全 文 ：药 物 生 物 技 术
Pharmaceutical Biotechnology 2012，19(2) :0121 ～ 0123
宝华玉兰根皮挥发性化学成分的 GC- MS分析
及对 NCI- 3T3细胞体外生长抑制作用
宋晓凯
*，李 靖
(淮海工学院 化学工程学院制药工程系，江苏 连云港 222005)
摘 要 分离鉴定宝华玉兰根皮乙醇总提取物(EERMZC)的挥发性成分，并考察其对小鼠成纤维细胞 NCI-
3T3 的体外生长抑制作用。分析 EERMZC 的挥发性成分，用气-质联用(GC-MS)技术分析，并用峰面积归一化法
测定各成分相对含量，采用 MTT方法检测 75，100，200，300，400μg /mL的 EERMZC对 NCI-3T3 细胞体外生长抑制
作用。气相色谱共分离出 21 个色谱峰，鉴定出其中 14 种化合物，占该挥发性成分总量的 93. 61%。EERMZC 对
NCI-3T3 细胞的抑制率呈浓度依赖关系。在 EERMZC的挥发性成分中，银胶菊素含量高达 54. 36%，其它含量较
高的成分有非洲桧素(7. 49%)、亚油酸乙酯(6. 25%)、木香烯内酯(5. 43%)等成分。EERMZC 能明显抑制 NCI-
3T3 细胞的生长。为进一步开发利用宝华玉兰药用价值提供科学依据。
关键词 宝华玉兰根皮;醇提物挥发性成分;GC-MS分析;NCI-3T3 细胞;生长抑制
中图分类号 R284 文献标志码 A 文章编号 1005-8915(2012)02-0121-04
宝华玉兰(Magnolia zenii Cheng. ) ，为木兰科(Magnoli-
aceae)木兰属的落叶小乔木，是中国特有植物。主要分布
在中国大陆的江苏等地，多生长于海拔 220 米的丘陵地带。
在 2004 年《中国植物红色名录》中被列为国家级极危种。
有关宝华玉兰的研究相对较少，迄今仅见对其外部形态、花
粉特征、自然分布状况及群落学调查的简要记录［1-3］。宝华
玉兰树干挺拔通直，材质细致，是良好的木材。早春开花，
先花后叶，花朵较大、艳丽芳香，是珍贵的园林观赏树木，
花、果均可入药。目前，尚未见有关宝华玉兰的化学成分及
生理活性研究报道。
为系统研究其化学成分，以探讨药用物质基础，利于更
好地开发利用，淮海工学院天然药物研究室采用挥发油提
取器提取宝华玉兰根皮乙醇总提取物(ethanol extract from
root of Magnolia zenii Cheng.，EERMZC)的挥发性化学成分，
并用气-质联用仪对其进行成分分析研究，共鉴定出 14 种
成分，用峰面积归一化法测定相对含量。小鼠胚胎成纤维
细胞是细胞生物学研究和药物筛选的重要模型。截止目
前，EERMZC对该类细胞的影响作用尚无报道。本研究采
用 MTT法［4］测定不同浓度 EERMZC 对小鼠成纤维细胞
NCI-3T3 体外生长抑制情况，旨在初步认识 EERMZC 对小
鼠成纤维细胞 NCI-3T3 生长的影响，为研究开发宝华玉兰
的药用价值提供科学依据。
1 仪器与材料
Trace DSQⅡ气-质联用仪(美国 Finnigan 质谱公司) ，
TR-5 MS 石英毛细管柱(30 m × 0. 25 mm，0. 25 μm) ;挥发
油提取器;试剂均为分析纯(中国医药集团上海化学试剂公
司)。宝华玉兰全株植物于 2010 年 6 月采自江苏省句容市
茅山镇永兴苗木场(系人工种植) ，经淮海工学院宋晓凯教
授鉴定为木兰科木兰属植物宝华玉兰(Magnolia zenii
Cheng.)。
小鼠成纤维细胞 NCI-3T3、紫衫醇注射液(Taxol
injection，10 μg /mL)及其它试剂均由南京凯基生物科技发
展有限公司提供。
2 方法
2. 1 挥发油的提取
取宝华玉兰根皮 1. 15 kg，自然晾干后，剪碎，过 20 目
筛，分批于挥发油提取器中，按《中国药典》2010 年版一部，
附录 XD挥发油测定法操作测定，得到 1. 73 g 淡黄色油状
液体，得率约为 0. 15%，供分析用。
2. 2 色谱条件
载气为高纯氦气(质量分数 ＞ 99. 99%) ，体积流量
1. 0 mL /min;分流比 20∶ 1;程序升温;初始柱温为 50 ℃，保
持 2 min，以 5 ℃ /min 升至 280 ℃，保持 15 min;进样量:
121
* 收稿日期:2011-11-08 修回日期:2011-12-22
基金项目:连云港市科技攻关项目(工业) (No． 2009CG0904)。
* 通讯作者:宋晓凯，教授，博士，E-mail:sxk581214@ 163. com。
药 物 生 物 技 术 第 19 卷第 2 期
1. 0 μL;进样口温度 250 ℃，接口温度 280 ℃。
2. 3 质谱条件
EI离子源，电子能量 70 eV，电子倍增器电压 1 140 V，
离子源温度 230 ℃，质量数范围 50 ～ 500 u，质谱检索标准
库为 NIST 02 谱库。
2. 4 细胞培养和细胞毒的测定
小鼠成纤维细胞 NCI-3T3 培养于含 10%的胎牛血清，
1% L-谷氨酰胺，100 u /mL 青霉素，100 u /mL 链霉素的
RPMI 1640 培养液中，调整细胞浓度为 4 × 104 个 /mL。
96 孔板中每孔加入 100μL 细胞悬液(每孔 4 × 103 个细
胞) ，细胞在 5% CO2，37 ℃条件下培养 24 h。设各EERMZC
浓度组(75，100，200，300，400 μg /mL) (每组设 5 个复孔)、
阴性对照组、阳性对照组，完全培养基稀释 EERMZC 至所
需浓度。每孔加入 100 μL 相应的含药培养基，阴性对照
组加入完全培养基。在 5% CO2，37 ℃条件下，细胞继续
培养 72 h，之后采用改良 3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，5-二苯
基-2H-溴化四唑(MTT)还原实验测定细胞生长情况。将
20 μL MTT磷酸盐缓冲液(5 mg /mL)加到各孔中，细胞继
续培养4 h，取出后离心(1 500 r /min)5 min以沉淀细胞和
MTT结晶物。然后从每孔中取出悬浮细胞 150 μL，加入
150 μL二甲基亚砜(DMSO) ，振荡 10 min，使结晶充分溶
解后，置酶标仪上在 490 nm 测定。从酶标仪读出每孔的
A值，按下面公式计算各浓度 EERMZC对 NCI-3T3 细胞的
生长抑制率。抑制率(%)= (1-处理组 A 值 /空白组 A
值)× 100%。
3 结果
3. 1 EERMZC的挥发性成分的 GC-MS分析结果
按照 2. 2 及 2. 3 项下分析条件，对 EERMZC 的挥发性
成分进行 GC-MS 分析，获得其挥发性成分的总离子流图
(见图 1)。从图 1 中可知，在所用的 GC 条件下共分离 21
个峰，通过对总离子流图进行质谱扫描和在 NIST 02 谱库
中自动检索及相似度比较，并对基峰、质荷比、相对丰度等
方面进行直观比较，用色谱峰面积归一化法计算各组分的
相对质量分数，初步鉴定出 14 个化合物(各组分的名称、峰
保留时间和相对百分含量(%)见表 1)。
Fig 1 Total ions current chromagram of volatile
components from root of Magnolia zenii Cheng
Tab 1 Volatile components in root of Magnolia zenii Cheng.
No. Volatile components Formulae Ketentiontime(mins) Relativecontent(%)
1 β-elemene C15H24 17. 16 2. 22
2 Isocarophyllene C15H24 17. 89 0. 45
3 Carophyllene C15H24 19. 24 0. 83
4 Asarone C12H16O3 22. 82 3. 16
5 Apiol C12H14O4 24. 74 2. 44
6 Costunolide C15H20O2 25. 80 5. 43
7 Benzene，1-fluoro-3-isothiocyanato- C7H4FNS 27. 20 1. 19
8 Palmitic acid C16H32O2 27. 69 2. 15
9 Palmitic acid，ethyl ester C18H36O2 28. 12 2. 16
10 Procerin C15H18O2 30. 11 7. 49
11 Confertin C15H20O3 30. 23 2. 63
12 Oxacycloheptadec-8-en-2-one C16H28O2 30. 43 2. 85
13 9，12-octodecadienoic acid ethyl ester C20H36O2 30. 75 6. 25
14 Tomentosin C15H20O3 33. 66 54. 36
由表 1 中看出，银胶菊素含量高达 54. 36%，其它含量
较高的成分有非洲桧素、亚油酸乙酯、木香烯内酯等。
3. 2 EERMZC对小鼠成纤维细胞 NCI-3T3 生长抑制作用
EERMZC对 NCI-3T3 细胞生长抑制率见表 2。
由表 2 可见，EERMZC 在一定浓度范围内对 NCI-3T3
细胞的体外生长抑制率呈浓度依赖关系。与阴性对照组比
较，75 ～ 400 μg /mL 浓度范围内的 EERMZC 对 NCI-3T3 细
胞的体外生长均产生明显抑制作用。
221
宋晓凯等:宝华玉兰根皮挥发性化学成分的 GC-MS分析及对 NCI-3T3 细胞体外生长抑制作用
Tab 2 The inhibition rates of EERMZC on growth of NCI-3T3 cell lines in vitro
EERMZC (μg /mL) NCI-3T3 cell A values The inhibition rates of EERMZC (%)
400 0. 101 ± 0. 002＊＊ 85. 53
300 0. 114 ± 0. 006＊＊ 83. 67
200 0. 137 ± 0. 012＊＊ 80. 37
100 0. 209 ± 0. 002＊＊ 70. 06
75 0. 336 ± 0. 011＊＊ 48. 14
0 (Negative control) 0. 698 ± 0. 026 0. 00
Taxol injection (Positive control) 0. 112 ± 0. 013＊＊ 83. 95
Note:＊＊P ＜ 0. 01;A Absorbance
A:Negative control group;B:100 μg /mL EERMZC
Fig 2 Inhibition effect of EERMZC against
NCI-3T3 cell lines(72 h，400 ×)
倒置显微镜下观察可见(图 2) ，阴性对照组(图 2-A) ，
NCI-3T3 细胞生长旺盛，透光性好，形态结构清晰，表明增
殖能力强。而当 EERMZC 浓度为 100 μg /mL 时(图 2-B) ，
NCI-3T3 细胞的形态结构模糊，胞膜萎缩、破裂，提示细胞
发生损伤性变化。实验结果表明，在此浓度下，EERMZC就
已能明显抑制 NCI-3T3 细胞的生长。
4 讨论
已鉴定成分占挥发油总量的 93. 61%。其中，为人们所
熟悉的 2 个倍半萜内酯类生物活性物质是银胶菊素、木香
烯内酯。银胶菊素，在体内外实验中显示出抗菌、抗炎等药
理作用。近期国外学者采用 Western blot分析研究表明，银
胶菊素可通过蛋白体降解从而降低 NF-κB 和 STAT1 的蛋
白表达水平，提示其未来可作为以细胞因子过分刺激为基
础引起炎症反应的抗炎剂的潜在可能性［5］。木香烯内酯为
吉玛烷型倍半萜内酯类化合物，近年来，国内外学者对其体
内外抗菌、抗炎、抗肿瘤等作用及其机制进行了比较深入的
研究［6-9］。
有关宝华玉兰(Magnolia zenii Cheng.)根皮醇提取物的
抗炎抗肿瘤活性的进一步研究正在进行中，从而为研究开
发宝华玉兰植物资源的药用价值提供科学依据［10］。
感谢扬州大学测试中心陆春良老师及南京凯基生物科
技发展有限公司的帮助和支持。
参 考 文 献
［1］ 王剑伟，张光富，陈会艳．特有珍稀植物宝华玉兰种群分布格
局和群落特征［J］．广西植物，2008，28(4) :489.
［2］ 张光富．中国特有珍稀植物———宝华玉兰［J］．大自然，2007，
(6) :47.
［3］ 郝日明，黄致远，刘兴剑，等． 中国珍稀濒危保护植物在江苏
省的自然分布及其特点［J］．生物多样性，2000，8(2) :153.
［4］ Sargent J M，T C G． Appraisal of the MTT assay as a rapid test of
chemosensitivity in acute myeloid leukaemia［J］． Br J Cancer，
1989，60(2) :206.
［5］ Abrham G，Dovrat S，Bessler H，et al． Inhibition of Inflammatory
Cytokine Secretion by Plant-Derived Compounds Inuviscolide and
Tomentosin:The Role of NF-κB and STAT1［J］． The Open
Pharmacology Journal，2010，4:36.
［6］ 宋晓凯，吴立军，屠鹏飞． 观光木树皮的生物活性成分研究
［J］．中草药，2002，33(8) :676.
［7］ 宋晓凯，吴立军，屠鹏飞，等．观光木根皮的 ICR 鼠体内抑瘤
作用初步研究［J］．沈阳药科大学学报，2001，18(4) :283.
［8］ Bachelier A，Mayerb R，Kleina C D． ． Sesquiterpene lactones are
potent and irreversible inhibitors of the antibacterial target enzyme
Mur A［J］． Bioorganic ＆ Medicinal Chemistry Letters，2006，
16:5605.
［9］ Ji-Hyun KIM，Yeong-In YANG，Kyung-Tae LEE，et al． Costunol-
ide induces apoptosis in human endometriotic cells through inhi-
bition of the prosurvival Akt and nuclear factor kappa B signaling
pathway［J］． Biol Pharm Bull，2011，34(4) :580.
［10］ 姚静，胡容，郭青龙．炎症与癌症的发生发展［J］．药物生物技
术，2011，18(4) :372.
(下转 128 页)
321
药 物 生 物 技 术 第 19 卷第 2 期
参 考 文 献
［1］ Song D，Wientjes MG，Gan Y，et al． Bladder tissue pharmacoki-
netics and antitumor effect of intravesical 5-fluorouridine［J］．
Clinical Cancer Research，1997，3:901.
［2］ Brusa P，Dosio F，Coppo S，et al． In vitro and in vivo antitumor
activity of immunoconjugates prepared by linking 5-fluorouridine
to antiadenocarcinoma monoclonal anti-body［J］． Farmaco，1997，
52:71.
［3］ 朱仁发，陈仕云，何勇，等．抗肿瘤药物 2-脱氧-5-氟尿苷合成
研究［J］．中国新药杂志，2007，16(23) :1958.
［4］ Utagawa T． A novel and simple method for the preparation of
adenine arabinoside by bacterial transglycosylation reaction［J］．
FEBS Letters，1980，109(2) :261.
［5］ 阮期平，周长林，吴梧桐，等． 5-氟尿苷的微生物转化［J］． 微
生物学报，2002，42(1) :117.
［6］ 魏元刚，倪孟祥，葛亚文，等． 来源于产气肠杆菌的嘧啶核苷
磷酸化酶基因在大肠杆菌 BL21 中的表达［J］． 药物生物技
术，2007，14(2) :94.
［7］ 葛亚文，倪孟祥，魏元刚，等． 5-氟尿苷生物转化率的影响因素
研究［J］．中国药科大学学报，2006，37(6) :573.
［8］ 吴晓，倪孟祥，朱晓丽，等． 利用嘧啶核苷磷酸化酶基因工程
菌酶法合成 5-氟尿苷的转化率影响因素的研究［J］． 药物生
物技术，2008，15(4) :282.
［9］ 寇正福，王晓东，刘坐镇，等． 硼酸基亲和层析纯化 5-甲基尿
苷［J］．华东理工大学学报，2001，27(6) :614.
The Isolation ＆ Purification of 5-Fluorouridine from Enzymatic Reaction
Liquor by Anion Exchange Resin
NI Meng-xiang* ，WANG Gang，GU Jue-fen
(School of Life Science ＆ Technology，China Pharmaceutical University，Nanjing 210009，China)
Abstract To find out the best purification process of product in the biotransformation of 5-fluorourdine，several anion-exchange
resins were applied in the adsorption of 5-fluorourdine and the adsorption behavior was studied． The adsorption，desorption ratio and
purity were used to screen the best method of the purification process． Resin D301 was chosen． The optimal conditions were as
follows:Dynamic adsorption at 25 ℃，pH = 8;Dynamic desorption with 5% NaCl solution eluted at a rate of 3 BV /h． Then，Gel
column chromatography method was applied to separate 5-FUR from 5-FU． A mixture of Hexane:Ethyl Acetate = 12:88 was used as
the elution and chromatographic pure 5-FUR was obtained． The final recovery rate was up to 72． 4% .
Key words 5-Fluorouridine，Biotransformation，Anion Exchange，Gel Column Chromatography，
櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗櫗
Isolation and Purification
(上接 123 页)
GC-MS Analysis of Volatile Components from Root of Magnolia zenii
Cheng． and the Inhibition of EERMZC on Growth of NCI-3T3 Cell Lines
in Vitro
SONG Xiao-kai* ，LI Jing
(Department of Pharmaceutical engineering，College of Chemical Technology，HuaiHai Institute of Technology，Li-
anyungang，222005 China)
Abstract To isolate and to analyze the volatile components in ethanol extract from root of Magnolia zenii Cheng．(EERMZC)and to
explore the inhibition of EERMZC on growth of NCI-3T3 cell lines in vitro． The volatile components in EERMZC were extracted by
steam distillation method and then analyzed by GC-MS． The relative content of each component was calculated by peak area normaliza-
tion． The inhibiting action of EERMZC on growth of NCI-3T3 cell lines in vitro was examined by MTT assay． 21 peaks were detected，
and 14 compounds were identified，which made up 93． 61% of the total volatile components． From MTT assay，the inhibition rates of
EERMZC on growth of NCI-3T3 cell lines in vitro were observed in concerntration-dependent manner． The constitued with highest
content is tomentosin (54． 36 %) ，and other relative high content are procerin (7． 49%) ，9 12-octodecadienoic acid ethyl ester (6．
25%) ，costunolide(5． 43%) ，et al． EERMZC can significantly inhibit the growth of NCI-3T3 cell lines in vitro.
Key words Root of Magnolia zenii Cheng．，Volatile components in ethanol extract，GC-MS analysis，NCI-3T3 cell，Inhibition
of growth
821