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Study on phenylpropanoids from hypocotyls of the mangrove plant Bruguiera gymnorrhiza

红树植物木榄胚轴中苯丙素类化学成分研究



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Mar. 2013,33(2) :191 - 194 http:/ / journal. gxzw. gxib. cn
DOI:10. 3969 / j. issn. 1000-3142. 2013. 02. 010
易湘茜,高程海,何碧娟,等. 红树植物木榄胚轴中苯丙素类化学成分研究[J]. 广西植物,2013,33(2) :191 -194
Yi XX,Gao CH,He BJ,et al. Study on phenylpropanoids from hypocotyls of the mangrove plant Bruguiera gymnorrhiza[J]. Guihaia,2013,33(2):191 -194
红树植物木榄胚轴中苯丙素类化学成分研究
易湘茜1,高程海2* ,何碧娟2,陈 波2
(1.广西中医药大学,南宁 530001;2.广西科学院,南宁 530007 )
摘 要:从木榄胚轴中分离出 7个苯丙素类化合物,运用波谱学确定了化合物结构,分别鉴定为莨菪亭(1)、
Balanophonin(2)、开环异落叶松脂素(3)、臭失菜素 A(4)、松脂素(5)、5-甲氧基-(-)-松脂素(6)、Lyoniresinol-
3α-O-β-D-glucopyranosides(7)。化合物 1,3,7 对肿瘤细胞株 A549 显示出弱抑制活性,IC50值分别为 290. 2、
323. 0、209. 3 μg /mL。除化合物 3和 5以外,其他化合物均首次从该植物中分离得到。
关键词:木榄;苯丙素;抗肿瘤
中图分类号:R914. 4 文献标识码:A 文章编号:1000-3142(2013)02-0191-04
*
Study on phenylpropanoids from hypocotyls of the
mangrove plant Bruguiera gymnorrhiza
YI Xiang-Xi1,GAO Cheng-Hai2* ,HE Bi-Juan2,CHEN Bo2
(1. Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530001,China;2. Guangxi
Academy of Sciences,Nanning 530007,China )
Abstract:Seven phenylpropanoids were isolated from the hypocotyls of Bruguiera gymnorrhiza and purified by repeated
column chromatography on silica,Sephadex LH-20 gel,and HPLC and structurally identified by spectral analysis. The
compounds were identified as Scopoletin(1) ,Balanophonin(2) ,Secoisolariciresinol(3) ,Cleomiscosin A(4) ,Pinoresinol
(5) ,Medioresinol(6) ,and Lyoniresinol-3α-O-β-D-glucopyranosides(7). Anti-tumors activity bioassay indicated that
compounds 1,3 and 7 had weak cytotoxicity toward human cancer cell lines A549 with IC50 of 290. 2,323. 0,and 209. 3
μg /mL,respectively. All compounds were isolated from this plant for the first time except 3 and 5.
Key words:Bruguiera gymnorrhiza;phenylpropanoids;anti-tumors
红树是指生长在热带和亚热带的海岸潮间带,
受周期性海水浸淹的木本植物(Tomlinson,1986;范
航清,2000)。木榄(Bruguiera gymnorrhiza)为红树
科(Rhizophoraceae)木榄属(Bruguiera)植物(Teas,
1983) ,在广西主要分布在北仑河口和山口镇英罗
湾等地区。木榄有膝状呼吸根及支柱根,具有胎生
现象,胚轴呈红色。木榄的化学成分主要有木质素
类、萜类、黄酮类、甾醇类、糖类、多聚二硫大环类化
合物(尚随胜等,2005;刘海利等,2008;李昉等,
2010)。在广西民间,木榄胚轴水煮液具有收敛止
泻功效,可用于治疗腹泻、脾虚、肾虚、糖尿病,还有
抗癌作用。然而,目前对木榄胚轴的化学成分尚未
见有文献报道,本文试图从中寻找新颖结构和抗肿
瘤细胞增殖活性的化合物。本研究共从木榄胚轴的
* 收稿日期:2012-11-27 修回日期:2013-01-06
基金项目:国家自然科学基金(81260480) ;广西自然科学基金(2011GXNSFB018035,2011GXNSFE018002,2012GXNSFEA053001) ;广西中医药大
学科研项目(P12041)
作者简介:易湘茜(1981-) ,女(苗族) ,博士,主要从事海洋生物资源高值化利用方面等研究,(E-mail)xiangxiyi81@ yahoo. com. cn。
* 通讯作者(Author for correspondence,E-mail:gaochenghai@ yahoo. com. cn)
氯仿萃取部位中分离得到 7 个苯丙素类化合物,通
过波谱学方法和文献对照,分别鉴定为莨菪亭、Bal-
anophonin、开环异落叶松脂素、臭失菜素 A、松脂素、
5-甲氧基-(-)-松脂素、Lyoniresinol-3α-O-β-D-gluco-
pyranosides。
1 材料与方法
1. 1 仪器与材料
Brucker Avance 500 型核磁共振波谱仪(瑞典
Bruck公司) ,TMS 为内标;高效液相色谱仪为半制
备型 Waters 2695(二极管阵列检测器,10 mm × 150
mm,5 μm,Phenomenex) ;ESI-MS 质谱仪(Agilent
1200 LC-MS) ,薄层色谱硅胶与柱层析硅胶(青岛海
洋化工有限公司生产) ,Sephadex LH-20(Pharmacia
Biotech,Sweden)。高效液相色谱用试剂为色谱纯,
其他试剂均为分析纯。
样品于 2011 年 6 月采集,采集地点为广西北仑
河口,由广西红树林研究中心王新助理研究员鉴定
为木榄(Bruguiera gymnorrhiza)的胚轴。
1. 2 提取与分离
木榄胚轴(湿重约 12. 0 kg)切碎,用乙醇-二氯
甲烷混合溶剂(2∶ 1,v∶ v)浸泡 3 次,每次约 1 周,
提取液合并,减压浓缩得浸膏 915 g。浸膏加适量水
溶解,依次氯仿、乙酸乙酯和正丁醇萃取,减压回收
萃取溶剂,得氯仿萃取物 59 g。将氯仿萃取物采用
正相硅胶层析,用石油醚-乙酸乙酯梯度(100 ∶ 0 ~
50∶ 50)洗脱,得到 83 个流份。根据薄层色谱检测
结果合并近似流份,共得到 10 个分离部位(A-J)。
部位 D经 Sephadex LH-20 凝胶柱分离后,用半制备
HPLC进行分离(MeOH∶ H2O = 20 ∶ 80 /v∶ v) ,得
到化合物 6(2. 4 mg)。部位 E 用制备薄层色谱
(PTLC)分离(Pet. ∶ Me2CO = 2∶ 1 /v∶ v) ,得到化
合物 1(2. 6 mg)、3(15. 6 mg)、7(3. 3 mg)。部位 J
用硅胶柱色谱(200 ~ 300 目)进行分离,用石油醚-
乙酸乙酯梯度(100∶ 0 ~ 60∶ 40)洗脱,得 4 个流份
(J1-J4)。J3 用半制备 HPLC 进行分离(MeOH ∶
H2O = 15 ∶ 85 /v ∶ v) ,得到化合物 2(10. 0 mg)、4
(15. 9 mg)、5(2. 8 mg)。
1. 3 化合物 1-7 的结构鉴定
运用1H NMR、13 C NMR、MS 等分析方法,对分
离得到的单体化合物 1-7 进行结构鉴定。
1. 4 化合物 1-7 的抗肿瘤活性测试
试验材料:化合物 1-7,氟尿嘧啶。试验癌细胞
株:人宫颈癌细胞 HeLa,癌细胞 A435,肺腺癌细胞
A549,白血病细胞 K562。
测试方法(Mossman,1983) :取对数生长期的肿
瘤细胞,将细胞密度调至每毫升 2 × 105 个,按每孔
200 μL加到 96 孔细胞培养板中,于 37 ℃通入 5%
CO2 的培养箱中培养 4 h。样品分别设定 5 个浓度
梯度(2 000、1 000、500、250、125 μg /mL) ,每个浓度
设 3 个平行样,同时设阳性、阴性对照,每孔加样品
液或空白液各 2 μL,培养 72 h,然后每孔加 MTT 液
10 μL,继续培养 4 h,37 ℃、2 000 r /min离心 8 min,
吸去上清液。每孔加入 DMSO各 100 μL,在微量振
荡器上振荡 15 min,至结晶完全溶解后,酶标仪测定
每孔 570 nm处的吸光值(OD值)。
取平均 OD 值,按公式:IR% =(OD 空白对照-
OD样品)/OD 空白对照 × 100%,计算样品对细胞
增殖的抑制率(IR%) ,并采用 bliss法计算出半数抑
制率 IC50。
2 结构鉴定和抗癌细胞增殖活性
2. 1 结构鉴定
化合物 1 淡黄色晶体,分子式为 C10H8O4。
1H
NMR(500 MHz,C5D5N)δ:12. 70(1H,s,OH) ,7. 65
(1H,d,J = 9. 5 Hz,H-4) ,7. 14(1H,s,H-8) ,7. 05
(1H,s,H-5) ,6. 31(1H,d,J = 9. 5 Hz,H-3) ,3. 75
(3H,s,OCH3) ;
13 C NMR-DEPT(125 MHz,C5D5N)
δ:161. 3(C-2,s) ,153. 1(C-7,s) ,151. 2(C-9,s) ,
146. 3(C-6,s) ,143. 9(C-4,d) ,112. 5(C-3,d) ,111.
2(C-10,s) ,109. 6(C-5,d) ,104. 0(C-8,d) ,56. 5
(OCH3,q)。上述数据与报道数据基本一致(康文
艺等,2004) ,故鉴定化合物 1 为莨菪亭。
化合物 2 透明无定型固体,分子式 C20 H20 O6。
1H NMR(500 MHz,CD3OD) :δ:9. 57(1H,d,J = 7. 8
Hz,H-9) ,7. 66(1H,d,J = 15. 8 Hz,H-7) ,7. 31
(1H,s,H-4) ,7. 25(1H,s,H-6) ,6. 97(1H,br s,H-
2) ,6. 86(1H,d,J = 8. 1 Hz,H-5) ,6. 80(1H,d,J =
8. 1 Hz,H-6) ,6. 70(1H,dd,J = 7. 8 Hz,15. 8 Hz,H-
7) ,5. 64(1H,d,J = 6. 4 Hz,H-7) ,3. 94(3H,s,H-3
OMe) ,3. 87(2H,m,H-9) ,3. 84(3H,s,H-3 OMe) ,
3. 59 (1H,m,H-8) ;13 C NMR-DEPT (125 MHz,
CD3OD) :δ 196. 2(C-9,s) ,156. 1(C-7,d) ,153. 1
291 广 西 植 物 33 卷
(C-2,d) ,149. 3(C-3,s) ,147. 9(C-4,s) ,146. 1(C-3,
s) ,134. 0(C-1,s) ,131. 4(C-1,s) ,129. 7(C-5,s) ,
127. 2(C-8,d) ,120. 1(C-2,d) ,119. 9(C-6,d) ,116. 4
(C-5,d) ,114. 5(C-4,d) ,110. 8(C-6,d) ,90. 2(C-
7,d) ,64. 7(C-9,t) ,57. 0(OCH3,C-3,q) ,56. 5
(OCH3,C-3,q) ,54. 7(C-8,d)。上述数据与报道数
据基本一致(Lee et al.,2007) ,故鉴定化合物 2 为
Balanophonin。
化合物 3 透明无定型固体,分子式 C20 H26 O6。
1H NMR(500 MHz,CDCl3) :δ 6. 80(2H,d,J =
8. 2Hz,H-5,5) ,6. 65(2H,dd,J = 8. 2,1. 5 Hz,H-6,
6) ,6. 60(2H,d,J = 1. 5 Hz,H-2,2) ,3. 82(6H,s,2
× OMe) ,3. 82(2H,m,H-9a,9a) ,3. 58(2H,dd,J =
11. 5,4. 2Hz,H-9b,9b) ,2. 75(2H,dd,J = 8. 0,13.
5Hz,H-7a,7a) ,2. 65(2H,dd,J = 6. 5,13. 6Hz,H-
7b,7b) ,1. 87(2H,m,H-8,8) ;13C NMR-DEPT(125
MHz,CDCl3) :δ 146. 5(C-3,3,s) ,143. 9(C-4,4,
s) ,132. 5(C-1,1,s) ,121. 8(C-6,6,d) ,114. 0(C-
5,5,d) ,111. 5(C-2,2,d) ,60. 8(C-9,9,t) ,43. 9
(C-8,8,d) ,35. 8(C-7,7,t) ,55. 9(OCH3,C-3,3,
q)。上述数据与报道数据基本一致(Agrawal et al.,
1982) ,故鉴定化合物 3为开环异落叶松脂素。
化合物 4 白色粉末,分子式为 C20 H18 O8。
1H NMR(500 MHz,DMSO-d6)δ:9. 17(1H,s,
OH) ,7. 95(1H,d,J = 9. 5 Hz,H-4) ,6. 99(1H,d,J
= 1. 6 Hz,H-2) ,6. 90(1H,s,H-5) ,6. 88(1H,dd,J
= 8. 1,1. 6 Hz,H-6) ,6. 82(1H,d,J = 8. 1 Hz,H-
5) ,6. 35(1H,d,J = 9. 5 Hz,H-3) ,4. 97(1H,d,J =
7. 9 Hz,H-7) ,4. 31(1H,m,H-8) ,3. 78,3. 77(3H,
s,2 × OCH3) ;
13 C NMR-DEPT(125 MHz,DMSO-d6)
δ:160. 5(C-2,s) ,148. 2(C-3,s) ,147. 9(C-4,s) ,
145. 8(C-6,s) ,145. 3(C-4,d) ,138. 5(C-9,s) ,137.
7(C-7,s) ,132. 2(C-8,s) ,127. 2(C-1,s) ,121. 3(C-
6,d) ,116. 0(C-5,d) ,113. 7(C-3,d) ,112. 6(C-2,
d) ,111. 8(C-10,s) ,101. 6(C-5,d) ,78. 4,(C-8,
d) ,76. 7(C-7,d) ,60. 3(C-9,t) ,56. 4(OCH3,C-3,
q) ,55. 9(OCH3,C-3,q)。上述数据与报道数据基
本一致(Ray et al.,1985) ,故鉴定化合物 4 为臭失
菜素 A。
化合物 5 无定型固体,分子式为 C20 H22 O6。
负离子 ESIMS:m/z 357 [M-H]-,393 [M + Cl-H]-;
正离子 ESIMS:m/z 381 [M + Na]+。1H NMR(500
MHz,CDCl3) :δ 6. 92(2H,d,J = 1. 3 Hz,H-2,2) ,6.
90(2H,d,J = 8. 1 Hz,H-5,5) ,6. 82(2H,dd,J = 8.
1,1. 3 Hz,H-6,6) ,5. 67(s,-OH) ,4. 76(2H,d,J =
3. 8 Hz,H-7,7) ,3. 90(6H,s,-OMe) ,4. 27(2H,dd,
J = 8. 9,6. 7 Hz,H-9a,9a) ,3. 91(2H,dd,J = 8. 9,3.
4 Hz,H-9b,9b) ,3. 12(2H,m,H-8,8) ;13 C NMR-
DEPT(125 MHz,CDCl3) :δ 146. 7(C-3,3,s) ,145. 3
(C-4,4,s) ,132. 8(C-1,1,d) ,119. 0(C-6,6,d) ,
114. 3(C-5,5,d) ,108. 7(C-2,2,d) ,85. 9(C-7,7,
d) ,71. 7(C-9,9,t) ,56. 0(OCH3,C-3,3,q) ,54. 2
(C-8,8,d)。上述数据与报道数据基本一致(El-
hassan et al.,2003) ,故鉴定化合物 5 为松脂素。
化合物 6 透明无定型固体,分子式 C21 H24 O6。
1H NMR(500 MHz,CDCl3) :δ 6. 91(1H,d,J = 1. 7
Hz,H-2) ,6. 90(1H,d,J = 8. 1 Hz,H-5) ,6. 83(1H,
dd,J = 1. 7,8. 1 Hz,H-6) ,6. 59(2H,s,H-2,6) ,4.
75(1H,d,J = 4. 5 Hz,H-7) ,4. 72(1H,d,J = 4. 5 Hz,
H-7) ,4. 28(2H,m,H-9,9) ,3. 89(2H,m,H-9,9) ,
3. 91(9H,s,3 × OMe) ,3. 11(2H,m,H-8,8) ;13 C
NMR-DEPT(125 MHz,CDCl3) :δ 147. 2(C-3,s) ,
147. 2(C-5,s) ,146. 7(C-3,s) ,145. 3(C-4,s) ,
134. 4(C-4,s) ,132. 9(C-1,s) ,132. 2(C-1,s) ,119.
0(C-6,d) ,114. 3(C-5,d) ,108. 6(C-2,d) ,102. 8
(C-2,d) ,102. 8(C-6,d) ,86. 2(C-7,d) ,85. 8(C-7,
d) ,71. 9(C-9,t) ,71. 6(C-9,t) ,56. 4(OCH3,C-3,
q) ,56. 4(CH3,C-5,q) ,56. 0(OCH3,C-3,q) ,54. 4
(C-8,d) ,54. 1(C-8,d)。上述数据与报道数据基
本一致(Casabuonon et al.,1994) ,故鉴定化合物 6
为 5-甲氧基-(-)-松脂素。
化合物 7 白色粉末,分子式为 C28 H38 O8。
1H NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6. 59(2H,s,2 × H-
8) ,6. 44(2H,s,H-2) ,6. 43(2H,s,6) ,4. 44(1H,
d,J = 6. 3 Hz,H-4) ,4. 25(1H,d,J = 6. 5 Hz,H-4) ,
4. 30(1H,d,J = 7. 8 Hz,H-1″) ,4. 16(1H,d,J = 7. 6
Hz,H-1″) ,3. 88(6H,s,2 × 7-OCH3) ,3. 77(12H,s,2
× 3,5-OCH3) ,3. 36,3. 34(3H,s,2 × 5-OCH3) ,2.
13(2H,m,2 × H-3) ,1. 71(2H,m,2 × H-2) ;13 C
NMR-DEPT(125 MHz,CD3OD)δ:149. 0(C-3,5,
s) ,148. 7(C-7,s) ,147. 6(C-5,s) ,139. 4(C-6,4,
s) ,134. 6(C-1,s) ,130. 2(C-9,s) ,126. 3(C-10,s) ,
107. 8(C-2,6,d) ,106. 9(C-8,d) ,104. 3(C-1″,d) ,
78. 2(C-3″,d) ,78. 0(C-5″,d) ,75. 1(C-2″,d) ,71. 5
(C-3a,t) ,71. 7(C-4″,d) ,66. 3(C-2a,t) ,62. 8(C-
6″,d) ,60. 3(5-OCH3,q) ,56. 8(3,5-OCH3,q) ,56.
3912 期 易湘茜等:红树植物木榄胚轴中苯丙素类化学成分研究
7(7-OCH3,q) ,46. 7(C-4,d) ,42. 8(C-3,d) ,40. 7
(C-2,d) ,33. 8(C-1,t)。上述数据与报道数据基本
一致(Ohashi et al.,1994) ,故鉴定化合物 7 为 Lyon-
iresinol 3α-O-β-D-glucopyranosides。
2. 2 抗肿瘤细胞增殖活性测试
样品 1,3,7 对肿瘤细胞株 HeLa 的 IC50分别为
764. 7、571. 5、328. 8 μg /mL,对肿瘤细胞株 A435 的
IC50分别为 593. 4、397. 5、455. 5 μg /mL,对肿瘤细胞
株 A549 的 IC50分别为 290. 2、323. 0、209. 3 μg /mL,
对肿瘤细胞株 K562 的 IC50分别为 1 487. 7、768. 8、
361. 9 μg /mL。
样品 2,4-6 对肿瘤细胞株 HeLa,A435,A549,
K562 的生长没有明显抑制活性。
图 1 化合物 1-7 的结构
Fig. 1 Structures of compounds 1-7
3 结论
通过各种分离技术和结构鉴定方法,从木榄胚
轴中分离鉴定了 7 个苯丙素类化合物,分别鉴定为
莨菪亭、Balanophonin、开环异落叶松脂素、臭失菜素
A、松脂素、5-甲氧基-(-)-松脂素、Lyoniresinol-3α-
O-β-D-glucopyranosides。运用 MTT 法,测试了化合
物 1-7 的抗肿瘤细胞增殖活性,结果显示化合物 1,
3,7 对肺腺癌细胞 A549 具有弱抑制活性,与该种植
物的民间药用用途一致。除化合物 3 和 5 以外,其
他化合物均首次从该植物中分离得到,该研究为广
西木榄胚轴的开发利用提供科学支持。
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