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乔木茵芋中黄酮和生物碱类化合物及其镇痛活性研究



全 文 :书云南大学学报 (自然科学版),2011,33 (6):705 ~ 709 CN 53 -1045 /N ISSN 0258 -7971
Journal of Yunnan University http:/ /www. yndxxb. ynu. edu. cn
乔木茵芋中黄酮和生物碱类化合物及其镇痛活性研究
* ?
何 雷1,2,杨顺丽1,吴德松1,字 刚1,崔 涛1,2,丁中涛2
(1.云南省药物研究所 天然药物筛选研究中心,云南 昆明 650111;
2.云南大学 化学科学与工程学院,云南 昆明 650091)
摘要:对乔木茵芋进行化学成分研究.采用硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶 LH - 20 柱色谱、RP - C18柱色谱等方
法分离化学成分,1H NMR、13C NMR等方法进行结构鉴定,从中分离鉴定了 5 个黄酮类化合物:槲皮素(1) ,槲
皮苷(2) ,山奈酚 - 3,7 -葡萄糖苷(3) ,枸橘苷(4) ,橙皮苷(5) ;1 个生物碱类化合物:1 -甲基 - 2 -苯基 - 4
-喹啉酮(6).所有化合物均为首次从该种植物中分离得到.并采用小鼠醋酸扭体法和热板法检测乔木茵芋总
提取物及乔木茵芋总生物碱提取物的镇痛活性.结果显示乔木茵芋总提物和乔木茵芋总生物碱提取物均可明
显抑制醋酸所致小鼠扭体反应,此外乔木茵芋总生物碱提取物还可明显提高小鼠对热刺激的痛阈值,具有较好
的镇痛活性.
关键词:乔木茵芋;黄酮;生物碱;镇痛活性
中图分类号:Q 949. 752. 7;R 284 文献标识码:A 文章编号:0258 - 7971(2011)06 - 0705 - 05
乔木茵芋(Skimmia arborescens Anders. ex Gamble) ,是芸香科茵芋属植物乔木茵芋,在云南俗称鹿啃
木,民间用于风湿痹痛,四肢挛急,筋骨疼痛. 主产于云南、广东、广西、贵州、四川、西藏东部,生于海拔
1 000 ~ 2 700 m的湿性苔藓林内及常绿阔叶林中.关于茵芋属植物,国内外研究文献报道很少,大都集中
在挥发油、生物碱类、香豆素及其苷类、三萜及其苷类[1 - 6].且国外研究多过于国内的研究,其中对于月桂
茵芋的研究最多[7 - 9].就乔木茵芋的化学成分研究而言,国内外几乎无相关文献资料报道.本文从乔木茵
芋中分离得到 6 个化合物.根据其理化性质和光谱测试,分别鉴定为:黄酮及其苷类化合物:槲皮素(1) ,
槲皮苷(2) ,山奈酚 - 3,7 -葡萄糖苷(3) ,枸橘苷(4) ,橙皮苷(5).生物碱类:1 -甲基 - 2 -苯基 - 4 -喹
啉酮(6).所有化合物均为首次从该种植物中分离得到.此外,从黄酮、生物碱镇痛活性这一方向出发,本
文对乔木茵芋总提物及乔木茵芋总生物碱提取物进行了镇痛活性研究.
1 实验部分
1. 1 仪器、试剂与材料 Bruker AM -400 型核磁仪(400MHz NMR Spectrometer console) ;VG Auto Spec -
3000 型质谱仪;X -4 数字显示显微熔点测定仪:巩仪市英峪予华仪器厂;RP - C18薄层硅胶板(Merck 公
司)和 RP - C18层析硅胶(Merck 公司) ;葡聚糖凝胶 PharmadexLH -20;柱色谱硅胶,薄层色谱硅胶、中性氧
化铝均为青岛海洋化工工厂产品,其他试剂均为分析纯.
乔木茵芋采集于云南省玉溪市新平县,经云南省药物研究所高丽教授级高级工程师鉴定为乔木茵芋
(Skimmia arborescens Anders. ex Gamble).
1. 2 提取与分离 称取乔木茵芋药材 16 kg,粉碎,加入 95%乙醇加热回流提取 3 次,第 1 次 3 h,第 2、3
次各 2 h.合并滤液,减压回收至稠浸膏.所得稠浸膏再用适量的热水搅散悬浮后用分别用石油醚、氯仿、乙
* 收稿日期:2011 - 07 - 20
基金项目:云南省科研院所技术开发研究专项(2004KFZX - 12)资助.
作者简介:何 雷(1981 -) ,男,四川人,硕士生,主要从事天然药物的研究与开发工作.
通迅作者:丁中涛(1968 -) ,男,云南人,博士,教授,博士生导师,主要从事天然活性物质的分离分析研究,E - mail:ztding@ ynu. edu. cn.
酸乙酯分别萃取 4 次;水层经稀盐酸酸化至 pH =2 ~ 3 后,用氨水调 pH 值至 11,再用氯仿萃取.回收萃取
溶剂分别得乙酸乙酯萃取物 47. 1 g,氯仿萃取物 186. 3 g,水层总生物碱粗提物 6. 9 g.乙酸乙酯部分经反复
硅胶柱层析,并采用凝胶柱(甲醇) ,RP - C18反相层析纯化得化合物 1(23 mg)、化合物 2(17 mg)、化合物 3
(19 mg)、化合物 4(21 mg)、化合物 5(29 mg) ;水层部分经硅胶柱层析、中性氧化铝柱层析,结合 RP - C18
反相层析纯化得化合物 6(23 mg).
1. 3 镇痛活性研究
1. 3. 1 对醋酸所致小鼠扭体反应的影响[10] 采用小鼠扭体法,分别检测乔木茵芋总提取物和乔木茵芋
总生物碱的镇痛活性.取 SPF级昆明种小鼠 50 只,体重 18 ~ 22 g,雌雄各半.随机分为 5 组,每组 10 只.分
组及剂量见表 1、表 2,其中溶媒对照组给予蒸馏水、阳性对照组药物为阿司匹林,剂量为 0. 2 g /kg.各组均
以 20 mL /kg体重灌胃给药,每日 1 次,连续 3 d.末次给药后 30 min,各组小鼠腹腔注射 0. 5%冰醋酸溶液
0. 2 mL /只,观察小鼠在注射后 15 min内的扭体次数.结果以 珋x ± s表示,用 t检验比较各组间差异.
1. 3. 2 对小鼠热板痛阈的影响[10] 采用小鼠热板法,检测乔木茵芋总生物碱的镇痛活性.取健康昆明种
小鼠,实验前于热板测痛仪上测定小鼠痛阈值 3 次(以出现舔后足反应为观察指标,跳跃者弃去不用) ,挑
选 3 次平均痛阈值在 5 ~ 30 s内的小鼠 50 只,雌雄各半,随机分为 5 组,每组 10 只.分组及剂量见表 3,其
中溶媒对照组给予空白乳化液、阳性对照组药物为阿司匹林,剂量为 0. 6 g /kg.各组均以 20 mL /kg 体重灌
胃给药,于给药后 15 min、30 min、1 h、2 h、3 h分别测小鼠痛阈值,如 60 s仍无反应,将小鼠取出,以痛阈为
60 s计算.结果以 珋x ± s表示,用 t检验比较各组间差异.
2 结果与讨论
2. 1 结构鉴定
化合物 1 黄色无定形粉末. EI - MS (m/z) :302(M +). 1H NMR (DMSO - d6,400 MHz)δ:6. 17(1H,
d,J = 2. 0 Hz,H -6) ,6. 39(1H,d,J = 2. 0 Hz,H -8) ,6. 86(1H,d,J = 8. 5 Hz,H - 5) ,7. 53(1H,d,J = 2. 2
Hz,H -2) ,7. 66(1H,d,J = 2. 1 Hz,H -6) ,12. 48(1H,s,OH -5) :13C NMR(DMSO - d6,100 MHz)δ:93. 4
(C -8) ,98. 2(C - 6) ,103. 0(C - 10) ,115. 1(C - 2) ,115. 6(C - 5) ,120. 0(C - 6) ,122. 0(C - 1) ,
135. 8(C -3) ,145. 1(C - 3) ,146. 8 (C - 2) ,147. 7 (C - 4) ,156. 1(C - 9) ,160. 7(C - 5) ,163. 9(C -
7) ,175. 9(C -4).上述光谱数据与文献[11]报道一致,故鉴定化合物为槲皮素(quercetin).
化合物 2 黄色粉末;EI - MS(m/z) :448(M +) ,302(M + - Rha) ;1H NMR(DMSO - d6,400 MHz)谱图
与化合物 1 谱图相比,除芳香质子特征信号外,多出了 δ:5. 24(1H,s) ,为鼠李糖的 H - 1信号,0. 81(3H,
d,J = 5. 6 Hz)为鼠李糖上的甲基信号;而13C NMR(DMSO - d6,100 MHz)谱图与化合物 4 谱图相比,则多
出了以 δ = 17. 5 为代表的鼠李糖特征信号,所有谱图数据与文献[12]报道一致,故鉴定化合物 2 为槲皮
苷(quercetin 3 - O - a - L - Rha).
化合物 3 黄色无定形粉末,EI - MS(m/z) :448(M + - Glu) ,286(M + - Glu)1H NMR(DMSO - d6,400
MHz)δ:8. 04(2H,d,J = 8. 6 Hz,H -2’,H -6’) ,6. 87(2H,d,J = 8. 6 Hz,H -3’,H -5’) ,6. 77 (1H,s,
H -8) ,6. 42 (1H,s,H -6) ,13C NMR(DMSO - d6,400 Hz)δ:156. 1(C - 2) ,133. 5(C - 3) ,177. 7(C -
4) ,160. 9(C -5) ,99. 4(C - 6) ,162. 8(C - 7) ,94. 5(C - 8) ,156. 8(C - 9) ,105. 7(C - 10) ,120. 8(C -
1) ,131. 0(C -2) ,115. 2(C -3) ,160. 2 (C -4) ,115. 2(C -5) ,131. 0(C -6) ,100. 7(C -1″) ,74. 2(C
-2″) ,76. 5(C -3″) ,69. 9 (C -4″) ,77. 6(C -5″) ,60. 9(C - 6″) ,99. 7(C - 1) ,74. 2(C - 2) ,76. 5(C -
3) ,69. 6 (C -4) ,77. 1(C - 5) ,60. 7(C - 6).以上数据与文献[13]报道一致,故鉴定化合物 3 为山
奈酚 - 3,7 -葡萄糖苷(kaempferol - 3,7 - o - β - D - glucosides).
化合物 4 白色粉末,紫外灯波长 365 nm 下显黄色荧光. EI - MS(m/z) :594(M +) ,286(M + - Glu -
Rha) ,13C NMR(DMSO - d6,100 MHz)δ:78. 3(C -2) ,41. 9 (C -3) ,197. 1(C - 4) ,163. 0(C - 5) ,96. 5(C
- 6) ,165. 2(C -7) ,95. 5(C -8) ,162. 6(C -9) ,103. 3 (C -10) ,130. 4 (C -1) ,128. 5(C -2) ,113. 9
(C -3) ,159. 5 (C -4) ,113. 9(C -5) ,128. 5 (C - 6) ,55. 2 (4—OCH3) ,100. 6 (glc - 1) ,73. 0 (glc
607 云南大学学报(自然科学版) 第 33 卷
- 2) ,76. 3 (glc - 3) ,69. 6 (glc - 4) ,75. 6 (glc - 5) ,66. 0 (glc - 6) ,99. 4(rha - 1) ,70. 3 (rha - 2) ,70. 7
(rha - 3) ,72. 1 (rha - 4) ,68. 3 (rha - 5) ,17. 9 (rha - 6).以上波谱数据与文献[14]一致,故鉴定化合物 4
为枸橘苷(poncirin).
化合物 5 白色粉末,紫外灯波长 365 nm下显黄色荧光. EI - MS(m/z) :610(M +) ,448(M + - Glu) ,
302(M + - Glu - Rha) ;13C NMR(C5D5N,100 MHz)δ:79. 5 (C -2) ,43. 2(C -3) ,197. 1(C -4) ,164. 5(C -
5) ,97. 8(C -6) ,166. 5 (C -7) ,96. 5(C -8) ,163. 5(C -9) ,104. 3 (C - 10) ,132. 2 (C - 1) ,115. 3(C
-2) ,148. 4 (C -3) ,149. 1 (C -4) ,112. 3(C -5) ,118. 2 (C - 6) ,55. 9 (3—OCH3) ,102. 5 (glc -
1) ,74. 6(glc - 2) ,78. 4 (glc - 3) ,71. 3(glc - 4) ,77. 6 (glc - 5) ,67. 3 (glc - 6) ,101. 5 (rha - 1) ,72. 1
(rha - 2) ,72. 7(rha - 3) ,74. 1(rha - 4) ,69. 8(rha - 5) ,18. 6(rha - 6).以上数据与文献[15]报道一致,
故鉴定此化合物为橙皮苷(hesperidin).
化合物 6 黄色粉末,m. p. 137 ~ 140 ℃ . EI - MS(m/z) :235(M +) ,207(M + - CO ) ,206(M + - H -
CO) ;1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ:8. 71(dd,1H,J = 8. 0,1. 4 Hz,H -5) ,7. 93(m,1H,H - 7) ,7. 78(d,1H,
J =8. 6 Hz,H -8) ,7. 73(m,1H,H -3,4,5) ,7. 63(m,1H,H -6) ,7. 62(m,1H,H - 2,6) ,6. 52(s,1H,
H -3) ,3. 83(s,3H,N - CH3).
13C NMR (125 MHz,CDCl3)δ:154. 7(C - 2) ,112. 5(C - 3) ,177. 5(C - 4) ,
123. 6(C -5) ,126. 7(C -6) ,132. 3(C -7) ,115. 9(C -8) ,141. 8(C - 9) ,126. 7(C - 10) ,135. 3(C - 1) ,
128. 5 (C -2,6) ,128. 7(C -3,5) ,129. 5 (C -4) ,37. 2(N - CH3).以上数据与文献[16]报道一致,故
鉴定为 1 -甲基 - 2 -苯基 - 4 -喹啉酮(1 - Methyl - 2[(Z)- 7 - phenyl]- 4(1H)- quinolone).
2. 2 镇痛活性研究结果
2. 2. 1 对醋酸所致小鼠扭体反应的影响 实验结果(表 1、2)显示乔木茵芋总提取物 1. 50,3. 00,6. 00 g /
kg剂量、乔木茵芋总生物碱 0. 075,0. 15,0. 30 g /kg 剂量灌胃给予小鼠,可明显抑制醋酸所致小鼠扭体反
应.
2. 2. 2 对小鼠热板痛阈的影响 实验结果(表 3)显示乔木茵芋总生物碱 0. 10,0. 20 g /kg 剂量均能提高
小鼠痛阈,对热板法致小鼠疼痛反应有不同程度的抑制作用.
3 讨 论
黄酮和生物碱广泛分布于自然界的高等植物中,具有丰富的植物资源.研究显示,黄酮类和生物碱类
化合物在镇痛方面,表现出一定的潜力.因此,我们对乔木茵芋总提物进行了镇痛活性研究,结果显示,乔
木茵芋总提取物可明显抑制醋酸所致小鼠扭体反应,具有显著的外周镇痛活性.
表 1 乔木茵芋总提取物对醋酸所致小鼠扭体反应的
影响(珔x ± SD)
Tab. 1 The total extract of Skimmia arborescens on acetic
acid writhing in mice(珋x ± SD)
组别
剂量 /
(g·kg -1)
动物数
扭体
次数
溶媒对照组 — 10 39. 70 ± 17. 13
阿司匹林 0. 20 10 6. 70 ± 6. 25**
低剂量组 1. 50 10 12. 67 ± 13. 02**
中剂量组 3. 00 10 12. 60 ± 12. 37**
高剂量组 6. 00 10 12. 70 ± 13. 89**
与溶媒对照组比:**P < 0. 01
表 2 乔木茵芋总生物碱对醋酸所致小鼠扭体反应的
影响(珔x ± SD)
Tab. 2 The total alkaloid of Skimmia arborescens on acetic
acid writhing in mice(珋x ± SD)
组别
剂量 /
(g·kg -1)
动物数
扭体
次数
溶媒对照组 — 10 34. 60 ± 8. 90
阿司匹林 0. 20 10 7. 10 ± 6. 20**
低剂量组 0. 075 10 18. 30 ± 7. 90**
中剂量组 0. 15 10 15. 10 ± 10. 60**
高剂量组 0. 30 10 13. 00 ± 6. 70**
与溶媒对照组比:**P < 0. 01
707第 6 期 何 雷等:乔木茵芋中黄酮和生物碱类化合物及其镇痛活性研究
表 3 乔木茵芋总生物碱对小鼠热板痛阈的影响(珔x ± SD)
Tab. 3 The total alkaloid of Skimmia arborescens on hot plate test in mice (珋x ± SD)
组别
剂量 /
(g·kg -1)
动物数
给药前
痛阈 / s
给药后不同时间痛阈 / s
15 min 30 min 1 h 2 h 3 h
溶媒对照组 — 10 21. 70 ± 3. 70 18. 5 ± 5. 7 19. 1 ± 6. 4 24. 1 ± 4. 9 24. 4 ± 5. 5 23. 0 ± 5. 7
阿司匹林 0. 60 10 19. 20 ± 3. 10 31. 4 ± 5. 9** 41. 1 ± 9. 7** 54. 9 ± 8. 5** 39. 8 ± 9. 1** 36. 2 ± 12. 7**
低剂量组 0. 05 10 27. 70 ± 2. 60 23. 6 ± 14. 0 24. 6 ± 3. 7 27. 4 ± 13. 7 26. 1 ± 13. 6 —
中剂量组 0. 10 10 19. 30 ± 5. 10 29. 7 ± 16. 5 41. 3 ± 9. 0** 26. 6 ± 4. 0* 25. 9 ± 4. 9* 20. 7 ± 5. 0
高剂量组 0. 20 10 17. 70 ± 4. 20 28. 9 ± 13. 7* 28. 4 ± 10. 2** 34. 3 ± 11. 0** 30. 4 ± 8. 7** 25. 4 ± 7. 0**
与溶媒对照组比:* P < 0. 05,**P < 0. 01
为了进一步判断乔木茵芋的镇痛活性部位,我们进一步采用小鼠醋酸扭体法和热板法检测乔木茵芋
总生物碱提取物的镇痛活性.结果显示其总生物碱提取物可明显抑制醋酸所致的小鼠扭体反应、提高小鼠
对热刺激的痛阈值,具有明显的外周和中枢镇痛活性.据此可以初步推断,乔木茵芋中的镇痛活性部位或
活性成分在总生物碱中较多,而其总黄酮提取物是否发挥镇痛活性,总生物碱中哪些化合物起到镇痛作
用,尚待进一步研究.
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807 云南大学学报(自然科学版) 第 33 卷
Studies on flavonoid and alkaloid from Skimmia arborescens Anders. ex Gamble
and its pain releasing effect
HE Lei1,2,YANG Shun-li1,WU DE-Song1,ZI Gang1,2,CUI Tao1,2,DING Zhong-tao2
(1. Natural Medicine Chemical Research Section,Yunnan Institute of Materia Medica,Kunming 650111,China;
2. Shool of Chemical Science and Technology,Yunnan University,Kunming 650091,China)
Abstract:To study the chemical constituents of Skimmia arborescens. The chemical constituents were isolated
by silica gel column chromatography,Pharmadex LH -20,RP - C18,and the
1H NMR,13C NMR spectroscopic a-
nalysis were employed for the structural elucidation. Six compounds were isolated from Skimmia arborescens. Their
structures were elucidated as quercetin (1) ,quercetin 3 - O - α - L - Rha(2) ,kaempferol - 3,7 - o - β - D -
glucosides(3) ,poncirin(4) ,hesperidin(5) ,1 - methyl - 2[(Z)- 7 - phenyl]- 4(1H)- quinolone (6) ,The
6 compounds were isolated from the plant for the first time. Using acetic acid writhing and hot plate test in mice,
the pain releasing effects of the total extract and the total alkaloids from the plant were evaluated. The results in-
dicated that both the total extract and total alkaloids of Skimmia arborescens could markedly decrease mice writ-
hing caused by acetic acid. Furthermore,the total alkaloid of Skimmia arborescens could extend evidently pain
threshold in mice.
Key words:Skimmia arborescens;flavonoids;alkaloid;pain releasing effect
*********************************************
(上接第 704 页)
Synthesis of several polymer - supported quinines
MA Qiu-shi,ZHANG Lian-peng,LI Wen,TANG E
(Key Laboratory of Medicinal Chemistry for Natural Resources,Ministry of Education School of Chemistry and Technology,
Yunnan University,Kunming 650091,China)
Abstract:Several polymer - supported quinines as chiral catalysts were synthesized from polystyrene and po-
lyethylene glycol as supporter. The synthesis has the advantages of easy purification and recovery. The factors to
influence the sedimentation of MPEG - supported quinine were also discussed.
Key words:polymer - supported quinine;chiral catalysts;synthesis
907第 6 期 何 雷等:乔木茵芋中黄酮和生物碱类化合物及其镇痛活性研究