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GC-MS analysis of volatile components from barks of Michelia macclurei and their inhibition on in vitro growth of HepG2 cells

醉香含笑树皮挥发性成分GC-MS分析及其对HepG2细胞体外生长抑制作用



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 11 期 2011 年 11 月

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醉香含笑树皮挥发性成分GC-MS分析及其对HepG2细胞体外生长抑制作用
宋晓凯 1*,陆春良 2,胡 堃 1,翁晓艳 1,金海洋 1,陈赛娟 1
1. 淮海工学院化工学院,江苏 连云港 222005
2. 扬州大学 测试中心,江苏 扬州 225009
摘 要:目的 分析醉香含笑树皮乙醇总提取物(EBMM)的挥发性成分,并考察其对人肝肿瘤 HepG2 细胞的体外生长抑
制作用。方法 水蒸气蒸馏法提取 EBMM 的挥发性成分,采用 GC-MS 分析,并用峰面积归一化法测定各成分相对质量分
数。采用 MTT 方法检测 75、100、200、300、400 μg/mL EBMM 对 HepG2 细胞体外生长抑制作用。结果 共检出 54 个色
谱峰,确定了其中 34 种化合物,占挥发性成分总量的 67.73%。EBMM 对 HepG2 细胞的抑制率呈浓度依赖关系。结论 EBMM
的挥发性成分以棕榈酸及其衍生物、各种烯、不饱和醇、不饱和酸、不饱和酮、不饱和酯类为主,EBMM 能明显抑制 HepG2
细胞的生长。
关键词:醉香含笑树皮;挥发性成分;GC-MS 分析;HepG2 细胞;生长抑制
中图分类号:R284.14 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)11 - 2213 - 03
GC-MS analysis of volatile components from barks of Michelia macclurei and
their inhibition on in vitro growth of HepG2 cells
SONG Xiao-kai1, LU Chun-liang2, HU Kun1, WENG Xiao-yan1, JIN Hai-yang1, CHEN Sai-juan1
1. College of Chemical Technology, Huaihai Institute of Technology, Lianyungang 222005, China
2. Analysis Center, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
Key words: barks of Michelia macclurei Dandy; volatile components; GC-MS analysis; HepG-2 cell; growth inhibition

醉香含笑 Michelia macclurei Dandy,又称火力
楠,是木兰科含笑属的常绿乔木。分布于我国福建、
广西、广东及贵州等省。其花可提炼芳香油,树皮、
根、叶可药用,有清热解毒之功效,种子可榨油,
作燃料用油[1-2]。目前,有关醉香含笑的化学成分及
生理活性研究,除黄儒珠等[3]关于醉香含笑叶挥发
油化学成分的报道外,尚未见其他报道。为系统研
究醉香含笑化学成分,探讨其药用物质基础,本实
验采用水蒸气蒸馏法提取醉香含笑树皮的乙醇总提
物(extract in the bark of Michelia macclurei Dandy,
EBMM)的挥发性成分,并采用 GC-MS 对其进行
成分分析。共鉴定出 34 种成分,用峰面积归一化法
分析测定质量分数,采用 MTT 法[4]测定 EBMM 对体
外人肝肿瘤细胞 HepG2 的生长抑制情况,为合理开
发醉香含笑植物资源的药用价值提供了科学依据。
1 仪器与材料
Trace DSQ II 气质联用仪,TR—5 MS 石英毛细
管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);甲醇(分析纯)。
醉香含笑于2009年6月采自浙江省金华市金西
花木场,经淮海工学院宋晓凯教授鉴定为木兰科含
笑属植物醉香含笑 Michelia macclurei Dandy。
2 方法
2.1 色谱条件
初始柱温 50 ℃,保持 2 min;以 5 ℃/min 升
至 280 ℃,保持 15 min。进样量 1.0 μL,进样口温
度 250 ℃,接口温度 280 ℃。载气 He(质量分数>
99.99%),体积流量 1.0 mL/min,分流比 20∶1。
2.2 质谱条件
EI 离子源,电子能量 70 eV,电子倍增器电压
1 140 V,质量数范围 50~500 amu。
2.3 挥发性成分提取
取醉香含笑树皮 1.5 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,进行水蒸气

收稿日期:2011-01-08
基金项目:国家自然科学基金资助项目(20872110)
*通讯作者 宋晓凯 Tel: 13338983657 E-mail: sxk581214@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 11 期 2011 年 11 月

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蒸馏,得到2.33 g淡黄色油状液体,提取率为0.16%。
2.4 EBMM 细胞毒活性测试
人肝肿瘤细胞 HepG2 培养于 RPMI 1640 培养
基(含有 10% L-谷氨酰胺的胎牛血清,100 U/mL
青霉素,100 U/mL 链霉素)中。细胞清洗后重新悬
浮于上述介质中,浓度为 5×104个/mL;96 孔板中
每孔加入 100 μL 细胞悬液(每孔 5×103个细胞);
5% CO2、37 ℃条件下培养 24 h。设立各 EBMM 浓
度组(75、100、200、300、400 μg/mL)、阴性对照
组,完全培养基稀释 EBMM 至所需浓度,每孔加
入 100 μL 相应的含药培养基。分别将含有 EBMM
的 20 μL 乙醇-水(1∶9)溶液加入平板中。阴性对照
组中加入 20 μL 的乙醇-水(1∶9)溶液。细胞再培
养 72 h 后,采用改良的 MTT 法[4]测定细胞的生
长情况。计算各浓度 EBMM 对 HepG2 细胞的生
长抑制率。
3 结果与讨论
3.1 EBMM 挥发性成分的 GC-MS 分析结果
按照上述色谱条件进行分析,得到醉香含笑树
皮挥发性成分的总离子流图(图 1)。可知,在所用的
GC 条件下共分离 54 个色谱峰,通过对总离子流图
进行质谱扫描并在 NIST 02 谱库中检索,对基峰、

0 10 20 30 40
t / min
图 1 醉香含笑地上部位的挥发性成分总离子流色谱图
Fig. 1 Total ions current chromatogram of volatile com-
ponents from aerial parts of M. macclurei
质荷比、相对丰度等方面进行比较,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
34 个化合物(表 1),其量占挥发油总量的 67.73%。
由表 1 可知,质量分数较高的是 N, N′-二苯甲酰基-
庚二胺(9.55%)、全反式鲨烯(5.81%)、棕榈酸
(5.62%)、亚油酸乙酯(5.25%)、Z-5-甲基-6-二十
一烯-11-酮(4.54%)等。棕榈酸及其一系列衍生物
占 16.83%,其他各种烯、烯醇、烯酸、烯酮、烯酯
类占 22.9%。
3.2 EBMM 对 HepG2 细胞生长抑制作用
由表 2 可见,EBMM 在一定质量浓度范围内对
HepG2 细胞的体外生长抑制率呈质量浓度依赖关
表 1 醉香含笑树皮的挥发性化学成分
Table 1 Volatile components in barks of M. macclurei
t / 质量分数/ t / 质量分数/编号 名称
min %
编号 名称
min %
1 N, N′-二苯甲酰基-庚二胺 10.24 9.55 18 全反式-鲨烯 26.67 5.81
2 棕榈油酸十六烷基酯 13.48 0.66 19 4, 6-二烯胆甾-3-醇 27.51 0.92
3 叔-十六烷硫醇 13.77 0.34 20 1, 54-二溴-五十四烷 28.44 0.37
4 17-三十五碳烯 15.84 0.71 21 9-甲基-Z-10-十四烯-1-醇-乙酸酯 28.59 0.67
5 细辛脑 16.50 1.05 22 14-二十七酮 28.81 1.09
6 肉豆蔻酸 17.70 2.41 23 9-十六烯酸十八酯 29.38 0.97
7 邻苯二甲酸二丁酯 18.50 1.82 24 1, 1′-(2-十三烷基-1, 3-丙二基)-二环己烷 29.58 1.49
8 十五烷酸 18.74 0.79 25 棕榈酸乙烯基酯 29.83 0.98
9 N-十五烷腈 19.14 0.51 26 1, 1′-十二烷基-二-4-甲基-二环己烷 30.45 0.79
10 11-十六烯酸 19.60 2.78 27 Z-5-甲基-6-二十一烯-11-酮 30.75 4.54
11 棕榈酸 19.79 5.62 28 双十五基酮 31.04 2.91
12 棕榈酸乙酯 19.94 3.08 29 3-乙基-5-(2′-乙基丁基)-十八烷 32.48 0.43
13 亚油酸乙酯 21.55 5.25 30 E, E, Z-1, 3, 12-十九碳三烯-5, 14-二醇 33.42 0.72
14 亚麻酸乙酯 21.62 1.45 31 18-三十五烷基酮 34.24 1.20
15 异香橙烯氧化物 23.24 1.12 32 棕榈酸十八烷醇酯 35.78 0.71
16 己二酸二-(2-乙基己基)酯 23.49 3.79 33 2-顺-9-十八烯基-氧代乙醇 38.92 0.76
17 双-(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯 24.73 2.09 34 棕榈酸环己基酯 41.17 0.35

中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 11 期 2011 年 11 月

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表 2 EBMM 对 HepG2 细胞的体外生长抑制率
Table 2 Inhibitiory rates of EBMM on growth
of HepG2 cell lines in vitro
组别 ρ/(μg·mL−1) A 值 抑制率/%
400 0.214±0.010** 69.31
300 0.288±0.035** 58.71
200 0.346±0.024** 50.49
100 0.613±0.043** 12.21
EBMMD
75 0.673±0.029 3.52
空白对照 — 0.698±0.026 0.00
与对照组比较:**P<0.01
**P < 0.01vs control group
系。与阴性对照组比较,100~400 μg/mL EBMM 对
HepG2 细胞的体外生长均产生明显抑制作用。在倒
置显微镜下可见,阴性对照组 HepG2 细胞多且饱
满,呈圆形,透光性好,结构清晰,说明增殖能力
强。而当 EBMM 质量浓度为 75 μg/mL 时,HepG2
细胞的形态既已发生损伤性变化,细胞结构模糊,
许多细胞胞膜破裂、萎缩并发生崩解,形成碎片。
实验结果表明,在质量浓度 75 μg/mL 下,BEMM 明
显抑制 HepG2 细胞的生长。
EBMM 的挥发性成分以棕榈酸及其衍生物、其
他各种烯、不饱和醇、不饱和酸、不饱和酮、不饱
和酯类为主。采用 MTT 方法检测 75、100、200、300、
400 μg/mL EBMM 对 HepG2 细胞体外生长抑制作
用。EBMM 能明显抑制 HepG2 细胞的生长,且呈质
量浓度依赖关系。醉香含笑树皮乙醇总提物抑制
HepG2 细胞生长的作用机制正在研究中。本实验为
进一步合理开发醉香含笑植物资源的药用价值提供
了科学依据。
参考文献
[1] 钟永红. 火力楠的栽培技术 [J]. 广西林业, 2005, 4:
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