李啟照, 孫維浩
(安徽新華學(xué)院 藥學(xué)院,安徽 合肥 230088)
雪松(Cedrus deodara)是松科雪松屬植物的總稱,具有活血消腫、祛風(fēng)活絡(luò)等功效,其松針部位同時(shí)具有抗菌、抗病毒以及抗氧化等功效。本文通過四甲基偶氮唑鹽微量酶反應(yīng)比色法檢測,分析雪松松針的化學(xué)成分對癌細(xì)胞的抑制作用,為雪松的全面開發(fā)利用和深入研究提供參考。
質(zhì)譜儀5975C-Agilent;超導(dǎo)核磁共振儀Bruker Avdnce-600測定;MPLC制備型為美國WatersACQUIY。 UpLc.H-cldss;HPLC為1260-Agilent ;酶標(biāo)儀Bio-Lx-800;MP-70型顯微熔點(diǎn)儀測定熔點(diǎn)。雪松松針采自中國安徽大別山金寨縣山區(qū)。
用95%乙醇(4×8 L)五針?biāo)伤舍樃稍锓勰?約2.5 kg)提取,用旋蒸減壓濃縮,加適量水懸浮,用氯仿(3×4 L)、石油醚(3×4 L)、乙酸乙酯(3×4 L)和正丁醇(3×4 L)依次萃取,減壓濃縮得到浸膏(石油醚部分)42.05 g、(氯仿部分)39.2 g、(乙酸乙酯部分)85.6 g和(正丁醇部分)187.5 g。
用石油醚-乙酸乙酯 9∶1~5∶5和石油醚-丙酮 8∶2~5∶5,V/V溶劑系統(tǒng)梯度洗脫氯仿部分,純化用(氯仿-甲醇 1∶1,V/V)Sephadex LH-20凝膠柱,最終得到化合物3 (17.0 mg)、化合物6 (21.7 mg)、化合物8(14.3 mg)。用硅膠柱色譜分離乙酸乙酯部分,得(Fr.1~Fr.6)6個(gè)部分。經(jīng)減壓濃縮Fr.2得浸膏為淺黃色,通過石油醚-丙酮 9∶1~5∶5,氯仿-甲醇9∶1~5∶5,V/V反復(fù)硅膠柱分離,同時(shí)氯仿-甲醇 1∶1,V/V用Sephadex LH-20凝膠柱純化,得化合物7 (12.7 mg);Fr.3用減壓蒸餾濃縮得浸膏(深棕色),反復(fù)經(jīng)氯仿-甲醇 9∶1~6∶4,V/V硅膠色譜洗脫,用Sephadex LH-20凝膠柱(甲醇)純化,得化合物1 (18.0 mg)、化合物5 (17.5 mg);Fr.5經(jīng)減壓蒸餾濃縮得黑色浸膏,反復(fù)氯仿-甲醇 9∶1~6∶4,V/V硅膠色譜,用氯仿-甲醇 1∶1,V/V Sephadex LH-20凝膠柱純化,得化合物2 (20.5 mg)、化合物4 (18.7 mg)。
化合物1白色粉末(甲醇);1H-NMR (CD3OD,500 MHz)δ:4.51 (1H,d,J=7.5 Hz,H-2),4.00 (1H,m,H-3),2.92 (1H,dd,J=(16.0,5.5) Hz,H-4a),2.51 (1H,dd,J=(16.0,7.9) Hz,H-4b),5.88 (1H,d,J=2.4 Hz,H-8),6.86 (1H,d,J=2.0 Hz,H-2′),6.80 (1H,d,J=8.1 Hz,H-5′),6.75 (1H,dd,J=(8.1,2.0) Hz,H-6′);13C-NMR (CD3OD,125 MHz)。查閱文獻(xiàn)[1-2],比對以上數(shù)據(jù)鑒定為兒茶素,數(shù)據(jù)見表1。
表1 松針主要成分組裝后對腫瘤細(xì)胞體外增殖抑制率Tab.1 Inhibition rate of tumor cells in vitro after assemble of pine needle main components
化合物2黃色針晶(丙酮);EI-MS m/z:270 [M]+,241,213,197;1H-NMR (500 MHz,CD3COCD3)δ:13.00 (OH-4′),6.31 (1H,d,J=2.2 Hz,H-6),6.44 (1H,d,J=1.9 Hz,H-8),7.44 (2H,dd,J=(2.2,6.2) Hz,H-2′,6′),6.91 (2H,dd,J=(2.5,6.7) Hz,H-3′,5′);13C-NMR (125 MHz,CD3COCD3)δ:155.2 (C-2),125.2 (C-3),182.4 (C-4),164.7 (C-5),99.8 (C-6),163.8 (C-7),93.6 (C-8),158.3 (C-9),104.6(C-10),124.2 (C-1′),132.1 (C-2′),117.12(C-3′),157.3 (C-4′),114.3 (C-5′),132.4 (C-6′)。根據(jù)文獻(xiàn)[3-4]的研究,以上數(shù)據(jù)與其比對鑒定為染料木黃酮(表1)。
化合物3淡黃色無定形粉末(甲醇);1H-NMR (CD3OD,500 MHz)δ:4.16 (1H,d,J=4.8 Hz,H-3),4.26 (1H,d,J=4.6 Hz,H-4),5.71 (1H,d,J=2.5 Hz,H-6),6.10 (1H,d,J=2.4 Hz,H-8),7.30 (1H,d,J=2.0 Hz,H-10),6.74 (1H,d,J=8.2 Hz,H-13),7.03 (1H,dd,J=(8.0 ,2.4) Hz,H-14),4.70 (1H,br s,H-2′),4.12 (1H,m,H-3′),2.61 (1H,dd,J=(16.5,8.0) Hz,H-4′ɑ),2.80 (1H,dd,J=(16.5,5.2) Hz,H-4′β),6.18 (1H,s,H-6′),7.09 (1H,d,J=2.1 Hz,H-10′),6.79 (1H,d,J=8.0 Hz,H-13′),6.85 (1H,dd,J=8.0,2.4 Hz,H-14′);13C-NMR (CD3OD,125 MHz)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[5]對照基本一致(表1),故鑒定為花青素A-1。
化合物4白色固體(氯仿);1H-NMR (CDCl3,500 MHz)δ:1.97 (1H,m,H-1a),1.70 (1H,m,H-1b),2.38 (1H,dd,J=(13.3,4.8) Hz,H-2a),2.32 (1H,dd,J=(13.1,7.3) Hz,H-2b),2.23 (1H,d,J=6.3 Hz,H-4), 1.75 (1H,m,H-6),0.87 (3H,s,H-23),0.76 (3H,s,H-24),0.88 (3H,s,H-25),0.99 (3H,s,H-26),1.00 (3H,s,H-27),1.14 (3H,s,H-28),1.03 (3H,s,H-29),0.97 (3H,s,H-30);13C-NMR (CDCl3,125 MHz)。查閱相關(guān)文獻(xiàn)[6]并結(jié)合上述數(shù)據(jù)比對(表1),鑒定為木栓酮。
化合物5黃色粉末(甲醇);ESI-MS m/z 457 [M+Na]+,1H-NMR (CD3OD,500 MHz)δ:7.40(1H,s,H-2),7.37 (1H,s,H-6),4.25 (1H,m,H-8),4.19 (1H,m,H-9),6.73 (1H,s,H-6′),4.66 (1H,d,J=8.1 HZ,H-7′),2.64 (1H,m,H-8′),3.63 (1H,m,H-9′),3.91 (6H,s,3,5-OCH3),3.81 (6H,s,3′,5′-OCH3);13C-NMR (CD3OD,125 MHz)δ:127.3 (C-1),106.3(C-2),148.3 (C-3),143.7 (C-4),148.0 (C-5),106.4 (C-6),201.1 (C-7),50.3 (C-8),72.7 (C-9),132.1 (C-1′),106.4 (C-2′),148.5 (C-3′),137.5 (C-4′),148.6 (C-5′),106.4 (C-6′),86.5 (C-7′),56.0 (C-8′),62.2 (C-9′),58.1 (3,5-OCH3),55.7 (3′,5′,-OCH3)。參照文獻(xiàn)[7]與結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù),鑒定為刺五加酮(表1)。
化合物6白色針晶(氯仿);EI-MS m/z:414 [M]+(100),396 (59),381 (44),329 (51);1H-NMR (CDCl3,500 MHz)δ:5.29 (1H,br d,J=5.2 Hz,H-6),3.46 (1H,m,H-3),1.02 (3H,s,H-19),0.91 (3H,d,J=8.2 Hz,H-21),0.85 (3H,d,J=7.4 Hz,H-27),0.82 (3H,d,J=7.4 Hz,H-26),0.81 (3H,t,J=8.1 Hz,H-29),0.65 (3H,s,H-18);13C-NMR (CDCl3,125 MHz)。參照文獻(xiàn)[8]并比對上述數(shù)據(jù),鑒定為β-谷甾醇(表1)。
化合物7白色固體(丙酮);1H-NMR (CD3OD,500 MHz)δ:7.50 (1H,d,J=2.1 Hz,H-2),6.79 (1H,d,J=8.0 Hz,H-5),7.53 (1H,dd,J=(8.1,1.7) Hz,H-6),3.81 (3H,s,-OCH3);13C-NMR (CD3OD,125 MHz)。參照文獻(xiàn)[9],對比相關(guān)數(shù)據(jù),鑒定為香草酸(表1)。
化合物8白色細(xì)針晶(丙酮);1H-NMR (500 MHz,CD3COCD3)δ:3.23 (1H,d,J=5.3 Hz,3-OH),3.01 (1H,s,16-OH),0.75 (2H,m,H-2),3.06 (1H,dt,J=5.3,11.2 Hz,H-3), 0.81 (1H,m,H-9),1.62 (2H,m,H-15),1.10 (3H,s,H-17),0.68 (3H,s,H-18),0.84 (3H,s,H-19),0.82 (3H,s,H-20);13C-NMR (125 MHz,CD3COCD3) δ:37.3 (t,C-1),27.1 (C-2),78.1(C-3),38.7 (C-4),55.3 (C-5),18.2 (C-6),39.7 (C-7),37.1 (C-8),51.4(C-9),34.5 (C-10),24.4(C-11),37.1 (C-12),24.1 (C-13),28.2 (C-14),57.8 (C-15),71.1 (C-16),31.2 (C-17),28.1 (C-18),16.2 (C-19),14.1 (C-20)。參照文獻(xiàn)[10],3,16α-二羥基-對映貝殼杉烷的數(shù)據(jù)基本一致。
圖1 松針抑制腫瘤細(xì)胞IC50值比較Fig.1 Comparison of IC50 values of pine for tumor cell inhibition
松針活性成分隨著濃度的增加,抑制率逐步提高,具有明顯的體外抑制腫瘤作用。當(dāng)劑量達(dá)到8 μg/mL時(shí),對肺癌細(xì)胞A549和胃癌細(xì)胞SGC-7901抑制率分別達(dá)到90.46%、86.12%,抑制作用較明顯(表1)。松針活性成分抑制肺癌細(xì)胞A549的效果最強(qiáng)(IC50=2.77 μg/mL),對胃癌細(xì)胞SGC-7901的抑制作用次之(IC50=3.78 μg/mL),詳見圖1。
由表2可知,抑制肺癌細(xì)胞A549和胃癌細(xì)胞SGC-7901的主要活性成分為松針黃酮類(木黃酮、刺五加酮、木栓酮),其中木黃酮和刺五加酮是抑制兩種癌細(xì)胞增殖的主要活性成分。
表2 松針主要成分抑制腫瘤細(xì)胞IC50值Tab.2 IC50 values of main components of pine needles inhibiting tumor cells(μg/mL,
本研究從雪松松針中分離得到兒茶素、染料木黃酮、花青素A-1、木栓酮、刺五加酮、β-谷甾醇、香草酸、3,16α-二羥基-對映貝殼杉烷8種化合物,同時(shí)發(fā)現(xiàn)松針黃酮類對肺癌細(xì)胞A549和胃癌細(xì)胞SGC-7901抑制率分別達(dá)到90.46%、86.12%,IC50分別為2.77 μg/mL、3.78 μg/mL,其較強(qiáng)的抗腫瘤作用,可能與松針中含有木黃酮、花青素、木栓酮、刺五加酮有關(guān)。研究表明,黃酮類化合物可產(chǎn)生活性氧是抗腫瘤的活性基團(tuán),可催化谷胱甘肽及輔酶共氧化,提高劑量可以發(fā)揮等效作用。松針黃酮抗腫瘤機(jī)理主要是影響細(xì)胞膜,改變細(xì)胞的生理功能,影響細(xì)胞代謝;影響自由基與過氧化形成,影響免疫系統(tǒng)的反應(yīng)性,導(dǎo)致DNA片段凋亡等作用。
研究發(fā)現(xiàn),雪松松針總黃酮對不同腫瘤細(xì)胞體外增殖均具有一定增殖抑制作用。在今后研究中應(yīng)積極開展松針黃酮體內(nèi)抗腫瘤作用實(shí)驗(yàn)研究,以期更深入、更全面地研究其抗胃癌的機(jī)理,充分利用雪松松針資源開發(fā)新型抗腫瘤藥物,為備選化合物提供借鑒和理論支撐。