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Isoflavones from flower buds of Rosa rugosa and their cytotoxicity

玫瑰花中的异黄酮类化合物及其活性研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 10 期 2015 年 5 月

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• 化学成分 •
玫瑰花中的异黄酮类化合物及其活性研究
李丽梅,娄 洁,刘贵有,王 欢,杨娟霞,王月德,董 伟,周 堃,胡秋芬*
云南民族大学 民族药资源化学国家民委教育部重点实验室,云南 昆明 650500
摘 要:目的 研究玫瑰 Rosa rugosa 花蕾的化学成分。方法 运用硅胶、凝胶、MCI-gel 树脂及 PR-HPLC 等多种色谱技术
对玫瑰花蕾的化学成分进行分离纯化,并根据理化性质和波谱数据鉴定化合物的结构。结果 从玫瑰花蕾中分离得到了 3
个异黄酮类化合物,分别鉴定为 6,8-二羟基-4′,7-二甲氧基异黄酮(1)、樱黄素(2)、红车轴草素(3)。细胞毒活性筛选显示
化合物 1 对 A549 和 PC3 细胞的 IC50值分别为 2.6 和 3.2 μmol/L。结论 化合物 1 为新化合物,命名为玫瑰异黄酮,化合物
2 和 3 首次从玫瑰花蕾中分离得到;化合物 1 表现出较强的细胞毒活性。
关键词:玫瑰;异黄酮;细胞毒活性;6,8-二羟基-4′,7-二甲氧基异黄酮;玫瑰异黄酮;樱黄素;红车轴草素
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)10 - 1420 - 03
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.10.002
Isoflavones from flower buds of Rosa rugosa and their cytotoxicity
LI Li-mei, LOU Jie, LIU Gui-you, WANG Huan, YANG Juan-xia, WANG Yue-de, DONG Wei, ZHOU Kun,
HU Qiu-fen
Key Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources, State Ethnic Affairs Commission & Ministry of Education, Yunnan
Minzu University, Kunming 650500, China
Abstract: Objective To study the chemical constituents from the flower buds of Rosa rugosa. Methods The chemical constituents
from the flower buds of R. rugosa were isolated by silica gel, MCI-gel resin, Sephadex LH-20 column chromatography and high
performance liquid chromatography (HPLC) methods. Their structures were elucidated by spectroscopic methods and physicochemical
properties. Results Three isoflavones, 6,8-dihydroxy-4′,7-dimethoxyisoflavone (1), prunetin (2), and pratensein (3) were isolated
from the flower buds of R. rugosa. Conclusion Compound 1 is a new compound named rosa isoflavone. Compounds 2 and 3 are
isolated from R. rugosa for the first time. Compound 1 displays the stronger cytotoxicity against A549 and PC3 cells with IC50 values
of 2.6 and 3.2 μmol/L, respectively.
Key words: Rosa rugosa Thunb.; isoflavones; cytotoxicity; 6,8-dihydroxy-4′,7-dimethoxyisoflavone; rosa isoflavone; prunetin; pratensein

玫瑰 Rosa rugosa Thunb. 为蔷薇科(Rosaceae)
蔷薇属 Rosa L. 植物,为多年生灌木[1],在我国大
约有两千年的种植史,玫瑰花颜色艳丽、气味芳香,
具有美化环境的功能,多用于园林建设和提取玫瑰
精油。玫瑰花富含氨基酸、蛋白质、多糖、淀粉、
维生素等各种营养成分,花瓣可食用、可泡茶。另
外,玫瑰花药用价值极高,历代本草均有玫瑰花在
药用方面的记载。玫瑰花具有清除自由基、抗氧化、
抗肿瘤、抗病毒、扩张血管、解毒、利胆等作用[2]。
国内外学者对玫瑰花化学成分进行过研究,其化学
成分主要是鞣质、萜类、苯丙素和黄酮类化合物[3-6]。
本实验对产于云南大理的玫瑰花蕾化学成分进行研
究,从中得到了 3 个异黄酮类化合物,分别鉴定为
6,8-二羟基 -4′,7-二甲氧基异黄酮(6,8-dihydroxy-
4′,7-dimethoxy isoflavone,1)、樱黄素(prunetin,2)、
红车轴草素(pratensein,3),结构见图 1。其中,

收稿日期:2015-01-12
基金项目:国家自然科学基金资助项目(21032085,31460144);云南省高校科技创新团队(IRTSTYN 2014-11);云南民族大学研究生创新项
目(2014YJY86)
作者简介:李丽梅,女,云南昆明人,硕士在读,从事中药及天然药物活性成分研究。
*通信作者 胡秋芬,女,博士,教授,硕士生导师。Tel: (086)68329045 E-mail: huqiufena@aliyun.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 10 期 2015 年 5 月

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OHO
O
OMe
O
OH
MeO
O
HO
OMe
4
5
6
1
6
7
8
10 4
3
29
3
2
5
OMeO
O
OH
OH
OH
OH
1 2 3
图 1 化合物 1~3 的结构式
Fig. 1 Structures of compounds 1—3
化合物 1 为新化合物,命名为玫瑰异黄酮,化合物
2 和 3 首次从玫瑰花蕾中分离得到;并且化合物 1
表现出较强的细胞毒活性。
1 仪器与材料
Bruker AM-500 超导核磁共振仪(德国 Bruker
公司);VG AUTOSpec-3000 质谱仪(英国 VG 公
司);旋光仪 Jasco DIP-370(日本 Spectroscopic 公
司);Bio-Rad FTS-135 傅里叶变换红外光谱仪(美
国 Bio-Rad 公司);UV 2401A 紫外光谱仪(日本岛
津);Agilent 1100高效液相色谱仪,色谱柱为Agilent
ZORBAX SB-C18(250 mm×9.4 mm,5 μm)和
Eclipse XDB-C18 反相柱(美国安捷伦科技公司)。
100~200、200~300 目硅胶和 GF254硅胶板,青岛
海洋化工厂产品;MCI-gel CHP-20P 材料,日本三
菱公司生产;Sephadex LH-20 葡聚糖凝胶,美国 CE
公司生产;工业级:三氯甲烷、甲醇、醋酸乙酯、
石油醚,云南祥瑞化玻教仪研发有限公司;分析纯:
乙腈、四氢呋喃,天津市瑞金特化学品有限公司;
纯净水,娃哈哈饮用纯净水。
实验用玫瑰花干花蕾于2013年2月购自云南省
昆明市菊花村中药材市场,其产地为云南省大理州
宾川县,由云南民族大学杨青松副教授鉴定为玫瑰
Rosa rugosa Thunb.。
2 提取与分离
取玫瑰花 2.5 kg,粉碎过 40 目筛后用 95%乙醇
超声提取 4 次,每次提取 1.0 h,用乙醇 8.0 L,减
压浓缩到小体积,依次用石油醚、醋酸乙酯、正丁
醇萃取;并减压回收溶剂。正丁醇部位(22.5 g)用
MCI-Gel 树脂脱色后再经硅胶柱色谱分离,氯仿-
甲醇(9∶1→1∶1)梯度洗脱,共分为 6 个部分(A~
F);取其中 B 部分(氯仿-甲醇 8∶2)进行硅胶柱
分离,用氯仿-丙酮(9∶1→1∶1)为流动相梯度洗
脱分为 6 个部位 B1~B6,B4 部位(氯仿-丙酮 6∶4)
再用HPLC和Sephadex LH-20葡聚糖凝胶色谱进一
步分离纯化,得到化合物 1(8.9 mg)、2(11.5 mg)
和 3(14.8 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:黄色胶状物。HR-ESI-MS 显示其准
分子离子峰为 337.068 2 [M+Na]+,结合 1H-和
13C-NMR 推出分子式为 C17H14O6。 KBrmaxIR ν (cm−1):
3 410(羟基), 1 660(羰基)和 1 608、1 547、1 504
(苯环) , 1 438, 1 125, 1 061, 987, 853;
MeOH
maxUV λ (nm): 352 (3.68), 310 (3.47), 245 (3.96),
215 (4.37),证实化合物中存在苯环结构。结合 UV
与 IR 数据证明有异黄酮结构特征。化合物的 1H-和
13C-NMR 谱(表 1)显示其含有 17 碳和 14 氢:包
括 1 个五取代的苯环 (δC 111.8 d、141.1 s、148.3 s、
136.9 s、145.8 s 和 119.8 s;δH 6.61 s);1 个 1,4-二
取代苯环 [δC 125.2 s、131.0 d (2C)、116.0 d (2C) 和
160.8 s;δH 7.75, d, J = 8.8 Hz 和 6.76, d, J = 8.8 Hz];
1 组双键 (δC 152.0 d, 124.6 s;δH 7.87 s);2 个甲氧
基 (δC 61.0 q 和 55.9 q;δH 3.81 s 和 3.78 s);2 个酚
表1 化合物1的 1H-NMR和 13C-NMR数据 (500/125 MHz,
C5D5N)
Table 1 1H-NMR and 13C-NMR data of compound 1
(500/125 MHz, C5D5N)
碳位 δC δH
2 152.0 d 7.87 (s)
3 124.6 s
4 175.1 s
5 111.8 d 6.61 (s)
6 141.1 s
7 148.3 s
8 136.9 s
9 145.8 s
10 119.8 s
1′ 125.2 s
2′,6′ 131.0 d 7.75 (d, J = 8.8 Hz)
3′,5′ 116.0 d 6.76 (d, J = 8.8 Hz)
4′ 160.8 s
7-OCH3 61.0 q 3.81 (s)
4′-OCH3 55.9 q 3.78 (s)
Ar-OH-8 11.19 (s)
Ar-OH-6 10.90 (s)
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 10 期 2015 年 5 月

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羟基 (δH 10.90 s和11.19 s);以及1个羰基 (δC 175.1 s)
信号。结合 H-2 (δH 7.87 s) 和 C-9 (δC 145.8), C-3 (δC
124.6), C-4 (δC 175.1), C-1′ (δC 125.2) 的 HMBC 相
关,以及 H-2′, 6′ (δH 7.75) 和 C-3 (δC 124.6) 的
HMBC 相关(图 2)也可证实该化合物为异黄酮类
化合物[7]。进一步分析其 HMBC 相关信号,根据甲
氧基氢 (δH 3.81 和 3.78) 分别与 C-7 (δC 148.3) 和
C-4′ (δC 160.8) 的 HMBC 相关可证实 2 个甲氧基分
别取代在 C-7 和 C-4′位。根据 1 个酚羟基信号 (δH
11.19) 与 C-7 (δC 148.3), C-8 (δC 136.9) 和 C-9 (δC
145.8) 相关,以及另一个酚羟基信号 (δH 10.90) 和
C-5 (δC 111.8), C-6 (δC 141.1) 和 C-7 (δC 148.3) 的
HMBC 相关可证实 2 个酚羟基分别取代在 C-6 和
C-8 位。至此,该化合物的结构确认为 6,8-二羟基-
4′,7-二甲氧基异黄酮,为新化合物,命名为玫瑰异
黄酮。
O
O
OMe
MeO
HO
OH

图 2 化合物 1 的主要 HMBC 相关 ( )
Fig. 2 Key HMBC ( ) correlations of compound 1
化合物 2:浅黄色粉末。1H-NMR (500 MHz,
CD3OD) δ: 8.36 (1H, s, H-2), 6.42 (1H, d, J = 2.0 Hz,
H-6), 6.68 (1H, d, J = 2.0 Hz, H-8), 7.41 (2H, d, J =
8.5 Hz, H-2′, 6′), 6.84 (1H, d, J = 8.5 Hz, H-3′, 5′),
3.81 (3H, s, 7-OCH3);13C-NMR (125 MHz, CD3OD)
δ: 153.6 (C-2), 121.7 (C-3), 180.5 (C-4), 161.7 (C-5),
98.5 (C-6), 164.9 (C-7), 93.1 (C-8), 157.2 (C-9), 106.2
(C-10), 122.8 (C-1′), 130.5 (C-2′, 6′), 115.6 (C-3′, 5′),
158.3 (C-4′), 55.9 (7-OCH3)。以上数据与文献报道一
致[8],故鉴定化合物 2 为樱黄素。
化合物 3:黄色粉末。1H-NMR (500 MHz,
CD3COCD3) δ: 8.31 (1H, s, H-3), 6.27 (1H, d, J = 1.8
Hz, H-6), 6.39 (1H, d, J = 1.8 Hz, H-8), 7.08 (1H, d,
J = 1.8 Hz, H-2′), 6.95 (1H, d, J = 8.1 Hz, H-5′), 6.87
(1H, dd, J = 1.5, 8.1 Hz, H-6′), 3.79 (3H, s, 4′-OCH3);
13C-NMR (125 MHz, CD3COCD3) δ: 154.1 (C-2),
122.6 (C-3), 180.2 (C-4), 162.4 (C-5), 98.7 (C-6),
164.5 (C-7), 94.2 (C-8), 157.6 (C-9), 104.2 (C-10),
123.3 (C-1′), 116.3 (C-2′), 146.2 (C-3′), 147.9 (C-4′),
112.9 (C-5′), 120.0 (C-6′), 56.0 (4′-OCH3)。以上数据
与文献报道一致[9],故鉴定化合物 3 为红车轴草素。
4 化合物的细胞毒活性
由于有文献报道玫瑰花中的黄酮类化合物具有
明显的细胞毒活性,因此对化合物 1 进行了细胞毒
活性筛选。细胞毒活性检测参照文献采用改良的
MTT 测定法[10],测试细胞株为 NB4、A549、SHSY5Y、
PC3 和 MCF7。以紫杉醇为阳性对照(其对 5 株细
胞株的 IC50 值分别为 0.03、0.02、0.1、0.1、0.05
μmol/L)。结果表明,化合物 1 对所选的 5 株细胞的
IC50 值分别为 8.2、2.6、6.8、3.2、9.5 μmol/L,其
对 A549 和 PC3 细胞具有较高的细胞毒活性。化合
物 2 和 3 的细胞毒活性已在公开文献中报道过,因
此本实验中未进行测试。
参考文献
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