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黄山栝楼挥发油的成分分析及其生物活性的初步研究


黄山栝楼Trichosanthes rosthornii Harms var. huangshanensis S. K. Chen属葫芦科多年生草质藤本,产于黄山、歙县(清凉峰),生于海拔600~800 m的山坡灌丛和乱石堆中,是安徽特有的药用植物[1]。其根有清热解毒、生津和止渴的功效,根中的天花粉蛋白有抗病毒、抗肿瘤的作用[2];其果实、果皮和种子有宽胸散结、清热化痰、润肺止咳等功效;其籽粒营养丰富,经过炒制加工,清香可口。因此,它是重要的野生药用植物与天然保健食用植物。目前,有关栝楼属植物挥发油化学成分方面的研究有一些报道,但在抑菌作用及其抗肿瘤活性方面的研究尚未见报道。笔者首次分离和鉴定了黄山栝楼籽挥发油化学成分及相对含量,并在此基础上,探讨了该挥发油的抑菌作用及其细胞毒活性,为以后进一步开发利用此植物资源提供科学依据。


全 文 :黄山栝楼挥发油的成分分析及其生物活性的初步研究
徐礼英1,张小平2,蒋继宏3
(1.芜湖职业技术学院 园林园艺系,安徽 芜湖 241000;
2.安徽师范大学 生命科学学院,安徽 芜湖 241000;
3.徐州师范大学 江苏省药用植物生物技术重点实验室,江苏 徐州 221116)
[收稿日期] 20080916
[通信作者] 蒋继宏,教授,Tel:(0516)83403515,Email:jh669@
126.com
[作者简介] 徐礼英,芜湖职业技术学院讲师,主要从事植物生长
与环境、野生植物资源开发利用等方面的研究。Tel:(0553)
5777154,Email:wh_xuly@sina.com
  黄山栝楼 TrichosanthesrosthorniHarmsvar.
huangshanensisS.K.Chen属葫芦科多年生草质藤
本,产于黄山、歙县(清凉峰),生于海拔600~800m
的山坡灌丛和乱石堆中,是安徽特有的药用植
物[1]。其根有清热解毒、生津和止渴的功效,根中
的天花粉蛋白有抗病毒、抗肿瘤的作用[2];其果实、
果皮和种子有宽胸散结、清热化痰、润肺止咳等功
效;其籽粒营养丰富,经过炒制加工,清香可口。因
此,它是重要的野生药用植物与天然保健食用植物。
目前,有关栝楼属植物挥发油化学成分方面的
研究有一些报道,但在抑菌作用及其抗肿瘤活性方
面的研究尚未见报道。笔者首次分离和鉴定了黄山
栝楼籽挥发油化学成分及相对含量,并在此基础上,
探讨了该挥发油的抑菌作用及其细胞毒活性,为以
后进一步开发利用此植物资源提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 仪器和试药
美国安捷伦公司6890/5973NGCMS联用仪,日
本三洋公司SIFU332E恒温震荡器,酶标仪,挥发油
提取器。无水硫酸钠、乙醚,所用试剂均为分析纯。
金黄色葡萄球菌 Staphylococcusaureus,大肠杆
菌Escherichiacoli,红酵母Rhodotorulasp.,枯草杆菌
Bacilussubtilis均由江苏省药用植物生物技术重点
实验室提供。胃癌细胞株 SGC7901由江苏省药用
植物生物技术重点实验室提供。
黄山栝楼采自安徽黄山,并经安徽师范大学张小
平教授鉴定为T.rosthornivar.huangshanensis的籽。
1.2 挥发油的制备 水蒸气蒸馏法[3]:称取干燥、
粉碎的黄山栝楼籽10g,用水蒸气常压蒸馏8h,馏
出液用乙醚萃取3次,旋转蒸发仪常压浓缩后合并,
无水硫酸钠干燥,得到具有特殊香味、淡黄色透明挥
发油01839g,得油率为 184%。挥发油低温保
存,备用。
1.3 气相色谱、质谱条件[4] HP5MS弹性石英毛
细管色谱柱(025mm×30m,025μm)。载气为
高纯氦气,流量60mL·min-1;气化室温度280℃;
柱程序升温从70℃开始,保持2min,然后以10℃
·min-1的速度升至255℃并保持25min,再以10
℃·min-1的速度升至270℃并保持5min。
电子轰击(EI)离子源,电离电压为70eV,离子
源温度为230℃;相对分子质量扫描范围 m/z30~
550;进样量10μL,分流比50∶1,扫瞄周期1s。
峰面积归一化法计算挥发油中各成分的相对含
量,相应的质谱图经计算机检索并结合文献资料[5]
进行成分鉴定。
1.4 抗菌活性测定 挥发油稀释液的配制:挥发油
用DMF稀释,采用二倍倍比浓度稀释法,使其系列
质量浓度为80,40,20,10,5g·L-1。
菌液的配制[6]:将供试菌株分别接种到牛肉膏
蛋白胨培养基斜面上进行活化,37℃培养24h后移
入液体NB培养基中。于37℃,250r·min-1震荡
培养12h后,将菌液梯度稀释成适宜浓度的菌悬液
(细胞密度106个/mL),备用。
采用肉汤稀释法[7],在5mL培养小瓶中加入3
mL培养基(抑制红酵母实验用 PD培养基,其余均
用肉汤NB培养基),灭菌后在超净工作台上分别取
上述系列梯度挥发油稀释液30μL加入到培养瓶
中,再加入30μL菌液,使培养瓶中挥发油的系列浓
度为800,400,200,100,50mg·L-1。将各培养瓶
置于恒温振动器进行培养,37℃(红酵母28℃),
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120r·min-1,并以加菌液不加挥发油做对照。培
养48h后在酶标仪660nm下测吸光度 A值。设3
个重复,结果取平均值。根据测得的吸光度值按下
式计算抑制率:
抑制率=(1-A实验组/A对照组)×100%
1.5 细胞毒活性测定[8] 胃癌细胞株 SGC7901
细胞培养用 RPMI1640培养基,含100U·mL-1青
霉素和100U·mL-1链霉素及10%已灭活的胎牛
血清,用1mol·L-1HCl溶液调定 pH72,在5%
CO2,37℃培养箱中培养,实验用细胞均处于对数生
长期。
细胞以8×104个/孔接种于96孔培养板中,在
5%CO2、37℃培养箱中培养 24h,加入 100mg·
L-1挥发油,继续培养48h,弃去溶液,用200μL基
本培养基洗1次,每孔加入50μL37℃的MTT(2g
·L-1)预热4h,弃去培养基,用 PBS洗1次,每孔
加200μLDMSO,加入不含细胞的培养基的孔做空
白值,加细胞液不加药的孔做对照值,在平板摇床上
摇动30min,在酶标仪490nm下读板。设 3个重
复,结果取平均值。
2 结果与分析
2.1 挥发油成分及相对含量 对黄山栝楼籽
挥发油GCMS分析,得总离子色谱图,化学成分分
析结果见表1。
表1 黄山栝楼籽挥发油GCMS分析
No.
tR
/min
化学成分 分子式
相对
含量/%
1 913 2甲基2丁基1,3二氧戊烷 2butyl2ethyl1,3dioxolane C9H18O2 3102
2 968 戊二酸二乙酯 glutaricaciddiethylester C9H16O4 3859
3 1029 丙二酸甲基二丁酯 propanedioicacidmethyldibutylester C12H22O4 1013
4 1054 2,3脱水d半乳聚糖2,3anhydrodgalactosan C6H8O4 0361
5 1088 环十二酮 cyclododecanone C12H22O 1203
6 1099 己二酸二乙酯 hexanedioicaciddiethylester C10H18O4 9132
7 1107 (4E)4十二烯6,8,10三炔3酮 (4E)4dodecene6,8,10triyn3one C12H10O 0635
8 1131 2(4,8二甲基3,7二烯环十烷基)2丙醇2(4,8dimethyl3,7cyclodecadien1yl)2propanol C15H26O 4209
9 1150 戊二酸二丁酯 glutaricaciddibutylester C13H24O4 4574
10 1213 4a,5二甲基4异丙基顺八氢1(2H)萘酮4isopropyl4a,5dimethyloctahydro1(2H)naphthalenone C15H26O 0268
11 1232 1甲基9,10二氢菲1methyl9,10dihydrophenanthrene C15H14 1122
12 1257 二氢反α古巴烯8醇 dihydrocisαcopaene8ol C15H26O 2464
13 1273 己二酸二异丁酯 hexanedioicaciddisobutylester C14H26O4 6075
14 1294 5,5二丁基壬烷5,5dibutylnonane C17H36 0802
15 1334 4(1苯乙基)苯酚4(1phenylethyl)phenol C14H14O 1438
16 1388 三环[4.3.1.1(3,8)]十一烷1羧酸 tricyclo[4.3.1.1(3,8)]undecane1carboxylicacid C12H18O2 0405
17 1395 3,5,24三甲基四十烷3,5,24trimethyltetracontane C43H88 1407
18 1401 白颤油烯醇(檀香脑)santalol C15H24O 2589
19 1406 2,6,10三甲基十二烷2,6,10trimethyldodecane C15H32 0976
20 1439  4a,8a二甲基4乙丙基1,3(2H,4H)六氢萘醌4Isopropyl4a,8adimethylhexahydro1,3(2H,4H) C15H24O2 0417
    naphthalenedione    
21 1452  1,1,3a,7四甲基1a,2,3,3a,4,5,6,7b顺八氢1H环丙[a]萘1a,2,3,3a,4,5,6,7boctahydro1,1,3a, C15H24 0447
    7tetramethyl1Hcyclopropa[a]naphthalene    
22 1462 2乙基5乙基顺八氢1H茚2butyl5hexyloctahydro1Hindene C19H36 0382
23 1477 3,5二叔丁基4羟基2,4环己二烯1酮3,5ditertbutyl4hydroxy2,4cyclo1one C14H22O2 1743
24 1525 1(1,5二甲基己基)4(4甲基戊基)环己烷1(1,5dimethylhexyl)4(4methylpentyl)cyclohexane C20H40 0942
25 1534 (1S,15S)二环[13.1.0]十六烷2酮 (1S,15S)bicyclo[13.1.0]hexadecan2one C16H28O 0853
26 1572 邻苯二甲酸二丁酯 phthalicaciddibutylester C16H22O4 12563
27 1782 1,3双环己基2甲基丙烷1,3dicyclohexyl2methylpropane C16H30 1916
28 1874 1,1,4a,6四甲基8a乙基十四氢萘 decahydro8aethyl1,1,4a,6tetramethylnaphthalene C16H30 3250
29 1981 邻苯二甲酸十二酯 phthalicaciddidodecylester C32H54O4 3253
30 2112 正二十七烷 heptacosane C27H56 3965
2.2 挥发油的抑菌活性 黄山栝楼籽对红酵母生 长抑制作用较强,在50,200,800mg·L-1时的抑制
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率分别达 4213%,8425%,9389%,当小于 200
mg·L-1时对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆菌
生长几乎无抑制作用,甚至促进细菌生长;大于400
mg·L-1有明显抑制作用,见表2。
表2 黄山栝楼籽挥发油的抑菌活性
菌株
抑制率/%
50mg·L-1 100mg·L-1-1 200mg·L-1 400mg·L-1 800mg·L-1
枯草杆菌    -1484±352 -1128±163 -484±210 4926±601 8074±423
金黄色葡萄球菌 -1592±213 -321±096 1645±753 7386±735 7965±399
大肠杆菌    -691±125 233±389 763±245 7925±269 8371±753
红酵母菌    4213±632 5153±685 8425±462 8809±839 9389±512
2.3 挥发油的细胞毒活性 黄山栝楼籽挥发油
125mg·L-1对胃癌细胞株 SGC7901细胞生长有
显著的细胞毒活性,见表3。其细胞毒活性可能与
挥发油中的邻苯二甲酸二丁酯有关,有报道指出邻
苯二甲酸二丁酯在体外对肺巨细胞癌细胞 PG和人
早幼粒白血病细胞 HL60的增殖有明显的抑制作
用[9]。
表3 黄山栝楼籽挥发油对胃癌细胞株SGC7901
细胞增殖的抑制率
挥发油/mg·L-1 抑制率/%
625 5375±172
125 8736±337
25 9045±258
50 9655±706
100 9885±586
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[责任编辑 王亚君]
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