鄺彤東+陳惠琴+李薇+楊錦玲+周麗曼+蔡彩虹+董文化+梅文莉+戴好富
[摘要] 運(yùn)用多種色譜技術(shù),對(duì)人工打洞沉香乙醇提取物的正丁醇相進(jìn)行化學(xué)成分分離,并根據(jù)波譜數(shù)據(jù)結(jié)合理化性質(zhì)共鑒定了7個(gè)單體化合物的結(jié)構(gòu),分別為selina-3,11-dien-9,15-diol (1)、aquilarone D (2)、5α,6β,7α,8β-tetrahydroxy- 2-[2-(2-hydroxyphenyl)ethyl]-5,6,7,8-tetrahydrochromone (3)、6,7-dimethoxy-2- [2-(4-methoxyphenyl)ethyl]chromone (4)、syringin (5)、順式對(duì)羥基肉桂酸甲酯 (6)和4′-甲氧基肉桂酸 (7),其中化合物1為新的倍半萜類(lèi)化合物,化合物5~7為首次從沉香中分離得到。生物活性測(cè)試結(jié)果表明化合物6,7對(duì)全齒復(fù)活線蟲(chóng)具有較好的致死活性,化合物4,6,7對(duì)人肝癌細(xì)胞株BEL-7402、人胃癌細(xì)胞株SGC-7901和人肺癌細(xì)胞株A549的生長(zhǎng)有不同程度的抑制作用。
[關(guān)鍵詞] 沉香; 正丁醇相; 倍半萜; 生物活性
[Abstract] In order to study the chemical constituents of n-butanol fraction of ethanol extract from Chinese agarwood induced by artificial holing, various chromatographic techniques were carried out to isolate compounds, and the structures of compounds were determined through a combined analysis of physicochemical properties and spectroscopic evidence. Seven compounds were obtained and identified as selina-3,11-dien-9,15-diol (1), aquilarone D (2), 5α,6β,7α,8β-tetrahydroxy-2-[2-(2-hydroxyphenyl)ethyl]-5,6,7,8-tetrahydrochromone (3), 6,7-dimethoxy-2-[2-(4-methoxyphenyl)ethyl]chromone (4), syringin (5), methyl (Z)-p-coumarate (6), and 4′-methoxycinnamic acid (7), among which compound 1 was a new compound and compounds 5-7 were isolated from agarwood for the first time. The bioactivity assay results concluded that compounds 6 and 7 showed certain nematicidal activity against Panagrellus redivivus, and compounds 4, 6 and 7 exhibited cytotoxicity against BEL-7402, SGC-7901 and A549 carcinoma cell lines.
[Key words] agarwood; n-butanol extract; sesquiterpene; biological activity
沉香為瑞香科Thymelaeceae沉香屬Aquilaria或擬沉香屬Gyrinops植物受傷后產(chǎn)生的含樹(shù)脂的干燥芯材[1]。白木香A. sinensis (Lour.)Gilg為我國(guó)特有的沉香基原植物,主要生長(zhǎng)于海南、福建、廣東、廣西等地區(qū)[2]。沉香入藥已有兩千多年歷史,其味辛、苦,性微溫,具有降氣溫中,暖腎納氣的功效[3-4]?,F(xiàn)代藥理研究表明,沉香在抗腫瘤、降血脂、抗菌消炎、鎮(zhèn)靜安神等[5-9]方面具有一定的作用。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,沉香的特征性化學(xué)成分為多種骨架類(lèi)型的倍半萜和2-(2-苯乙基)色酮類(lèi)化合物[10],目前相關(guān)研究主要集中于野生沉香,而針對(duì)人工沉香的研究相對(duì)缺乏。隨著野生沉香資源變得日益匱乏,人工沉香能否代替野生沉香的問(wèn)題變得尤為重要,所以本課題對(duì)人工沉香重要來(lái)源之一的人工打洞沉香進(jìn)行深入研究。
本研究組前期從國(guó)產(chǎn)人工打洞沉香的乙酸乙酯相分離鑒定了一系列結(jié)構(gòu)新穎并具有一定生物活性的化合物[11-12]。在此基礎(chǔ)上,本研究首次針對(duì)國(guó)產(chǎn)人工打洞沉香的正丁醇相進(jìn)行化學(xué)成分研究,從中分離鑒定了7個(gè)單體化合物(圖1),其中化合物1為新的倍半萜類(lèi)化合物。結(jié)合人工打洞沉香乙酸乙酯相與正丁醇相分離得到的化合物,可以為更好地評(píng)價(jià)人工打洞沉香的品質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。
1 材料
安捷倫1260分析型高效液相色譜儀(美國(guó)安捷倫科技有限公司);戴安SUMMITP680A半制備高效液相色譜儀(美國(guó)戴安公司);HR-ESI-MS質(zhì)譜儀(瑞士布魯克公司);ESI-MS質(zhì)譜儀(瑞士布魯克公司);布魯克AV-500核磁共振波譜儀(瑞士布魯克公司);ELX-800酶標(biāo)儀(美國(guó)寶特公司);薄層色譜硅膠板和柱色譜硅膠(青島海洋化工廠);Sephadex LH-20(德國(guó)默克公司);D101型大孔吸附樹(shù)脂(山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司);N-1000(2L)立式旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛(ài)朗儀器有限公司);超純水裝置(廈門(mén)銳思捷水純化技術(shù)有限公司);電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科技有限公司);1/1萬(wàn)電子秤(北京賽多利斯天平有限公司);濃硫酸(淄博濱嶺化工有限公司);核磁共振用氘代試劑(德國(guó)默克公司);常用AR級(jí)試劑購(gòu)買(mǎi)自廣州化工和天津大茂等公司;色譜純?cè)噭┵?gòu)買(mǎi)于天津四友和天津康科德等公司;紫杉醇購(gòu)于江蘇紅豆杉藥業(yè)有限公司;人肝癌細(xì)胞株BEL-7402、人胃癌細(xì)胞株SGC-7901和人肺癌細(xì)胞株A549均購(gòu)于中山大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心細(xì)胞庫(kù)。endprint
結(jié)香4年人工打洞沉香(4.7 kg)于2012年11月采自云南省西雙版納傣族自治州,經(jīng)中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所代正福副研究員鑒定其基源植物為白木香A. sinensis,樣本保存在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所(標(biāo)本編號(hào)AW20121108)。
2 提取與分離
人工打洞沉香樣品(4.7 kg)粉碎后用95%乙醇(15.0 L)回流提取3次,減壓濃縮得到浸膏(510.0 g)。隨后將浸膏分散至水中,用乙酸乙酯和正丁醇依次萃取3次。濃縮后將正丁醇相浸膏(199.0 g)經(jīng)大孔吸附樹(shù)脂D101吸附后用甲醇洗脫濃縮得浸膏92.0 g,再將該浸膏經(jīng)減壓硅膠柱色譜進(jìn)行分離,以氯仿-甲醇系統(tǒng)(1∶0~0∶1)梯度洗脫,濃縮后經(jīng)TLC薄層色譜檢測(cè),合并顯色劑顯色和Rf相同的部分,得10個(gè)流分(Fr.1~10)。Fr. 2(氯仿-甲醇80∶1洗脫流分,2.5 g)先經(jīng)RP-18柱色譜以甲醇-水(2∶3~1∶0)為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,得到9個(gè)流分(Fr.2.1~2.9)。Fr.2.3(甲醇-水2∶3洗脫流分,189.0 mg)經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜分離,以甲醇為流動(dòng)相進(jìn)行洗脫得3個(gè)流分(Fr.2.3.1~2.3.3)。Fr.2.3.2(87.8 mg)再經(jīng)硅膠柱色譜以石油醚-乙酸乙酯系統(tǒng)(100∶1,20∶1,10∶1,3∶1)為流動(dòng)相洗脫得4個(gè)流分(Fr.2.3.2.1~2.3.2.4)。Fr.2.3.2.2(石油醚-乙酸乙酯100∶1洗脫流分,16.2 mg)再經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜分離,以石油醚-氯仿-甲醇(2∶1∶1)系統(tǒng)為流動(dòng)相洗脫得2個(gè)流分(Fr.2.3.2.2.1~2.3.2.2.2)。Fr.2.3.2.2.2(10.2 mg)經(jīng)半制備型HPLC(C18柱;45%甲醇-水系統(tǒng)為流動(dòng)相;流速4 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm)分離得化合物6(3.0 mg)和7(3.6 mg)。Fr.2.4(甲醇-水1∶1洗脫流分,53.0 mg)經(jīng)半制備HPLC(C18柱;30%乙腈-水系統(tǒng)為流動(dòng)相;流速4 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm)分離得化合物1(1.5 mg)。Fr.2.6(甲醇-水3∶2洗脫流分,585.0 mg)有白色固體析出,用甲醇重結(jié)晶后其母液部分濃縮得471.1 mg,經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜以甲醇為流動(dòng)相洗脫得4個(gè)流分(Fr.2.6.1~2.6.4)。Fr.2.6.2(118.0 mg)經(jīng)半制備HPLC(C18柱;45%甲醇-水系統(tǒng)為流動(dòng)相;流速4 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm)分離得化合物4(4.7 mg)。
Fr.8(氯仿-甲醇5∶1洗脫流分,14.9 g)首先經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜以甲醇作為流動(dòng)相除去色素,剩余樣品(11.9 g)經(jīng)RP-18柱色譜以甲醇-水(2∶3~1∶0)系統(tǒng)為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,得9個(gè)流分(Fr.8.1~8.9)。Fr.8.1(甲醇-水2∶3洗脫流分,441.5 mg)經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱色譜分離,以甲醇為流動(dòng)相洗脫得4個(gè)流分(Fr.8.1.1~8.1.4)。Fr.8.1.2(21.3 mg)經(jīng)硅膠柱色譜,以石油醚-乙酸乙酯系統(tǒng)(1∶10)洗脫得3個(gè)流分(Fr.8.1.2.1~8.1.2.3)。Fr.8.1.2.2(石油醚-乙酸乙酯1∶10洗脫流分,4.6 mg)經(jīng)過(guò)半制備HPLC(C18柱;30%甲醇-水系統(tǒng)為流動(dòng)相;流速4 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm)分離得化合物5(3.4 mg)。Fr.8.1.4(164.8 mg)經(jīng)硅膠柱色譜以氯仿-甲醇系統(tǒng)(30∶1,25∶1,10∶1)為流動(dòng)相洗脫得4個(gè)流分(Fr.8.1.4.1~8.1.4.4)。Fr.8.1.4.2(氯仿-甲醇25∶1洗脫流分,12.9 mg)經(jīng)半制備HPLC(C18柱;30%甲醇-水系統(tǒng)為流動(dòng)相;流速4 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm)分離得化合物2(2.8 mg)。Fr.8.2(甲醇-水2∶3洗脫流分,6.3 g)取部分樣品(135.0 mg),直接經(jīng)半制備HPLC(C18柱;30%甲醇-水系統(tǒng)為流動(dòng)相;流速4 mL·min-1;檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm)分離得化合物3(2.2 mg)。
3 結(jié)構(gòu)鑒定
化合物1 黃色油狀物(CHCl3);HR-ESI-MS m/z 259.166 6[M+Na]+(計(jì)算值為259.166 9),結(jié)合1H-NMR和13C-NMR 數(shù)據(jù),確定其分子式為C15H24O2,不飽和度為4?;衔锏?H-NMR(CDCl3,500 MHz)譜中呈現(xiàn)2個(gè)甲基單峰信號(hào)δH 1.76(3H,s)和0.80(3H,s),3個(gè)烯氫信號(hào)δH 4.73(1H,br s),4.74(1H,br s)和5.67(1H,s),3個(gè)連氧碳上的氫信號(hào)δH 3.40(1H,dd,J=11.4,4.5 Hz),3.98(1H,d,J=12.3 Hz)和4.12(1H,d,J=12.5 Hz)。化合物的13C-NMR(DEPT)譜中顯示有15個(gè)碳信號(hào),其中包含4個(gè)雙鍵碳信號(hào),其余的碳信號(hào)中含有2個(gè)甲基碳(δC 20.9和10.1),5個(gè)亞甲基碳(δC 22.4,27.5,32.8,35.1,65.9)包含1個(gè)連氧碳,3個(gè)次甲基碳(δC42.9,43.6,78.0)包含1個(gè)連氧碳,1個(gè)季碳(δC37.6)。通過(guò)上述分析,并與文獻(xiàn)[13]中的化合物(5S,7S,9S,10S)-(+)-selina-3,11-dien-9-ol對(duì)比,發(fā)現(xiàn)兩者差別僅在于已知化合物的14位甲基被氧化為羥甲基,即已知化合物的14位信號(hào)[δH 1.63(3H,s); δC 21.7]被化合物1中的信號(hào)[δH 4.12(1H,d,J=12.5 Hz,H-14a),3.98(1H,d,J=12.3 Hz,H-14b); δC 65.9]所取代,所以該化合物也推斷為桉烷型骨架的倍半萜。另外根據(jù)二維波譜數(shù)據(jù)(圖2),在HMBC譜中,H2-14與C-3,C-4,C-5有相關(guān),進(jìn)一步證明了14位羥甲基的存在;H-12與C-7,C-11,C-13有相關(guān),H-13與C-7,C-11,C-12有相關(guān),表明異丙烯基的存在,并連接在C-7位上。再結(jié)合HSQC和1H-1H COSY相關(guān)譜推導(dǎo)出化合物1的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。1H-NMR(CDCl3,500 MHz)δ: 5.67(1H,s,H-3),4.74(1H,br s,H-12a),4.73(1H,br s,H-12b),4.12(1H,d,J=12.5 Hz,H-14a),3.98(1H,d,J=12.3 Hz,H-14b),3.40(1H,dd,J=11.4,4.5 Hz,H-9),2.07-2.11(4H,m,H-2a,2b,5,7),1.93~1.96(1H,m,H-1a),1.85(2H,m,H-6a,8a),1.76(3H,s,H-13),1.58(1H,J=11.7 Hz,H-8b),1.25(1H,m,H-1b),1.21(1H,m,H-6b),0.80(3H,s,H-15); 13C-NMR(CDCl3,125 MHz)δ: 32.8(C-1),22.4(C-2),124.3(C-3),137.4(C-4),43.6(C-5),27.5(C-6),42.9(C-7),35.1(C-8),78.0(C-9),37.6(C-10),149.2(C-11),109.2(C-12),20.9(C-13),65.9(C-14),10.1(C-15)。綜上所述,化合物1的結(jié)構(gòu)鑒定為selina-3,11-dien-9,15-diol,經(jīng)查閱文獻(xiàn),該化合物為新化合物。endprint
4 生物活性測(cè)試
采用貝曼漏斗法[20]和MTT法[21]分別測(cè)定了化合物1~7全齒復(fù)活線蟲(chóng)致死活性和細(xì)胞毒活性(表3)。
5 結(jié)果與討論
本研究組前期對(duì)人工打洞沉香的乙酸乙酯相進(jìn)行化學(xué)成分研究,從中分離鑒定了76個(gè)化合物,其中18個(gè)倍半萜類(lèi)化合物,50個(gè)2-(2-苯乙基)色酮類(lèi)化合物和8個(gè)其他類(lèi)化合物[11-12]。在此基礎(chǔ)上,本研究通過(guò)多種柱色譜技術(shù)首次對(duì)人工打洞沉香正丁醇萃取相的化學(xué)成分進(jìn)行研究,分離得到7個(gè)化 合物,其中1個(gè)新倍半萜類(lèi)化合物(1),3個(gè)2-(2-苯乙基)色酮類(lèi)化合物(2~4),3個(gè)苯丙素類(lèi)化合物(5~7),其中化合物5~7為首次從沉香中分離得到。生物活性測(cè)試結(jié)果顯示化合物6和7對(duì)全齒復(fù)活線蟲(chóng)具有較好的致死活性,化合物4和6分別對(duì)人肝癌細(xì)胞BEL-7402、人胃癌細(xì)胞SGC-7901和人肺癌細(xì)胞A549的生長(zhǎng)均有一定的抑制作用,化合物7對(duì)人胃癌細(xì)胞株SGC-7901的生長(zhǎng)有較弱的抑制活性。研究結(jié)果為沉香的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。
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[責(zé)任編輯 丁廣治]endprint