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Studies on chemical constituents of hairy root of Cassia tora

决明毛状根化学成分的研究



全 文 :决明毛状根化学成分的研究
周宇红 ,尤 勇 ,赵毅民 ,袁珊琴⒇
(军事医学科学院毒物药物研究所 ,北京  100850)
摘 要: 目的 研究决明毛状根的化学成分。方法 应用毛状根培养技术 ,在实验室摇瓶积累生产决明毛状根干重
90 g。结果 从中分离得到 1个化合物 ,根据其理化性质和波谱分析 ,鉴定为 betulinic acid (桦木酸 )。结论 此化
合物为决明毛状根和该属植物中首次分离得到。 通过决明毛状根与其干燥种子、根、茎、叶的化学成分在薄层层析
上比较 ,结果表明:决明毛状根培养可代谢产生桦木酸或大幅度提高桦木酸的含量。
关键词: 决明 ;毛状根 ;三萜 ;桦木酸
中图分类号: R284. 1   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2001) 11 0975 02
Studies on chemical constituents of hairy root of Cass ia tora
ZHOU Yu-hong , YOU Yong , ZHAO Yi-min, YU AN Shan-qin
   ( Institute of Pha rmaco lo gy and Toxicolog y , Academy of M ilitar y Medical Sciences, Beijing 100850, China )
Key words: Cassia tora L. ; hai ry roo t; t ri terpenoids; betulinic acid
  决明子为豆科植物决明 Cassia obtusi folis或小
决明 C . tora L. 的干燥成熟种子 ,是我国重要的传
统药材。具有清肝明目 ,润肠通便的作用 ,配伍于许
多复方和中成药中 ,每年需求量达几百万公斤。由于
野生资源逐年减少和人工栽培品种品质下降 ,给临
床应用和中成药制造带来一定的困难。由发根农杆
菌 Agrobacterium rhizogenes感染双子叶植物形成
的毛状根 ,由于生长迅速 ,生长性质和遗传性能稳定
等特点 ,近年来 ,在植物基因工程和植物细胞工程相
互融合的基础上发展成为又一新的培养系统——毛
状根培养技术 [1 ]。 为了实现利用毛状根培养系统工
业化生产决明而开辟中药材新资源 ,我们在实验室
培养规模的基础上进行了初步探索工作。 本文报道
了利用摇瓶积累毛状根培养技术生产的决明毛状根
化学成分分离、纯化、结构鉴定以及决明毛状根与干
燥的种子、根、茎、叶化学成分的薄层层析对照的实
验结果。
1 仪器和材料
熔点用天津分析仪器厂的 RY-1熔点仪测定 ,
温度计未校正 , IR用 Nicolet SDX型仪测定 , KBr
压片。 1 HNMR、 13 CNMR用 JEOL JNM-GX400型
核磁共振仪测定 ,内标 TM S,溶剂为 CDCl3、
CD3OD。EI-M S用 JM S-DX300型质谱仪测定。薄层
层析用青岛海洋化工厂生产的硅胶 GF254板 ,柱层析
硅胶用青岛海洋化工厂生产的硅胶 ( 200~ 300目 )。
显色采用 5%浓硫酸-乙醇溶液。决明原植物由本所
赵毅民老师、杨明老师采自福建省厦门地区 ,由本所
马其云老师鉴定。
2 方法和结果
2. 1 毛状根培养: 通用培养基为 M S培养基 [2 ] ,培
养基 pH为 6. 0,培养条件为 26℃ ,光照 ,摇床转速
110 r /min,培养基体积为 100 mL( 250 mL三角
瓶 ) , 15 d继代培养一次。
2. 2 提取和分离
决明毛状根干品粉末 90 g ,以 95%乙醇温浸
( 50℃ ) 6次 ,每次 8 h,浸出液减压浓缩得醇浸膏 10
g ,用氯仿、丙酮、乙醇混合溶剂溶解后 ,用 5倍硅胶
吸附 ,依此用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇洗脱。
氯仿洗脱部分 ( 2 g)经硅胶柱层析 ,在氯仿-丙酮 ( 32
∶ 1)洗脱液中得化合物Ⅰ ,在甲醇中反复重结晶 ,得
化合物Ⅰ 200 mg (得率 0. 22% )。
2. 3 结构鉴定
化合物Ⅰ :白色针状结晶 (甲醇 ) , mp 300℃~
302℃ ,分子式为 C30 H48 O3。 IRνKBrmax cm- 1: 3 448,
3 185, 3 075, 2 943, 2 869, 1 688, 1 642, 1 451,
1 376, ; EI-M S m /z (% ): 456 ( 50) , 248 ( 51) , 207
( 61) , 189( 100) ,呈羽扇豆烷型五环三萜的特征裂
解。 1 HNMRδ( CDCl3 ): 4. 73( 1H, d, J= 2. 2 Hz, H-
·975·中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2001年第 32卷第 11期
⒇收稿日期: 2001-03-04作者简介:周宇红 ( 1967-) ,女 ,北京人 ,医学硕士。现为军事医学科学院毒物药物研究所助理研究员 ,《中国药理学与毒理学杂志》编辑。 Tel:
( 010) 68276743
29b) , 4. 60( 1H, d, J= 2. 2 Hz, H-29a ) , 3. 18 ( 1H,
dd, J= 4. 88 Hz, H-3α) , 2. 99( 1H, ddd, J= 4. 39,
4. 37, 4. 40 Hz, H-19 ) , 1. 69 ( 3H, s, H-30 ) , 0. 97
( 3H, s, H-27) , 0. 96( 3H, s, H-26) , 0. 93( 3H, s, H-
23) , 0. 82( 3H, s, H-25) , 0. 75( 3H, s, H-24) ;
13
CN-
M Rδ( CDCl3 , CD3OD): 14. 5( C-27) , 15. 2( C-24) ,
15. 7( C-25) , 15. 9( C-26) , 18. 1( C-6) , 19. 1( C-30) ,
20. 7( C-11) , 25. 4( C-12) , 26. 9( C-2) , 27. 7( C-23) ,
29. 5( C-21) , 30. 5( C-15) , 32. 1( C-16) , 34. 2( C-7) ,
37. 0 ( C-10) , 38. 2( C-1) , 38. 6 ( C-4) , 40. 5( C-8) ,
42. 3( C-14) , 46. 9( C-18) , 49. 1( C-19) , 50. 4( C-9) ,
55. 3 ( C-5 ) , 56. 1 ( C-17) , 78. 7 ( C-3) , 109. 93 ( C-
29) , 150. 6( C-20) , 178. 9( C-28)。其中 38. 6( C-13) ,
37. 0( C-22)被掩盖在相对应的峰中 ,表现为相对应
的峰强增加 ,其核磁共振氢谱、碳谱数据与文献基本
一致 [3 ]。故化合物Ⅰ鉴定为 betulinic acid(桦木酸 )。
2. 4 毛状根化学成分与原植物薄层层析对照: 将决
明毛状根及原植物的根、茎、叶、种子分别依次用石
油醚、氯仿、乙醇回流或温浸 ( 50℃ ) 3次 ,浸出液分
别浓缩。取化合物Ⅰ纯品 ,毛状根石油醚、氯仿提取
物 ,根、茎、叶、种子的氯仿提取物 ,用氯仿溶解样品 ,
应用薄层层析方法进行化学成分对照分析 ,展开剂
为氯仿 -丙酮 ( 32∶ 1) ,显色剂为 5%浓硫酸 -乙醇溶
液。
结果表明 ,化合物Ⅰ在毛状根的氯仿提取部位 ,
作为主要成分存在 ,而在毛状根的石油醚提取部位
及原植物根、茎、叶、种子的氯仿提取物中仅微量存
在或不存在。
3 小结与讨论
3. 1 本实验所得纯品化合物Ⅰ经结构鉴定 ,确定为
betulinic acid(桦木酸 ) ,但在决明毛状根及决明原
植物中分离得到尚属首次。
3. 2 通过本实验的毛状根培养系统可以大幅度提
高桦木酸的含量或诱导其代谢产生原植物中不存在
的桦木酸 ,但此定量数据还有待于在进一步的定量
分析实验中阐明。近年来 ,有文献报道桦木酸有抗
HIV -病毒 [4 ]、抗黑色素瘤 [5 ]及较强的抗癌活性 [6 ]。
3. 3 在实验室摇瓶积累的基础之上 ,将培养条件作
适当的改变以实现培养罐放大培养 ,实现药用活性
成分的工业化生产 ,这才是我们的目标所在。 总之 ,
用此毛状根培养技术生产药用活性成分将是一个很
有前景的领域。
致谢:波谱数据均由本院仪器中心测定
参考文献:
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超临界流体 CO2萃取酸枣仁脂肪油化学成分的研究
陈振德 ,许重远 ,谢 立⒇
(第一军医大学南方医院药学部 ,广东 广州  510515)
中图分类号: R284. 1   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2001) 11 0976 02
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·976· 中草药  Chinese Traditiona l and He rbal Drug s  2001年第 32卷第 11期
⒇收稿日期: 2000-12-10作者简介:陈振德 ( 1964-) ,男 ,福建南安籍 ,副主任药师 ,副教授 ,博士 ,硕士生导师。 长期从事天然药物研究与开发 ,承担国家自然科学基金及国家新药基金项目各 1项 ,省部级基金项目多项 ,获得国家发明专利 1项和军队科技进步二等奖 1项 ,发表学术论文 30余篇。