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Studies on chemical constituents of hairy root of Cassia obtusifolia

决明毛状根化学成分研究



全 文 :(13):1107
[19] GorshkovBA,KapustinaII,KichaAA,etalStimulatoryefects
ofstarfishsapogenins(AsteriasamurensisandLethasteriasnanimensis
chelifera)onmoluscanheart(Spisulasachalinensis)CompBiochem
Physiol,1998,120C:235
Isolationandstructuralelucidationofabioactivesaponinfromtubersof
Bolbostemmapaniculatum
TANGHaifeng1,ZHANGShuyu2,YIYanghua2,WENAidong1,ZHAOYueping1,WANGZhongzhuang3
(1DepartmentofPharmacy,XijingHospital,FourthMilitaryMedicalUniversity,Xi’an710032,China;
2SchoolofPharmacy,SecondMilitaryMedicalUniversity,Shanghai200433,China;
3DepartmentofPharmacy,ChanghaiHospital,SecondMilitaryMedicalUniversity,Shanghai200433,China)
[Abstract] Objective:TostudythebioactiveconstituentsfromtubersofBolbostemmapaniculatumMethod:Compoundswereisolated
byextractionandpartitionaswelasseveralchromatographictechniquesguidedwithPyriculariaoryzaebioassaymethodTheirstructureswere
determinedonthebasisofspectralanalysisandchemicalevidenceResult:Bisdesmoside(I)wasisolatedasactivecompoundcausingmor
phologicalabnormalityofPyriculariaoryzaemyceliaandelucidatedas3OαLarabinopyranosyl(1→2)βDglucopyranosylbayogenin28O
βDxylopyranosyl(1→3)αLrhamnopyranosyl(1→2)αLarabinopyranosideConclusion:Iisanewnaturalproductandexhibitedsignif
icantcytotoxicityagainstcancercellinesK562andBEL7402,butnohemolyticactivitytorabbiterythrocytes
[Keywords] Bolbostemmapaniculatum;bisdesmoside;Pyriculariaoryzae;cytotoxicity;hemolyticactivity
[责任编辑 李 禾]
决明毛状根化学成分研究
杨世海1,郭洪祝2,果德安2,郑俊华2
(1吉林农业大学 中药材学院,吉林 长春 130118;2北京大学 药学院,北京 100083)
[摘要] 目的:研究决明毛状根的化学成分。方法:用发根农杆菌 Agrobacteriumrhizogenes9402菌株从决明子叶
外植体上诱导产生毛状根,在MS0液体培养基中大量培养获得。并采用色谱技术和波谱手段对毛状根的化学成分
进行分离鉴定。结果:从决明毛状根95%乙醇提取物的醋酸乙酯部分分离鉴定了8个化合物,分别是白桦酯酸、大
黄酚、大黄素甲醚、豆甾醇、1羟基7甲氧基3甲基蒽醌、大黄酚8甲醚、大黄酚1甲醚和芦荟大黄素。其中芦荟大
黄素是首次从决明毛状根中分得。结论:决明毛状根能合成与原植物相似的化学成分。
[关键词] 决明;毛状根;化学成分
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2006)03021703
[收稿日期] 20041215
[通讯作者] 杨世海,Tel:(0431)4533086,Fax:(0431)4512151,
Email:jlyangs@yahoocomcn
决明 CasiaobtusifoliaL种子为常用中药,主要
含蒽醌类化合物。现代医学证明,决明子具有保肝
作用,能显著地降低血浆胆固醇和甘油三脂的含量,
降血压,并能抑制血小板的凝聚。许多蒽醌类化合
物,如大黄素、大黄酸、大黄酚1甲醚、大黄酚8甲
醚等都具有上皮生长因子受体酪氨酸蛋白激酶抑制
剂活性[1]。
毛状根具有生长迅速,合成能力高和遗传性稳
定等优点。利用毛状根培养技术生产次生代谢物极
具工业生产潜力,已引起人们的广泛注意并得到飞
跃的发展[2]。本实验是在成功诱导决明毛状根的基
础上(另文发表),对决明毛状根中化学成分进行分
离和结构鉴定,可以从中获得有价值的活性成分,为
进一步工业化生产提供科学依据。
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第31卷第3期
2006年2月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.31,Issue 3
February,2006
1 仪器与材料
XT4数字显示双目显微熔点测定仪。Bruker
ARX400型核磁共振仪,TMS内标。VG-MM-70H
型质谱仪,KY-GC-MS-DSⅡ型数据处理仪。
HPLC为Gilson306型液相仪,PEGASILODS半制备
柱(10mm×250mm),检测波长 254nm。硅胶由青
岛海洋化工厂生产,聚酰胺膜由浙江黄岩化学实验
厂生产,聚酰胺粉(规格 200目)由江苏无锡县电化
教具厂生产,SephadexLH20为 Pharmacia公司进
口,上海化学试剂厂分装。有机溶剂除少数特别说
明外均为北京化工厂产的分析纯(AR)试剂。硅胶,
聚酰胺薄层,日光或紫外 365nm下观察定位,或用
10%硫酸乙醇溶液,5%香草醛乙醇溶液,65%磷钼
酸乙醇溶液喷雾加热显色。
决明毛状根由发根农杆菌 Agrobacteriumrhizo
genes9402菌株从决明子叶外植体上诱导产生,并在
MS0(未添加任何激素)液体培养基中大量继代培养
后获得。
2 提取与分离
干燥决明发根 500g,用 95%乙醇回流提取 3
次,滤过,滤液合并,减压回收乙醇得浸膏。浸膏分
散于蒸馏水中,依次用石油醚、醋酸乙酯、正丁醇萃
取,减压回收溶剂,得石油醚部分(5g),醋酸乙酯部
分(15g),正丁醇部分(20g)。
取醋酸乙酯部分浸膏 15g行硅胶(200~300
目)柱,石油醚醋酸乙酯梯度洗脱,以TLC和聚酰胺
薄膜检测,分部收集,相同部分合并,得A~F6个部
分,A部分进行硅胶薄层制备,展开条件石油醚醋
酸乙酯甲酸(9∶2∶05),得到 2个化合物Ⅰ和Ⅱ,B
部分析出物经石油醚醋酸乙酯重结晶得晶体Ⅲ,C
部分析出胶状物用醋酸乙酯反复洗,不溶部分用甲
醇重结晶得晶体Ⅳ,醋酸乙酯溶解部分抽干后,行聚
酰胺柱,80%甲醇水溶液洗脱,得化合物Ⅴ和晶体
Ⅵ,E部分经聚酰胺柱和 SephadexLH20甲醇洗脱,
得2个化合物Ⅶ和Ⅷ。
3 结构鉴定
化合物Ⅰ 橙黄色针晶(石油醚),mp174~175
℃,经2种不同极性展开剂(石油醚醋酸乙酯甲酸
9∶2∶05,正己烷醋酸乙酯甲酸 30∶10∶05)薄层展
开均为同一斑点,与大黄酚标准品薄层对照一致,混
合熔点不下降。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:247(s,
3H,ArCH3),711(s,1H,2H),729(dd,1H,J=
116,832Hz,7H),766(m,2H,4H,6H),783(dd,
1H,J=116,748Hz,5H),1203(s,1H,8OH),
1214(s,1H,1OH)。样品的1HNMR的化学位移值
与文献[3]值相同。因此,晶体Ⅰ鉴定为大黄酚
(chrysophanol)。
化合物Ⅱ 橙红色针晶(石油醚醋酸乙酯),mp
194~196℃,经硅胶薄层(石油醚醋酸乙酯甲酸9∶
2∶05)和聚酰胺薄层(甲醇水 50%系统)展开斑点
一致,与大黄素甲醚标准品薄层对照一致,混合熔点
不下降。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:245(s,3H,3
CH3),394(s,3H,6OCH3),669(d,1H,J=248,7
H),708(d,1H,J=148,2H),737(brs,1H,5H
),763(d,1H,J=14,4H),1214(s,1H,8OH),
1233(s,1H,1OH)。样品的1HNMR的化学位移与
大黄素甲醚文献[4]值相同。因此,晶体Ⅱ鉴定为大
黄素甲醚(physcion)。
化合物Ⅲ 白色针晶(石油醚醋酸乙酯),mp
153~155℃,经 2种不同极性的展开剂(石油醚醋
酸乙酯甲酸9∶2∶05,苯乙醚80∶20)薄层展开均为
单一斑点,与豆甾醇标准品 Rf值对照一致。1HNMR
(400MHz,CDCl3)δ:070(s,3H,CH3),079(d,3H,
CH3),082(d,3H,CH3),085(t,3H,CH3),101(d,
3H,CH3),103(s,3H,CH3),349(m,1H,3H),504
(m,1H,23H),516(m,1H,22H),535(m,1H,6
H)。以上数据与文献[5]值相同。因此,晶体Ⅲ确
定为豆甾醇(stigmasterol)。
化合物Ⅳ 白色针晶(甲醇),mp248~249℃,
经2种不同极性的展开剂(正己烷醋酸乙酯甲酸
30∶10∶05,苯乙醚 80∶20展开,均为单一斑点。1H
NMR(400MHz,CDCl3)δ:075(s,3H,24CH3),082
(s,3H,25CH3),093(s,3H,27CH3),096(s,3H,23
CH3),098(s,3H,26CH3),301(ddd,1H,J=449,
472,492Hz,19H),318(dd,J=482,492Hz,3
H),461(s,1H,29HB),474(d,1H,J=192Hz,29
HA)。样品的1HNMR的化学位移与文献[6]值相
同。因此,晶体Ⅳ断定为白桦酯酸(betulinicacid)。
化合物Ⅴ 橙黄色粉末(丙酮),mp189~191
℃,经2种不同极性的展开剂(石油醚醋酸乙酯甲
酸9∶2∶05)和聚酰胺薄层(甲醇水50%系统)展开
均为单一斑点,与1羟基7甲氧基3甲基蒽醌标准
品Rf值对照一致。1HNMR(400MHz,acetond6)δ:
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中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.31,Issue 3
February,2006
245(s,3H),404(s,3H),711(brs,1H),751(brs,
1H),758(dd,1H,J=303,659Hz),785(d,1H,
J=66Hz),786(s,1H)。以上数据与文献[7]值相
同。因此,化合物Ⅴ确定为1羟基7甲氧基3甲基
蒽醌(1hydroxy7methoxy3methylanthraquinone)。
化合物Ⅵ 黄色针晶(甲醇),mp179~180℃,
经2种不同极性的展开剂(石油醚醋酸乙酯甲酸9
∶2∶05)和聚酰胺薄层(甲醇水 50%系统)展开均
为一单一斑点。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ:245(s,
1H,3CH3),408(s,1H,8OCH3),710(d,1H,J=
147Hz,2H),737(dd,1H,J=075,848Hz,7H),
760(d,1H,J=128Hz,4H),775(dd,1H,J=
789,774Hz,6H),797(dd,1H,J=108,773
Hz,5H),1294(s,1H,1OH)。样品的1HNMR的化
学位移与[1]值相同,因此,晶体Ⅵ确定为大黄酚8
甲醚(8Omethylchrysophanol)。
化合物Ⅶ 橙红色晶体(甲醇),mp194~195
℃,经2种不同极性展开剂(石油醚醋酸乙酯甲酸
9∶2∶05,醋酸乙酯甲醇 10∶1)展开均为单一斑点,
与大黄酚1甲醚标准品 Rf值对照一致。1HNMR
(400MHz,CDCl3)δ:700(brs,1H,2H),743(brs,
1H,4H),799(dd,J=109,771Hz,5H),781(t,
J=84,774Hz,6H),767(d,842,7H),以上数据
与文献[1]值相同。因此,晶体Ⅶ确定为大黄酚1
甲醚(1Omethylchrysophanol)。
化合物Ⅷ 橙黄色针晶(醋酸乙酯),mp225~
226℃,经2种不同极性展开剂(醋酸乙酯,氯仿甲
醇5∶1)薄层展开均为单一斑点,与芦荟大黄素标准
品基本一致,混合熔点不下降。1HNMR(DMSOd6)
δ:1196(αOH),1189(αOH),778(1H,t,J=765,8
Hz,H6),769(1H,d,J=74Hz,H5),766(1H,
brs,H4),736(1H,d,J=84Hz,H7),727
(1H,brs,H2),460(2H,brs,ArCH2O)。以上数据
与文献[8]值相同。因此,晶体Ⅷ确定为芦荟大黄素
(aloeemodin)。
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foliawereinducedwithAgrobacteriumrhizogenesLBA9402fromcotyledonsandculturedinMS0liquidmediumThecompoundswereisolated
bysilicagel,polyamideandSephadexLH20columnchromatography,andthestructureswereelucidatedbyemployingchemicalandspectral
methodsResult:Eightcompoundswereisolatedfrom theethylacetatefractionof95% EtOH extractofthetransformedrootsof
Cobtusifolia.Theyarebetulinicacid,chrysophanol,physcion,stigmasterol,1hydroxy7methoxy3methylanthraquinone,8O
methylchrysophanol,1Omethylchrysophanolandaloeemodin,andaloeemodinwasisolatedfromthehairyrootsofCobtusifoliaforthefirst
timeConclusion:ThehairyrootsofCobtusifoliahavetheabilitytosynthesizethesimilarchemicalconstituentsastheoriginalplants
[Keywords] Casiaobtusifolia;hairyroot;chemicalconstituents [责任编辑 李 禾]
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第31卷第3期
2006年2月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.31,Issue 3
February,2006