全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 47卷 第 14期 2016年 7月

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皂角刺中 3个香豆素类化合物及其细胞毒活性研究
尹卫平*，刘华清，高嘉屿，曹冉冉
河南科技大学化工与制药学院，河南 洛阳 471023
摘 要：目的 研究皂角刺 Gleditsiae Spina（皂荚干燥棘刺）的化学成分。方法 利用硅胶、Sephadex LH-20等柱色谱法反
复进行分离纯化，通过谱学分析和理化性质鉴定表征化合物的结构。细胞毒活性采用四甲偶氮唑盐（MTT）比色法，测定
化合物对肝癌（HepG2）、肺癌（A-549）和食管癌（EC109）细胞株的细胞增殖抑制率。结果 从皂角刺 90%乙醇提取物的
醋酸乙酯部位分离得到 3个香豆素类化合物，分别鉴定为滨蒿内酯（1）、异东莨菪内酯（2）和 6-氨基-7-甲氧基香豆素（3）。
结论 化合物 3为新的香豆素类化合物，命名为皂角香豆素 A。化合物 1、2为首次从该植物中分离得到。细胞毒活性研究
显示化合物 2对肺癌 A549细胞有较强的增殖抑制活性，其 IC50值为 34.47 μg/mL。
关键词：皂角刺；皂角香豆素 A；滨蒿内酯；异东莨菪内酯；抗肿瘤活性
中图分类号：R284.1 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2016)14 - 2424 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2016.14.005
Investigation of three coumarin components in thorns of Gleditsia sinensis and
their cytotoxic activity to tumor cells
YIN Wei-ping, LIU Hua-qing, GAO Jia-yu, CAO Ran-ran
School of Chemical Engineering and Pharmaceutics, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471023, China
Abstract: Objective To investigate the chemical constituents from Gleditsiae Spina (the thorns of Gleditsia sinensis). Methods The
compounds were isolated and purified by silica gel, Sephadex LH-20 column chromatographic techniques, and their chemical structures
were confirmed on the basis of spectroscopic analysis by the physicochemical properties. Cytotoxic activity using the MTT colorimetry
method was performed to measure the inhibitory effect of the compounds on cell proliferation of HepG2, A-549, and EC109. Results
Three coumarins were obtained from the ethyl acetate soluble fraction of the 90% ethanolic extract and their structures were identified as
scoparone (1), isoscopoletin (2), and 6-amino-7-methoxycoumarin (3). Conclusion Compound 3 is a novel coumarin named
gledisinmarin A. Compounds 1 and 2 are isolated from this plant for the first time. Compound 2 displays the stronger cytotoxicity against
A549 cell with an IC50 value of 34.47 μg/mL, while cisplatin with an IC50 value of 11.50 μg/mL as a positive control.
Key words: Gleditsiae Spina; gledisinmarin A; scoparone; isoscopoletin; antitumor activity

皂 角 刺 Gleditsiae Spina 为 双 子 叶 豆 科
（ Leguminosae）皂荚属 Gleditsiae L.植物皂荚
Gleditsia sinensis Lam. 的干燥棘刺，又名皂刺、皂
荚刺、天丁、皂角针、皂针。该植物广泛分布于中
国、日本和韩国以及东南亚地区，我国主要产于江
苏、湖北、河南、河北等地，全年均可采收，民间及
临床应用历史悠久。据中医药文献记载，皂角刺具有
消肿排脓、解毒和杀虫的功效[1-3]，临床用于痈疽肿毒
均有较好的治疗效果。现代药理学研究证明，皂角刺
作为抗癌中药之一，可用于多种肿瘤的治疗[3-5]。
前期文献报道显示，皂角刺中主要为三萜及皂
苷[4-7]、黄酮[4,8]、酚酸[9-10]、刺囊酸糖苷[11-13]等药效
成分。为进一步阐明皂角刺的抗肿瘤活性成分，本
课题组对皂角刺的脂溶性化学成分作了系统研究。
通过理化常数及波谱分析对分离得到的化合物进行
了结构鉴定。前期曾报道了皂角刺中二氢黄酮醇类
化合物的研究[14]，本实验继续对河南伏牛山产的皂
角刺进行研究，从其 90%乙醇提取物的醋酸乙酯部
位分离得到 3个香豆素类化合物（结构见图 1），分
别鉴定为滨蒿内酯（scoparone，1）、异东莨菪内酯

收稿日期：2016-01-12
基金项目：国家自然科学基金青年基金（U1504830）
*通信作者 尹卫平，女，教授，博士生导师。Tel: (0379)64231914 E-mail: yinwp@haust.edu.cn
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HO
MeO O O
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8
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10
O O
MeO
MeO
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6
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1 1
2
3
45
6
7
8
9
10
1 2 3
图 1 化合物 1～3的结构式
Fig. 1 Structures of compounds 1—3
（ isoscopoletin，2）和 6-氨基 -7-甲氧基香豆素
（6-amino-7-methoxycoumarin，3）。其中，化合物 3
为新的香豆素类化合物，命名为皂角香豆素 A。化
合物 1～2 为首次从该植物中分离得到。细胞毒活
性研究显示化合物 2 对肺癌 A549 细胞有较强的增
殖抑制活性。
1 仪器与材料
高效液相-离子阱-飞行时间质谱仪（日本岛津
公司）；Avance 400 MHz 超导核磁共振仪（瑞士
Bruker 公司）；UV-2401 紫外光谱仪（日本岛津公
司）；Thermo Flash EA1112型元素分析仪（美国热
电集团 Thermo Electron）；反相半制备高相液相色
谱仪（semi-preparative RP-HPLC，美国Waters 600），
LH-20 凝胶填料（日本三菱公司）；薄层色谱硅胶
GF254和柱色谱用硅胶 80～100、200～300目（青岛
海洋化工厂生产）；其他试剂均为分析纯。
人肝癌（HepG2）、食管癌（EC109）、肺癌（A549）
3 种细胞株，由本实验室保存；新生牛血清，上海
洛神生物技术有限公司；四甲基偶氮唑盐（MTT）
和 DMSO，Amresco公司；顺铂，江苏豪森药业股
份有限公司。
皂角刺于2013年9月采自河南洛阳嵩县九店乡
基地提供的出口原产地品种。原材料由河南科技大
学农学院侯典云博士鉴定为豆科植物皂荚 Gleditsia
sinensis Lam. 的棘刺。植物标本（ZJ-TCB-201309）
存放于河南科技大学伏牛山药用植物标本馆内。
2 提取与分离
干燥皂角刺 10.0 kg，粉碎，用 90%乙醇回流提
取 3次，合并提取液，室温下静置 48 h。提取液减
压浓缩得皂角刺乙醇浸膏共 0.6 kg。浸膏中加水搅
拌，使浸膏溶解完全，滤去不溶物后，依次用石油
醚和醋酸乙酯萃取。醋酸乙酯部位回收溶剂后，得
醋酸乙酯浸膏 143 g。醋酸乙酯浸膏用硅胶柱色谱分
离，经石油醚-醋酸乙酯（10∶1、8∶2、6∶4、1∶
1、4∶6、2∶8）洗脱，收集馏份；其中收集的 6∶
4的馏份用环己烷-丙酮（10∶1、8∶2、6∶4、1∶
1、4∶6、2∶8）梯度洗脱，收集馏份；其中收集的
8∶2的馏份经三氯甲烷-甲醇（9∶1、7∶1、7∶3、
5∶4、1∶1、4∶5、3∶7、1∶7）梯度洗脱，收集
合并为三氯甲烷-甲醇 9∶1 的洗脱液馏份中，有黄
色固体析出，固液分离后，经丙酮重结晶得到淡黄
色粒状物，为化合物 1（32.0 mg）。固体析出后的
母液部分被浓缩后，经 Sephadex LH-20进一步分离
得到化合物 2（28.4 mg）。取三氯甲烷-甲醇的 7∶1
的馏份，进一步反复用高效液相制备色谱
（RP-HPLC）分离纯化，采用 ODS C-18反相色谱柱
（YMC-PACK ODS-A，250 mm×15 mm，5 µm）等
度洗脱，洗脱剂为甲醇-水（90∶10），体积流量为
10 mL/min，示差检测器检测，经多次重复分离得化
合物 3（16.3 mg）。
3 结构鉴定
化合物 1：淡黄色结晶（丙酮），mp 144～
145 ℃。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δH: 7.85 (1H,
d, J = 9.4 Hz, H-3), 7.11 (1H, s, H-5), 6.77 (1H, s,
H-8), 6.20 (1H, d, J = 9.4 Hz, H-4), 3.87 (3H, s,
-OCH3), 3.66 (3H, s, -OCH3)；13C-NMR (100 MHz,
CD3OD) δC: 162.1 (C-2), 153.0 (C-7), 151.6 (C-9),
146.6 (C-6), 143.6 (C-4), 112.7 (C-3), 112.1 (C-10),
109.3 (C-5), 102.4 (C-8), 56.0 (-OCH3), 53.0
(-OCH3)。以上数据与文献报道一致[15]，故鉴定化
合物 1为滨蒿内酯。
化合物 2：白色针晶（甲醇），mp 206～208 ℃。
1HNMR (400 MHz, CD3OD) δH: 7.84 (1H, d, J = 9.4
Hz, H-3), 7.10 (1H, s, H-5), 6.75 (1H, s, H-8), 6.18
(1H, d, J = 9.4 Hz, H-4), 3.90 (3H, s, -OCH3), 6.90
(1H, br, -OH)；13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δC:
164.0 (C-2), 152.9 (C-7), 151.4 (C-9), 147.1 (C-6),
146.2 (C-4), 112.5 (C-3), 112.7 (C-10), 109.0 (C-5),
104.0 (C-8), 56.8 (-OCH3)。其核磁共振图谱与化合
物 1非常相似，相比化合物 1明显少了 1个甲氧基
信号在 δH 3.66和 δC 53.0 (-OCH3)，提示化合物 2是
化合物 1的衍生物。ESI-MS m/z: [M－H]− 191.16，
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相对分子质量为 192，分子式为 C10H8O4。综合以上
光谱数据，结合文献报道[16-17]，故鉴定化合物 2为
异东莨菪内酯。
化合物 3：淡黄色胶状物。HR-ESI-MS给出准
分子离子峰 m/z 191.058 5 [M]+（计算值 191.058 2），
提示化合物中含有奇数个 N 原子。元素分析（C：
62.80，H：4.76，N：7.34，O：25.10）显示该化合
物中含有 10个碳、9个 H、1个 N和 3个 O原子，
结合 1H-NMR、13C-NMR和 DEPT谱，确定化合物
3的分子式为 C10H9NO3。比较化合物 3与化合物 1
的核磁共振图谱，可以明显观察到有类似的1组6,7-
二取代香豆素母核的信号 (C-2～C-10；H-3、H-4、
H-5和 H-8)[17]、和 1个甲氧基信号 (C-1′和 H-1′) 及
1个-NH2基活泼氢信号 δH 3.84 (2H, br) 等，见表 1。
化合物 3中的 2个取代基的位置进一步通过HMBC
谱确定。在 HMBC 谱（图 2）中，观测到了甲基氢
H-1′与 C-6、C-7、C-8 相关以及氨基上的氢与 C-5、
C-6、C-7信号相关，可确定化合物 3中的甲氧基和
氨基官能团分别取代在香豆素母核的 C-7和 C-6位
表 1 化合物 3 的 1H-NMR 和 13C-NMR (400/100 MHz,
MeOD) 波谱数据归属
Table 1 1H-NMR and 13C-NMR data assignment of
compound 3 (400/100 MHz, MeOD)
碳位 δH δC (DEPT) HMBC
1
2 162.9 (C)
3 7.85 (1H, d, J = 9.4 Hz) 116.6 (CH) H-3/C-2, 4
4 6.19 (1H, d, J = 9.4 Hz) 144.7 (CH) H-4/C-2, 10
5 7.10 (1H, s) 112.5 (CH) H-5/C-7, 10
6 144.1 (C)
7 154.3 (C)
8 6.77 (1H, s) 110.8 (CH) H-8/C-9, 6
9 152.6 (C)
10 113.7 (C)
1′ 3.90 (3H, s) 55.6 (-OCH3) H-1′/C-6, 7, 8
-NH2 3.84 (2H, br) H-/C-5, 6, 7
O O
H2N
MeO
1
2
3
45
6
7
8
9
10
1
H C
图 2 化合物 3的 HMBC相关
Fig. 2 HMBC correlation of compound 3
上[18-19]。综上谱学数据分析和文献对照[17-19]，化合
物 3 的结构确定为 6-氨基-7-甲氧基-香豆素。经文
献检索，化合物 3是 1个新化合物，命名为皂角香
豆素 A。
4 化合物的细胞毒活性
采用MTT法[20]对化合物进行肝癌（HepG2）、
食管癌（EC109）、肺癌（A549）3种细胞株的体外
细胞毒活性测定。结果发现，化合物 2 对人肺癌
A-549 细胞有较强的增殖抑制活性，其 IC50 值为
34.47 μg/mL，阳性对照顺铂的 IC50 值为 11.50
μg/mL。
5 讨论
香豆素类化合物广泛分布于植物界中，其生理
药理活性具有多样性。尤其香豆素类化合物相队分
子质量较小，合成相对简单，生物利用度高，近年
来的研究发现，香豆素类化合物在啮齿类动物中存
在着明显的毒性作用，且具有种属和位点特异性，
因此由于香豆素及其衍生物结构的特殊性，其药理
及毒理作用成为国内外持续研究的热点。另据文献
报道，化合物 1和化合物异莨菪内酯无论是他们自
身的抗菌、抗病毒和抗癌等生物活性，还是作为药
物中间体和天然化合物对照品，都有着广泛的应用[19]。
综上研究推断该类化合物可能同样为皂角刺细胞毒
活性的主要成分之一。
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