全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 2 期 2015 年 1 月
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• 化学成分 •
牛蒡根中咖啡酸类化学成分及其神经保护活性研究
白俊鹏 1, 2,胡晓龙 2,蒋晓文 2,田 星 2,赵庆春 1*
1. 沈阳军区总医院 药剂科,辽宁 沈阳 110840
2. 沈阳药科大学,辽宁 沈阳 110016
摘 要:目的 研究牛蒡 Arctium lappa 根中咖啡酸类化学成分及其神经保护活性。方法 采用硅胶、C18反相硅胶、Sephadex
LH-20、AB-8 大孔树脂柱色谱以及制备 HPLC 等方法对咖啡酸类化合物及类似物进行分离纯化,通过波谱学方法鉴定其结
构,并采用 MTT 法对分离得到的化合物进行抗谷氨酸诱导神经母细胞瘤 SH-SY5Y 细胞株神经损伤的活性评价。结果 从
牛蒡根 55%乙醇提取物中分离得到 8 个咖啡酸类化合物,分别鉴定为 1,5-O-二咖啡酰-3-O-(4-苹果酸甲酯)-奎宁酸(1)、3,5-
二咖啡酰奎宁酸甲酯(2)、3,4-二咖啡酰奎宁酸甲酯(3)、4,5-二咖啡酰奎宁酸甲酯(4)、(2E)-1,4-dimethyl-2-[(4-hydroxyphenyl)
methyl]-2-butenedioicacid(5)、绿原酸甲酯(6)、咖啡酸甲酯(7)、3,4,3′,4′-tetrahydroxy-δ-truxinate(8),经活性测试发现此
类化合物均具有较好的神经保护活性。结论 牛蒡根的抗谷氨酸诱导神经损伤的活性与其含有的咖啡酸类化合物有关;化合
物 1 为新化合物,化合物 5 为新天然产物,化合物 2~4、6、7 为首次从该植物中分离得到,化合物 8 为首次从该属植物中
分离得到。
关键词:牛蒡;咖啡酸类;神经保护;1,5-O-二咖啡酰-3-O-(4-苹果酸甲酯)-奎宁酸;绿原酸甲酯
中图分类号:R284.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)02 - 0163 - 06
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.02.002
Caffeic acids from roots of Arctium lappa and their neuroprotective activity
BAI Jun-peng1, 2, HU Xiao-long2, JIANG Xiao-wen2, TIAN Xing2, ZHAO Qing-chun1
1. Department of Pharmacy, General Hospital of Shenyang Military Area Command, Shenyang 110840, China
2. Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China
Abstract: Objective To investigate the caffeic acid compounds from the roots of Arctium lappa and their neuroprotective activity.
Methods The compounds were isolated by column chromatography over silica gel, octadecylsilane (ODS) chemically bonded silica
gel, Sephadex LH-20, and AB-8 macroporous resin coupled with preparative HPLC. Their structures were elucidated by spectroscopic
analysis and their neuroprotective activity against glutamate-induced neurotoxicity was evaluated in SH-SY5Y cells by MTT assay.
Results Eight caffeic acid compounds were isolated from the roots of A. lappa, which were identified as 1,5-O-dicaffeoyl-3-O-
(4-malic acid methyl ester)-quinicacid (1), 3,5-O-dicaffeoyl-quinic acid methyl ester (2), 3,4-O-dicaffeoyl-quinic acid methylester (3),
4,5-O-dicaffeoyl-quinic acid methyl ester (4), (2E)-1,4-dimethyl-2-[(4-hydroxyphenyl)methyl]-2-butenedioicacid (5), chlorogenic
acid methyl ester (6), caffeic acid mtheyl ester (7), and 3,4,3′,4′-tetrahydroxy-δ-truxinate (8). In vitro, these compounds showed the
neuroprotective activity against glutamate-induced neurotoxicity on different levels. Conclusion The neuroprotective activity of the
roots in A. lappa against glutamate-induced neurotoxicity is related to the caffeic acid compounds. Compound 1 is a new compound;
Compound 5 is a new natural compound; Compounds 2—4 and 6—7 are isolated from A. lappa for the first time; Compound 8 is
isolated from the plants of Arctium L. for the first time.
Key words: Arctium lappa L.; caffeic acid compounds; neuroprotective activity; 1,5-O-dicaffeoyl-3-O-(4-malic acid methyl ester)-
quinicacid; chlorogenic acid methyl ester
收稿日期:2014-10-09
基金项目:国家科技重大专项资助项目(2014ZX09J14101-05C)
作者简介:白俊鹏,男,硕士研究生,从事天然药物化学研究。E-mail: baijunpeng510@126.com
*通信作者 赵庆春,男,博士生导师,研究方向为中药及天然产物物质基础研究和基于靶点的抗肿瘤天然产物研究。
Tel: (024)28856205 E-mail: Zhaoqingchun1967@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 2 期 2015 年 1 月
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牛蒡 Arctium lappa L. 为菊科(Compositae)牛
蒡属 Arctium L. 两年生草本植物,又名“恶实”、
白肌人参或蒡翁菜等,其果实、根和叶均可作为药
用,同时又是重要的经济作物,在我国各地均有分
布。牛蒡子为《中国药典》2010 年版收载常用中药,
用于治疗风热感冒、咳嗽痰多、麻疹、风疹、咽喉
肿痛等症[1]。目前国内外对牛蒡根的研究与应用尚
局限,没有形成中药类的商品,也未收入药典,多
作为牛蒡子的副产品而废弃不用。本课题组前期发
现牛蒡根经乙醇提取后的醋酸乙酯萃取物对谷氨酸
诱导的神经损伤具有较好的保护活性[2]。在此基础
上,为了进一步探究牛蒡根醋酸乙酯萃取物的化学
成分,对其进行系统提取分离,从中分离鉴定了 8
个咖啡酸类化合物,分别为 1,5-O-dicaffeoyl-3-O-
(4-malic acid methyl ester)-quinic acid(1)、3,5-二咖
啡酰奎宁酸甲酯(3,5-O-dicaffeoyl-quinic acid methyl
ester,2)、3,4-二咖啡酰奎宁酸甲酯(3,4-O-dicaffeoyl-
quinic acid methylester,3)、4,5-二咖啡酰奎宁酸甲
酯(4,5-O-dicaffeoyl-quinic acid methyl ester,4)、
(2E)-1,4-dimethyl-2-[(4-hydroxyphenyl) methyl]-2-
butenedioicacid(5)、绿原酸甲酯(chlorogenic acid
methyl ester,6)、咖啡酸甲酯(caffeic acid mtheyl
ester,7)、3,4,3′,4′-tetrahydroxy-δ-truxinate(8)。结
构见图 1。其中化合物 1 为新化合物,化合物 5 为
新天然产物,化合物 2~4、6、7 为首次从该植物
中分离得到,化合物 8 为首次从该属植物中分离得
到。体外活性测试发现,此类化合物均有不同程度
的神经保护活性。其中化合物 1、2、5 活性较好,
在 15 μmol/L 给药浓度下神经保护率分别达到
48.86%、40.79%、39.31%。
O
O
OH
OH
1 3
5
7
O
H
H
OH
O
C
HO
O
O
OH
OH
O OH
O
OCH313
4
1
8
9
4
3
7
1
3
4
7 8
9
1
4
8
9
1
3
4
9
8
O
O
OH
OH
1 3
5
7
O
H
H
OH
OH
C
H3CO
O
OH
OH
3
3
1 37
H
H
OH
C
H3CO
O
C
OH
OH
OO
O
OH
OH
O4
1
4
9
8
1
4
3
9
8
OH
O
O
OH
OH
1
5
7
OH
H
H
O
OH
C
H3CO
O
OH
OH
4
1
3
4
8
1
3
4
9
8
O
9
O
1 2
3
4
O OCH3
OCH3O
HO 1
2
3
4
1
2
3
4
5
1
48
9
3
O
O
OH
OH
1 3
5
7
OH
H
H
OH
OH
C
H3CO
O
O
CH3HO
HO
O
1
8
3
4
7
OH
HO
OH
HO
O
O
OCH3
OCH3
71
34
8
9
8
1
34
97
10
10
8
6
7
5
图 1 化合物 1~8 的结构式
Fig. 1 Structures of compounds 1—8
1 仪器与材料
JASCO 制备型高效液相色谱仪,加压泵
PU-2087 Pump,紫外检测器 SPD-10AV,日本分光
株式会社;核磁共振光谱仪 Bruker ARX-300,瑞士
Bruker 公司;EYELA-N1000、N1100 旋转蒸发仪,
日本东京理化;CO2 培养箱,日本 SANYO 公司;
水平层流洁净工作台,上海上净净化设备有限公司;
倒置显微镜,日本 OLYMPUS 公司;低/高速台式
离心机,上海安亭科学仪器厂;酶标仪,伯乐生命
医学产品有限公司;紫外线分析灯,德国 HERUENS
公司;SHIMADZU AUW120D 十万分之一分析天
平,日本 Shimadzu 公司;HH-D4 数显恒温水浴锅,
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丹瑞公司;制备反相色谱柱 YMC-Pack Pro ODS-A
C18(250 mm×10 mm,10 μm)、反相色谱硅胶 ODS
(50 μm),日本 YMC 公司;薄层色谱硅胶 GF254 及
柱色谱硅胶(100~140、200~300 目),青岛海洋
化工厂;葡聚糖凝胶 Sephadex LH-20 ,美国
Amersham Biosciense 公司;柱色谱 MCI GEL
CHP20p,日本 YMC 公司;色谱甲醇,天津四友公
司;色谱乙腈,美国 Fisher Scientific 公司;DMEM
培养液,美国 Hyclone 公司;胎牛血清,美国 Hyclone
公司;胰酶,美国 Sigma 公司;EDTA,美国 Sino
公司;台盼蓝,美国 AmershamBiosciense 公司;四
甲基偶氮唑蓝(MTT),美国 Sigma 公司;重蒸水,
实验室自制。
牛蒡根药材于 2012 年 9 月购自辽宁省沈阳市四
方药店,经沈阳药科大学路金才教授鉴定为菊科牛蒡
属植物牛蒡 Arctium lappa L. 的干燥根,标本
(BJP2012AL)保存于沈阳军区总医院药剂科标本室。
2 提取与分离
干燥牛蒡根 10.0 kg,粉碎,用 100 L 55%乙醇
浸泡 12 h 后,加热回流提取 3 次,第 1 次 2 h,后 2
次各 1 h,减压回收溶剂得浸膏。将该浸膏分散于水
中,依次用石油醚(30~60 ℃)、二氯甲烷、醋酸
乙酯和正丁醇溶剂各萃取 3 次。合并萃取液,减压
回收溶剂后得石油醚部位 6 g、二氯甲烷部位 56 g、
醋酸乙酯部位 255 g 和正丁醇部位 874 g。
对醋酸乙酯部位(240 g)进行硅胶柱色谱分离,
采用二氯甲烷-甲醇(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得
到 15 组分 Fr. 1~15。对 Fr. 12(25.5 g)进行 ODS 中
低压柱色谱,采用甲醇-水(100∶0→0∶100)梯度洗
脱,得到 17 个组分 Fr. 12-1~12-17。对 Fr. 12-9 与 Fr.
12-10 合并后(1.15 g)进行 MCI gel 柱色谱,采用甲
醇-水(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到 11 个组分。
其中 Fr. 12-9-9(0.20 g)经制备 HPLC 分离(41%甲
醇-水,1.5 mL/min,210 nm),得到化合物 1(97.0 mg);
Fr. 12-9-8(0.16 g)经制备 HPLC 分离(41%甲醇-水,
1.5 mL/min,210 nm),得到化合物 7(12.0 mg)。
Fr. 12-14(2.2 g)经制备 HPLC 分离(45%甲
醇-水,1.5 mL/min,210 nm),得到化合物 2(238.0
mg)、4(19.0 mg)。Fr. 12-15(1.6 g)经 Sephadex
LH-20 柱色谱分离,二氯甲烷-甲醇(50∶50)为洗
脱剂,得到 13个组分。其中组分Fr. 12-15-10(80 mg)
经制备 HPLC 分离(46%甲醇-水,1.5 mL/min,210
nm),得到化合物 2(13.0 mg)和化合物 3(7.0 mg)。
Fr. 12-8(4.6 g)经 ODS 开放柱色谱分离,采用甲
醇-水(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到 12 个组
分。其中组分 Fr. 12-8-4(0.48 g)经制备 HPLC 分
离(45%甲醇-水,1.5 mL/min,210 nm),得到化合
物 7(34.5 mg)、8(18.5 mg)。
Fr. 11(12.6 g)经 AB-8 大孔树脂柱色谱分离,
采用乙醇-水(100∶0→0∶100)梯度洗脱,得到
12 个组分。其中组分 Fr. 11-4(0.12 g)经制备 HPLC
分离(46%甲醇-水,1.5 mL/min,210 nm),得到化
合物 5(8.5 mg)。Fr. 13(9.8 g)经 ODS 常压柱色
谱分离,采用甲醇-水(100∶0→0∶100)梯度洗脱,
得到 22 个组分。其中组分 Fr. 13-8(0.22 g)经制备
HPLC 分离(25%甲醇-水,1.5 mL/min,210 nm),
得到化合物 6(167.00 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:白色无定形粉末(甲醇),365 nm
下显蓝色荧光,三氯化铁反应显墨绿色。
MeOH
maxUV λ (nm): 330, 300, 243。HR-ESI-MS m/z:
645.148 3 [M-H]−,理论计算值为 645.146 1,故确
定其相对分子质量为 646,分子式为 C30H30O16。
1H-NMR (600 MHz, CD3OD) 谱中,δ 7.62, 7.61 (各
1H, d, J = 15.8 Hz), δ 6.36, 6.31 (各 1H, d, J = 15.8
Hz) 为 2 组反式双键氢信号;δ 7.10, 7.07 (各 1H, d,
J = 1.9 Hz), δ 7.01, 6.97 (各 1H, dd, J = 8.2, 1.9 Hz), δ
6.81, 6.79 (各 1H, d, J = 8.2 Hz) 为 2 组 ABX 偶合的
芳香氢信号;δ 3.56 (3H, s) 为甲氧基氢信号。
13C-NMR (150 MHz, CD3OD) 谱中,结合氢谱可确
定 2 个反式双键片段、2 个酯羰基片段和 2 个 1,2-
二羟基-4-取代苯片段碳信号。HMBC 谱中,2 组反
式双键氢信号 δ 7.62, 7.61 (各 1H, d, J = 15.8 Hz), δ
6.36, 6.31 (各 1H, d, J = 15.8 Hz) 与 δ 168.6, 167.7
(C-9″, 9′′′) 存在相关,提示双键一端与酯羰基相连;
同时与 δ 127.7, 127.6 (C-1″, 1′′′), δ 123.3, 123.1
(C-6″, 6′′′), δ 115.3, 115.2 (C-2″, 2′′′) 存在相关,提示
双键另一端与 1,2-二羟基-4-取代苯环相连。由此可
知该分子含有 2 个咖啡酰基。HMBC 谱中,δ 3.56
(3H, s, 1′-OCH3) 与 δ 174.9 (C-1′) 相关;δ 4.47 (1H,
m, H-2′) 与 δ 40.3 (C-3′), δ 174.9 (C-1′), δ 171.3
(C-3′) 分别相关;δ 2.72 (2H, m, H-3′) 与 δ 68.2
(C-2′), δ 174.9 (C-1′), δ 171.3 (C-3′) 分别相关。由此
推测该分子中含有苹果酸甲酯。13C-NMR 谱中,剩
余 7 个碳为一组奎宁酸碳信号。低场区 δ 5.43 (1H,
m, H-5), δ 5.46 (1H, m, H-3) 提示奎宁酸 3-OH 和
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5-OH 被取代。C-1 位信号 δ 80.5 较奎宁酸母环向低
场位移,结合前面推出的 2 个咖啡酰基和 1 个苹果
酸甲酯,推测该化合物为 1,3,5-三取代奎宁酸类化
合物。HMBC 谱中,δ 5.43 (1H, m, H-5) 与 δ 168.6
(C-9″) 存在远程相关,提示 1 个咖啡酰基为 C-5 取
代;δ 5.46 (1H, m, H-3) 与 δ 171.6 (C-4′) 存在远程
相关,提示苹果酸甲酯为 C-3 取代;则另 1 个咖啡
酰基为 C-1 取代。将该化合物氢谱、碳谱数据与文献
中 报 道 的 1,5-O-dicaffeoyl-3-O-(4-maloyl)-quinic
acid[3]对比发现,仅多出 1 个甲氧基的碳氢信号外,
其他数据基本一致。综上所述,鉴定化合物 1 为
1,5-O-二咖啡酰-3-O-(4-苹果酸甲酯)-奎宁酸,经
SciFinder 查询确定该化合物是 1 个未见报道的新化
合物,具体碳氢信号归属见表 1。
表 1 化合物 1 的 1H-NMR 和 13C-NMR 数据
Table 1 1H-NMR and 13C-NMR data of compound 1
碳位 δC δH HMBC
1 80.5 — —
2 2.78 (1H, m) C-1
32.7
2.45 (1H, dd, J = 15.5, 3.0 Hz) C-1
3 73.2 5.46 (1H, m) C-4, 5, 4′
4 71.7 3.95 (1H, dd, J = 9.4, 3.5 Hz) C-5
5 71.0 5.43 (1H, m) C-3, 4, 9″
6 2.00 (1H, dd, J = 13.3, 10.4 Hz) C-4, 5, 7
37.9
2.63 (1H, m) C-1, 2, 4, 5, 7
7 173.9 — —
1′ 174.9 — —
2′ 68.2 4.47 (1H, m) C-1′, 3′, 4′
3′ 40.3 2.72 (2H, m) C-1′, 2′, 4′
4′ 171.3 — —
1′-OCH3 52.8 3.56 (3H, s) C-1′
1″, 1′′′ 127.6, 127.7 — —
2″, 2′′′ 115.2, 155.3 7.10, 7.07 (各 1H, d, J = 1.9 Hz) C-3″, 3′′′, 4″, 4′′′, 6″, 6′′′, 7″, 7′′′
3″, 3′′′ 146.7, 146.8 — —
4″, 4′′′ 149.6, 149.8 — —
5″, 5′′′ 116.5, 116.6 6.81, 6.79 (各 1H, d, J = 8.2 Hz) C-1″, 1′′′, 2″, 2′′′, 3″, 3′′′, 4″, 4′′′
6″, 6′′′ 123.1, 123.3 7.01, 6.97 (各 1H, dd, J = 8.2, 1.9 Hz) C-2″, 2′′′, 4″, 4′′′, 5″, 5′′′, 7″, 7′′′
7″, 7′′′ 147.4, 148.0 7.62, 7.61 (各 1H, d, J = 15.8 Hz) C-2″, 2′′′, 6″, 6′′′, 8″, 8′′′, 9″, 9′′′
8″, 8′′′ 114.9, 115.0 6.36, 6.31 (各 1H, d, J = 15.8 Hz) C-1″, 1′′′, 7″, 7′′′, 9″, 9′′′
9″, 9′′′ 167.7, 168.6 — —
化合物 2:淡黄色无定形粉末(甲醇),365 nm
下显蓝色荧光,三氯化铁反应显墨绿色。1H-NMR
(600 MHz, CD3OD) δ: 7.61, 7.54 (各 1H, d, J = 15.6
Hz, H-7′, 7″), 7.06 (2H, brs, H-2′, 2″), 6.96 (2H, d, J =
7.8 Hz, H-5′, 5″), 6.78 (2H, m, H-6′, 6″), 6.34, 6.21 (各
1H, d, J = 15.6 Hz, H-8′, 8″), 5.39 (1H, m, H-5), 5.30
(1H, m, H-3), 3.97 (1H, m, H-4), 3.68 (3H, s,
7-OCH3), 2.32 (2H, m, H-2ex, 6ex), 2.15 (2H, m,
H-2ax, 6ax);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ: 175.6
(C-7), 168.7, 168.0 (C-9′, 9″), 149.8, 149.6 (C-4′, 4″),
147.4, 147.1 (C-7′, 7″), 146.9, 146.8 (C-3′, 3″), 127.9,
127.6 (C-1′, 1″), 123.1, 123.0 (C-6′, 6″), 116.6, 116.5
(C-5′, 5″), 115.5, 114.9 (C-8′, 8″), 115.0, 115.0 (C-2′,
2″), 74.6 (C-1), 72.2 (C-5), 72.0 (C-3), 69.7 (C-4),
53.0 (7-OCH3), 36.7 (C-6), 35.6 (C-2)。以上数据与文
献报道基本一致[4],故鉴定化合物 2 为 3,5-二咖啡
酰奎宁酸甲酯。
化合物 3:淡黄色无定形粉末(甲醇),365 nm
下显蓝色荧光,三氯化铁反应显墨绿色。1H-NMR
(600 MHz, CD3OD) δ: 7.61, 7.51 (各 1H, d, J = 15.6
Hz, H-7′, 7″), 7.04, 7.01 (2H, brs, H-2′, 2″), 6.93 (2H,
m, H-5′, 5″), 6.76 (2H, brs, H-6′, 6″), 6.31, 6.18 (各
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1H, d, J = 15.6 Hz, H-8′, 8″), 5.53 (1H, m, H-3), 5.15
(1H, m, H-4), 4.34 (1H, m, H-5), 3.72 (3H, s,
7-OCH3), 2.34 (1H, m, H-6ax), 2.26 (1H, m, H-2ex),
2.26 (1H, m, H-2ax), 2.80 (1H, dd, J = 13.8, 6.0 Hz,
H-6ex);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ: 175.2 (C-7),
168.5, 168.0 (C-9′, 9″), 149.8, 149.7 (C-4′, 4″), 147.7,
147.6 (C-7′, 7″), 146.8, 146.8 (C-3′, 3″), 127.7, 127.5
(C-1′, 1″), 123.1, 123.1 (C-6′, 6″), 116.5, 116.5 (C-5′,
5″), 115.2, 115.2 (C-2′, 2″), 114.7, 114.6 (C-8′, 8″),
75.8 (C-1), 74.9 (C-4), 69.1 (C-3), 68.6 (C-5), 53.1
(7-OCH3), 38.6 (C-2), 38.4 (C-6)。以上数据与文献报
道基本一致[5],故鉴定化合物 3 为 3,4-二咖啡酰奎
宁酸甲酯。
化合物 4:淡黄色无定形粉末(甲醇),365 nm
下显蓝色荧光,三氯化铁反应显墨绿色。1H-NMR
(600 MHz, CD3OD) δ: 7.59, 7.50 (各 1H, d, J = 15.6
Hz, H-7′, 7″), 7.02, 7.00 (各 1H, d, J = 2.0 Hz, H-2′,
2″), 6.92, 6.90 (各 1H, dd, J = 8.0, 2.0 Hz, H-5′, 5″),
6.78, 6.76 (各 1H, d, J = 8.0 Hz, H-6′, 6″), 6.29, 6.16
(各 1H, d, J = 15.6 Hz, H-8′, 8″), 5.53 (1H, m, H-5),
5.10 (1H, dd, J = 8.0, 2.8 Hz, H-4), 4.34 (1H, m, H-3),
3.72 (3H, s, 7-OCH3), 2.23~2.34 (2H, m, H-6),
1.95~2.23 (2H, m, H-2); 13C-NMR (150 MHz,
CD3OD) δ: 175.2 (C-7), 168.5, 168.0 (C-9′, 9″), 149.8,
149.7 (C-4′, 4″), 147.7, 147.7 (C-7′, 7″), 146.8, 146.8
(C-3′, 3″), 127.7, 127.5 (C-1′, 1″), 123.1, 123.1 (C-6′,
6″), 116.5, 116.5 (C-5′, 5″), 115.2, 115.2 (C-8′, 8″),
114.7, 114.6 (C-2′, 2″), 75.8 (C-1), 74.6 (C-4), 69.1
(C-5), 68.6 (C-3), 53.1 (7-OCH3), 38.6 (C-6), 38.4
(C-2)。以上数据与文献报道基本一致[6],故鉴定化
合物 4 为 4,5-二咖啡酰奎宁酸甲酯。
化合物 5:棕色粉末(甲醇), MeOHmaxUV λ (nm):
203。HR-ESI-MS m/z: 249.080 7 [M-H]−,理论计
算值为 249.076 8,故确定其相对分子质量为 250,
分子式为 C13H14O5。1H NMR (600 MHz, CD3OD) δ:
7.00 (2H, d, J = 8.5 Hz, H-3′, 7′), 6.73 (2H, d, J = 8.5
Hz, H-4′, 6′), 5.76 (1H, t, J = 1.5 Hz, H-3), 3.57 (1H,
d, J = 1.2 Hz, H-1′), 3.69 (3H, s, 1-OCH3), 3.68 (3H,
s, 4-OCH3);13C-NMR (150 MHz, CD3OD) δ: 170.5
(C-1), 167.1 (C-4), 157.7 (C-5′), 151.6 (C-2), 131.4
(C-3′, 7′), 127.6 (C-2′), 121.4 (C-3), 115.5 (C-4′, 6′),
52.7 (1-OCH3), 52.3 (4-OCH3), 40.3 (C-1′)。NOESY
谱中,δ 5.76 (1H, t, J = 1.5 Hz, H-3) 与 δ 3.69 (3H, s,
1-OCH3) 相关,提示 C-2 与 C-3 是反式双键。以上
数据与文献报道基本一致[7],故鉴定化合物 5 为
(2E)-1,4-dimethyl-2-[(4-hydroxyphenyl) methyl]-2-
butenedioic acid,经 SciFinder 查询发现,化合物 5
为新天然产物。
化合物 6:淡黄色无定形粉末(甲醇),365 nm
下显蓝色荧光,三氯化铁反应显墨绿色。1H-NMR
(400 MHz, CD3OD) δ: 7.53 (1H, d, J = 16.0 Hz,
H-7′), 7.02 (1H, d, J = 1.6 Hz, H-2′), 6.94 (1H, dd,
J = 8.0, 1.6 Hz, H-6′), 6.79 (1H, d, J = 8.0 Hz,
H-5′), 6.22 (1H, d, J = 16.0 Hz, H-8′), 5.29 (1H, m,
H-5), 4.15 (1H, m, H-3), 3.75 (1H, m, H-4), 3.67
(3H, s, 7-OCH3), 2.21 (2H, m, H-2ex, 6ex), 2.01
(2H, m, H-2ax, 6ax);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)
δ: 175.4 (C-7), 168.3 (C-9′), 149.5 (C-4′), 147.1
(C-7′), 146.7 (C-3′), 127.5 (C-1′), 123.0 (C-6′),
116.5 (C-5′), 115.1 (C-8′), 115.0 (C-2′), 75.8 (C-1),
72.6 (C-3), 72.0 (C-4), 70.4 (C-5), 53.0 (7-OCH3),
37.9 (C-6), 37.8 (C-2)。以上数据与文献报道基本
一致[8-9],故鉴定化合物 6 为绿原酸甲酯。
化合物 7:棕色粉末(甲醇)。1H-NMR (400 MHz,
CD3OD) δ: 7.54 (1H, d, J = 15.9 Hz, H-7), 7.03 (1H,
d, J = 1.6 Hz, H-2), 6.94 (1H, dd, J = 8.2, 1.6 Hz,
H-6), 6.77 (1H, d, J = 8.2 Hz, H-5), 6.26 (1H, d, J =
15.9 Hz, H-8), 3.75 (3H, s, 9-OCH3)。以上数据与文
献报道基本一致[8],故鉴定化合物 7 为咖啡酸甲酯。
化合物 8:淡黄色油状物(甲醇)。1H-NMR (400
MHz, CD3OD) δ: 6.70 (2H, d, J = 8.0 Hz, H-5, 5′),
6.69 (2H, d, J = 2.2 Hz, H-2, 2′), 6.58 (2H, dd, J = 8.0,
2.2 Hz, H-6, 6′), 3.71 (6H, s H-10, 10′), 3.39 (2H, m,
H-7, 7′), 3.29 (2H, m, H-8, 8′);13C-NMR (100 MHz,
CD3OD) δ: 174.8 (C-9, 9′), 146.4 (C-3, 3′), 145.5
(C-4, 4′), 134.2 (C-1, 1′), 119.2 (C-6, 6′), 116.4 (C-5,
5′), 114.9 (C-2, 2′), 52.6 (C-10, 10′), 45.9 (C-8, 8′)。以
上数据与文献报道基本一致[10],故鉴定化合物 8 为
3,4,3′,4′-tetrahydroxy-δ-truxinate。
4 体外神经保护活性测试
采用谷氨酸诱导神经母细胞瘤 SH-SY5Y 细胞
株损伤模型,以 MTT 法对化合物 1~8 进行神经保
护活性测定。取对数生长期的 SH-SY5Y 细胞,接
种于 96 孔培养板中,细胞密度为 1×105 个/mL,每
孔加入 100 μL,置于培养箱中培养 24 h。然后分别
给予化合物 1~8 使其终浓度为 5、10 和 15 μmol/L,
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 2 期 2015 年 1 月
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每个浓度 6 个复孔,置于培养箱中培养 4 h 后,再
给予 100 μmol/L 谷氨酸损伤培养 24 h。最后每孔再
加入 MTT(5 mg/mL)20 μL,培养箱中孵育 4 h。
弃去上清,每孔加入 150 μL DMSO 震荡 10 min,
在 490 nm 处测定吸光度(A)值。按照下列公式计
算神经保护率。
神经保护率=(A 给药-A 损伤)/(A 空白-A 损伤)
MTT 测试结果(表 2)表明化合物 1~8 在 5、
10 和 15 μmol/L 给药浓度下均表现不同程度的神经
保护活性且具有较好的剂量依赖性。其中化合物 1、
2、5 活性较好,在 10 μmol/L 给药浓度下神经保护
率分别为 33.41%、19.21%、22.27%;而在 15 μmol/L
给药浓度下神经保护率可分别达到 48.86%、
40.79%、39.31%。上述结论与本课题组前期发现牛
蒡根经乙醇提取后的醋酸乙酯萃取物对谷氨酸诱导
的神经损伤具有较好保护活性的结论相一致[2],因
此推测牛蒡根中神经保护活性物质可能与咖啡酸类
化合物及其类似物有关。
表 2 化合物 1~8 的神经保护活性测定结果
Table 2 Neuroprotective activity of compounds 1—8
神经保护率/%
化合物
5 μmol·L−1 10 μmol·L−1 15 μmol·L−1
1 28.41 33.41 48.86
2 7.89 19.21 40.79
3 6.05 10.29 12.89
4 9.73 16.32 30.00
5 12.64 22.27 39.31
6 7.14 13.65 21.33
7 5.14 12.56 14.78
8 8.35 20.73 33.96
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