全 文 :绵马贯众的活性成分研究*
刘 钊1,安熙强2,斯建勇1,曹 丽1,沈连钢1
(1.中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所,北京100193;
2.新疆维吾尔自治区药物研究所食品检测研究室,新疆 乌鲁木齐830004)
【摘要】 目的 研究绵马贯众的间苯三酚类活性成分,以确定其抗病毒的物质基础。方法 在文献报道的缓冲硅
胶柱层析法的基础上,对影响分离效果的三个主要因素进行反复量化试验,以探索快速分离、纯化间苯三酚类化合物的
优化方法。结果 应用此优化方法,从绵马贯众中分离得到5个化合物,其中4个为间苯三酚类化合物,用波谱学方法
分别鉴定为绵马酸ABA(1)、绵马酸ABB(2)、绵马酸ABP(3)、东北贯众素ABBA(4)和二十五烷醇(5),其中(3)为从绵
马贯众中首次分离得到的单体化合物。结论 优化后的缓冲硅胶柱层析法分离效果好、样品回收率高,适用于绵马贯众
的间苯三酚类活性成分研究。
【关键词】 绵马贯众;抗病毒;间苯三酚;绵马酸ABP
【中图分类号】 TQ050.4+25 【文献标识码】 A 【文章编号】 DOI:10.3969/j.issn.1672-3511.2011.12.002
Active constituents of dryopteris crassirhizoma Nakai
LIU Zhao1,AN Xi-qiang2,SI Jiang-yong1,et al
(1.Institute of Medicinal Plant,Chinese Academy of Medical Sciences,Beijing Union Medical College,Beijing100193,China;
2.Food Inspection Laboratory,Xinjiang Institute of Meteria Medica,Urumchi 830004,China)
【Absrtact】 Objective To study the phloroglucinol derivatives of dryopteris crassirhizoma Nakai,and determine
them anti-virus material basis.Methods The quantitative tests on three main factors which affect separation on the basis
of buffered-silica-gel-column-chromatography method were applied to find a rapid method for separation and purification
of the phloroglucinol derivatives at last.Results 5compounds including 4phloroglucinol derivatives were separated
from the rhizome of Dryopteris Crassirhizoma.On the basis of NMR and MS spectroscopic analyses,these compounds
were identified as filixic acid ABA(1),filixic acid ABB(2),filixic acid ABP(3),dryocrassin ABBA (4)and pentaco-
sanol(5).Compounds(3)were isolated from Dryopteris crassirhizoma Nakai for the first time.Conclusion The opti-
mized buffered-silica-gel-column-chromatography method has a good separation effect and a high sample recovery,which
is suitable to study the phloroglucinol derivatives of Dryopteris crassirhizoma Nakai.
【Key words】 Dryopteris crassirhizoma Nakai;Antiviral;Phloroglucinol;Filixic acid ABP
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)项目子课题(编号
2006AA10A208-3-2)、国家重大传染病防治专项2008zx10003-006
通讯作者:斯建勇,研究员,研究方向:中药化学及中药新药;电话及
传真:010-57833299;E-mail:jysi@implad.ac.cn
贯众应用历史悠久,始载于《神农本草经》[1],为
民间常用驱虫、抗感染药物。中国药典2010年版收
载的贯众品种是绵马贯众(Rhizoma Dryopteris cras-
sirhizoma),为鳞毛蕨科鳞毛蕨属植物粗茎鳞毛蕨
(Dryopteris crassirhizoma Nakai)的根茎及叶柄残基,
又名东北贯众,主产于吉林、黑龙江、辽宁、河北及甘
肃等地[2],味苦,微寒,有小毒,具有清热解毒、驱虫、
止血等功效[3]。现代药理研究表明,绵马贯众有抗病
毒、抗菌、抗癌、止血等作用。为研究绵马贯众的抗病
毒作用,本文对其进行了活性部位筛选,发现其间苯
三酚部位有一定的抗病毒作用。间苯三酚类化合物
是绵马贯众的主要活性成分之一,但由于其结构不稳
定,易氧化、分解和聚合,致使此类化合物的分离纯化
难度较大。本文对文献报道的缓冲硅胶柱层析法进
行优化,对影响分离效果的三个主要因素进行反复量
化试验,最终探索出一个能快速分离纯化间苯三酚类
化合物的方法,获得预期效果,现报告于下。
1 材料与方法
1.1 仪器 熔点用Fisher Johns熔点仪测定;核磁共
振谱用Bruker AVANCEⅢ-600核磁共振仪测定;质
谱用 AB 3200QTRAP质谱仪测定;上海亚荣 RE-
52A型旋转蒸发仪;三用紫外光仪(上海康华生化仪
·0032· 西部医学2011年12月 第23卷第12期 Med J West China,December 2011,Vol.23,No.12
器制造厂)。
1.2 药材 绵马贯众 (Dryopteris crassirhizoma Na-
kai)于2006年9月采自辽宁省,由中国医学科学院药
用植物研究所林余霖副研究员鉴定,标本(编号
2006090820)存放于药用物植物研究所标本馆。
1.3 试剂 乙醚、石油醚、正己烷、氯仿、乙酸乙酯、
丙酮、乙醇、甲醇、醋酸、无水柠檬酸、磷酸等均为分析
纯(北京化工厂);无水磷酸氢二钠(北京粗求化工有
限责任公司);青岛海洋化工厂生产硅胶100~200
目;薄层硅胶板:HF254普通和高效预制板为烟台市
化学工业研究所产品;Sephadex LH-20(Pharmacia产
品);缓冲硅胶的制备:70ml的0.2mol/L Na2HPO4
·2H2O加30ml的0.1mol/L柠檬酸配制成缓冲溶
液,300g薄层层析硅胶(300目)和100g柱层析硅胶
(100目)混合均匀制成混合硅胶,然后把缓冲溶液加
入到混合硅胶中,搅拌均匀后放入烘箱,110℃烘干2
小时即可。
1.4 方法 干燥绵马贯众药材200g,粉碎,用乙醚冷
浸提取3次,每次24小时,合并滤液,回收乙醚,得到
乙醚浸膏17g。取适量乙醚浸膏点于载玻片上,喷洒
坚牢蓝BB盐显橙红色,证明其含有间苯三酚类化合
物。取乙醚浸膏上缓冲硅胶层析柱,用石油醚-正己
烷-乙酸乙酯-醋酸 (19∶6∶1∶0.01)~(19∶10∶5∶0.01)
梯度洗脱,每50ml收集一份,共收集31份。进行薄
层层析检查,合并成分相似部分,Fr.3~5合并后
330mg,上缓冲硅胶柱层析,用正己烷-丙酮-乙醇-醋酸
(180∶20∶0.01∶0.01)洗脱,得到绵马酸 ABA(1)
10mg、绵马酸ABB(2)12mg和二十五烷醇(5)16mg;
Fr.6~7合并后3.68g,有浅黄色针晶析出,过滤得到
18mg绵马酸ABP(3);Fr.9~13合并后4.2g,缓冲硅
胶柱层析,用正己烷-丙酮-乙醇-醋酸 (120∶20∶0.01∶
0.01)洗脱,得到东北贯众素ABBA(4)10mg。
2 结果
应用优化后的缓冲硅胶柱层析法从绵马贯众中
分离得到5个化合物,其中4个为间苯本酚类化合物,
通过波谱学方法分别鉴定为绵马酸 ABA(1)、绵马酸
ABB(2)、绵马酸ABP(3)、东北贯众素ABBA(4)和二
十五烷醇(5),其中(3)为从绵马贯众中首次得到的单
体化合物。现将5个化合物的鉴定详述于下。
2.1 绵马酸ABB(filixic acid ABB)(1) 浅黄色针
状结晶(丙酮),坚牢蓝BB盐显橙红色。ESI-MS m/
z:639(M-H),431,417,403,209,195,推断出其分子
量是640,且符合间苯三酚类化合物的裂解规律[4]。1 H
NMR (600MHz,CDCl3)δH:1.00(6H,t,2×-
COCH2CH2CH3 ), 1.73 (4H, m, 2 ×-
COCH2CH2CH3),3.21(4H,m,2×-COCH2CH2
CH3),2.59,2.72(各3H,s,-COCH3),1.43,1.55(各
6H,s,4×-CH3),3.53,3.57(4H,s,2×-CH2-),在
9.6~18.5之间有7个羟基峰,说明该化合物结构不
对称,推断其可能为1个绵马根酸环和2个绵马酚环
组成的三环间苯三酚类化合物,而且绵马酚环位于2
个绵马根酸环位之间,有1个乙酰基和2个丁酰基。13
C NMR(150MHz,CDCl3)δC:208.3(C-18),203.6(C-
14,14′),199.5(C-4,4′),187.8(C-2,2′),173.7(C-6,
6′),161.3(C-9),110.9(C-1,1′),108.7(C-3,3′),46.1
(C-19,19′),44.7(C-5,5′),29.5(C-15,15′),25.4(C-
16,16′),24.3(C-17,17′),18.2(C-20,20′),17.5(C-
7,7′),14.2(C-21,21′)。根据以上各种数据推测该化
合物为绵马酸ABB,经与文献[5~7]对照各种波谱数据
一致,因此确定该化合物为绵马酸ABB。
2.2 绵马酸ABP(filixic acid ABP)(2) 浅黄色结
晶性粉末(丙酮),坚牢蓝BB盐显橙红色。ESI-MS
m/z:625(M-H),403,195,可以推断出其分子量是
626,且符合间苯三酚类化合物的裂解规律[4]。1 H
NMR (600MHz,CDCl3 )δH:1.02 (3H,t,-
COCH2CH2CH3),1.73(2H,m,-COCH2CH2CH3),
3.21(2H,m,-COCH2CH2CH3),2.60,2.73(3H,s,-
COCH3),1.43,1.53(各6H,s,4×-CH3),1.19(3H,
t,-COCH2CH3),3.52,3.57(4H,s,2×-CH2-),在
9.6-18.5之间有7个羟基峰,说明该化合物结构不对
称,推断其可能为2个绵马根酸环和1个绵马酚环组
成的3环间苯三酚类化合物,而且绵马酚环位于2个
绵马根酸环之间,有1个乙酰基、1个丙酰基和1个丁
酰基。13 C NMR(150MHz,CDCl3)δC:208.3(C-18),
203.6(C-14,14′),172.9(C-6,6′),167.9(C-9),111.7
(C-1,1′),46.1(C-19),44.7(C-5,5′),29.5(C-15,
15′),25.4(C-16,16′),24.3(C-17,17′),18.2(C-20),
17.5(C-7,7′),14.2(C-21)。根据以上各种数据推测
该化合物为绵马酸ABP,经与文献[5,8,9]对照各种波谱
数据一致,因此确定该化合物为绵马酸ABP。
2.3 绵马酸ABA(filixic acid ABA)(3) 浅黄色针
状结晶(丙酮),mp163~165℃,坚牢蓝BB盐显橙红
色。ESI-MS m/z:611(M-H),417,403,207,195,推
断出其分子量是612,且符合间苯三酚类化合物的裂
解规律[4]。1 H NMR(600MHz,CDCl3)δH:1.02(3H,
t,-COCH2CH2CH3 ), 1.73 (2H, m,-
COCH2CH2CH3),3.21(2H,m,-COCH2CH2CH3),
2.73(6H,s,2×-COCH3),1.43,1.53(各6H,s,4×-
CH3),3.52,3.57(4H,s,2×-CH2),在9.6~18.5之
间有7个羟基峰,推断该化合物为2个绵马根酸环和
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1个绵马酚环组成的3环间苯三酚类化合物,且结构
对称,即1个绵马酚环位于2个绵马根酸环之间,有2
个乙酰基和1个丁酰基。13 C NMR(150MHz,CDCl3)
δC:208.3(C-18),203.6(C-14,14′),198.9(C-4,4′),
188.4(C-2,2′),172.9(C-6,6′),160.9(C-9),159.9
(C-11),158.9(C-10,13),111.5(C-1,1′),108.6(C-3,
3′),106.9(C-8,12),46.1(C-19),44.7(C-5,5′),29.5
(C-15,15′),25.4(C-16,16′),24.3(C-17,17′),18.2
(C-20),17.5(C-7,7′),14.0(C-21)。根据以上各种数
据推测该化合物为绵马酸 ABA,经与文献[5,8,9]对照
各种波谱数据一致,因此确定该化合物为绵马酸
ABA。
2.4 东北贯众素ABBA(dryocrassin ABBA )(4)
黄色片状结晶(丙酮),mp201~203℃,坚牢蓝BB盐
显橘红色。ESI-MS m/z:819(M-H),611,597,403,
96,符合间苯三酚类化合物的裂解规律[4],并可以推
断出其分子量是820。1 H NMR(600MHz,CDCl3)δH:
1.00(6H,t,2×-COCH2CH2CH3),1.73(4H,m,2×-
COCH2CH2CH3 ), 3.20 (4H, m, 2 ×-
COCH2CH2CH3),2.74(6H,s,2×-COCH3),1.43,
1.53(12H,s,4×-CH3),3.54(4H,s,2×-CH2-),3.83
(2H,s,-CH2-),且在9.6~18.5之间有10个羟基峰,
推断该化合物结构对称,为2个绵马根酸环和2个绵
马酚环组成的四环间苯三酚类化合物,即2个绵马酚
环位于2个绵马根酸环之间,有2个乙酰基和2个丁
酰基。13CNMR(150MHz,CDCl3)δC:208.5(C-19,
19′),203.6(C-15,15′),199.4(C-3,3′),188.3(C-1,
1′),172.9(C-5,5′),160.7(C-9,9′),159.9(C-11,
11′),158.9(C-10,10′),111.4(C-6,6′),108.6(C-2,
2′),106.9(C-12,12′),105.9(C-8,8′),46.2(C-20,
20′),44.7(C-4,4′),29.5(C-16,16′),25.5(C-17,
17′),24.3(C-18,18′),18.1(C-21,21′),17.5(C-7,
7′),17.3(C-14,14′),14.2(C-22,22′)。根据以上各
种数据,推测该化合物为东北贯众素 ABBA,经与文
献[8,10,11]对照,各种波谱数据一致,因此确定该化合物
为东北贯众素ABBA。
2.5 二十五烷醇(pentacosanol)(5) 白色圆片状结
晶(环己烷-氯仿),mp69~71℃。紫外无吸收,喷洒
10%硫 酸 乙 醇 烘 烤 后 显 紫 红 色 斑 点。1 H NMR
(600MHz,CDCl3)δ:3.64(2H,t,J=6.5)为直接与轻
基相连的-CH2-,1.57(2H,m),1.28(44H,br)为-
(CH2)22-,0.89(3H,t,J=6.7)为末端-CH3。13 C
NMR(CDCl3)δ:63.1(C-l)为直接与轻基相连的亚甲
基碳信号,32.5(C-2),25.7(C-3),31.9(C-23),22.7
(C-24),14.1(C-25),29.7-29.4(C4-C22)。ESI-MS
以上数据与文献[12,13]报道的二十五烷醇一致,综上所
述确定化合物为二十五烷醇(pentacosanol)。
3 讨论
间苯三酚类化合物是绵马贯众的主要活性成分
之一,近代医学证明其具有抗菌、抗流感病毒等作用,
但由于其结构不稳定,易氧化、分解和聚合,致使其分
离纯化难度较大,以致国内外对其研究报道较少。
国内文献报道,采用缓冲柱层析法对绵马贯众进
行化学成分研究,分离间苯三酚类化合物的效果得到
较大的改善,但效果仍然不是很理想[5]。文献报道的
缓冲硅胶制备方法:70ml的0.2mol/L Na2HPO4·
2H2O加30ml的0.1mol/L柠檬酸配制成缓冲溶液,
然后把缓冲溶液加入到300g薄层层析硅胶(300目)
中,搅拌均匀后放入烘箱,110℃烘干2小时备用,再
用制成的缓冲硅胶装制缓冲硅胶柱。
笔者在实验中发现,按文献报道的方法装制层析
柱,柱体硅胶较为密实,洗脱剂流速小,分离时间过
长,各成分带在缓冲柱体中扩散,而致各成分带相互
交错重叠,分离效果不够理想,回收率低。故本文从
填料、洗脱剂流速和洗脱剂三个主要因素入手,对文
献报道的缓冲柱层析法进行了优化。
3.1 优化填料 在文献报道的缓冲硅胶中再加入一
定体积的层析柱硅胶(100目),可以使洗脱剂流速增
大,能一定程度地改善分离效果。试验发现,在文献
报道的缓冲硅胶中再加入1/3体积的层析柱硅胶
(100目)效果最佳。优化后的缓冲硅胶制备:70ml的
0.2mol/L Na2HPO4·2H2O 加30ml的0.1mol/L
柠檬酸配制成缓冲溶液,300g薄层层析硅胶(300目)
和100g柱层析硅胶(100目)混合均匀制成混合硅胶,
然后把缓冲溶液加入到混合硅胶中,搅拌均匀后放入
烘箱,110℃烘干2小时即可。
3.2 优化洗脱剂 试验发现,多元洗脱剂分离效果
较好,甲醇可以增加各成分带的分离度,醋酸可以使
各成分更集中,让各成分在层析柱中形成的色带更
窄;洗脱剂的极性通过改变正己烷、乙酸乙酯和醋酸
的比例来调节。经过反复的量化试验,得到分离效果
较好的多元洗脱剂:石油醚-正己烷-乙酸乙酯-醋酸
(19∶6∶1∶0.01)~(19∶10∶5∶0.01)和正己烷-丙酮-乙
醇-醋酸 (180∶20∶0.01∶0.01),但仍需要进一步优化。
3.3 优化洗脱剂流速 试验发现,适当地控制洗脱
剂的流速,可以改善分离效果。样品装入缓冲硅胶层
析柱后,先进行中低速洗脱,待各成分色带分开以后,
可适当加大洗脱剂流速,可以减小各成分带的扩散作
用,提升分离效果。
(下转第2306页)
·2032· 西部医学2011年12月 第23卷第12期 Med J West China,December 2011,Vol.23,No.12
CD34、CD45、CD90、CD29对BMSCs进行鉴定,结合
细胞形态学观察证明分离培养的细胞为BMSCs。
4 结论
本研究结果显示,在P3代培养细胞中,造血干细
胞标志性抗原CD45极低(1.41%),而BMSCs标志
CD90(96.5%)高表达,提示反复贴壁筛选法代培养获
取的细胞非造血干细胞,是纯度高的BMSCs。本实验
试图通过诱导分化后油红 O染色和茜素红染色反向
证明所培养的细胞为BMSCs,结果显示,培养细胞经
诱导后可分化为成骨细胞和成脂细胞,进一步表明该
细胞群为具有多向分化潜能的干细胞,而不是骨髓内
的其他成熟细胞。但本实验结果仍不能说明其纯化
程度,因此有关干细胞表型标志物的探索和寻求仍是
干细胞组织工程的一个艰巨任务。
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(收稿日期:2011-06-07;编辑:母存培
)
(上接第2302页)
整个分离过程对实验室条件的要求:室温不高于
25℃,环境干燥而避光,缓冲层析柱体须进行遮光,并
用紫外灯监视各成分带的分离行为。
4 结论与建议
优化后的缓冲硅胶层析柱法具有分离效果好、速
度快、样品损失率小、稳定性和重复性好等优点,适用
于间苯三酚类化合物的分离和纯化,将有助于推进绵
马贯众间苯三酚类化学成分的系统研究。但本分离
方法仍有许多尚待改进的地方,建议广大药物研究工
作者对其三个主要的因素进行正交实验,探索出更优
的分离方法。
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(收稿日期:2011-09-19;编辑:母存培)
·6032· 西部医学2011年12月 第23卷第12期 Med J West China,December 2011,Vol.23,No.12