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金毛狗脊脂溶性成分的气相色谱-质谱分析及抑制α-葡萄糖苷酶的活性研究



全 文 :收稿日期:2015-09-22; 修订日期:2016-01-20
基金项目:广西自然科学基金(No. 2015GXNSFBA139116);
广西中医药大学校级普通课题(No. P2012023);
广西中医药大学中药学博士点建设工程开放课题
(No. J13047 - 201410 - 12);
广西中医药大学 2014 年博士研究生教育发展项目
(No. 050140002)
作者简介:廖彭莹(1984 -),女(汉族),广西南宁人,广西中医药大学药
学院讲师,硕士学位,主要从事中药化学研究工作.
金毛狗脊脂溶性成分的气相色谱 -质谱分析
及抑制 α -葡萄糖苷酶的活性研究
廖彭莹,劳春梅,卢春雨,龙 婕
(广西中医药大学,广西 南宁 530001)
摘要:目的 分析金毛狗脊脂溶性成分的化学组成,评价其对 α -葡萄糖苷酶的抑制活性。方法 运用 GC - MS联用仪分
析金毛狗脊脂溶性成分的化学组成,采用峰面积归一化法计算各成分的相对含量,运用酶标仪法评价其对 α -葡萄糖苷
酶的抑制活性。结果 从金毛狗脊脂溶性成分中共鉴定出 38 个化合物,占流出峰总面积的 93. 29%,当浓度为 700 μg /ml
时,对 α -葡萄糖苷酶的抑制率为 93. 4%。结论 金毛狗脊脂溶性成分主要为亚油酸和棕榈酸,其对 α -葡萄糖苷酶有较
好的抑制活性。
关键词:金毛狗脊; 脂溶性成分; 气相色谱 -质谱; α -葡萄糖苷酶
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2016. 05. 026
中图分类号:R284. 2;R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2016)05-1089-02
GC -MS analysis of the Liposoluble Constituents from Cibotium barometz and the Evalu-
ation of its Inhibitory Activities against α -Glucosidase in vitro
LIAO Peng-ying,LAO Chun-mei,LU Chun-yu,LONG Jie
(Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning,Guangxi,530001,China)
Abstract:Objective To analysis the chemical constituents of the liposoluble constituents of Cibotium barometz,and to evaluate
its inhibitory activities against α - glucosidase. Methods The chemical components of the liposoluble constituents from Cibotium
barometz were analyzed by GC - MS,and the relative content of each component was determined by area normalization. The inhib-
itory activity against α - glucosidase was evaluated by micro plate spectrophotometer. Results 38 compounds were identified from
the liposoluble constituents of Cibotium barometz,accounting for 93. 29% of the total peaks. The liposoluble constituents had good
inhibitory activities against α - glucosidase,and the inhibitory rate was 93. 4% with the concentration of 700 μg /ml. Conclusion
The main constituents of the liposoluble constituents of Cibotium barometz were n - hexadecanoic acid and (Z,Z)- 9,12 - octa-
decadienoic acid,and they could inhibit α - glucosidase effectively in vitro.
Key words:Cibotium barometz; Liposoluble constituents; GC - MS; α - Glucosidase
金毛狗脊 Cibotium barometz 为蚌壳蕨科金毛狗属植物金毛
狗的根茎,具有强腰膝、祛风湿、利关节的功效[1]。研究表明,金
毛狗脊含有类型丰富的化学成分,且活性多样,如 Wu Q.等[2]分
离出 3 个不常见的倍半萜类成分;Nguyen X. C.等[3]从生品甲醇
提取物中获得的金毛狗脊苷 B等 4 个化合物均能有效抑制破骨
细胞形成;许枬等[4]对 70%乙醇提取物进行分离纯化,获得的 3
个化合物具有较强的抗氧化活性等。关于金毛狗脊的脂溶性成
分近年来报道不多,贾天柱等[5]曾比较狗脊不同炮制品的挥发
性成分,结果表明其中含量最高的成分是棕榈酸和亚油酸;许重
远等[6]运用超临界流体萃取技术从金毛狗脊中提取精油,运用
GC - MS技术首次鉴定了 γ -松油烯等 12 个化合物。为了进一
步挖掘金毛狗脊的药用价值,本研究运用石油醚回流提取法获取
了脂溶性成分,采用 GC - MS 技术分析了化学组成,并运用酶标
仪法评价了其对 α -葡萄糖苷酶的抑制活性。
1 仪器与材料
1. 1 仪器 电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)、气相
色谱 -质谱联用仪(美国 Agilent HP6890 /5973N)、旋转蒸发器
RE - 52AA(上海亚荣生化仪器厂)、酶标仪(美国 Dynex Spectra
MR)、96 孔板(美国 True line)、pH 计(美国 Sartorius Professional
Meter PP - 20)、微量移液器(上海康敏检验设备有限公司)。
1. 2 材料 金毛狗脊于 2011 年 5 月购于广西玉林,经广西中医
药大学朱意麟实验师鉴定为蚌壳蕨科金毛狗属植物金毛狗 Ci-
botium barometz的根茎。
石油醚、无水硫酸钠、无水碳酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、
二甲基亚砜(DMSO)均为分析纯,α -葡萄糖苷酶(α - Glucosi-
dase)、4 - 硝基酚 - α - D - 吡喃葡萄糖苷(pNPG)(Sigma -
Aldrich公司),阿卡波糖(阿拉丁生化科技股份有限公司)。
2 方法
2. 1 金毛狗脊脂溶性成分的提取 将金毛狗脊药材干燥后粉碎,
称取 50 g粗粉,加入 250 ml石油醚回流提取 3 次,每次 1 h,将提
取液过滤,减压浓缩,得到脂溶性成分约 0. 4 g。
2. 2 气相色谱 -质谱(GC - MS)分析条件
2. 2. 1 样品处理 称取金毛狗脊脂溶性成分 10 mg,用 5 ml乙醚
充分溶解,静置,取上清液,加入适量无水硫酸钠,静置过夜,离心
10 min,取上清液即得样品。
2. 2. 2 气相色谱分析条件 HP - 5MS 石英毛细管柱(30 m ×
0. 25 mm × 0. 25 μm);载气为高纯氦气;进样量 1 μl;分流比为
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2016 VOL. 27 NO. 5 时珍国医国药 2016 年第 27 卷第 5 期
5:1;程序升温条件:柱温 60℃,溶剂延迟 3 min,以 20℃ /min升温
至 150℃,维持 2 min,再以 6℃ /min升温至 210℃,维持 3 min,再
以 6℃ /min升温至 250℃,维持 3 min,最后升温至 280℃。
2. 2. 3 质谱分析条件 电离方式 EI,电子能量 70 eV,离子源温
度 230 ℃,接口温度 280 ℃,质量范围 50 ~ 550 amu。
2. 3 对 α -葡萄糖苷酶的抑制活性检测[7] 精密称取脂溶性成
分用含 1%DMSO的 pH 6. 8 磷酸缓冲液进行溶解,采用二倍稀释
法将其配制成浓度为 700,350,175,87. 5,43. 85μg /ml 的溶液。
将样品加入酶标板,每浓度设三复孔,另设样品对照孔、空白反应
孔及空白对照孔,反应孔加入 α -葡萄糖苷酶,对照孔加入磷酸
缓冲液,振荡 30 s,恒温 37 ℃孵育 10 min,再在各孔中分别加入
pNPG后,振荡 30s,恒温 37℃孵育 20 min,再加入 Na2CO3 溶液终
止反应,于 405 nm处读取吸光值(OD)。样品对 α -葡萄糖苷酶
的抑制活性计算公式:抑制率% =[1 -(样品反应孔 OD 值 -样
品对照孔 OD值)/(空白反应孔 OD值 -空白对照孔 OD 值)]×
100%。
3 结果与讨论
对金毛狗脊脂溶性成分的总离子流图中的各峰进行质谱扫
描,计算机检索 NIST05a、Wiley275 标准谱库,采用峰面积归一化
法计算各成分的相对含量,结果见表 1。共鉴定出 38 个化学成
分,占流出峰总面积的 93. 29%,其中相对含量最高的成分是亚
油酸(42. 01%)和棕榈酸(38. 95%),其他化学成分类型主要是
脂肪烃及其衍生物类(6. 69%)、芳烃及其衍生物类(5. 27%)、萜
类(0. 37%)。
金毛狗脊脂溶性成分对 α -葡萄糖苷酶的体外抑制活性测
定结果见表 2,可以看出其对 α -葡萄糖苷酶有一定的抑制活性,
在浓度为 43. 85 ~ 700μg /ml浓度范围内,抑制率与样品浓度呈线
性关系。金毛狗脊脂溶性成分含有抑制 α -葡萄糖苷酶的活性
分子。
表 1 金毛狗脊脂溶性成分的 GC - MS分析结果
序号 保留时间 /min 化合物 分子式 相对含量 /%
1 5. 98 正癸烷;Decane C10H22 0. 03
2 6. 03 (E,E)-2,4 -庚二烯醛;(E,E)-2,4 - Heptadienal C7H10O 0. 05
3 7. 31 1,2,4,5 -四甲基苯;1,2,4,5 - tetramethyl - Benzene C10H14 0. 09
4 7. 79 辛酸;Octanoic acid C8H16O2 0. 10
5 7. 91 十二烷;Dodecane C12H26 0. 07
6 8. 97 反式 -2,4 -癸二烯醛;(E,E)-2,4 - Decadienal, C10H16O 0. 49
7 9. 88 正癸酸;Decanoic acid C10H20O2 0. 08
8 10. 14 2 -十四烯;(E)-2 - Tetradecene, C14H28 0. 11
9 10. 99 肉桂酸;trans - Cinnamic acid C9H8O2 0. 18
10 11. 77 正十五烷;Pentadecane C15H32 0. 40
11 12. 18 2,4 -二叔丁基苯酚;2,4 - bis(1,1 - dimethylethyl)- Phenol C14H22O 0. 18
12 12. 81 2 -甲基 -十五烷;2 - methyl - Pentadecane C16H34 0. 03
13 12. 94 3,4 - dihydro - 8 - hydroxy - 3 - methyl - 1H -2 - Benzopyran - 1 - one C10H10O3 0. 24
14 13. 31 2 -十四烯;(E)-2 - Tetradecene C14H28 0. 13
15 13. 43 正十六烷;Hexadecane C16H34 0. 18
16 13. 55 邻苯二甲酸二乙酯;Diethyl phthalate C12H14O4 0. 84
17 13. 91 柏木脑;Cedrol C15H26O 0. 11
18 14. 17 烟叶酮;Megastigmatrienone C13H18O 0. 07
19 14. 55 [R -[R
* ,R* -(E)]]-4 -(3 - hydroxy - 1 - butenyl)-3,5,
5 - trimet - hyl - 2 - Cyclohexen - 1 - one
C13H20O2 0. 10
20 15. 14 正十七烷;Heptadecane C17H36 0. 17
21 16. 36 肉豆蔻酸;Tetradecanoic acid C14H28O2 0. 37
22 16. 74 十八烯;1 - Octadecene C18H36 0. 10
23 16. 84 正十八烷;Octadecane C18H38 0. 07
24 17. 00 植烷;2,6,10,14 - tetramethyl - Hexadecane C20H42 0. 09
25 18. 03 十五烷酸;Pentadecanoic acid C15H30O2 0. 18
26 18. 25 环十四烷;Cyclotetradecane C14H28 0. 07
27 18. 51 正十八烷;Octadecane C18H38 0. 08
28 18. 98 棕榈酸甲酯;Hexadecanoic acid,methyl ester C17H34O2 0. 51
29 19. 36 3 -(3,5 -二叔丁基 -4 -羟基苯基)丙酸甲酯;3,5 - Bis(1,1 - dimethylethyl)-4 - hydroxy - benzenepropanoic acidmethyl ester C18H28O3 0. 12
30 19. 39 9 -十六烯酸;9 - Hexadecenoic acid C16H30O2 0. 07
31 19. 44 14 -十五烯酸;14 - Pentadecenoic acid C15H28O2 0. 06
32 19. 50 1 -二十烯 1 - Eicosene C20H40 0. 03
33 19. 69 邻苯二甲酸二丁酯;Dibutyl phthalate C16H22O4 2. 38
34 19. 89 棕榈酸;n - Hexadecanoic acid C16H32O2 38. 95
35 23. 83 亚油酸;(Z,Z)-9,12 - Octadecadienoic acid C18H32O2 42. 01
36 28. 16 己二酸二异辛酯;Diisooctyl adipate C22H42O4 2. 30
37 30. 05 Hexadecanoic acid,2 - hydroxy - 1 -(hydroxymethyl)ethyl ester C19H38O4 1. 38
38 30. 64
邻苯二甲酸单乙基己基酯;1,2 - Benzenedicarboxylic
acid,mono(2 - ethylhexyl)ester
C16H22O4 0. 87
表 2 金毛狗脊脂溶性成分对 α -葡萄糖苷酶的抑制率
样品浓度
/μg·mL -1
金毛狗脊石油醚
提取物抑制率 /%
700 93. 4
350 83. 8
175 68. 4
87. 5 41. 4
43. 85 23. 5
4 结论
从金毛狗脊脂溶性成分中共检出 38 个化学成分,其中亚油
酸和棕榈酸含量最高,这与贾天柱等[5]对狗脊挥发油成分的研究
一致,从挥发油中也检出十五烷酸[5],而从其超临界流体萃取物
中检出的共有成分有棕榈酸、亚油酸、9 -十六烯酸、邻苯二甲酸
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时珍国医国药 2016 年第 27 卷第 5 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2016 VOL. 27 NO. 5
二乙酯[6],其余化学成分均为首次从该植物检出。α -葡萄糖苷
酶体外抑制活性测定结果表明,该提取物有较高的抑制率,浓度
为 700 μg /ml时可以达到 93. 4%,其中有报道肉桂酸对 α -葡萄
糖苷酶有较高的抑制活性,IC50值为 286. 22 μg /ml
[8],其他成分
则未见有相关报道。从植物中获得 α -葡萄糖苷酶抑制剂类药
物的备选单体是当前糖尿病治疗药物研发的重点之一,如 Yin Z.
等[9]综述了已经从药用植物中获得的有较强 α -葡萄糖苷酶抑
制活性的单体化合物共 411 个,类型包含萜类、生物碱类、醌类、
黄酮类、酚类、苯丙素类、甾体等。金毛狗脊脂溶性成分在 α -葡
萄糖苷酶抑制活性方面的潜在应用价值有待进一步探讨,这可为
全面综合利用该植物提供更多理论依据。
致谢:感谢国家中医药管理局科研三级实验室中(壮)药化
学与质量分析实验室、广西高校中药提取纯化与质量分析重点实
验室提供实验仪器及场所。
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收稿日期:2015-09-25; 修订日期:2016-01-03
作者简介:熊世红(1976-),男(汉族),湖北黄冈人,湖北省中西医结合医
院主治医师,主要从事医疗临床工作.
* 通讯作者简介:林传俊(1966-),男(汉族),湖北大冶人,湖北省黄石市
中心医院副主任技师,主要从事医疗临床工作.
健脾清化方对 Smad7 /TGF - β1 / ILK信号通路的影响
熊世红1,张祖隆2,龚 娜1,林传俊3*
(1.湖北省中西医结合医院,湖北 武汉 430015; 2.贵阳医科大学附属医院,贵州 贵阳 550004;
3.湖北省黄石市中心医院 435000)
摘要:目的 评价健脾清化方对肾间质纤维化(RIF)的作用,初步探讨其作用的可能机制。方法 成年 SD 大鼠 54 只,随
机分为 3 组,即假手术对照组(C 组)、UUO 模型组(M 组)和健脾清化方治疗组(T 组),每组各 18 只。每组于术后第 3、7
和 14 天分批处死又分为 N3、N7 和 N14 三组,每组各 6 只。T 组术后立即给予健脾清化方每日灌胃,C 组、M 组则分别予
同体积生理盐水灌胃。术后第 3、7 和 14 天处死各组大鼠,分别取出左肾的 1 / 2 制作切片,行 HE 和Masson 染色,观察肾
脏病理学动态改变;免疫组化法检测肾间质组织内 TGF - β1 和 Smad7、α - SMA 蛋白的表达。半定量两步法 RT - PCR测
肾小管上皮细胞整合素连接激酶 mRNA。结果 HE 染色及Masson 染色显示:M 组术后随时间延长肾小管间质病变加重,
程度同期最重,高于同期 T 组及 C 组;T 组病变程度介于同期 M 组及 C 组之间;C 组基本正常,结果有统计学意义(P <
0. 05)。免疫组化及 RT - PCR结果:M 组 TGF - β1、α - SMA 蛋白、ILK mRNA表达随时间延长逐渐上调,程度同期最高,
高于同期 T 组及 C 组;T 组蛋白表达程度介于 M 组及 C 组之间;C 组表达最低,结果有统计学意义(P < 0. 05);M 组肾间
质 Smad7 的表达随时间延长逐渐下调,程度同期最低,低于同期 T 组及 C 组;同期 T 组肾间质 Smad7 表达明显上调,低于
同期 C 组,但高于M 组,结果有统计学意义(P < 0. 05);M 组与 T 组各组内肾小管间质损害指数与 TGF - β1 、α - SMA蛋
白及 ILK mRNA表达呈正相关,Smad7 蛋白表达与上述各指标呈负相关,结果有统计学意义(P < 0. 05)。结论 健脾清化
方对大鼠 RIF 有抑制作用,其机制可能通过增加大鼠 UUO 模型中 Smad7 蛋白的表达抑制 TGF - β1 /ILK 信号转导,发挥
抗大鼠 RIF 的作用。
关键词:健脾清化方; 肾间质纤维化; 整合素连接激酶; 信号通路
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2016. 05. 027
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2016)05-1091-05
肾间质纤维化(renal interstitial fibrosis,RIF)几乎是各种慢性
肾脏疾病(chronic kidney disease,CKD)进展到终末期肾衰竭(end
- stage renal disease,ESRD)的共同途径和主要病理基础[1],最终
导致肾纤维化,进展为终末期肾衰竭。且 RIF程度与肾功能减退
的相关性,较肾小球硬化与肾功能减退的相关性更为密切[2]。
健脾清化方临床应用于慢性肾功能衰竭的治疗,可改善患者蛋白
尿、肾功能并调节脂代谢,具有一定的抗肾纤维化作用[3,4],但其
具体作用机制如何,国内外鲜有报道。本研究采用较成熟的单侧
输尿管结扎(unilateral ureteral obstruction,UUO)模型为实验模
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2016 VOL. 27 NO. 5 时珍国医国药 2016 年第 27 卷第 5 期