免费文献传递   相关文献

Bioactive constituents inhibiting TNF-α production in fresh rhizome of Pinellia ternata

鲜半夏中抑制肿瘤坏死因子-α产生的活性成分



全 文 :鲜半夏中抑制肿瘤坏死因子α产生的活性成分
韩美华1,杨秀伟1,钟国跃2,张 明2
(1.北京大学 药学院 天然药物学系 天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京100083;
2.重庆市中药研究院,重庆 400065)
[摘要] 目的:研究半夏Pineliaternata鲜块茎中的生物活性成分,为其质量评价提供科学依据。方法:采用
多种柱色谱方法进行分离纯化,根据理化性质和谱学方法鉴定其结构。利用微孔板紫外吸收比色法,体外测定化
合物对脂多糖(LPS)刺激的小鼠腹腔巨噬细胞产生肿瘤坏死因子TNFα的抑制作用。结果:从半夏鲜块茎中分离
得到9个化合物,分别鉴定为反式对香豆醇(1),3,4二羟基桂皮醇(2),阿魏酸(3),落叶松脂醇(4),赤式1(4
羟基3甲氧基苯基)2{2,6二甲氧基4[1(E)丙稀3醇]苯氧基}丙烷1,3二醇(5),去氢二松柏醇(6),异落
叶松脂醇(7),4羟苯丙烯基OβD吡喃葡糖苷(8)和松柏苷(9)。化合物1,2,3,8和9在10-5mol·L-1浓度对
LPS刺激的小鼠腹腔巨噬细胞产生TNFα的抑制作用分别为241%,576%,402%,827%和620%。结论:化
合物1,2和4~8系首次从半夏属植物分离得到,化合物9系首次从半夏分离得到。化合物1,2,8和9为苯丙素类
化合物,化合物4~7为木脂素类化合物。半夏的抗炎作用可能与化合物1,2,3,8和9有关。
[关键词] 半夏;鲜块茎;化学成分;苯丙素;木脂素;肿瘤坏死因子α
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)17005
[收稿日期] 20070417
[基金项目] 国家“十五”科技攻关项目(999290102A);国
家计委“现代中药”项目([2002]2323)
[通讯作者] 杨秀伟,Tel:(010)82805106,Email:xwyang@
bjmu.edu.cn
  半夏Pineliaternata(Thunb.)Breit.为天南星
科Araceae植物,主产于四川、湖北、辽宁等地,其块
茎为《中国药典》记载的法定中药。半夏药用最早
记载于《神农本草经》,其味辛、性温,有毒,具有燥
湿化痰、降逆止呕、消痞散结之功;用于痰多咳嗽、痰
饮眩悸、风痰眩晕、痰厥头痛、呕吐反胃、头晕不眠等
症,生用外消痈肿[1]。有关半夏化学成分的研究,
已有挥发油、生物碱、黄酮、多糖[2]、脑苷[3]、甾类[4]
和苯丙素[5]等报道。
本项研究以重庆市“国家中药半夏GAP种植基
地”栽培的半夏为实验材料,分离并鉴定了9个化
合物,根据其理化性质和谱学数据分析,分别鉴定为
反式对香豆醇(1),3,4二羟基桂皮醇(2),阿魏酸
(3),落叶松脂醇(4),赤式1(4羟基3甲氧基苯
基)2{2,6二甲氧基4[1(E)丙稀3醇]苯氧
基}丙烷1,3二醇(5),去氢二松柏醇(6),异落叶
松脂醇(7),4羟苯丙烯基OβD吡喃葡糖苷(8)和
松柏苷(9)。化合物1,2和4~8系首次从半夏属
植物分离得到,化合物 9系首次从半夏分离得到。
化合物1,2,8和9为苯丙素类化合物,化合物4~7
为木脂素类化合物。其结构如图1。
巨噬细胞是重要的抗炎免疫细胞,它在非特异性
免疫、体液免疫以及肿瘤免疫等方面起着重要作用。
巨噬细胞分泌的细胞因子主要有肿瘤坏死因子α
(tumornecrosisfactorα,TNFα)等。本项研究采用对
TNFα高度敏感的小鼠成纤维细胞株L929细胞生物
活性测定法检测上述部分化合物对脂多糖(LPS)刺
激的小鼠腹腔巨噬细胞产生 TNFα的抑制作用,测
定时在培养的L929细胞中加入过量的放线菌素D抑
制L929细胞的有丝分裂,然后加入受试化合物。
初步的构效关系研究表明:与化合物1比较,化
合物2,8和9分子结构中结合多个羟基,极性较强,
抑制率较高;与化合物3比较,虽然羧基极性亦较
强,但糖苷化的效果更好;酚羟基甲醚化后使活性降
低;与化合物9比较,侧链糖苷化(如化合物8)的效
果比母核糖苷化的效果好;与化合物1比较,母核中
羟基越多(如化合物2)效果越好。Zhuang等[6]报
道了桂皮酰酯衍生物与巨噬细胞游走抑制因子
(macrophagemigrationinhibitoryfactor,MIF)的相互
作用。这些研究结果提示巨噬细胞可能是苯丙素类
化合物抗炎作用的靶点之一。
·5571·
第32卷第17期
2007年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 17
September,2007
图1 化合物1~9的化学结构
1 仪器、试剂和材料
XT4A型显微熔点测定仪 (温度计未校正);
Perkin-Elmer243B型旋光仪;VarianCary300UV
-VIS型紫外光谱仪;VarianINOVA500型核磁共
振波谱仪(TMS为内标);FinniganTRACE2000GC
-MS型质谱仪;MDSSCIEXAPIQSTAR型飞行时
间质谱仪(ESI-TOF-MS);日产 BIO-RADModel
450型酶标仪;柱色谱用硅胶(200~300目)及薄层
色谱硅胶GF254均为青岛海洋化工厂产品;Sephed
axLH-20(25~100μ)购自 Pharmacia公司;其余
试剂均为分析纯或色谱纯。脂多糖(LPS)购自 Pro
mega公司;胎牛血清(FCS)为 Hyclon产品;RPMI
1640培养基为 Gibco产品;巯基乙醇酸钠为 Difoco
产品;放线菌素D和四甲基偶氮唑蓝(MTT)为 Sig
ma产品;二甲基亚砜购自北京化工厂;48和96孔
培养板购自Costar公司。
半夏新鲜块茎于2003年11月采自重庆市“国
家中药半夏 GAP种植基地”,经重庆市中药研究院
钟国跃研究员鉴定为半夏属植物半夏 P.ternata的
块茎。凭证标本(20031120)存北京大学药学院天
然药物及仿生药物国家重点实验室。
2 动物和细胞株
C57BL6J小鼠,雄性,体重16~18g,购于中国
医学科学院实验动物中心。小鼠成纤维细胞株
L929细胞由中国医学科学院、中国协和医科大学药
物研究所药理室提供。
3 提取与分离
取新鲜半夏块茎研碎,取27kg用5倍量体积
的70%乙醇回流提取5次,第1次提取2h,以后每
次提取1h;合并提取液、冷却,滤去淀粉,上清液经
减压蒸发回收乙醇,得流浸膏 1055kg(收率
391%)。然后用2500mL水溶解浸膏,依次用等
体积醋酸乙酯和水饱和的正丁醇萃取,分别萃取5
次,合并萃取液,减压蒸干,得醋酸乙酯萃取物127g
(047%),正丁醇萃取物126g(046%)和水层残
留物710g(263%)。
取醋酸乙酯萃取物1270g,进行硅胶柱色谱分
离,石油醚醋酸乙酯(20∶1~10∶1~2∶1)和氯仿甲醇
(50∶1~25∶1~10∶1~1∶1)梯度洗脱,共得到8个组
分。依次经硅胶和 SephadexLH-20柱色谱分离纯
化,从组分2得到化合物1(300mg);从组分3得到
化合物2(480mg);从组分4得到化合物3(630
mg)和4(131mg);从组分6得到化合物5(94
mg),6(36mg)和7(20mg);从组分7得到化合物
8(200mg);从组分8得到化合物9(650mg)。
4 结构鉴定
化合物1 白色固体。鉴定为反式对香豆醇
[(E)pcoumarylalcohol],见文献[5]。
化合物2 白色固体。鉴定为3,4二羟基桂皮
醇(3,4dihydroxycinnamylalcohol),见文献[5]。
化合物3 白色固体;EIMSm/z:194[M]+;其
谱学数据与对照品阿魏酸一致,故鉴定为阿魏酸
·6571·
第32卷第17期
2007年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 17
September,2007
(ferulicacid)。
化合物 4 白色无定形粉末(CHCl3MeOH),
mp162~164℃;[α]25D -12(c131,Me2CO);EIMS
m/z:360[M]+;1HNMR(500MHz,CDCl3)δ:686
(1H,d,J=15Hz,H2),684(1H,d,J=80Hz,H
5),680(1H,dd,J=15,80Hz,H6),479(1H,
d,J=65Hz,H7),241(1H,brq,J=70Hz,H
8),377(1H,dd,J=60,110Hz,Ha9),391(1H,
dd,J=70,110Hz,Hb9),669(1H,d,J=15Hz,
H2′),687(1H,d,J=80Hz,H5′),670(1H,dd,
J=15,80Hz,H6′),255(1H,dd,J=105,135
Hz,Ha7′),291(1H,dd,J=50,135Hz,Hb7′),
273(m,H8′),375(1H,dd,J=60,90Hz,Hβ
9′),405(1H,dd,J=65,90Hz,Hα9′),389
(3H,s,OMe),387(3H,s,OMe);13CNMR(125
MHz,CDCl3)δ:1347(C1),1083(C2),1466(C
3),1450(C4),1142(C5),1187(C6),828(C
7),526(C8),609(C9),1323(C1′),1112(C
2′),1465(C3′),1440(C4′),1144(C5′),
1212(C6′),333(C7′),424(C8′),729(C
9′),559(OMe×2)。其谱学数据与文献[7]一
致,故鉴定为落叶松脂素(lariciresinol)。
化合物 5 无色油状物;[α]25D -85(c094,
MeOH);ESITOFMSm/z:429[M+Na]+;1HNMR
(500MHz,CDCl3)δ:696(1H,d,J=20Hz,H2′),
686(1H,d,J=80Hz,H5′),675(1H,dd,J=20,
80Hz,H6′),667(2H,s,H2,H6),657(1H,d,J=
160Hz,H7),633(1H,dt,J=60,60Hz,H8),
564(1H,brs,OH),500(1H,d,J=35Hz,H7′),
434(2H,d,J=55Hz,H9),415(1H,m,H8′),
408(1H,brs,OH),392(1H,m,Ha9′),350(1H,
dlike,Hb9′),389(9H,s,OMe);
13CNMR(125
MHz,CDCl3)δ:1334(C1),1035(C2),1533(C
3),1348(C4),1533(C5),1035(C6),1306(C
7),1288(C8),634(C9),1312(C1′),1083(C
2′),1466(C3′),1448(C4′),1142(C5′),1187
(C6′),725(C7′),871(C8′),605(C9′),561
(OMe),560(OMe)。其谱学数据与文献[8,9]一致,
故鉴定为赤式愈创木基甘油βO4′芥子醚(erythro
guaiacylglycerolβO4′sinapylether)。
化合物 6 白色无定形粉末;[α]25D +11
(c036,MeOH);ESITOFMSm/z:359[M+H]+;
1HNMR(500MHz,CD3OD)δ:695(2H,s,H2,H6),
692(1H,d,J=20Hz,H2′),682(1H,dd,J=20,
80Hz,H6′),676(1H,d,J=80Hz,H5′),653
(1H,d,J=160Hz,H7),622(1H,dt,J=65,160
Hz,H8),551(1H,d,J=65Hz,H7′),419(2H,
dd,J=15,60Hz,H9),348(1H,brddd,H8′),
373385(2H,m,H9′),381(3H,s,OMe),387
(3H,s,OMe);13CNMR(125MHz,CD3OD)δ:1303
(C1),1121(C2),1455(C3),1493(C4),1326
(C5),1163(C6),1320(C7),1275(C8),639
(C9),1346(C1′),1105(C2′),1491(C3′),
1476(C4′),1162(C5′),1198(C6′),893(C
7′),552(C8′),649(C9′),564(OMe),568
(OMe)。其谱学数据与文献[8,9]一致,故鉴定为去
氢二松柏醇(dehydrodiconiferylalcohol)。
化合物 7 淡黄色针晶(CHCl3MeOH),mp
155~157;[α]25D -20℃(c020,MeOH);ESITOF
MSm/z:383[M +Na]+;1HNMR(500MHz,
CD3OD)δ:673(1H,d,J=80Hz,H5),667(1H,
d,J=15Hz,H2),665(1H,s,H5′),661(1H,
dd,J=20,80Hz,H6),617(1H,s,H2′),381
(3H,s,OMe),377(3H,s,OMe),379(2H,m,H
9′),367(2H,m,H9),333(1H,d,J=60Hz,H
7),277(2H,d,J=75Hz,H7′),199(1H,m,H
8′),175(1H,m,H8);13 CNMR(125 MHz,
CD3OD)δ:1342(C1),1138(C2),1472(C3),
1451(C4),1160(C5),1232(C6),480(C7),
480(C8),622(C9),1290(C1′),1124(C
2′),1490(C3′),1460(C4′),1174(C5′),
1386(C6′),336(C7′),400(C8′),660(C
9′),563(OMe),564(OMe)。其谱学数据与文献
[7]一致,故鉴定为异落叶松脂素(isolariciresinol)。
化合物8 白色固体。鉴定为 4羟苯丙烯基
OβD吡喃葡糖苷(sachaliside1),见文献[5]。
化合物9 白色针晶,mp185℃,[α]25D -669
(c10,MeOH)。鉴定为松柏苷(coniferin),见文献
[5]。
5 生物活性鉴定
5.1 受试样品的配制和给药剂量 受试样品用
DMSO配成01mol·L-1的储存液,使用时用磷酸
缓冲液(PBS)稀释。受试样品浓度为 10-5mol·
·7571·
第32卷第17期
2007年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 17
September,2007
L-1。
5.2 巯基乙醇酸钠诱导的小鼠腹腔巨噬细胞的获
得与培养 给C57BL6J小鼠每只腹腔注射4%巯基
乙醇酸钠溶液(提前1个月以上配制,灭菌后室温
避光保存)1mL。注射后第4天将小鼠断头处死,
放尽血液,于75%乙醇中浸泡1~2min。腹腔注射
DHank’s生理缓冲液6~8mL,充分按摩后缓缓吸
出腹腔中液体,再重复冲洗腹腔 1次,合并细胞悬
液。在1000r·min-1条件下离心5min,小心倾去
上清。冰冷的 RPMI1640培养基洗涤1次,计数细
胞。细胞用RPMI1640培养基重悬,将细胞密度调
整为1×106个/mL,接种于48孔(每孔05mL)细
胞板中,在37℃,5% CO2贴壁培养2h。倾去培养
基,用DHank’s生理缓冲液冲洗2次,除去未贴壁
细胞,每孔加入含有不同药物(终浓度为10-5mol·
L-1)和刺激剂 LPS(5μg·mL-1)的5%新生牛血
清的RPMI1640培养基培养24h。收集上清,测定
TNFα的含量。
5.3 L929细胞结晶紫染色法测定TNFα L929细
胞长满单层后,用025%胰酶消化,重悬细胞于含
10% 小牛血清的RPMI1640培养液中,细胞计数后
调细胞密度为1×105个/mL,接种到96孔平底培养
板中,每孔200μL,设3个复孔,在37℃,5% CO2条
件下培养24h;弃上清,每孔加入含05μg·mL-1
放线菌素D的培养液100μL,RPMI1640培养基或
待测样品100μL,设3个复孔,在37℃,5% CO2条
件下培养 20h后弃上清,每孔加入 MTT(5mg·
mL-1)20μL,继续培养4h后每孔加入100μLDM
SO裂解10min,待细胞完全融解后置于酶标仪中
570nm处测定 A值。以 RPMI1640培养液孔为对
照,以细胞毒百分率表示样品所含 TNFα的含量。
细胞毒百分率 =(1-样品吸光度值/对照吸光度
值)×100%。
5.4 统计学分析 各组数据用 珋x±s(n=3)表示,
组间分析用t检验进行统计学处理。见表1。
结果表明,受试化合物 1,2,3,8和 9在 10-5
mol·L-1浓度对LPS刺激的小鼠腹腔巨噬细胞产生
TNFα的抑制作用分别为24.1%,576%,402%,
827%和 620%。LPS刺激巨噬细胞产生大量
   
表1 半夏成分(10-5mol·L-1)
对小鼠腹腔巨噬细胞TNFα产生的影响(n=3)
组别 A 抑制率/%
空白对照组 0445±0016 -
LPS 0316±00121) -
LPS+1 0347±0023 241
LPS+2 0390±00292) 576
LPS+3 0368±00272) 402
LPS+8 0422±00612) 827
LPS+9 0396±00342) 620
  注:与空白组比较1)P<0001;与LPS组比较2)P<005
TNFα,而受试化合物组则能明显降低TNFα含量,
表明降低 TNFα含量是上述受试化合物发挥抗炎
作用的一个重要机制。半夏的抗炎作用可能与此有
关。
[致谢] 中国医学科学院中国协和医科大学药物研究
所刘柏合博士在生物活性试验中给予帮助。
[参考文献]
[1] 江苏新医学院.中药大辞典[M].上册.上海:上海人民出版
社,1977:775.
[2] 蔡世珍,邹忠梅,徐丽珍,等.半夏属药用植物的研究进展[J].
国外医学·中医中药分册,2004,26(1):17.
[3] ChenJH,CuiGY,LiuJY,etal.Pineloside,anantimicrobial
cerebrosidefromPineliaternata[J].Phytochemistry,2003,64:
903.
[4] 何 萍,李 帅,王素娟,等.半夏化学成分的研究[J].中国中
药杂志,2005,30(9):671.
[5] HanMH,YangXW,ZhangM,etal.Phytochemicalstudieson
therhizomeofPineliaternataandquantificationofphenylpro
panoidsincommercialpineliarhizomebyreversedphasehigh
performanceliquidchromatography[J].Chromatographia,2006,
64(11/12):647.
[6] ZhuangSL,YuQS,ZouJW,etal.Astudyoftheinteractionof
cinnamateanalogueswithmacrophagemigrationinhibitoryfactor
(MIF)andP1Gmutantfrommoleculardynamicssimulations[J].
JMolStruct:Theochem,2006,763:97.
[7] 杨秀伟.中药成分的吸收、分布、代谢、排泄、毒性与药效[M].
上册.北京:中国医药科技出版社,2006:340,345.
[8] CutiloF,D’AbroscaB,DelagrecaM,etal.Lignansandneoli
gnansfromBrasicafruticulosa:efectsonseedgerminationand
plantgrowth[J].JAgricFoodChem,2003,51:6165.
[9] DeyamaT,IkawaT,KitagawaS,etal.TheconstituentsofEu
commiaulmoidesOLIV.VI.Isolationofanewsesquilignanand
neolignanglycosides[J].ChemPharmBul,1987,35:1803.
·8571·
第32卷第17期
2007年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 17
September,2007
BioactiveconstituentsinhibitingTNFαproductioninfreshrhizome
ofPineliaternata
HANMeihua1,YANGXiuwei1,ZHONGGuoyue2,ZHANGMing2
(1.StateKeyLaboratoryofNaturalandBiomimeticDrugs,DepartmentofNaturalMedicine,
SchoolofPharmaceuticalSciences,PekingUniversity,Beijing100083,China;
2.ChongqingAcademyofChineseMateriaMedica,Chongqing400065,China)
[Abstract] Objective:TostudythebioactiveconstituentsofthefreshrhizomeofPineliaternata,andprovidethescientific
basisforqualitycontrol.Method:Variouschromatographictechniqueswereusedtoseparateandpurifythechemicalconstituents,and
theirchemicalstructuresweredeterminedonthebasisofphysicalchemicalpropertiesandspectroscopicanalysis.Theinhibitoryefects
oftheisolatedcompoundsontumornecrosisfactor(TNF)αproductionintheperitonealmacrophagesofmicestimulatedwithlipopo
lysaccharide(LPS)wereassayedinvitrobymicroplatecolorimetricmethod.Result:Ninecompoundswereisolatedandidentifiedas
(E)pcoumarylalcohol(1),3,4dihydroxycinnamylalcohol(2),ferulicacid(3),lariciresinol(4),erythroguaiacylglycerolβO
4′sinapylether(5),dehydrodiconiferylalcohol(6),isolariciresinol(7),sachaliside1(8)andconiferin(9).Theinhibitoryefect
ofcompounds1,2,3,8,and9were241%,576%,402%,827%,and620%,respectively,againsttheTNFαproductionin
theperitonealmacrophagesofmicestimulatedwithLPSataconcentrationof10-5mol·L-1invitro.Conclusion:Thecompounds1,
2and48fromgeneraPineliaTen.andcompound9fromP.ternatawereisolatedforthefirsttime.Thecompounds1,2,8and9
werephenylpropanoids,and47werelignanoids.TheantiinflammatoryefectsoftherhizomeofP.ternatamightrelateattheleastto
compounds1,2,3,8and9.
[Keywords] Pineliaternata;freshrhizome;chemicalconstituent;phenylpropanoid;lignanoid;TNFα
[责任编辑 牛泽宇]
[收稿日期] 20070312
[通讯作者] 周欣,Tel:(0851)6690018,Email:alice9800@
sina.com
杏叶防风挥发油成分 SPMEGCMS分析
赵 超1,陈华国1,程 力2,周 欣1,杨再波3,张怡莎1
(1.贵州师范大学 天然药物质量控制研究中心,贵州 贵阳 550001;
2.贵阳中医学院 第二附属医院,贵州 贵阳 550002;
3.黔南民族师范学院 化学与化工系,贵州 都匀 558000)
[摘要] 目的:分析杏叶防风挥发油化学成分。方法:利用固相微萃取气相色谱质谱(SPMEGCMS)联用技
术对杏叶防风挥发油成分进行研究。结果:共鉴定出65种化学成分,占挥发油总成分的9217%。结论:杏叶防风
挥发油主要化学成分是α姜烯(2482%),前盖介烯(1627%),β没药烯(482%),2异丙基5甲基9亚甲基二
环[4.4.0]萘烷1烯(403%),β倍半水芹烯(398%),反式β金合欢烯(368%),芳姜黄烯(354%)等。
[关键词] 杏叶防风;挥发油;固相微萃取;气相色谱质谱联用
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)17175904
  杏叶防风为伞形科杏叶防风 Pimpinelacan
doleanaWightetArn的全草,多年生草本植物,生于
路旁、林下、沟边、草坡或灌木丛中;分布于西南及广
·9571·
第32卷第17期
2007年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 17
September,2007