陳 銳,許 群,陳 昱,李漢全,楊建遠(yuǎn),過(guò)七根,張炳火
九江學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院,九江 332000
旱蓮草是一年生草本植物,為雙子葉植物菊科鯉腸屬鯉腸(E.alba)的俗稱(chēng),是一種重要的藥用植物[1-3],具有促使毛發(fā)生長(zhǎng)[4]、降低血脂、防止動(dòng)脈粥樣硬化[5]、止血和治療炎癥[6-9]、滋補(bǔ)肝腎等功效,為歷版《中國(guó)藥典》收載的藥材。旱蓮草最早用于止血[6],常用來(lái)治療陰虛血熱、吐血、血衄、尿血、血痢、崩漏下血及外傷出血等出血性病癥,是民間外傷傷口止血最常用的中草藥之一。我們研究發(fā)現(xiàn),旱蓮草不但含有多種凝血物質(zhì),還含有許多溶血物質(zhì)。為更好開(kāi)發(fā)豐富的旱蓮草資源,本文以活性跟蹤為指導(dǎo),對(duì)其凝血和溶血活性成分進(jìn)行了研究,分離到6個(gè)化合物,其中3個(gè)化合物有很強(qiáng)的溶血活性,2個(gè)化合物有很強(qiáng)的凝血活性,1個(gè)化合物首次從該植物中分離獲得。
質(zhì)譜用VG Auto Spec-3000 型質(zhì)譜儀測(cè)定;核磁共振用Bruker AV.DRX500 測(cè)定;薄層層析硅膠板和柱層析硅膠(200~300 目)均為青島海洋化工廠產(chǎn)品;大孔吸附樹(shù)脂為羅門(mén)哈斯(上海)Amberlite XAD16N;柱層析用凝膠 Sephadex LH-20 (GE Healthcare)。分離試劑均為工業(yè)重蒸試劑。
本研究所用旱蓮草(E.alba)為2012 年9 月采自江西省九江市郊區(qū),由九江學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院廖亮教授鑒定。
將干燥的旱蓮草粉碎,并用甲醇∶乙酸乙酯∶丙酮∶去離子水=1∶1∶1∶1 的混合溶劑浸泡24 h 后過(guò)濾,收集濾液,按照該方法處理3 次,合并濾液,減壓蒸餾除去濾液中的有機(jī)溶劑,得到膏狀物。在膏狀物中加入大量去離子水,并加熱至50 ℃使樣品盡可能溶解,將樣品溶液加入再生好的大孔吸附樹(shù)脂Amberlite XAD16N 中進(jìn)行吸附,吸附后先用3 倍柱體積的去離子水洗脫,再用甲醇洗脫,收集甲醇洗脫組分。利用硅膠柱色譜和凝膠柱色譜反復(fù)分離甲醇洗脫組分,得到6個(gè)化合物。在整個(gè)分離純化過(guò)程中,采用玻片溶血或凝血實(shí)驗(yàn)跟蹤活性。
用真空采血器(內(nèi)有抗凝劑)進(jìn)行人體靜脈采血,血液用0.9%的生理鹽水稀釋50 倍備用。用移液器定量取樣品溶液涂于潔凈的載玻片上,待溶劑揮發(fā)后用移液器取適量稀釋血液于待檢樣品上,置于顯微鏡下觀察,如果血細(xì)胞逐漸破裂則說(shuō)明樣品有溶血活性。
將采集的新鮮血液在10 ℃、2000 rpm 的條件下離心5 min,將血漿和血細(xì)胞分別收集,用等滲生理鹽水洗滌血細(xì)胞6 次,每次生理鹽水用量為血液體積的5 倍,再用50 倍血液體積的生理鹽水重懸紅細(xì)胞備用。用移液器定量取樣品溶液涂于潔凈的載玻片上,待溶劑揮發(fā)后用移液器分別取適量稀釋血液、血細(xì)胞生理鹽水重懸液和血漿于待檢樣品上,置于顯微鏡下觀察。
化合物1 無(wú)色針晶(甲醇),紫外線254 nm 下有暗斑,365 nm 下無(wú)吸收,碘蒸汽顯黃色,anis 顯色劑(大茴香醛顯色劑)顯紫紅色。質(zhì)譜ESI(+)-MS m/z:819[M+Na]+顯示相對(duì)分子質(zhì)量為796。13C NMR(pyridine-d5)和DEPT 顯示有7個(gè)甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:15.8、17.2、17.7、24.7、27.4、28.4 和33.3,11個(gè)亞甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:18.7、23.9、26.7、32.3、33.6、36.1、36.2、39.0、47.3、62.3 和63.1,16個(gè)次甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:41.4、47.3、56.0、71.2、71.9、74.2、74.5、75.8、78.3、78.8、79.0、79.4、89.0、95.9、106.9 和122.8,8個(gè)季C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:30.9、37.1、39.6、40.2、42.2、49.2、144.6 和176.0,以上數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)報(bào)道一致[10],推斷該化合物eclalbasaponin I。
化合物2 白色粉末,紫外線254 nm 下有暗斑,365 nm 下無(wú)吸收,碘蒸汽顯黃色,anis 顯色劑顯紫紅色。質(zhì)譜ESI(+)-MS m/z:819[M+Na]+顯示相對(duì)分子質(zhì)量為796。13C NMR(pyridine-d5)和DEPT 顯示有7個(gè)甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:15.7、16.9、17.6、24.8、27.3、28.3 和33.5,11個(gè)亞甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:18.6、23.9、26.7、32.9、33.6、36.2、36.3、38.9、47.4、62.7 和62.8,16個(gè)次甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:41.5、47.2、56.0、71.7、71.7、74.8、77.1、77.9、78.0、78.3、78.4、83.4、89.1、105.1、106.0 和122.4,8個(gè)季C信號(hào),化學(xué)位移分別為:31.1、37.1、39.6、40.0、42.2、48.9、145.2 和180.1,以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道一致[10],推斷化合物2 為eclalbasaponin IV。
化合物3 白色粉末,紫外線254 nm 下有暗斑,365 nm 下無(wú)吸收,碘蒸汽顯黃色,anis 顯色劑顯紫紅色。質(zhì)譜ESI(-)-MS m/z:713[M-H]-顯示相對(duì)分子質(zhì)量為714。13C NMR(DMSO)和DEPT 顯示有7個(gè)甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:15.4、16.5、17.3、24.7、26.6、27.7 和33.0,10個(gè)亞甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:18.0、23.0、25.6、31.1、32.7、34.8、35.4、34.8、46.4 和61.2,11個(gè)次甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:40.5、46.4、55.2、70.2、73.3、76.3、76.6、79.4、88.7、102.9 和120.9,8個(gè)季C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:30.4、36.4、38.3、38.8、41.2、47.7、144.6 和180.6。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道一致[10],因此推斷該化合物為eclalbasaponin V。
化合物4 白色粉末,紫外線254 nm 下有暗斑,365 nm 下無(wú)吸收,碘蒸汽顯黃色,anis 顯色劑顯黃色。質(zhì)譜ESI(-)-MS m/z:555[M -H]-顯示相對(duì)分子質(zhì)量為556。13C NMR(DMSO)和DEPT 顯示有1個(gè)甲基C 信號(hào),化學(xué)位移為14.0,12個(gè)亞甲基C信號(hào),化學(xué)位移分別為:22.2、24.5、28.6、28.8、28.9、29.0、29.2、31.4、33.5、54.4、65.5 和69.2,6個(gè)次甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:67.3、68.5、72.1、73.4、74.3 和98.9,1個(gè)羰基C 信號(hào),化學(xué)位移為173.0。1H NMR(DMSO)δ:0.82(3H),1.20(24H),1.47(2H),2.26(2H),2.49(1H),2.57(1H),2.88 (1H),2.99 (1H),3.15 (1H),3.25(1H),3.36 (1H),3.71 (1H),3.84 (1H),3.89(1H),3.91 (1H),3.99 (1H),4.55 (1H),4.62(1H),4.81(1H),5.12(1H),5.29(1H)。HSQC 顯示,1.20(24H)分屬于7個(gè)C 原子δC22.2、δC28.6、δC28.8、δC28.9、δC29.0、δC29.2和δC31.4,結(jié)合13C NMR 和COSY 相關(guān)信號(hào)發(fā)現(xiàn),δC29.2有6個(gè)C 信號(hào)重合,因此,該化合物有17個(gè)CH2,以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致[11],因此,推斷該化合物為3,4,5-trihydroxy-6-(2-hydroxy-3-(palmitoyloxy)propoxy)-tetrahydro-2H-pyran-yl)methanesulfonic acid。
化合物5 墨綠色粉末,紫外線254 nm 下有暗斑,365 nm 有熒光,碘蒸汽顯黃色,anis 顯色劑顯綠色。13C NMR(DMSO-d6)和DEPT 顯示有1個(gè)甲氧基C 信號(hào),化學(xué)位移為55.8,4個(gè)次甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:93.1、98.3、99.0 和104.6,11個(gè)季C信號(hào),化學(xué)位移分別為:96.9、101.7、113.8、144.4、145.5、148.9、154.3、155.4、157.9、159.1 和162.4。1H NMR(DMSO-d6)δ:3.78(s,3H),6.49(s,1H),6.42(s,1H),7.14(s,1H),7.22(s,1H)。以上數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)報(bào)道一致[12],因此,推斷化合物5 為蟛蜞菊內(nèi)酯。
化合物6 墨綠色粉末,紫外線254 nm 下有暗斑,365 nm 有熒光,碘蒸汽顯黃色,anis 顯色劑顯綠色。13C NMR(DMSO-d6)和DEPT 顯示有4個(gè)次甲基C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:99.0、99.2、104.6 和161.3,11個(gè)季C 信號(hào),化學(xué)位移分別為:94.9、95.5、100.9、113.9、144.3、145.3、148.8、155.4、155.5、158.1 和159.6。1H NMR(DMSO-d6)δ:6.37(s,1H),6.35(s,1H),7.14(s,1H),7.20(s,1H),9.92(br,1H)。以上數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)報(bào)道一致[12],因此,推斷化合物6 為異去甲蟛蜞菊內(nèi)酯。
3.2.1 溶血活性
溶血活性檢測(cè)結(jié)果顯示,化合物2、3、4 均有很強(qiáng)的體外溶血活性,且呈劑量效應(yīng)(圖1),當(dāng)樣品濃度為0.6 μg/mL 時(shí),與不加樣品的對(duì)照組相比,它們對(duì)紅細(xì)胞的溶解率分別達(dá)到(93.52 ±1.56)%、(82.55 ±2.72)%和(94.99 ±0.68)%,化合物1、2和3 都屬于齊墩果烷型五環(huán)三萜皂甙,但是化合物1 卻沒(méi)有溶血活性,化合物2 和3 在0.1~0.4 μg/mL 時(shí)溶血活性差異不顯著,但濃度在0.5~0.6 μg/mL 時(shí)卻有極顯著差異(P<0.01),這說(shuō)明這些化合物中的葡萄糖殘基的數(shù)量和位置可能對(duì)溶血活性有很大影響。
圖1 化合物2、3 和4 對(duì)紅細(xì)胞的溶血效果Fig.1 The rates of hemolysis induced by compounds 2,3 and 4
3.2.2 凝血活性及機(jī)理
結(jié)果顯示,化合物5 和6 既能使全血中的紅細(xì)胞凝聚成團(tuán),又能使充分除去血漿的紅細(xì)胞凝聚成團(tuán),還能使血漿出現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(圖2),這說(shuō)明它們既能直接凝聚紅細(xì)胞又能導(dǎo)致纖維蛋白原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白,再由纖維蛋白凝聚紅細(xì)胞。
圖2 化合物5 和6 對(duì)紅細(xì)胞和纖維蛋白原的影響Fig.2 The influence of compounds 5 and 6 on red blood cell and fibrinogen
旱蓮草的凝血或止血活性受到國(guó)內(nèi)外的關(guān)注,但多數(shù)研究只涉及各種提取方法所得的粗提物,而很少涉及具體的單體化合物。蟛蜞菊內(nèi)酯和去甲蟛蜞菊內(nèi)酯是旱蓮草中含有的兩個(gè)凝血化合物,它們最早分離自金絲桃屬(HypericumHerba)[13]。本文發(fā)現(xiàn)異去甲蟛蜞菊內(nèi)酯也具有很強(qiáng)的凝血活性,這三個(gè)化合物均為香豆草醚類(lèi),因此,旱蓮草中的香豆草醚類(lèi)化合物是其凝血活性物質(zhì)之一,這些成分可直接和間接凝聚紅細(xì)胞。
文獻(xiàn)尚未見(jiàn)旱蓮草溶血活性的報(bào)道,我們研究發(fā)現(xiàn)旱蓮草中含有大量溶血物質(zhì),它們既可使游離的血細(xì)胞破裂,也可以使血凝塊溶解,這些溶血物質(zhì)主要是三萜皂苷類(lèi)化合物,研究結(jié)果顯示,與這類(lèi)化合物母體結(jié)構(gòu)相連的其他化學(xué)基團(tuán)的數(shù)量和位置,可能對(duì)其溶血活性有重要影響。這些溶血活性成分與旱蓮草的功能有何關(guān)系?由于能夠溶解血細(xì)胞和血凝塊,血細(xì)胞的破裂會(huì)導(dǎo)致其中的抗菌物質(zhì)和其他凝血因子迅速釋放,從而促進(jìn)止血,抑制炎癥,因此,推測(cè)這些溶血化合物與旱蓮草的止血消炎功效應(yīng)該有著重要聯(lián)系。
1 Baskaran P,Jayabalan N.An efficient micropropagation system for Ecliptaalba—A valuable medicinal herb.In Vitro Cell Dev-Pl,2005,41:532-539.
2 Dhaka N,Kothari SL.Micropropagation of Ecliptaalba (L.)hassk—An important medicinal plant.In vitro Cell Dev-Pl,2005,41:658-661.
3 Singh SK,Manoj K,Rai MK,et al.An improved and efficient micropropagation of Ecliptaalbathrough transverse thin cell layer culture and assessment of clonal fidelity using RAPD analysis.Ind Crop Prod,2012,37:328-333.
4 Roy RK.Thakur M,Dixit VK.Hair growth promoting activity of Ecliptaalba in male albino rats.Arch Dermatol Res,2008,300:357-364.
5 Kim DI,Lee SH,Choi JH,et al.The butanol fraction of Ecliptaprostrata (Linn)effectively reduces serum lipid levels and improves antioxidant activities in CD rats.Nut Res,2008,28:550-554.
6 Wang J(王建),Bai XZ(白秀珍),Yang XD(楊學(xué)東).The study of effect of Eclipta prostrate on blooding in stomach.J Math Med(數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志),2005,18:375-376.
7 Chen JJ(陳建濟(jì)),Shi DJ(施東捷),Li KH(李克華),et al.Effect ofEcliptaprostrata on inflammation and hemorrhage induced by the snake venom.J Snake(蛇志),2005,17(2):65-68.
8 Liu SW(劉世旺),Xu YX(徐艷霞),Xu XL(徐霞玲),et al.Primary discussion on the hemostatic activity of aqueous extracts from the leaves of Ecliptaprostrata L.J Anhui Agric Sci(安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)),2008,36:13673-13674.
9 Pithayanukul P,Laovachirasuwan S,Bavovada R,et al.Antivenom potential of butanolic extract of Ecliptaprostrata against Malayan pit viper venom.J Ethnopharmacol,2004,90:347-352.
10 Yahara S,Ding N,Nohara T.Oleananeglycosides from Ecliptaalba.Chem Pharm Bull,1994,42:1336-1338.
11 Kitagawa I,Hamamoto Y,Kobayashi M.Sulfonoglycolipid from the sea urchin Anthocidariscrassispina A.Agassiz.Chem Pharm Bull,1979,27:1934-1937.
12 Zhang JS(張金生),Guo QM(郭倩明).Study on the chemical constituents of Ecliptaalba(L).Acta Pharm Sin(藥學(xué)學(xué)報(bào)),2001,36:34-37.
13 Kosuge T,Ishida H,Satoh T.Studies on antihemorrhagic substances in herbs classified as hemostatics in Chinese medicine.Ⅳ.On antihemorrhagic principles in Hypericumerectum Thunb.Chem Pharm Bull,1985,33:202-205.