張盼盼,肖朝江,劉 健,邱 琳,沈 怡,董 相,姜 北
(大理大學(xué)藥物研究所,云南大理 671000)
頭狀四照花[Dendrobenthamia capitata(Wall.)Hutch.]系山茱萸科(Cornaceae)四照花屬(Dendro?benthamia)植物,主要分布于我國云南、貴州、四川、西藏、廣西等西南地區(qū)〔1〕。該植物為常綠喬木,稀灌木,高3~15 m,稀達(dá)20 m;葉對(duì)生;頭狀花序球形,花萼管狀;果序扁球形,直徑1.5~2.4 cm,成熟時(shí)紫紅色;花期5~6月;果期9~10月。頭狀四照花又名野荔枝、山荔枝和雞嗉子等,全株均能藥用〔2〕。頭狀四照花的葉主治食積、小兒疳積、蟲積腹痛、肝炎、腹水、水火燙傷、外傷出血和瘡瘍;根用于濕熱痢疾和泄瀉;果實(shí)也可用于治療食積氣脹、小兒疳積、肝炎、蛔蟲病、燒燙傷和外傷出血等〔2〕。
本課題組前期研究結(jié)果顯示該植物提取物具有一定的β-羥高鐵血紅素形成抑制活性。為此本研究采用HPLC、柱層析等手段進(jìn)行活性成分追蹤,結(jié)果從頭狀四照花枝葉中追蹤得到3個(gè)活性強(qiáng)于粗提物的化合物,以及1個(gè)非活性化合物,分別鑒定為兒茶素(1)、槲皮素(2)、異槲皮苷(3)和2α-羥基烏索酸(4)。見圖1。
圖1 化合物1~4的結(jié)構(gòu)
Agilent 1100高效液相色譜儀(美國安捷倫科技有限公司);色譜柱(Phenomenex 125 C18250 mm×4.6 mm;5 μm);AL-204電子天平[梅特勒-托利(上海)有限公司];MCO-18AIC CO2培養(yǎng)箱(日本三洋公司);BioTek Synergy HT酶標(biāo)儀(美國BioTek儀器公司);Bruker AvanceⅢ-400核磁共振儀(德國布魯克公司),四甲基硅烷(TMS)為內(nèi)標(biāo);柱層析硅膠和薄層層析硅膠板GF254(青島海洋化工廠)。
氯化鐵血紅素、磷酸氯喹、HEPES(4-羥乙基哌嗪乙磺酸,美國Sigma公司);DMSO[二甲基亞砜,利安隆博華(天津)醫(yī)藥化學(xué)有限公司];吡啶、冰醋酸(上海申博化工有限公司);三水合乙酸鈉(天津市盛奧化學(xué)試劑有限公司);高效液相色譜純甲醇、乙腈[賽默飛世爾科技(中國)有限公司];超純水[(自制)艾柯DZG-303A]。
本實(shí)驗(yàn)所用頭狀四照花[Dendrobenthamia capi?tata(Wall.)Hutch.]枝葉于2015年5月采自云南省大理市漾濞縣,由大理大學(xué)藥學(xué)與化學(xué)學(xué)院生藥學(xué)教研室張德全博士鑒定,植物標(biāo)本(20150507-6-A)存放于大理大學(xué)藥物研究所姜北教授研究組。
2.1 提取分離頭狀四照花枝葉8.5 kg,分別用95%乙醇和70%乙醇各冷浸提取2次,減壓濃縮所得總浸膏(1.4 kg)用水分散后依次用乙酸乙酯、正丁醇分配數(shù)次,得相應(yīng)萃取物。乙酸乙酯萃取物(430 g)經(jīng)200~300目硅膠柱色譜,氯仿-丙酮混合溶劑(1:0至0:1)梯度洗脫,得到7個(gè)組分(A~G)。C組分經(jīng)反復(fù)反相RP18柱色譜(甲醇-水)得化合物2(17.1 mg)。D組分經(jīng)ODS(甲醇-水0:1~1:0)和凝膠反復(fù)柱層析(Sephadex LH-20,氯仿-甲醇1:1)依次得化合物1(26.2 mg)、3(375.3 mg)和4(13.5 mg)。
2.2 β-羥高鐵血紅素形成抑制實(shí)驗(yàn)精密稱取上述粗提物、粗分段和單體化合物,配成系列濃度溶液備用。將50 μL不同濃度的供試樣品加入于96孔板中,平行設(shè)3個(gè)復(fù)孔。隨后每孔依次加入50 μL氯高鐵血紅素儲(chǔ)備液(1.0 mmol∕L,溶解于DMSO中)和80 μL醋酸鹽緩沖液(4 mol∕L,pH 5.0)與之混合。置于50℃孵育5 h,取出待室溫后,每孔加入100 μL 30%(v/v)的吡啶-HEPES(20 mmol∕L,pH 7.5)溶液。室溫放置10 h后,從每孔中移取50 μL上清液至另一96孔板中,之后每孔加入200 μL吡啶-HEPES(20 mmol∕L,pH 7.5)溶液,并在405 nm波長處測(cè)定吸收值。由羥高鐵血紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線得出未反應(yīng)的羥高鐵血紅素的濃度,從而計(jì)算出供試品對(duì)β-羥高鐵血紅素形成的半數(shù)抑制濃度(IC50)。設(shè)置氯喹為陽性對(duì)照,蒸餾水為溶媒對(duì)照〔3-5〕。
2.3 數(shù)據(jù)處理所得數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和組間LSD檢驗(yàn)。
3.1 β-羥高鐵血紅素形成抑制活性按“2.2”項(xiàng)下方法對(duì)頭狀四照花粗提物進(jìn)行抗瘧活性篩選,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該樣品具有一定的β-羥高鐵血紅素形成抑制活性,因此,又對(duì)其各萃取部位進(jìn)行活性測(cè)試。見表1。從表1中可以看出,乙酸乙酯萃取物和萃余水相均具有一定的β-羥高鐵血紅素形成抑制活性;其中,乙酸乙酯萃取物活性較好,IC50值為(902.7±6.4)μg∕mL。
表1 頭狀四照花不同部位β-羥高鐵血紅素形成抑制結(jié)果(±s,n=3)
表1 頭狀四照花不同部位β-羥高鐵血紅素形成抑制結(jié)果(±s,n=3)
樣品名不同濃度(μg∕mL)植物提取物的β-羥高鐵血紅素形成抑制率∕%1 388.9277.855.611.12.2 IC50∕(μg∕mL)磷酸氯喹粗提物乙酸乙酯萃取物正丁醇萃取物萃余水相86.5±6.3 56.6±8.4 79.9±6.3 0.5±4.2 68.4±3.0 83.8±6.8-5.1±1.1 5.6±1.3-9.6±0.3-6.4±1.0 80.0±7.5-2.5±1.7 4.2±1.5-10.3±1.4-6.4±1.5-5.4±2.2-3.6±0.8-3.0±2.9-3.9±0.7-2.1±0.4-1.7±2.2-1.2±3.1 0.6±0.6-2.4±4.6-0.1±3.0 38.4±3.4 1 236.8±7.9 902.7±6.4無活性1 038.8±5.1
繼而采用硅膠柱層析對(duì)乙酸乙酯萃取物進(jìn)行粗劃段及活性測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)粗分段C和D具有較好的活性。見表2。隨后又利用HPLC和RP18等柱層析技術(shù)方法追蹤分離粗分段C和D中的活性成分。結(jié)果從二者中得到3個(gè)活性顯著強(qiáng)于粗提物的化合物(1~3),IC50值分別為>277.8、(155.7±6.5)和>277.8 μg∕mL,以及1個(gè)非活性化合物(4)。見表3。
表2 頭狀四照花乙酸乙酯萃取物粗分段A~G的β-羥高鐵血紅素形成抑制結(jié)果(±s,n=3)
表2 頭狀四照花乙酸乙酯萃取物粗分段A~G的β-羥高鐵血紅素形成抑制結(jié)果(±s,n=3)
不同濃度(μg∕mL)粗分段的β-羥高鐵血紅素形成抑制率∕%樣品名IC50∕(μg∕mL)磷酸氯喹A B C D E F G 1 388.9 86.5±6.3-3.8±1.4 52.6±6.3 103.8±1.9 75.1±5.5 56.2±3.8 67.7±2.0 9.3±3.5 277.8 83.8±6.8-7.6±0.1 18.7±4.7-1.9±1.9 52.9±5.9 16.3±0.8 10.2±0.4 2.6±5.8 55.6 80.0±7.5-5.6±0.4-1.2±1.5 0.4±2.4 0.9±2.8 2.9±0.9-0.1±0.2-0.7±3.3 11.1-5.4±2.2-2.1±1.1 0.2±0.6-2.3±2.4-2.3±2.1 2.4±2.5 2.4±1.1-1.8±1.8 2.2-1.7±2.2-0.9±0.8 0.2±1.8-1.3±2.7 0.3±1.6-4.9±0.5-4.1±4.3-0.5±1.7 38.4±3.4無活性1 324.4±3.8 687.8±15.2 934.3±7.4 1 233.7±9.0 1 034.7±2.2>1 388.9
表3 頭狀四照花單體化合物的β-羥高鐵血紅素形成抑制結(jié)果(±s,n=3)
表3 頭狀四照花單體化合物的β-羥高鐵血紅素形成抑制結(jié)果(±s,n=3)
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3.2 化合物結(jié)構(gòu)解析化合物1:C15H14O6,淡黃色粉末。1H NMR(400 MHz,CD3OD)δ:6.86(1H,d,J=1.9 Hz,H-2′),6.79(1H,d,J=8.1 Hz,H-5′),6.74(1H,dd,J=8.1,1.9 Hz,H-6′),5.96(1H,d,J=2.3 Hz,H-8),5.88(1H,J=2.3 Hz,H-6),4.59(1H,d,J=7.5 Hz,H-2),4.00(1H,td,J=7.8,5.4Hz,H-3),2.87(1H,dd,J=16.1,5.4Hz,H-4a),2.53(1H,dd,J=16.1,8.1 Hz,H-4b);13C NMR(100 MHz,CD3OD)δ:82.8(C-2),68.8(C-3),28.5(C-4),156.9(C-5),96.2(C-6),157.8(C-7),95.5(C-8),157.5(C-9),100.8(C-10),132.2(C-1′),115.2(C-2′),146.2(C-3′,4′),116.1(C-5′),120.0(C-6′)。上述數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)〔6〕報(bào)道基本一致,故鑒定化合物1為兒茶素。
化合物2:C15H10O7,黃色針晶(吡啶)。1H NMR(400 MHz,C5D5N)δ:13.24(1H,s,5-OH),8.53(1H,d,J=2.1 Hz,H-2′),8.01(1H,dd,J=8.5,2.1 Hz,H-6′),7.31(1H,d,J=8.5 Hz,H-5′),6.68(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),6.64(1H,d,J=2.0 Hz,H-8);13C NMR(100 MHz,C5D5N)δ:149.9(C-2),138.4(C-3),177.8(C-4),162.9(C-5),99.7(C-6),166.0(C-7),94.8(C-8),157.9(C-9),104.9(C-10),124.4(C-1′),117.1(C-2′),148.2(C-3′),147.6(C-4′),117.1(C-5′),121.5(C-6′)。上述數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)〔7〕報(bào)道基本一致,故鑒定化合物2為槲皮素。
化合物3:C21H20O12,黃色粉末。1HNMR(400 MHz,C5D5N)δ:8.46(1H,d,J=2.1 Hz,H-2′),8.14(1H,dd,J=8.4,2.0 Hz,H-6′),7.27(1H,d,J=8.4 Hz,H-5′),6.70(1H,d,J=2.0 Hz,H-8),6.64(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),6.10(1H,d,J=7.8 Hz,H-1″),4.83(1H,dd,J=9.2,7.8 Hz,H-2″),4.62(1H,d,J=3.1 Hz,H-4″),4.44(1H,dd,J=10.9,6.3 Hz,H-6″a),4.34(1H,dd,J=11.2,4.9 Hz,H-6″b),4.31(1H,dd,J=9.2,3.1 Hz,H-3″),4.19(1H,t,J=6.2 Hz,H-5″);13C NMR(100 MHz,C5D5N)δ:157.3(C-2),135.3(C-3),178.6(C-4),162.5(C-5),99.5(C-6),165.7(C-7),94.3(C-8),157.6(C-9),105.2(C-10),122.1(C-1′),116.0(C-2′),146.5(C-3′),150.5(C-4′),117.6(C-5′),122.8(C-6′),104.9(C-1″),73.2(C-2″),75.2(C-3″),69.5(C-4″),77.5(C-5″),61.7(C-6″)。上述數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)〔8〕報(bào)道基本一致,故鑒定化合物3為異槲皮苷。
化合物4:C30H48O4,白色粉末。1H NMR(400 MHz,CDCl3+CD3OD)δ:5.25(1H,brs,H-12),3.64(1H,ddd,J=11.3,9.5,4.3 Hz,H-2),2.94(1H,d,J=9.5 Hz,H-3),1.12,1.03,1.02,0.84,0.81(各3H,s,5×Me),0.96(3H,d,J=5.4 Hz,Me-30),0.88(3H,d,J=6.6 Hz,Me-29);13C NMR(100 MHz,CDCl3+CD3OD)δ:47.7(C-1),69.2(C-2),84.2(C-3),40.4(C-4),56.3(C-5),19.2(C-6),33.9(C-7),40.2(C-8),48.5(C-9),38.9(C-10),24.2(C-11),126.3(C-12),139.3(C-13),43.0(C-14),28.8(C-15),25.0(C-16),48.7(C-17),53.9(C-18),40.0(C-19),40.0(C-20),31.5(C-21),37.7(C-22),29.2(C-23),17.6(C-24),17.2(C-25),17.5(C-26),24.1(C-27),181.4(C-28),17.3(C-29),21.5(C-30)。上述數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)〔9〕報(bào)道基本一致,故鑒定化合物4為2α-羥基烏索酸。
文獻(xiàn)報(bào)道紅內(nèi)期抗瘧藥可通過與血紅素絡(luò)合而抑制β-羥高鐵血紅素(瘧色素)形成,使瘧原蟲溶解而起到抗瘧疾的效果〔10-11〕;提示血紅素為紅內(nèi)期抗瘧藥物的作用靶點(diǎn),并可通過抑制β-羥高鐵血紅素形成的活性大小來評(píng)價(jià)和篩選抗瘧藥〔12〕。本研究結(jié)果表明頭狀四照花(D.capitata)具有一定的β-羥高鐵血紅素形成抑制活性,通過活性追蹤從中得到3個(gè)黃酮類活性成分。β-羥高鐵血紅素形成抑制實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,槲皮素的活性最強(qiáng),兒茶素和異槲皮苷的活性相當(dāng)。因條件限制,本研究僅對(duì)該植物的β-羥高鐵血紅素形成抑制活性以及其中的活性化學(xué)成分進(jìn)行了初步探索,更加細(xì)致的β-羥高鐵血紅素形成抑制活性成分與構(gòu)效關(guān)系,有待進(jìn)一步研究。
本研究利用β-羥高鐵血紅素形成抑制實(shí)驗(yàn)為抗瘧體外篩選模型,對(duì)藥用植物頭狀四照花進(jìn)行了相關(guān)活性成分追蹤,為從滇西地區(qū)豐富的植物資源中尋找新型抗瘧藥提供了新模式,具有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值。
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