的化学成分。方法:利用柱层析色谱法 , 从五灵脂中分离出 20 个化合物 , 并根据
理化性质和光谱技术 ,对其中 6 个化合物进行了结构鉴定。结果:6 个化合物分别为正二十七烷(Ⅰ)、二氢谷甾醇(Ⅱ)、表木
栓醇(Ⅲ)、β-谷甾醇(Ⅳ)、乌索酸(Ⅴ)、胡萝卜苷(Ⅵ)。结论:除乌索酸外 ,其余化合物均系首次从五灵脂中获得。
关键词　五灵脂;化学成分;表木栓醇;乌索酸;二氢谷甾醇
Studies on the chemical constituents of Faces Trogopterus
Li Qiang (Li Q),Lu Yunru(Lu YR), Lu Xuezhao (Lu XZ), et al(Department of T raditional Materia Medica , Beijing
University of Chinese Medicine , Beijing100029)
ABSTRACT　OBJECTIVE:To study the constituents of Faces T rogopterus.METHODS:The constituents were separa ted and puri-
fied by using column chromatg raphy with silica g el.These compounds were identfied by their phy sical and spectral data.RESULTS:
Twenty componuds were isolated and six of them were identified as n-heptacosane , stigmastanol , friedelan , β-sitostero l , urso-
lic acid , dauosterol .CONCLUSION:It is the first time to iso late the above compounds from Faces T rogopterus except urso lic acid.
KEY　WORDS　Faces Trogopterus , Chemical constituents , friedelan , ursolic acid , stigmastanol
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