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圆叶大黄的化学成分及细胞毒活性初步研究



全 文 :圆叶大黄的化学成分及细胞毒活性初步研究
付深振1 戴闻韬1,2 费 烨1 彭江南2 闫兴丽1 高增平1
(1 北京中医药大学,北京,100102;2 University of Texas Health Science Center at San Antonio,Texas 78229,USA)
摘要 目的:研究圆叶大黄(Rheum Tataricum L. F. )的化学成分及主要成分的细胞毒活性。方法:采用 silica gel、Sephadex
LH-20、HPLC等色谱法对圆叶大黄 80 ﹪乙醇提取物进行分离纯化,通过 LC /MS,1H-NMR,13 C-NMR,2D-NMR 和薄层色谱
检识等技术,结合相关文献确定化合物的结构;运用 SRB法对分离得到的主要成分进行 Hela细胞的细胞毒活性筛选。结
果:从圆叶大黄中分离鉴定出 11 个化合物,分别为大黄酚(1),大黄素(2),大黄素甲醚(3),芦荟大黄素(4),Rheosmin
(5),1,3,8-trihydroxyanthraquinone(6),β-谷甾醇(7),胡萝卜苷(8),大黄素-1-O-β(6-O-acety)glucopyranoside(9),大黄素
甲醚-8-O-β(6-O-acety)glucopyranoside(10),大黄酚-1-O-β(6-O-acety)glucopyranoside(11);对化合物 4、5、6、9、10、11 进行
了细胞毒活性筛选,其中化合物 4、6、9、10、11 均对 Hela 细胞具有细胞毒活性,化合物 5 对 Hela 细胞无细胞毒活性。结
论:8 个化合物(化合物 4-11)均为首次从该植物中分离得到,5 个化合物对 Hela细胞有细胞毒活性,且化合物 5,6,9,10,
11 均为首次对 Hela细胞进行细胞毒活性筛选。
关键词 圆叶大黄;化学成分;细胞毒活性
Primary Study on Chemical Constituents of Rheum Tataricum L. F. and Their Cytotoxic Activity
Fu Shenzhen1,Dai Wentao1,2,Fei Ye1,Peng Jiangnan2,Yan Xingli1,Gao Zengping1
(1 Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100102,China;2 University of Texas Health Science Center
at San Antonio,Texas 78229,USA)
Abstract Objective:To investigate the chemical constituents of the Rheum Tataricum and evaluate some of the compounds for
cytotoxic activity against Hela cell.Methods:Silica gel,Sephadex LH-20 column,chromatography High Performance Liquid Chro-
matography methods were used to do isolation. The structures of isolates were confirmed by spectral (LC /MS,1H-NMR,13C-NMR,
2DNMR,thin-layer chromatograph)analysis and by comparison with the literature reports;Cytotoxic activities were determined by
the SRB method. Results:Eleven compounds were gained and they were chrysophanol (1),emodin(2),Physcion (3),Aloe-emo-
din (4),Rheosmin (5),1,3,8-trihydroxyanthraquinone (6),Sitosterol (7),Daucosterol (8),emodin8-O-β(6-O-acety)gluco-
pyranoside (9),physcion1-O-β(6 -O-acety)glucopyranoside (10),chrysophanol1-O-β(6 -O-acety)glucopyranoside (11);six
compounds were evaluated for cytotoxic activities,five of them showed cytotoxic activity against Hela cell,and they were Aloe-emod-
in,1,3,8-trihydroxyanthraquinone,emodin8-O-β(6-O-acety)glucopyranoside,physcion1-O-β(6-O-acety)glucopyranoside,chry-
sophanol1-O-β(6-O-acety)glucopyranoside,rheosmin has no activity. Conclusion:Eight (compound 4-11)of them are isolated
from Rheum nobile for the first time;five of the compounds show cytotoxic activities,compound5,6,9,10,11are evaluated for cyto-
toxic activities against Hela cell for the first time.
Key Words Rheum Tataricum;Chemical consitutents;Cytotoxic activity
中图分类号:R28 文献标识码:A doi:10. 3969 / j. issn. 1673 - 7202. 2015. 01. 029
圆叶大黄(Rheum Tataricum L. F. )为蓼科(Po-
lygonaceae)大黄属多年生中型草本植物,别名鞑靼
大黄,在我国主要分布于新疆西部地区,另在阿富
汗、俄罗斯、哈萨克斯坦也有分布[1],在俄罗斯当地
可做蔬菜食用[2],在我国尚未有食用和药用价值的
相关报道。但是在西藏市场上发现其作为藏药塔黄
有销售。塔黄为蓼科大黄属高山大黄[3 - 5](Rheum
nobile Hook. f. et Thoms)的根和根茎,产于西藏喜马
拉雅山麓及云南西北部,在藏医中用于治疗黄
水[3,6]、恶性腹水、肾水肿、“培根”病[7 - 8]等,在印
度、锡金等国也被广泛作为药用[9]。对于究竟圆叶
大黄能否代替塔黄入药尚未见相关研究报道,因此
本课题组在研究藏药塔黄的基础上初步探索了圆叶
大黄的化学成分和其主成分的细胞毒活性,为全面
对比藏药塔黄与圆叶大黄的化学成分和药理活性,
确保藏药塔黄的用药安全和有效奠定基础。
1 药材、仪器及试药
药材:购自西藏拉萨,经北京中医药大学魏胜利
副教授鉴定为蓼科大黄属圆叶大黄 Rheum Tataricum
L. F. 的根茎。仪器:Bruker-Avance VNS-600 和
Bruker AVANCE-III-500 mHz 型核磁共振仪,Waters
高效液相色谱仪,薄层色谱硅胶及柱色谱硅胶均为
·701·世界中医药 2015 年 1 月第 10 卷第 1 期
青岛海洋化工厂生产,AB-8 型大孔树脂为天津南开
大学化工厂生产,Sanyo CO2 Incubator,Molecular De-
vices Spectra max。试剂:所用试剂均为分析纯。He-
la 细胞购自于 American Type Culture collection,Basal
Medium eagle,trypsin购自于 Sigma Life Science。
2 提取和分离
药材粗粉 10 kg,80%乙醇回流提取三次,2 h /
次。减压回收溶剂得到浸膏,加水分散,依次用石油
醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分别得到五个部
位。石油醚部位,经反复硅胶柱色谱分离及重结晶,
得到化合物 1(891. 4 mg),化合物 2(16. 5 mg),化合
物 3(86. 6 mg),化合物 4(41 mg),化合物 5(5 mg)。
乙酸乙酯部位,经反复硅胶柱色谱,HPLC 以及重结
晶,得到化合物 6(25 mg),化合物 7(10 mg),化合物
8(84. 4 mg),化合物 9(30 mg),化合物 10(20 mg),
化合物 11(5 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1,化合物 2,化合物 3,化合物 7,化合物
8 经与对照品进行 TLC 对比(三个溶剂展开系统),
分别为大黄酚,大黄素,大黄素甲醚,β-谷甾醇和胡
萝卜苷,化合物 5 经1H-NMR(600 mHz,DMSO)确定
其结构为 Rheosmin。化合物 4:黄色结晶。1H-NMR
(600 MHz,DMSO)δ:7. 261(1H,s,H-2),7. 651(1H,
s,H-4),7. 684(1H,d,J = 7. 2 Hz,H-5),7. 778(1H,
t,J = 7. 8Hz,H-6),7. 345(1H,d,J = 8. 4 Hz,H-7)。13
C-NMR(600 MHz,DMSO)δ:161(C-1),120. 5(C-2),
153. 7(C-3),117. 1(C-4),119. 2(C-5),137. 4(C-
6),123. 7(C-7),161(C-8),191. 4(C-9),181(C-
10),114. 5(C-11),135. 1(C-12),114. 4(C-13),
136. 5(C-14)。以上数据与芦荟大黄素文献报道的
数据一致[10 - 11],故鉴定该化合物为芦荟大黄素。化
合物 6:黄色粉末。1H-NMR(600 MHz,DMSO)δ:
7. 748(1H,s,H-2),8. 134(1H,s,H-4),7. 737(1H,
d,J = 6. 6 Hz,H-5),7. 827(1H,t,J = 6. 6 Hz,H-6),
7. 411(1H,d,J = 7. 2 Hz,H-7)。13 C-NMR(600 MHz,
DMSO)δ:161. 6(C-1),124. 4(C-2),166. 2(C-3),
119. 4(C-4),119. 9(C-5),138. 1(C-6),125. 2(C-
7),161. 8(C-8),191. 9(C-9),181. 8(C-10),111. 8
(C-11),133. 8(C-12),119. 1(C-13),139. 7(C-14)。
以上数据与 1,3,8-trihydroxyanthraquinone 的文献报
道一致[12],故鉴定该化合物为 1,3,8-trihydroxyan-
thraquinone。化合物 9:黄色粉末。ESI-MS:m/z 474
[M]+,497[M + Na]+;1H-NMR(600 MHz,DMSO)
δ:6. 949(1H,s,H-2),7. 289(1H,s,H-4),7. 445
(1H,s,H-5),7. 147(1H,s,H-7),5. 218(1H,d,H-
1),3. 450(1H,dd,J = 5. 4,7. 2Hz,H-2),3. 29-3. 376
(H-3,H-4  overlapped with H2O),3. 686(1H,J =
1. 2,7. 2,10. 2 Hz,H-5 ),4. 100 (1H,J = 6. 0,
10. 2Hz,H-6),4. 309(1H,J = 7. 2,10. 2Hz,H-6 )。
以上数据与 emodin-8-O-β(6 -O-acety)glucopyrano-
side的文献报道一致[13],故鉴定该化合物为 emodin-
8-O-β(6-O-acety)glucopyranoside。化合物 10:黄色
粉末。ESI-MS:m/z 488[M]+,511[M + Na]+;1H-
NMR(600 MHz,DMSO)δ:7. 151(1H,s,H-2),7. 392
(1H,s,H-4),7. 463(1H,s,H-5),7. 126(1H,s,H-
7),5. 219(1H,d,J = 6. 6 Hz,H-1),3. 482(1H,dd,J
= 4. 3,6. 6 Hz,H-2 ),3. 300(1H,t,J = 4. 3 Hz,H-
3),3. 243(H-4,overlapped with water),3. 752(1H,
ddd,J = 2. 6,6. 2,9. 3 Hz,H-5),4. 056(1H,dd,J =
6. 2,9. 3 Hz,H-6),4. 348(1H,dd,J = 2. 6,9. 3 Hz,
H-6)。以上数据与 physcion-1-O-β(6-O-acety)glu-
copyranoside的文献报道一致[14],故鉴定该化合物为
physcion-1-O-β(6-O-acety)glucopyranoside 。化合物
11:黄色粉末。ESI-MS:m/z 458[M]+,481[M +
Na]+;1H-NMR(600 MHz,DMSO)δ:2. 007(3H,s,-
OAc),2. 48(3H,s,Me),7. 497(1H,s,H-2),7. 725
(1H,s,H-4),7. 633(1H,d,J = 0. 6 Hz,H-5),7. 725
(1H,br. s,H-6),7. 317(1H,d,J = 6. 0 Hz,H-7),
5. 219(1H,d,J = 6. 6 Hz,H-1 ),3. 489(1H,dd,J =
4. 2,6. 6 Hz,H-2),3. 357(1H,t,J = 4. 2 Hz,H-3),
3. 250(H-4,overlapped with H2O),3. 723(1H,ddd,J
= 2. 4,6. 0,9. 0 Hz,H-5 ),4. 050(1H,dd,J = 6. 0,
9. 0Hz,H-6),4. 362(1H,dd,J = 2. 4,9. 0 Hz,H-6),
12. 940(s,OH-8)。以上数据与,chrysophanol-1-O-β
(6-O-acety)glucopyranoside 的文献报道一致[13],故
鉴定该化合物为 chrysophanol-1-O-β(6-O-acety)glu-
copyranoside。
4 细胞毒活性筛选
4. 1 试验方法 Hela 细胞 BME(Basal Medium Ea-
gle)培养基,置于 37 ℃细胞培养箱中 24 h 后,分别
加入浓度为 20 μg /mL的化合物 4,化合物 5,化合物
6,化合物 9,化合物 10,化合物 11,DMSO 为对照。
给药后置于 37 ℃细胞培养箱中 48 h,然后采用 SRB
法[15 - 16]进行细胞毒活性筛选及分析。
4. 2 实验结果 经 SRB 法分析,结果化合物 5 对
Hela细胞没有细胞毒活性,另外 5 个化合物对 Hela
细胞有不同程度的细胞毒活性。其中活性最强的是
化合物 4,细胞数为对照(DMSO)的 20. 6%,活性最
·801· WORLD CHINESE MEDICINE January. 2015,Vol. 10,No. 1
弱的为化合物 9,细胞数为对照的 90. 1%,化合物 6,
10 和 11 的细胞数分别为对照的 35. 5%,52. 57%和
53. 0%。
5 总结与讨论
通过对圆叶大黄的化学成分进行初步研究,共
得到 11 个化合物,其中 8 个化合物(化合物 4 - 11)
为首次从该植物中分离得到,进而为圆叶大黄与塔
黄的化学成分对比提供了部分依据;对其中的六个
化合物进行针对 Hela 细胞的细胞毒活性的初步筛
选,SRB分析结果为其中化合物 4、6、9、10、11 对 He-
la细胞有不同程度的细胞毒活性,化合物 5 对 Hela
细胞无细胞毒活性,这为圆叶大黄与塔黄的药理活
性对比提供依据;五个对 Hela 细胞有细胞毒活性的
化合物均为蒽醌或其苷类,这将为进一步的研究蒽
醌及其苷类化合物的细胞毒活性奠定基础。总之,
通过对圆叶大黄化学成分及部分成分的细胞毒活性
研究,为其进一步的与塔黄进行比较研究奠定基础,
从而确定圆叶大黄是否可以代替藏药塔黄使用,以
确保藏药塔黄的市场规范和用药安全。
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