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Studies on chemical constituents in fruit of Alpinia oxyphylla

益智仁化学成分的研究


目的:研究益智仁Alpinia oxyphylla的化学成分。方法:采用硅胶和HPLC等色谱手段进行化学成分的分离纯化,根据波谱数据结合理化性质鉴定化合物结构;用SRB法对化合物进行肿瘤细胞毒活性试验。结果:从益智仁的70%丙酮-水提取物中分得8个化合物,鉴定其结构分别为(9E)-humulene-2,3;6,7-diepoxide(1),3(12),7(13),9(E)-humulatriene-2,6-diol(2),(-)-oplopanone(3),yakuchinone A(4),yakuchinone B(5),杨芽黄素(6),异香草醛(7),(2E,4E)-6-羟基-2,6-二甲基-2,4-庚二烯醛(8);用肿瘤细胞株A549,HT-29和SGC-7901测定了化合物1,3~5的细胞毒活性。结论:化合物1~3,7,8为首次从该属植物中分离得到;化合物1,3~5 10 mg·L-1对肿瘤细胞株A549,HT-29和SGC-7901未显示出细胞毒活性。

Objective: To study the chemical constituents in fruit of Alpinia oxyphylla and their cytotoxicities on cancer cell lines.  Method: Compounds were isolated and purified by various column chromatographic methods. Their structures were determined by physico-chemical properties and spectral analyses. Compound cytotoxicity was assessed by the sulforhodamine B (SRB) assay.  Result: Eight compounds were obtained from Me2CO-H2O (70%) extract of the fruit of A. oxyphylla and their structures were identified as: (9E)-humulene-2, 3; 6, 7-diepoxide (1), 3(12), 7(13), 9(E)-humulatriene-2, 6-diol (2), (-)-oplopanone (3), yakuchinone A (4), yakuchinone B (5), tectochrysin (6), isovanillin (7), (2E, 4E)-6-hydroxy-2, 6-dimethylhepta-2, 4-dienal (8), and the cytotoxicities of compounds 1, 3-5 on cancer cell lines, A549, HT-29 and SGC-7901, were also investigated.  Conclusion: Compounds 1-3, 7, 8 were isolated for the first time from this genus and compounds 1, 3-5 exhibited no cytotoxicity against three cancer cell lines at a concentration of 10 mg·L-1.


全 文 :益智仁化学成分的研究
徐俊驹1,2,谭宁华1,曾广智1,韩洪金1,黄火强1,2,嵇长久1,2,
朱梅菊1,张玉梅1
(1.中国科学院 昆明植物研究所 植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室,云南 昆明 650204;
2.中国科学院 研究生院,北京 100049)
[摘要] 目的:研究益智仁Alpiniaoxyphyla的化学成分。方法:采用硅胶和 HPLC等色谱手段进行化学成分的分离纯
化,根据波谱数据结合理化性质鉴定化合物结构;用SRB法对化合物进行肿瘤细胞毒活性试验。结果:从益智仁的70%丙酮
水提取物中分得8个化合物,鉴定其结构分别为(9E)humulene2,3;6,7diepoxide(1),3(12),7(13),9(E)humulatriene2,6
diol(2),(-)oplopanone(3),yakuchinoneA(4),yakuchinoneB(5),杨芽黄素(6),异香草醛(7),(2E,4E)6羟基2,6二甲基
2,4庚二烯醛(8);用肿瘤细胞株A549,HT29和SGC7901测定了化合物1,3~5的细胞毒活性。结论:化合物1~3,7,8为首
次从该属植物中分离得到;化合物1,3~510mg·L-1对肿瘤细胞株A549,HT29和SGC7901未显示出细胞毒活性。
[关键词] 姜科;益智仁;化学成分
[收稿日期] 20081116
[基金项目] 国家杰出青年科学基金项目(30725048);国家重点基
础研究发展计划(973)项目
[通信作者] 谭宁华,Tel/Fax:(0871)5223800,Email:nhtan@
mail.kib.ac.cn
[作者简介] 徐俊驹,博士研究生,从事天然活性成分研究,Email:
junjuxu007@126.com
  药用植物益智 AlpiniaoxyphylaMiq.是姜科
Zingibereae山姜属Alpinia植物,其果实(益智仁)具
有温脾止泻、摄唾、暖胃固精、缩尿等多种功效[13]。
目前从该种植物中分得二苯基庚烷类、半日花烷型
二萜、倍半萜类(含少量降倍半萜)、黄酮类等成分,
其中的倍半萜类成分多具有抑制巨噬细胞中 NO产
生的活性[45]。为了进一步挖掘该药用植物中的活
性成分,本研究结合肿瘤细胞模型对益智仁的醋酸
乙酯部分进行了化学成分研究,从中分得8个化合
物,其中化合物1~3,7,8为首次从该属植物中分离
得到,化合物1,3~5按文献[6]报道的方法进行细
胞毒活性实验,在 10mg·L-1时,对肿瘤细胞株
A549,HT29和SGC7901均未显示出细胞毒活性。
1 仪器、试剂与药材
X4数字显示显微熔点测定仪(温度计未校
正),HoribaSEPA300旋光仪,VGAutospec3000型
质谱仪,BrukerAM400和 DRX500核磁共振仪
(TMS为内标)。薄层色谱和柱色谱硅胶均为青岛
美高化工厂生产,Agilent1100HPLC半制备柱
(YMCPack,ODSA),反相色谱柱,MCI色谱柱
(CHP20P),所用试剂为色谱纯和分析纯。
益智仁购自云南省昆明市药材市场,由中国科
学院昆明植物研究所谭宁华研究员鉴定为 A.
oxyphyla的果实。
2 提取分离
干燥益智仁15kg,粉碎后用70%的丙酮水室
温提取5次,减压蒸馏得浸膏1kg;将浸膏溶于蒸馏
水中,分别用石油醚、醋酸乙酯、正丁醇萃取,回收溶
剂,得醋酸乙酯部分480g;用石油醚丙酮(9∶1~1∶
1)对醋酸乙酯部分进行硅胶柱色谱分离,梯度洗
脱,分得10个部分(F1~F10);用石油醚氯仿丙酮
(3∶1∶01)对F1(16g)进行硅胶柱色谱,并用甲醇
水(6∶4,7∶3)进行反相色谱柱色谱,得到化合物1(9
mg),2(9mg),6(300mg);F2部分经硅胶柱色谱分
离,用三氯甲烷醋酸乙酯(100∶1~50∶1)进行梯度
洗脱分成3部分,第2部分经 MCI色谱及硅胶柱色
谱,石油醚醋酸乙酯(20∶1)洗脱,得到 4(1g),5
(14mg);F4经硅胶柱色谱分离,三氯甲烷醋酸乙酯
(100∶1~9∶1)洗脱分成5个部分,其中第3部分经
反相柱色谱分离,甲醇水(3∶7~6∶4)洗脱,再经
HPLC[乙腈水(2∶8)]分离、硅胶柱色谱[石油醚醋
酸乙酯(9∶1,3∶1)]分离,得到化合物3(45mg),7
(5mg),8(40mg)。
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3 结构鉴定
化合物1 无色针状晶体(丙酮),mp104~106
℃,[α]257D -385°(c013,MeOH);
1HNMR
(CDCl3,400MHz)δ:550(1H,m,H9),532(1H,
d,J=156Hz,H10),274(1H,dd,J=48,101
Hz,H6β),265(1H,dd,J=49,121Hz,H8a),
248(1H,brd,J=96Hz,H2α),216(2H,m,H
4a,5a),165(2H,m,H1a,8b),140(1H,m,H
1b),139(1H,m,H5b),131(6H,s,H312,13),
120,109(each3H,s,H314,15),109(1H,m,H
4α)。13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:1429(C10),
1226(C9),646(C2),633(C7),603(C6),
601(C3),433(C8),383(C1),356(C11),
348(C4),307(C14),252(C5),233(C15),
165(C13),164(C12)。以上数据通过 HSQC和
HMBC谱得到归属,与文献[79]对照,该化合物确
定为(9E)humulene2,3;6,7diepoxide。其旋光值
为[α]257D -385°,说明该物质是由一对镜像异构体
([α]D+743°,-835°)
[79]组成。
化合物 2 无色针状晶体(丙酮),mp168~
171°C,[α]249D 426°(c024,MeOH),FAB
+MSm/z
(%)237[M+H]+(10),219(81),201(100);1H
NMR(pyridined5,400MHz)δ:556(1H,d,J=163
Hz,H10),554(1H,m,H12a),542(1H,m,H9),
527(1H,brs,H13a),502(2H,brs,H12b,13b),
437(1H,m,H6β),433(1H,brs,H2α),322
(1H,m,H8a),278(1H,m,H8b),225(2H,m,
H24),213(1H,m,H5a),198(1H,m,H1a),
191(1H,m,H5b),188(1H,m,H1b),123,103
(each3H,s,H314,15)。
1HNMR(CD3OD,500
MHz)δ:541(1H,d,J=160Hz,H10),533(1H,
m,H9),510(1H,brs,H12a),507(1H,brs,H
13a),494(1H,brs,H13b),483(1H,brs,H
12b),398(1H,dd,J=52,82Hz,H6β),390
(1H,brd,J=47Hz,H2α),289(1H,dd,J=70,
138Hz,H8a),267(1H,dd,J=58,139Hz,H
8b),201(2H,m,H24),179(2H,m,H1a,5a),
151(1H,m,H5b),145(1H,dd,J=24,142Hz,
H1b),111,100(each3H,s,H314,15)。
13CNMR
(pyridined5,100MHz)δ:1550(C3),1512(C7),
1419(C10),1253(C9),1142(C13),1084(C
12),755(C6),682(C2),525(C1),359(C
11),348(C5),348(C8),314(C4),308(C
14),243(C15)。以上数据通过 HSQC和 HMBC
谱归属,与文献[911]对照,确定为3(12),7(13),9
(E)humulatriene2,6diol。其旋光值为[α]249D -
426°,说明该物质是由一对镜像异构体([α]D+
205°,-264°)[911]组成。
化合物 3 无色油状物,[α]261D -789°(c
085,CHCl3),FAB
+MSm/z(%)239[M+H]+
(35),221(100),203(25),177(16);1HNMR
(CDCl3,400MHz)δ:258(1H,m,H3α),213(3H,
s,H315),188(1H,m,H2b),176(1H,m,H1a),
176(1H,m,H5β),172(1H,m,H8b),152(1H,
m,H7a),150(1H,m,H2a),148(1H,m,H
10α),144(1H,m,H11),144(1H,m,H1b),142
(1H,m,H8a),120(3H,s,H314β),113(1H,m,
H7b),103(1H,m,H6α),083(3H,d,J=68
Hz,H313),062(3H,d,J=68Hz,H312)。
13C
NMR(CDCl3,100MHz)δ:2116(C4),728(C9),
568(C10),556(C3),492(C6),466(C5),
418(C8),294(C15),294(C11),285(C2),
252(C1),228(C7),218(C13),201(C14),
155(C12)。以上数据通过 HSQC,COSY,HMBC,
NOESY谱得到归属,与文献[1213]对照,确定为
(-)oplopanone。
化合物 4 黄色油状物,EIMSm/z(%)312
[M]+(72),194(4),179(42),161(12),151(31),
137(100),119(21),91(60),77(10);1HNMR
(CDCl3,400MHz)δ:717~731(5H,m),685
(1H,d,J=79Hz,H5′),669(2H,m,H2′,6′),
560(1H,brs,4′OH),387(3H,s),284(2H,m),
270(2H,m),262(2H,m),241(2H,m),162
(4H,m)。13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:2103(C
3),1464(C3′),1438(C4′),1421(C1″),1330
(C1′),1283(C2″,6″),1282(C3″,5″),1257(C
4″),1207(C6′),1143(C5′),1110(C2′),559
(OCH3),446(C2),428(C4),295(C1),233
(C5),309(C6),357(C7)。以上数据与文献
[1415]对照,确定为yakuchinoneA。
化合物 5 黄色油状物,EIMSm/z(%)310
[M]+(45),205(18),191(19),177(100),161
(21),150(52),145(69),137(81),117(34),91
(43);1HNMR(CDCl3,400MHz)δ:747(1H,d,J=
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161Hz,H1),692729(8H,m),659(1H,d,J=
161Hz,H2),393(3H,s),266(4H,m),172
(4H,m)。13CNMR(CDCl3,100MHz)δ:2004(C
3),1481(C4′),1468(C3′),1427(C1),1422
(C1″),1284(C3″,5″),1283(C2″,6″),1270(C
1′),1257(C4″),1240(C2),1234(C6′),1148
(C5′),1094(C2′),559(OCH3),404(C4),
357(C7),311(C6),241(C5)。以上数据与文
献[1415]对照,确定为yakuchinoneB。
化合物6 黄色无定型粉末(丙酮),mp165~
167℃ ,EIMSm/z(%)268[M]+(100),239(51),
225(22),210(4),166(7),138(13),123(8),120
(10),110(7),108(5),105(5),102(6),95(14),77
(7),69(7);1HNMR(DMSOd6,400MHz)δ:1278
(1H,brs,5OH),809(2H,d,J=78Hz,H2′,
6′),756764(3H,m,H3′,4′,5′),703(1H,s,H
3),681(1H,brs,H8),639(1H,brs,H6),386
(3H,s,7OCH3)。
13CNMR(DMSOd6,100MHz)δ:
1821(C4),1654(C7),1635(C2),1612(C
5),1574(C1a),1322(C4′),1306(C1′),1292
(C3′,5′),1265(C2′,6′),1054(C3),1050(C
4a),982(C6),928(C8),561(7OCH3)。C5
羟基质子的化学位移值明显向低场移动,说明该质
子受到 C4位羰基的去屏蔽作用,以上数据与文献
[16]对照,确定为杨芽黄素。
化合物 7 无色油状物,EIMSm/z(%)152
[M]+(96),137(10),134(10),123(16),109(16),
91(11),81(22);1HNMR(CDCl3,500MHz)δ:981
(s,1CHO),741(1H,brd,J=85Hz,H6),741
(1H,brs,H2),703(1H,d,J=85Hz,H5),395
(3H,s,4OMe)。13CNMR(CDCl3,125MHz)δ:1909
(CHO),1517(C4),1472(C3),1299(C1),
1275(C6),1144(C5),1088(C2),561(4
OMe)。以上数据与文献[17]对照,确定为异香草醛。
化合物 8 无色油状物,EIMSm/z(%)154
[M]+(10),139(22),137(40),127(32),111
(100),109(92),95(65);1HNMR(CDCl3,400
MHz)δ:937(1H,brs,H1),681(1H,brd,J=
112Hz,H3),668(1H,brdd,J=149,113Hz,
H4),628(1H,brd,J=150Hz,H5),179(3H,
s,2Me),134(6H,s,62×Me)。13CNMR(CDCl3,
100MHz)δ:1953(C1),1513(C3),1488(C5),
1375(C2),1216(C4),710(C6),296(6
Me2),94(2Me)。以上数据与文献[18]对照,确
定为(2E,4E)6羟基2,6二甲基2,4庚二烯醛。
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StudiesonchemicalconstituentsinfruitofAlpiniaoxyphyla
XUJunju1,2,TANNinghua1,ZENGGuangzhi1,HANHongjin1,HUANGHuoqiang1,2,JIChangjiu1,2,
ZHUMeiju1,ZHANGYumei1
(1.StateKeyLaboratoryofPhytochemistryandPlantResourcesinWestChina,KunmingInstituteof
Botany,ChineseAcademyofSciences,Kunming650204,China;
2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)
[Abstract] Objective:TostudythechemicalconstituentsinfruitofAlpiniaoxyphylaandtheircytotoxicitiesoncancercel
lines.Method:Compoundswereisolatedandpurifiedbyvariouscolumnchromatographicmethods.Theirstructuresweredetermined
byphysicochemicalpropertiesandspectralanalyses.CompoundcytotoxicitywasassessedbythesulforhodamineB(SRB)assay.Re
sult:EightcompoundswereobtainedfromMe2COH2O(70%)extractofthefruitofA.oxyphylaandtheirstructureswereidentified
as:(9E)humulene2,3;6,7diepoxide(1),3(12),7(13),9(E)humulatriene2,6diol(2),(-)oplopanone(3),yakuch
inoneA(4),yakuchinoneB(5),tectochrysin(6),isovanilin(7),(2E,4E)6hydroxy2,6dimethylhepta2,4dienal(8),
andthecytotoxicitiesofcompounds1,35oncancercellines,A549,HT29andSGC7901,werealsoinvestigated.Conclusion:
Compounds13,7,8wereisolatedforthefirsttimefromthisgenusandcompounds1,35exhibitednocytotoxicityagainstthreecanc
ercellinesataconcentrationof10mg·L-1.
[Keywords] Zingibereae;Alpiniaoxyphyla;chemicalconstituents
[责任编辑 王亚君]
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第34卷第8期
2009年4月
                             
Vol.34,Issue 8
 April,2009