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] 20080916
[通信作者] 蒋继宏,教授,Tel:(0516)83403515,Email: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,Email: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6890/5973NGCMS联用仪,日
本三洋公司SIFU332E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 SGC7901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01839g,得油率为 184%。挥发油低温保
存,备用。
1.3 气相色谱、质谱条件[4] HP5MS弹性石英毛
细管色谱柱(025mm×30m,025μm)。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10μL,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 SGC7901
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 pH72,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GCMS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GCMS分析
No.
tR
/min
化学成分 分子式
相对
含量/%
1 913 2甲基2丁基1,3二氧戊烷 2butyl2ethyl1,3dioxolane C9H18O2 3102
2 968 戊二酸二乙酯 glutaricaciddiethylester C9H16O4 3859
3 1029 丙二酸甲基二丁酯 propanedioicacidmethyldibutylester C12H22O4 1013
4 1054 2,3脱水d半乳聚糖2,3anhydrodgalactosan C6H8O4 0361
5 1088 环十二酮 cyclododecanone C12H22O 1203
6 1099 己二酸二乙酯 hexanedioicaciddiethylester C10H18O4 9132
7 1107 (4E)4十二烯6,8,10三炔3酮 (4E)4dodecene6,8,10triyn3one C12H10O 0635
8 1131 2(4,8二甲基3,7二烯环十烷基)2丙醇2(4,8dimethyl3,7cyclodecadien1yl)2propanol C15H26O 4209
9 1150 戊二酸二丁酯 glutaricaciddibutylester C13H24O4 4574
10 1213 4a,5二甲基4异丙基顺八氢1(2H)萘酮4isopropyl4a,5dimethyloctahydro1(2H)naphthalenone C15H26O 0268
11 1232 1甲基9,10二氢菲1methyl9,10dihydrophenanthrene C15H14 1122
12 1257 二氢反α古巴烯8醇 dihydrocisαcopaene8ol C15H26O 2464
13 1273 己二酸二异丁酯 hexanedioicaciddisobutylester C14H26O4 6075
14 1294 5,5二丁基壬烷5,5dibutylnonane C17H36 0802
15 1334 4(1苯乙基)苯酚4(1phenylethyl)phenol C14H14O 1438
16 1388 三环[4.3.1.1(3,8)]十一烷1羧酸 tricyclo[4.3.1.1(3,8)]undecane1carboxylicacid C12H18O2 0405
17 1395 3,5,24三甲基四十烷3,5,24trimethyltetracontane C43H88 1407
18 1401 白颤油烯醇(檀香脑)santalol C15H24O 2589
19 1406 2,6,10三甲基十二烷2,6,10trimethyldodecane C15H32 0976
20 1439 4a,8a二甲基4乙丙基1,3(2H,4H)六氢萘醌4Isopropyl4a,8adimethylhexahydro1,3(2H,4H) C15H24O2 0417
naphthalenedione
21 1452 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,4,5,6,7boctahydro1,1,3a, C15H24 0447
7tetramethyl1Hcyclopropa[a]naphthalene
22 1462 2乙基5乙基顺八氢1H茚2butyl5hexyloctahydro1Hindene C19H36 0382
23 1477 3,5二叔丁基4羟基2,4环己二烯1酮3,5ditertbutyl4hydroxy2,4cyclo1one C14H22O2 1743
24 1525 1(1,5二甲基己基)4(4甲基戊基)环己烷1(1,5dimethylhexyl)4(4methylpentyl)cyclohexane C20H40 0942
25 1534 (1S,15S)二环[13.1.0]十六烷2酮 (1S,15S)bicyclo[13.1.0]hexadecan2one C16H28O 0853
26 1572 邻苯二甲酸二丁酯 phthalicaciddibutylester C16H22O4 12563
27 1782 1,3双环己基2甲基丙烷1,3dicyclohexyl2methylpropane C16H30 1916
28 1874 1,1,4a,6四甲基8a乙基十四氢萘 decahydro8aethyl1,1,4a,6tetramethylnaphthalene C16H30 3250
29 1981 邻苯二甲酸十二酯 phthalicaciddidodecylester C32H54O4 3253
30 2112 正二十七烷 heptacosane C27H56 3965
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 4213%,8425%,9389%,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 -1484±352 -1128±163 -484±210 4926±601 8074±423
金黄色葡萄球菌 -1592±213 -321±096 1645±753 7386±735 7965±399
大肠杆菌 -691±125 233±389 763±245 7925±269 8371±753
红酵母菌 4213±632 5153±685 8425±462 8809±839 9389±512
2.3 挥发油的细胞毒活性 黄山栝楼籽挥发油
125mg·L-1对胃癌细胞株 SGC7901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 HL60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SGC7901
细胞增殖的抑制率
挥发油/mg·L-1 抑制率/%
625 5375±172
125 8736±337
25 9045±258
50 9655±706
100 9885±586
[参考文献]
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2001,34(01):25.
[责任编辑 王亚君]
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