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山核桃外蒲壳化学成分及抗肿瘤活性研究



全 文 :·化学成分·
山核桃外蒲壳化学成分及抗肿瘤活性研究
吴德玲1,2,陈仕云1,刘劲松1,2,金传山1,2,许凤清1,2
(1. 安徽中医学院药学院,安徽 合肥 230031;2. 安徽省现代中药重点实验室,安徽 合肥 230031)
摘要 目的:研究山核桃外蒲壳的化学成分和抗肿瘤活性。方法:采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20 分离化学
成分,根据理化性质和波谱数据确定化合物结构,并对得到的化合物进行细胞毒活性研究。结果:从山核桃外蒲壳
中共分离鉴定了 5 个化合物,分别为:大黄酚 (1)、大黄素甲醚 (2)、β-谷甾醇 (3)、球松素(乔松酮) (4)、4,8-二
羟基-1-四氢萘酮 (5)。结论:其中,化合物 2、5 为首次从山核桃属植物中分离得到;在 MTT 抗肿瘤实验中,化合物
1、4、5 均具有一定的抗肿瘤活性。
关键词 山核桃外蒲壳;化学成分;抗肿瘤活性;人肝癌细胞
中图分类号:R284. 1 /R284. 2 /R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2011)07-1055-03
Chemical Constituents of Carya cathayensis and Their Antitumor Bioactivity
WU De-lin1,2,CHEN Shi-yun1,LIU Jing-song1,2,JIN Chuan-shan1,2,XU Feng-qing1,2
(1. College of Pharmaceutical Sciences of Anhui University of Traditional Chinese Medicine,Hefei 230031,China;2. Anhui Key Lab of
Contemporary Traditional Chinese Medicine,Hefei 230031,China)
Abstract Objective:To investigate the chemical constituents of Carya cathayensis and their antitumor bioactivity. Methods:The
compounds were isolated by Sephadex LH-20 and silica gel column chromatography. Their structures were identified by physicochemical
properties and spectroscopic analysis. Then their cytotoxic activity was studied. Results:Five compounds were elucidated as chry-
sophanol(1) ,physcion(2) ,β-sitosterol(3) ,pinostrobin(4) ,4 8-dihydroxy-1-tetralone(5). Conclusion:Compounds 2 and 5 are isola-
ted from Carya cathayensis for the first time. In the MTT antitumor experiments,the compounds 1,4 and 5 have the cytotoxic activity to
KB cell.
Key words Carya cathayensis Sarg;Chemical constituents;Cytotoxic activity;HepG2
收稿日期:2011-03-29
基金项目:安徽中医学院合作研究项目(2008HZ001)
作者简介:吴德玲(1973-) ,男,副教授,主要从事中药有效成分、中药质量标准规范化和创新药物的研究;Tel:0551-5169227,E-mail:dl-
wu7375@ sina. com。
山核桃 Carya cathayensis Sarg 为胡桃科山核桃
属植物,是我国特产的优良干果和油料树种,主要分
布在浙、皖两省交界的天目山一带。在山核桃的产
区,大量丢弃的山核桃外蒲壳已严重污染当地的生
态环境,危及动植物的生存。经文献检索,山核桃树
皮及树叶中化学成分的研究已有报道,而关于山核
桃外蒲壳的化学成分及其活性研究的相关文献〔1,2〕
报道较少。为了综合开发利用山核桃的资源,解决
山核桃外蒲壳的环境污染问题,本实验对其化学成
分进行研究,从中分离鉴定了 5 个化合物,分别为:
大黄酚(1)、大黄素甲醚(2)、β-谷甾醇(3)、球松素
(乔松酮) (4)、4,8-二羟基-1-四氢萘酮(5)。其中,
化合物 2、5 为首次从山核桃属植物中分离得到。采
用 MTT法测定化合物 1、4、5 对 Hep G2 的 IC50分别
为 43. 68、36. 86、40. 90 μg /mL,表明其对 Hep G2 具
有一定的抗肿瘤活性。
1 仪器和材料
Bruker AM-400 MHz 超导核磁共振仪,TMS 为
内标,CDCl3、DMSO-d6 为溶剂;LCQ ADVANTAGE
MAX 液质连用质谱仪(FINNIGAN 公司) ;Nicolet
Avatar 370DTGS 型傅立叶变换红外光谱仪测定,
KBr压片;CP225D 型十万分之一电子天平(sartori-
us)。柱层析用硅胶(100 ~ 200 目)、薄层层析用硅
胶 G 均为青岛海洋化工厂生产;凝胶为 Sephadex
LH-20。ELX800ΜV 酶标仪(美国 Bio-Tek 公司) ;
BX60 型荧光显微镜(日本 Olympus 公司) ;人肝癌
细胞 Hep G2(中科院上海细胞所细胞库) ;DMEM
与胎牛血清(Gibco) ;MTT(华美生物工程公司)。
山核桃外蒲壳于 2006 年采自安徽宁国。经安
徽中医学院中药教研室刘守金教授鉴定为胡桃科
山核桃属植物山核桃 Carya cathayensis Sarg 的外
蒲壳。
2 提取和分离
取山核桃外蒲壳 10 kg 粉碎,70 %乙醇加热回
流提取 2 次,合并提取液,浓缩液挥去乙醇后,加水
分散,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取。浓缩
·5501·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 7 期 2011 年 7 月
DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2011.07.021
得石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取液浸膏。石油醚、
乙酸乙酯部位经反复硅胶柱色谱结合 Sephadex LH-
20 等方法得到化合物 1(30 mg)、2(7 mg)、3(38
mg)、4(26 mg)、5(40 mg)。
3 结构鉴定
化合物 1:橙黄色针晶,分子式为 C15 H10 O4,mp
200 ~ 201 ℃。Borntrger 反应呈红色,推测该化合
物为蒽醌类化合物。ESI-MS m/z:255. 32[M +
H]+。1H-NMR(CDCl3,400 MHz)δ:12. 11(1H,s,1-
OH) ,11. 99(1H,s,8-OH) ,7. 66(1H,t,J = 8. 0 Hz,
H-6) ,7. 81(1H,dd,J = 8. 0,1. 2 Hz,H-5) ,7. 62
(1H,d,J = 1. 2 Hz,H-4) ,7. 27(1H,dd,J = 8. 0,1. 2
Hz,H-7) ,7. 08(1H,d,J = 1. 2 Hz,H-2) ,2. 46(3H,
s,Ar-CH3) ;
13 C-NMR (CDCl3,100 MHz)δ:192. 5
(C-9) ,181. 9(C-10) ,121. 3(C-2) ,136. 9(C-4) ,
124. 3(C-5) ,124. 5(C-6) ,119. 9(C-7) ,22. 2(C-
11)。以上数据与文献〔3,4〕报道对照基本一致,故确
定该化合物为大黄酚(chrysophanol)。
化合物 2:橙黄色针晶,分子式为 C16 H12 O5,mp
60 ~ 61 ℃。Borntrger 反应呈红色,乙酸镁反应呈
橙红色。ESI-MS m/z:284. 17[M - H]+。1H-NMR
(DMSO-d6,400 MHz) δ:12. 19 (1H,s,1-OH) ,
11. 98(1H,s,8-OH) ,7. 55(1H,s,H-7) ,7. 22(2H,s,
H-4,H-5) ,6. 90(1H,d,J = 1. 8 Hz,H-2) ,3. 94
(3H,s,OCH3) ,2. 44(3H,s,CH3)。以上数据与文
献〔5,6〕报道对照基本一致,故确定该化合物为大黄
素甲醚(physcion)。
化合物 3:无色针晶,分子式为 C29H50O,mp 136
~ 137 ℃。Liebermann-Burchard 反应呈阳性,确定
为甾体类化合物。与已知化合物 β-谷甾醇的混合
熔点不下降,且 TLC 的 Rf 值一致,故确定化合物 3
为 β-谷甾醇(β-sitosterol)。
化合物 4:白色片状结晶,分子式为 C16 H14 O4,
mp 98 ~ 100 ℃。盐酸镁粉反应呈阳性。IR(KBr)ν
(cm -1) :3 430(OH) ,1 650(C = O) ,1 620,1 580
(A-ring)。1H-NMR (CDCl3,400 MHz)δ:12. 05 (1H,
s,5-OH) ,7. 41 ~ 7. 47 (5H,m,Ar-H) ,6. 10 (1H,s,
8-H) ,6. 09 (1H,s,6-H) ,5. 43 ~ 5. 46 (1H,dd,J =
12. 8,2. 8 Hz,2-H) ,3. 83 (3H,s,7-OCH3) ,3. 07 ~
3. 15 (1H,dd,J = 17. 2,12. 8 Hz,3-H) ,2. 82 ~ 2. 87
(1H,dd,J = 17. 2,2. 8 Hz,3-H) ;13 C-NMR(CDCl3,
100 MHz)δ:195. 7(C-4) ,168. 0(C-7) ,164. 1(C-
5) ,162. 8(C-9) ,138. 4(C-1) ,128. 8(C-3 ~ 5) ,
126. 1(C-2,6) ,103. 1(C-10) ,95. 1(C-6) ,94. 2(C-
8) ,79. 2(C-2) ,55. 6(C-OCH3) ,43. 4(C-3)。上述
数据与文献〔7〕报道对照基本一致,故确定化合物 4
为球松素(pinostrobin)。
化合物 5:淡黄色固体,分子式为 C10 H10 O3。
ESI-MS m/z:177 [M - H]+。1H-NMR (CDCl3,400
MHz)δ:12. 42(1H,s,OH) ,7. 48 ~ 7. 53(1H,m,H-
6) ,7. 07 (1H,d,H-5) ,6. 84 (1H,m,H-7) ,4. 93
(1H,d,J = 2. 8 Hz,H-4) ,2. 97 ~ 3. 04 (1H,m,2-
CH2A) ,2. 62 ~ 2. 69 (1H,m,2-CH2B) ,2. 32 ~ 2. 39
(1H,m,3-CH2A) ,2. 17 ~ 2. 23 (1H,m,3-CH2B) ;
13C-NMR(100 MHz,CDCl3)δ:204. 2 (C-1) ,162. 7
(C-8) ,145. 8(C-10) ,136. 9 (C-6) ,118. 8 (C-5) ,
117. 7 (C-7) ,117. 3 (C-9) ,67. 6 (C-4) ,34. 5 (C-
2) ,31. 2 (C-3)。根据上述物理数据和波谱数据,并
参考文献〔8〕数据,确定化合物 5 为 4,8-二羟基-1-四
氢萘酮(4,8-dihydroxy-1-tetralone)。
4 抗肿瘤活性测定〔9〕
收集对数生长期肝癌细胞 Hep G2,调整细胞悬
液浓度,使待测细胞调密度至 5 000 个 /孔(边缘孔
用无菌 PBS填充) ,接种于 96 孔培养板中,所加细
胞体积为 100 μL,细胞单层几乎铺满孔底,先吸出
含血清 DMEM培养基,取化合物 1、4、5 单体用 DM-
SO 配好浓度梯度药物,为 5 个梯度,浓度分别为
0. 2、0. 1、0. 05、0. 025、0. 0125 mg /mL,每孔 200 μL,
每个浓度设 5 个复孔,同时设空白对照(加等体积
DMSO) ,5% CO2 37 ℃孵育 48 h,倒置显微镜下观
察并拍照。培养结束前,吸去培养液,小心用 PBS
冲 2 遍后,加入 5 mg /mL MTT 溶液 20 μL,置于 37
℃培养箱中继续孵育 4 h后,终止培养,小心吸去上
清液,每孔加入 DMSO 150 μL,水平摇床振荡 10
min,使结晶物充分溶解,在酶标仪 490 nm处测量各
孔的吸光度(A)值。实验结果显示,化合物 1、4、5
处理人肝癌细胞 Hep G2 48 h,在 0. 2000 mg /mL 到
0. 0125 mg /mL的剂量范围内,对人肝癌细胞 Hep
G2 都表现出杀伤作用(P < 0. 05) ,最高抑制率分别
为 69%、70%、67%,半数抑制浓度 IC50 分别为
43. 68、36. 86、40. 90 μg /mL。
5 小结
本文从山核桃外蒲壳的石油醚和乙酸乙酯萃取
部位分离得到 5 个化合物,化合物 2、5 为首次从山
核桃属植物中分离得到。化合物 1、4、5 在体外有较
好的抗肿瘤活性。
在实验过程中发现,在检测药物吸收值的时候,
加入的 MTT会与药物发生反应,影响检测的结果。
故在加入 MTT前,应先将 96 孔板内液体移除,补加
100 μL培养液后再加入 20 μL MTT。
·6501· Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 7 期 2011 年 7 月
致谢:本课题的研制样品和部分经费由宁国詹氏天然食品有限
公司提供。
参 考 文 献
[1]陈仕云,吴德玲,金传山,等 . 山核桃外蒲壳化学成分初
步分析及总黄酮的含量测定[J]. 安徽中医学院学报,
2010,29(1) :64-66.
[2]沈炳香,吴德玲,陈仕云,等 . 山核桃外蒲壳总皂苷的含
量测定[J]. 安徽医药,2009,13(5) :513-514.
[3]刘元慧,成则丰,乔文涛,等 . 山核桃外果皮化学成分的
研究[J]. 中草药,2009,40(9) :1359-1362.
[4]方伟,阮金兰,王仲,等 . 斜方复叶耳蕨的化学成分研究
[J]. 中国中药杂志,2008,33(6) :6498-6500.
[5] Yoshiyuki K,Mitsugi K,Kimiye B,et al. New constituents
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[6] Iso K,Yoshihiro M,Iwang S,et al. Cytotoxic anthraquinones
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辽藁本地上部分化学成分研究
孙佳明1,张 博1,常仁龙2,叶豆丹1,张 辉1*
(1. 长春中医药大学中医药与生物工程研发中心,吉林 长春 130117;2. 延边朝族自治州医药工业办公室,
吉林 延边 133000)
摘要 目的:研究辽藁本的地上部分化学成分。方法:通过硅胶柱色谱和 Sephadex LH-20 柱色谱等方法进行
分离纯化,根据理化性质和光谱数据进行结构鉴定。结果:从辽藁本地上部分的乙醇提取物中分离得到 7 个单体
化合物,分别鉴定为:补骨脂素(1)、β-谷甾醇(2)、胡萝卜苷(3)、山柰酚-3-O-(2″,4″-二-反式-对-羟基桂皮酰基)-α-
L-鼠李糖苷(4)、山柰酚-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷(5)、槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷(6)、蔗糖(7)。结论:化合物 1、
4 ~ 6 为首次从藁本属植物中分离得到,其余化合物均为首次从辽藁本地上部分中分离得到。
关键词 辽藁本;地上部分;化学成分
中图分类号:R284. 1 /R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1001-4454(2011)07-1057-03
Study on the Chemical Constituents of Aerial Part of Ligusticum jeholense
SUN Jia-ming1,ZHANG Bo1,CHANG Ren-long2,YE Dou-dan1,ZHANG Hui1
(1. Development Center of Traditional Chinese Medicine and Bioengineering,Changchun University of Traditional Chinese Medicine,
Changchun 130117,China;2. Yanbian Korean Autonomous Prefecture Office of Food and Drug industry,Yanbian 133000,China)
Abstract Objective:To study the chemical constituents of the aerial part of Ligusticum jeholense. Methods:The constituents were
isolated by sillica gel column chromatography,Sephadex LH-20 column chromatography and their structures were elucidated by spectral
analysis. Results:Seven compounds were separated from the EtOH extracts. Their structures were identified as psoralen (1) ,β-sitoster-
ol(2) ,daucosterol (3) ,kaempferol-3-O-(2″,4″-di-E-p-coumaroyl)-α-L-rhamnoside (4) ,kaempferol-3-O-β-D-galactoside (5) ,querce-
tin-3-O-β-D-galactoside (6) ,sucrose (7). Conclusion:Compounds 1,4,5 and 6 are isolated from the genus for the first time. Com-
pounds 2,3 and 7 are isolated from the aerial part of the plant for the first time.
Key words Ligusticum jeholense Nakai et Kitag.;Aerial part;Chemical constituents
收稿日期:2011-03-16
作者简介:孙佳明(1976-) ,男,博士,副研究员,主要从事天然药物化学研究;Tel:0431-86172280,E-mail:sun_jiaming2000@ yahoo. com. cn。
* 通讯作者:张辉,Tel:0431-86172080,Fax:0431-86172080,E-mail:zhanghui-8080@ 163. com。
辽藁本 Ligusticum jeholense Nakai et Kitag. 为伞
形科藁本属植物,其根及根茎作为药用,主产于我国
吉林、辽宁、黑龙江等地区。本品收载于中国药典
2005 年版一部,具有散风、祛寒、止痛等功效,主治
·7501·Journal of Chinese Medicinal Materials 第 34 卷第 7 期 2011 年 7 月