董維茂,朱奎霖,楊 興,尹 蕊,鄧徐麗,陳章賢,張洪川,王一謀,何紅平,董發(fā)武
云南中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院 云南省南藥可持續(xù)利用研究重點(diǎn)實驗室,云南 昆明 650500
小茴香為傘形科植物茴香FoeniculumvulgareMill.的干燥成熟果實[1],其原名蘹香。其藥用歷史悠久,始載于《唐本草》,有1 千多年藥用歷史[2]。除藥用外,小茴香還是常用的食品香料,故為藥食兩用之佳品。小茴香分布廣泛,主要分布于地中海地區(qū)[3],我國主要分布于西北地區(qū)的山西、甘肅、內(nèi)蒙古,以及東北地區(qū)的遼寧等地區(qū)[4],其資源豐富,以栽培為主,栽培面積廣泛,其中以山西產(chǎn)量最大、內(nèi)蒙古河套附近產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)。
小茴香味辛、性溫,具有散寒止痛、理氣和胃之功效[5-6]。小茴香化學(xué)成分主要為苯丙素,以及糖苷、脂肪油、黃酮、酚酸等多種類型的化合物[7]以及部分含量較少的無機(jī)元素。現(xiàn)代研究表明,小茴香具有改善腸道微生物平衡、促進(jìn)胃腸運(yùn)動、抗菌、抗腫瘤、鎮(zhèn)痛抗炎等的作用[8-15]。其中主要成分苯丙素類化合物還具有抑制酪氨酸酶活性的作用[16]。包括雀斑在內(nèi)的皮膚病都與黑色素的合成有關(guān),其中酪氨酸酶作為黑色素形成的關(guān)鍵性調(diào)節(jié)酶[17-20]。因此,從天然產(chǎn)物中尋找抑制酪氨酸酶活性的化合物成為該領(lǐng)域中研究的熱點(diǎn)。目前,對小茴香生品的研究主要注重于揮發(fā)油成分,然而關(guān)于小茴香鹽炙品化學(xué)成分及藥理活性研究報道不多,因此本實驗對小茴香鹽炙品進(jìn)行成分分離純化,從其醋酸乙酯部位分離得到 20 個化合物,分別鑒定為bombasinol A(1)、齊墩果酸(oleanolic acid,2)、山柰素(kaempferide,3)、槲皮素(quercetin,4)、(1R,2R)-1-(4-methoxypheny)propane-1,2-diol(5)、(1S,2R)-1-(4-methoxyphenyl)propane-1,2-diol(6)、(3S,5R,6S,7E)-3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one(7)、齊墩果酮酸(oleanonic acid,8)、刺五加酮(acanthone,9)、phenylpropanoid(10)、(Z)-4-[30-(β-D-glucopyranosyloxy)butylidene]-3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-l-one ( 11 )、 3-oxo-α-ionol-β-Dglucopyranoside(12)、(+)-松脂素-β-D-吡喃葡萄糖苷 [(+)-pinoresinol-β-D-glucopyranoside,13]、trans-4-(1-propenyl)-phenol-β-D-glucopyranoside(14)、1-O-β-D-glucopyranosyl-4-allybenzene ( 15 )、 3-hydroxyestragole β-D-glucopyranoside(16)、黃花夾竹桃黃酮(thevetiaflavone,17)、3,5-dihydroxyestragole 3-O-β-D-glucopyranoside(18)、水楊酸(salicylic acid,19)和benzyl β-D-glucopyranoside(20)。并對分離的單體成分進(jìn)行了體外抗酪氨酸酶的活性研究。此外,通過分子對接推測其可能的相互作用機(jī)制。
酪氨酸酶(Sigma-Aldrich 公司);L-酪氨酸(上海麥克林生化科技有限公司)、β-熊果苷(上海源葉生物科技有限公司,質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%);色譜硅膠(200~300、300~400 目,青島海洋化工廠);GF254薄層色譜硅膠(青島海洋化工廠);LH-20 羥丙基葡聚糖凝膠(Sephadex LH-20,美國Pharmacia 公司);MCI 樹脂(日本三菱化學(xué)公司);反相C18柱色譜材料(ODS,德國Merck 公司);D101 大孔吸附樹脂(天津市大鈞科技有限公司);薄層色譜顯色劑(10%硫酸乙醇溶液);甲醇、乙醇、丙酮、正丁醇、醋酸乙酯、二氯甲烷、石油醚等試劑為重蒸的工業(yè)或化學(xué)純?nèi)軇?;色譜乙腈(上海星可高純?nèi)軇┯邢薰荆?/p>
小茴香藥材于2022年9月購自新螺螄灣藥材市場,由云南中醫(yī)藥大學(xué)李宏哲副教授鑒定為傘形科植物茴香F.vulgareMill.的干燥成熟果實,標(biāo)本(D2022-001)保存于云南省高校民族藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究重點(diǎn)實驗室。
Synergy2 多功能酶標(biāo)儀(美國BIOTEK 公司);Bruker Avance III 400 MHz 及Bruker DRX 500 MHz超導(dǎo)核磁共振儀,TMS 為內(nèi)標(biāo)(德國Bruker 公司);Agilent 1200 型高效液相色譜儀(美國Agilent 公司);離子井飛行時間質(zhì)譜儀Esquire HCT 型(德國Bruker 公司);萬分之一分析天平FA2004(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司);循環(huán)水式多用真空泵SHB-Ⅲ(鞏義市予華儀器有限公司);海道夫旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀Hei-VAP Core HL/G(德國heidolph 公司)。
取小茴香20 kg,加入2000 mL 配制好的0.2 g/mL 鹽水,密封,燜透30 min,而后置炒制容器內(nèi),以文火加熱,不間斷翻炒,并炒至微黃且至規(guī)定程度時,取出,放涼備用。
鹽炙小茴香樣品20 kg 粉碎過篩(10 目),在10 L 的75%乙醇中(10 L×2 h×5)回流提取。合并得提取液,通過減壓濃縮得到2.387 kg 粗提物,粗提物加水混懸并使用石油醚、醋酸乙酯、正丁醇依次分別萃取5 次,合并萃取液,減壓濃縮得到石油醚相(203.6 g)、醋酸乙酯相(73.9 g)、正丁醇相(316.7 g)和水相(759.3 g)。
醋酸乙酯部位經(jīng)正向硅膠色譜(200~300 目),以二氯甲烷-甲醇(100∶1~1∶1)梯度洗脫,得到7 個組分(Fr. 1~7)。Fr. 2(13.9 g)經(jīng)MCI 柱色譜以甲醇-水(30∶70~100∶0)梯度洗脫,得到6 個流分(Fr. 2.1~2.6),F(xiàn)r. 2.3 經(jīng)Sephadex LH-20 色譜(甲醇)進(jìn)行分離,再通過二次凝膠得到Fr. 2-3-1-1,F(xiàn)r.2-3-1-1 經(jīng)半制備液相(乙腈-水24∶76;體積流量3 mL/min;檢測波長365 nm)純化得化合物1(3.0 mg)。Fr. 2.4 經(jīng)反相ODS 柱色譜,以甲醇-水(30∶70~100∶0)洗脫,經(jīng)Sephadex LH-20 色譜(甲醇)純化得化合物2(52.4 mg)。Fr. 2.5 經(jīng)Sephadex LH-20 色譜(甲醇)分離再經(jīng)半制備液相(乙腈-水20∶80;體積流量3 mL/min;檢測波長365 nm)純化得化合物19(13.4 mg)。Fr.2.6 經(jīng)Sephadex LH-20 色譜(甲醇)分離純化得化合物3(2.4 mg)。Fr. 2.6.5 經(jīng)MCI 柱色譜以甲醇-水(30∶70~100∶0)梯度洗脫,再經(jīng)Sephadex LH-20色譜(甲醇)分離純化得化合物4(8.8 mg)。Fr.4(9.1 g)經(jīng)正向硅膠色譜(200~300 目),以石油醚-醋酸乙酯(6∶1~1∶1)梯度洗脫,再經(jīng)Sephadex LH-20 色譜(甲醇)分離得化合物7(1.9 mg)和8(4.0 mg),再通過半制備液相(乙腈-水15∶85;體積流量3 mL/min;檢測波長:365 nm)純化得化合物5(17.6 mg)和6(12.9 mg)。Fr.5(8.2 g)經(jīng)正向硅膠色譜(200~300 目),以石油醚-醋酸乙酯(2∶1~1∶1)梯度洗脫,反相ODS 柱色譜,以甲醇-水(20∶80~100∶0)洗脫,再通過半制備液相(乙腈-水21∶79;體積流量3 mL/min;檢測波長254 nm)純化得化合物9(3.0 mg)。Fr. 26(11.0 g)經(jīng)正向硅膠色譜(100~200 目),以二氯甲烷-甲醇(50∶1-1∶1)梯度洗脫,再經(jīng)Sephadex LH-20 色譜(甲醇)分離半制備液相(乙腈-水26∶74;體積流量3 mL/min;檢測波長254 nm)純化得化合物10(3.0 mg)。Fr. 7(12.1 g)經(jīng)正向硅膠色譜(100-200目),以二氯甲烷-甲醇(50∶1~1∶1)梯度洗脫得到9 個流分(Fr. 7.1~7.9),F(xiàn)r. 7.5 以反相ODS 柱色譜,以甲醇-水(20∶80~100∶0)梯度洗脫得到6 個流分,F(xiàn)r. 7.5.3 以Sephadex LH-20 色譜(甲醇)分離得到化合物13(5.0 mg),再以半制備液相色譜(乙腈-水33∶67;體積流量3 mL/min;檢測波長365 nm)純化得化合物11(6.0 mg)和12(6.0 mg),F(xiàn)r.7.5.6 經(jīng)Sephadex LH-20 色譜(甲醇)分離得再以半制備液相(乙腈-水 46∶54;體積流量 3 mL/min;檢測波長365 nm)純化得化合物20(18.8 mg),F(xiàn)r. 7.6 以反相ODS 柱色譜,以甲醇-水(20∶80~100∶0)梯度洗脫得到6 個流分,F(xiàn)r.7.6.4經(jīng)正向硅膠二氯甲烷-甲醇(50∶1)等度洗脫再以半制備液相(乙腈-水12∶88;體積流量3 mL/min;檢測波長365 nm)純化得化合物16(17.0 mg),F(xiàn)r.7.6.2 經(jīng)Sephadex LH-20 色譜(甲醇)分離得再以半制備液相(乙腈-水15∶85;體積流量3 mL/min;檢測波長365 nm)純化得化合物14(9.9 mg)和15(24.3 mg),F(xiàn)r. 7.9 以正向硅膠色譜(100~200目),以二氯甲烷-甲醇(30∶1~1∶1)梯度洗脫得Fr. 7.9.2,F(xiàn)r. 7.9.2 經(jīng) MCI 柱色譜以甲醇-水(20∶80~100∶0)梯度洗脫,再經(jīng)Sephadex LH-20色譜(甲醇)分離最后以半制備液相(乙腈-水23∶77;體積流量3 mL/min;檢測波長254 nm)純化得化合物17(4.2 mg)和18(32.6 mg)。
3.1.1 磷酸鹽緩沖液的配制 精密量取20 mL 10×PBS 緩沖液,用超純水稀釋至200 mL,最后使用0.2 mol/L 氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 6.5~7.5(規(guī)定范圍)即得PBS 緩沖液。
3.1.2 酪氨酸酶試液的配制 精密移取提前分裝好的1000 units/mL 的酪氨酸酶9 mL,加入PBS 緩沖液稀釋至30 mL 即得300 units/mL 的酪氨酸酶試液,將試液放入?20 ℃冰箱待用。
3.1.3L-酪氨酸溶液的配制 精密稱取5 mgL-酪氨酸粉末于100 mL EP 管中加入50 mL PBS 緩沖液,搖勻,即得0.1 mg/mLL-酪氨酸溶液,放置,待用。
3.1.4 樣品溶液的配制
(1)陽性藥溶液的配制:精密稱取β-熊果苷4 mg,加入30 μL DMSO 使其完全溶解,再使用移液槍精密加入970 μL PBS 即得4 mg/mL 陽性藥試液,再將陽性藥依次梯度稀釋濃度為2、1、0.5、0.25 mg/mL,待用。
(2)待測樣品溶液的配制:精密稱取樣品適量,加入30 μL DMSO 使其完全溶解,再精密加入PBS使其質(zhì)量濃度依次為1、0.5、0.25、0.125、0.062 5 mg/mL;其中化合物15 稀釋質(zhì)量濃度依次為0.25、0.125、0.062 5、0.031 25、0.015 625 mg/mL,待用。
用移液槍按表的體積向96 孔板依次加入PBS緩沖液、不同濃度梯度的化合物受試液、不同濃度梯度的熊果苷對照液和酪氨酸酶液,37 ℃下孵育10 min 后,加入L-酪氨酸試液,同等條件下孵育30 min,孵育完成后立即放入多功能酶標(biāo)儀在492 nm測定其吸光度(A),并記錄數(shù)據(jù),每個濃度實驗做3 個平行組,使用3 組數(shù)據(jù)的平均值,按照公式計算測定化合物對酪氨酸酶的抑制率。
T 為加樣品且加酪氨酸的反應(yīng)液組別;B 為加樣品且未加酪氨酸的反應(yīng)液組別;C 為未加樣品且加酪氨酸的反應(yīng)液組別;N 為未加樣品且未加酪氨酸的反應(yīng)液組別;AT為T 組反應(yīng)液在492 nm 處測得的A值;AB為B 組反應(yīng)液在492 nm 處測得的A值;AC為C 組反應(yīng)液在492 nm 處測得的A值;AN為N 組反應(yīng)液在492 nm 處測得的A值
運(yùn)用IBM SPSS Statistics 26 進(jìn)行計算IC50,并采用GraphPad Prism 9 軟件進(jìn)行做圖。
在Chemdraw 2D 中畫出所需化合物的2D 平面結(jié)構(gòu),再通過Chemdraw 3D 將其轉(zhuǎn)化為PDB 格式的3D 結(jié)構(gòu)文件。
從PDB 數(shù)據(jù)庫(https://www.rcsb.org/)獲得酪氨酸酶蛋白的PDB 格式的三維晶體結(jié)構(gòu)文件,運(yùn)用OpenBabel 2.4.1、AutoDockTools 1.5.7 軟件進(jìn)行前期處理,得到相對應(yīng)的PDB 文件,備用。
將上述處理好的化合物與靶蛋白文件導(dǎo)入Autodock vina,并通過Autodock vina 進(jìn)行分子對接,最后將Autodock vina 對接并對對接結(jié)果打分,將得到的PDB 格式文件,使用PyMol 軟件對分子對接結(jié)果進(jìn)行可視化。
化合物1:黃色油狀物,分子式為C21H24O6,HR-ESI-MSm/z: 395.146 0 [M+Na]+(計算值395.146 5)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 6.95(1H, d,J= 1.9 Hz, H-2′), 6.82 (1H, dd,J= 8.1, 1.9 Hz, H-6′), 6.77 (1H, d,J= 8.1 Hz, H-5′), 6.66 (2H, d,J= 1.5 Hz, H-2, 6), 4.72 (2H, d,J= 4.2 Hz, H-7, 7′),4.25 (2H, dd,J= 9.1, 6.7 Hz, H-9α, 9′α), 3.88 (3H, s,3′-OMe), 3.86 (6H, s, 3, 5-OMe), 3.85 (2H, dd,J=8.5, 3.5 Hz, H-9β, 9′β), 3.15 (2H, m, H-8, 8′);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 149.4 (C-3, 5), 149.2(C-3′), 147.4 (C-4′), 134.3 (C-1), 133.8 (C-1′), 120.1(C-6′), 116.1 (C-5′), 111.0 (C-2′), 106.2 (C-4), 104.5(C-2, 6), 87.7 (C-7), 87.5 (C-7′), 72.7 (C-9′), 72.6(C-9), 56.8 (3, 5-OMe), 56.4 (3′-OMe), 55.6 (C-8),55.3 (C-8′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[21],故鑒定化合物1 為bombasinol A。
化合物2:白色固體,分子式為C30H48O3,HR-ESI-MSm/z: 479.348 8 [M+Na]+(計算值479.349 6)。1H-NMR (400 MHz, Pyridine-d5)δ: 5.52(1H, s, H-12), 3.47 (1H, m, H-3α), 3.33 (1H, dd,J=14.1, 4.6 Hz, H-18), 1.31 (3H, s, H-27), 1.27 (3H, s,H-23), 1.05 (9H, s, H-24, 25, 30), 0.97 (3H, s, H-29),0.92 (3H, s, H-26);13C-NMR (100 MHz, Pyridine-d5)δ: 180.7 (C-28), 145.3 (C-13), 123.0 (C-12), 78.6(C-3), 56.3 (C-5), 48.6 (C-4), 47.2 (C-9), 46.9 (C-17),42.7 (C-19), 42.5 (C-14), 40.2 (C-18), 39.9 (C-1), 39.4(C-8), 37.9 (C-10), 37.7 (C-2), 33.8 (C-21), 33.8(C-29), 33.7 (C-22), 31.4 (C-7), 29.3 (C-20), 28.8(C-15), 28.6 (C-23), 26.6 (C-27), 24.3 (C-30), 24.2(C-1), 24.2 (C-16), 19.3 (C-24), 17.9 (C-6), 17.0(C-26), 16.0 (C-25)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[22],故鑒定化合物2 為齊墩果酸。
化合物3:黃色粉末,分子式為C16H12O6,HR-ESI-MSm/z: 323.052 4 [M+Na]+(計算值323.052 6)。1H-NMR (600 MHz, CD3OD)δ: 8.08(2H, d,J= 8.5 Hz, H-2′, 6′), 6.90 (2H, d,J= 8.5 Hz,H-3′, 5′), 3.34 (3H, s, 4′-OMe);13C-NMR (150 MHz,CD3OD)δ: 177.4 (C-4), 165.6 (C-7), 162.5 (C-9),160.6 (C-4′), 158.3 (C-5), 148.1 (C-2), 137.2 (C-3),130.7 (C-2′, 6′), 123.8 (C-1′), 116.3 (C-3′, 5′), 104.5(C-10), 99.3 (C-6), 94.4 (C-8), 56.5 (4′-OMe)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[23],故鑒定化合物3 為山奈素。
化合物4:黃色粉末,分子式為C15H10O7,HRESI-MSm/z: 303.049 2 [M+H]+(計算值303.049 9)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 7.75 (1H, d,J= 2.2 Hz, H-2′), 7.65 (1H, dd,J= 8.4, 2.2 Hz, H-6′), 6.90(1H, d,J= 8.4 Hz, H-5′), 6.40 (1H, d,J= 2.0 Hz,H-8), 6.19 (1H, d,J= 2.0 Hz, H-6);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 177.4 (C-4), 165.6 (C-7), 162.5(C-5), 158.2 (C-9), 148.8 (C-2), 148.0 (C-4′), 146.2(C-3′), 137.3 (C-3), 124.2 (C-1′), 121.7 (C-6′), 116.2(C-5′), 115.9 (C-2′), 104.5 (C-10), 99.2 (C-6), 94.4(C-8)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[24],故鑒定化合物4 為槲皮素。
化合物5:無色針狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C10H14O3,HR-ESI-MSm/z: 205.082 6 [M+Na]+(計算值205.083 5)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.26 (2H, d,J= 8.7 Hz, H-2, 6), 6.86 (2H, d,J= 8.7 Hz, H-3, 5), 5.08 (1H, d,J= 5.0 Hz, H-1′), 4.40 (1H,dq,J= 5.0, 6.0 Hz, H-2′), 3.75 (3H, s, 4-OMe), 1.09(1H, d,J= 6.0 Hz, H-3′);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ: 160.5 (C-4), 135.4 (C-1), 129.2 (C-2, 6),114.4 (C-3, 5), 78.7 (C-1′), 72.4 (C-2′), 55.6 (4-OMe),18.4 (C-3′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[25],故鑒定化合物 5 為 (1R,2R)-1-(4-methoxyphenyl)propane-1,2-diol。
化合物6:無色針狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C10H14O3,HR-ESI-MSm/z: 205.082 5 [M+Na]+(計算值205.083 5)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.23 (2H, d,J= 8.7 Hz, H-2, 6), 6.86 (2H, d,J= 8.7 Hz, H-3, 5), 4.26 (1H, d,J= 7.0 Hz, H-1′), 3.82 (1H,dq,J= 6.0, 7.0 Hz, H-2′), 3.75 (3H, s, 4-OMe), 0.91(1H, d,J= 6.0 Hz, H-3′);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ: 160.7 (C-4), 135.3 (C-1), 129.3 (C-2, 6),114.6 (C-3, 5), 79.9 (C-1′), 72.9 (C-2′), 55.6 (4-OMe),19.2 (C-3′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[25],故鑒定化合物6 為 (1S,2R)-1-(4-methoxyphenyl) propane-1,2-diol。
化合物7:白色針狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C13H22O4,HR-ESI-MSm/z: 265.142 5 [M+Na]+(計算值265.141 0)。1H-NMR (600 MHz, CD3OD)δ:7.15 (1H, d,J= 15.7 Hz, H-7), 6.16 (1H, d,J= 15.7 Hz, H-8), 3.74 (1H, m, H-3), 2.29 (1H, ddd,J= 14.3,5.0, 1.7 Hz, H-4a), 2.28 (3H, s, H-10), 1.64 (1H, dd,J= 14.3, 9.2 Hz, H-4b), 1.56 (1H, ddd,J= 12.9, 3.4,1.7 Hz, H-2a), 1.25 (1H, m, H-2b), 1.18 (3H, s, H-12),1.16 (3H, s, H-13), 0.94 (3H,s, H-11);13C-NMR (150 MHz, CD3OD)δ: 200.3 (C-9), 145.4 (C-7), 133.8(C-8), 70.8 (C-6), 68.8 (C-5), 64.4 (C-3), 47.7 (C-2),41.3 (C-4), 36.1 (C-1), 29.8 (C-12), 27.4 (C-10), 25.1(C-11), 20.0 (C-13)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[26],故鑒定化合物 7 為 (3S,5R,6S,7E)-3,5,6-trihydroxy-7-megastigmen-9-one。
化合物 8:白色無定形粉末,分子式為C30H46O3,HR-ESI-MSm/z: 455.351 4 [M+H]+(計算值455.352 0)。1H-NMR (400 MHz, CDCl3)δ: 5.30(1H, s, H-12), 2.84 (1H, m, H-18), 2.54 (1H, m, H-2),2.36 (1H, m, H-2), 1.14 (3H, s, H-27), 1.08 (3H, s,H-23), 1.05 (3H, s, H-25), 1.03 (3H, s, H-24), 0.93(3H, s, H-30), 0.91 (3H, s, H-29), 0.81 (3H, s, H-26);13C-NMR (100 MHz, CDCl3)δ: 217.9 (C-3), 183.7(C-28), 143.8 (C-13), 122.6 (C-12), 55.5 (C-5), 47.6(C-4), 47.0 (C-9), 46.7 (C-17), 45.9 (C-19), 41.9(C-14), 41.2 (C-18), 39.4 (C-1), 39.3 (C-8), 36.9(C-10), 34.3 (C-2), 33.9 (C-21), 33.2 (C-29), 32.6(C-22), 32.3 (C-7), 30.8 (C-20), 27.8 (C-15), 26.6(C-23), 25.9 (C-27), 23.7 (C-30), 23.6 (C-1), 23.1(C-16), 21.6 (C-24), 19.7 (C-6), 17.2 (C-26), 15.2(C-25)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[27],故鑒定化合物8 為齊墩果酮酸。
化合物9:無色針狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C22H26O9,HR- ESI-MSm/z: 435.165 3 [M+H]+(計算值435.165 0)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.35 (2H, s, H-2, 6), 6.69 (2H, s, H-2′, 6′), 4.61 (1H, s,H-7′), 4.26 (1H, m, H-8), 4.19 (2H, m, H-9a, 9b), 3.88(6H, s, 3, 5-OMe), 3.82 (6H, s, 3′, 5′-OMe), 3.64 (2H,m, H-9′a, 9′b), 2.61 (1H, m, H-8′);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 200.3 (C-7), 149.2 (C-3′, 5′), 148.1(C-3, 5), 136.2 (C-4), 132.9 (C-1′), 128.0 (C-1), 107.7(C-2, 6), 105.1 (C-2′, 6′), 85.4 (C-7′), 71.6 (C-9), 61.3(C-9′), 56.9 (3, 5-OMe), 56.8 (3′, 5′-OMe), 55.2(C-8′), 49.9 (C-8)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[28],故鑒定化合物9 為刺五加酮。
化合物10:無色油狀物,分子式為C10H14O4,HR-ESI-MSm/z: 221.077 5 [M+Na]+(計算值221.078 4)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 7.30(2H, d,J= 8.6 Hz, H-2′, 6′), 6.89 (2H, d,J= 8.6 Hz,H-3′, 5′), 4.55 (1H, d,J= 6.2 Hz, H-1), 3.78 (3H, s,4′-OMe), 3.66 (1H, m, H-2), 3.47 (1H, m, H-3b), 3.34(1H, m, H-3a);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 160.7(C-4′), 135.3 (C-1′), 129.1 (C-2′, 6′), 114.6 (C-3′, 5′),77.6 (C-2), 75.2 (C-1), 64.2 (C-3), 55.7 (4′-OMe)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[29],故鑒定化合物10 為phenylpropanoid。
化合物11:無色針狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C19H30O7,HR-ESI-MSm/z: 393.188 0 [M+Na]+(計算值393.188 4)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:5.97 (1H, t,J= 7.8 Hz, H-1′), 5.91 (1H, s, H-2), 4.43(1H, d,J= 7.8 Hz, H-1′′), 4.04 (1H, m, H-3′), 2.62 (2H,m, H-2′), 2.37 (2H, d,J= 6.0 Hz, H-6), 2.30 (3H, s, H-9),1.34 (3H, d,J= 5.3 Hz, H-4′), 1.22 (6H, s, H-7, 8);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 202.1 (C-1), 159.1(C-3), 143.7 (C-4), 134.4 (C-1′), 125.6 (C-2), 103.9(C-1′′), 78.2 (C-3′′), 77.9 (C-3′), 77.2 (C-5′′), 75.3(C-2′′), 71.7 (C-4′′), 62.8(C-6′′), 54.7 (C-6), 39.3(C-5), 37.7 (C-2′), 29.3 (C-8), 29.2 (C-7), 22.7 (C-9),22.2 (C-4′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[30],故鑒定化合物 11 為 (Z)-4-[30-(β-D-glucopyranosyloxy)butylidene]-3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-l-one。
化合物12:無色固體,分子式為C19H30O7,HR-ESI-MSm/z: 393.188 2 [M+Na]+(計算值393.188 4)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 5.88(1H, s, H-4), 5.74 (1H, dd,J= 15.4, 9.3 Hz, H-7), 5.58(1H, dd,J= 15.4, 7.8 Hz, H-8), 4.49 (1H, m, H-9),4.34 (1H, d,J= 7.8 Hz, H-1′), 3.87 (1H, dd,J= 11.9,2.1 Hz, H-6′a), 3.64 (1H, dd,J= 11.9, 5.9 Hz, H-6′b),3.23 (4H, m, H-2′), 2.71 (1H, d,J= 9.3 Hz, H-6), 2.44(1H, d,J= 16.7 Hz, H-2b), 2.07 (1H, d,J= 16.7 Hz,H-2a), 1.94 (3H, d,J= 1.4 Hz, H-13), 1.28 (3H, d,J=5.9 Hz, H-10), 1.05 (3H, s, H-11), 1.03 (3H, s, H-12);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 201.9 (C-3), 165.5(C-5), 137.1 (C-8), 131.4 (C-7), 126.2 (C-4), 101.0(C-1′), 78.3 (C-3′), 78.2 (C-5′), 75.0 (C-2′), 74.8 (C-9),71.8 (C-4′), 62.9 (C-6′), 56.9 (C-6), 48.4 (C-2), 37.1(C-1), 28.1 (C-12), 27.7 (C-11), 23.7 (C-13), 22.2(C-10)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[31],故鑒定化合物12 為3-oxo-α-ionol-β-D-glucopyranoside。
化合物13:無色針狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C26H32O11,HR-ESI-MSm/z: 519.187 3 [M-H]?(計算值519.187 2)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:6.86 (6H, m, H-2, 5, 6, 2′, 5′, 6′), 4.85 (1H, d,J= 7.0 Hz, H-1′′), 4.74 (1H, d,J= 4.0 Hz, H-7), 4.69 (1H, d,J= 4.0 Hz, H-7′), 4.22 (2H, m, H-9, 9′), 3.85 (6H, s, 3,3′-OMe), 3.11 (2H, m, H-8, 8′);13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ: 150.9 (C-3′), 149.1 (C-3), 147.5 (C-4),147.3 (C-4′), 137.5 (C-1′), 133.7 (C-1), 120.1 (C-6),119.8 (C-6′), 117.9 (C-5), 116.1 (C-5′), 111.6 (C-2),110.9 (C-2′), 102.8 (C-1′′), 87.5 (C-7′), 87.1 (C-7),78.2 (C-5′′), 77.8 (C-3′′), 74.9 (C-2′′), 72.7 (C-9′), 72.7(C-9), 71.3 (C-4′′), 62.5 (C-6′′), 56.7 (3-OMe), 56.4(3′-OMe), 55.5 (C-8′), 55.4 (C-8)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[32],故鑒定化合物13 為 (+)-pinoresinol-β-Dglucopyranoside。
化合物14:白色粉末狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C15H20O6,HR-ESI-MSm/z: 319.115 2 [M+Na]+(計算值319.115 2)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:6.36 (1H, d,J= 15.8 Hz, H-7), 6.15 (1H, dq,J= 15.8,6.5 Hz, H-8), 3.80 (5H, m, H-2′~6′), 1.85 (3H, d,J=6.5 Hz, H-9);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 158.1(C-4), 133.8 (C-1), 131.6 (C-7), 127.8 (C-2, 6), 124.8(C-8), 117.8 (C-3, 5), 102.4 (C-1′), 78.1 (C-3′), 77.9(C-5′), 74.9 (C-2′), 71.4 (C-4′), 62.5 (C-6′), 18.5 (C-9)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[33],故鑒定化合物14 為trans-4-(1-propenyl)-phenol-β-D-glucopyranoside。
化合物15:白色粉末狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C15H20O6,HR-ESI-MSm/z: 319.114 9 [M+Na]+(計算值319.115 2)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.11 (2H, d,J= 8.6 Hz, H-2, 6), 7.03 (2H, d,J= 8.6 Hz, H-3, 5), 5.95 (1H, m, H-8), 5.06 (1H, d,J= 15.4 Hz, H-9b), 5.02 (1H, d,J= 8.9 Hz, H-9a), 3.90 (1H,dd,J= 12.0, 1.9 Hz, H-6b), 3.71 (1H, dd,J= 12.0, 4.8 Hz, H-6a), 3.45 (4H, m, H-2′~5′), 3.33 (2H, d,J= 7.1 Hz, H-7);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 157.5(C-4), 139.2 (C-8), 135.2 (C-1), 130.5 (C-3, 5), 117.8(C-2, 6), 115.7 (C-9), 102.5 (C-1′), 78.0 (C-3′), 77.9(C-5′), 74.9 (C-2′), 71.4 (C-4′), 62.5 (C-6′), 40.3(C-7)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[34],故鑒定化合物15 為1-O-β-D-glucopyranosyl-4-allybenzene。
化合物16:無定形粉末,分子式為C16H22O7,HR-ESI-MSm/z: 350.1292 [M +Na]+(計算值350.129 2)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 7.03(1H, d,J= 2.0 Hz, H-2), 6.93 (1H, d,J= 8.3 Hz, H-5),6.83 (1H, dd,J= 8.3, 2.0 Hz, H-6), 5.96 (1H, ddt,J=17.0, 10.0, 6.8 Hz, H-2′), 5.69 (1H, d,J= 7.0 Hz,H-1′′), 5.09 (1H, dd,J= 10.0, 2.0 Hz, H-3′), 5.02 (1H,dd,J= 17.0, 2.0 Hz, H-3′), 3.84 (3H, s, 4-OMe), 3.32(2H, d,J= 6.8 Hz, H-1′)。13C-NMR (100 MHz,CD3OD)δ: 149.1 (C-3), 147.9 (C-4), 139.0 (C-2′),134.6 (C-1), 123.8 (C-6), 118.5 (C-2), 115.8 (C-3′),113.8 (C-5), 102.9 (C-1′′), 78.2 (C-3′′), 77.8 (C-5′′),74.9 (C-2′′), 71.3 (C-4′′), 62.5 (C-6′′), 56.9 (4-OMe),40.5 (C-1′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[35],故鑒定化合物16 為3-hydroxyestragole β-D-glucopyranoside。
化合物17:淡黃色粉末,分子式為C16H12O5,HR-ESI-MSm/z: 307.057 0 [M+Na]+(計算值307.057 7)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 7.45(2H, d,J= 8.5 Hz, H-2′, 6′), 7.02 (2H, d,J= 8.5 Hz,H-3′, 5′), 6.22 (1H, d,J= 2.1 Hz, H-8), 6.19 (1H, d,J= 2.1 Hz, H-6), 3.78 (3H, s, 5-OMe);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 175.9 (C-4), 162.1 (C-7), 160.5(C-4′), 160.1 (C-2), 159.8 (C-5), 159.6 (C-9), 127.5(C-2′, 6′), 121.6 (C-1′), 115.9 (C-3′, 5′), 106.9 (C-3),106.7 (C-10), 96.7 (C-6), 96.0 (C-8), 57.6 (4-OMe)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[36],故鑒定化合物17 為黃花夾竹桃黃酮。
化合物18:無色針狀結(jié)晶(甲醇),分子式為C16H22O8,HR-ESI-MSm/z: 365.120 6 [M+Na]+(計算值365.120 7)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:6.55 (1H, d,J= 2.0 Hz, H-2), 6.41 (1H, d,J= 2.0 Hz,H-6), 5.93 (1H, ddt,J= 16.9, 10.0, 6.7 Hz, H-2′), 5.73(1H, d,J= 7.0 Hz, H-1′′), 5.07 (1H, dd,J= 16.9, 2.2 Hz, H-3′b), 5.02 (1H, dd,J= 2.2, 1.0 Hz, H-3′a), 3.83(3H, s, 4-OMe), 3.25 (2H, d,J= 6.7 Hz, H-1′);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 152.1 (C-5), 151.6(C-3), 138.7 (C-2′), 137.6 (C-4), 136.7 (C-1), 115.9(C-3′), 111.6 (C-6), 109.2 (C-2), 102.6 (C-1′′), 78.1(C-3′′), 78.0 (C-5′′), 74.9 (C-2′′), 71.3 (C-4′′), 62.5(C-6′′), 61.6 (4-OMe), 40.0 (C-1′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報 道 一 致[37], 故 鑒 定 化 合 物 18 為 3,5-dihydroxyestragole 3-O-β-D-glucopyranoside。
化合物19:白色結(jié)晶性粉末,分子式為C7H6O3,HR-ESI-MSm/z: 139.038 2 [M +H]+(計算值139.039 0)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ: 8.02(1H, dd,J= 7.8, 1.8 Hz, H-6), 7.77 (1H, dd,J= 8.3,1.8 Hz, H-4), 7.34 (1H, t,J= 7.8 Hz, H-5), 6.81 (1H,d,J= 8.3 Hz, H-3);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ:174.3 (C=O), 163.1 (C-2), 136.1 (C-4), 131.6 (C-6),119.9 (C-5), 117.9 (C-3), 110.9 (C-1)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[38],故鑒定化合物19 為水楊酸。
化合物 20:白色無定形粉末,分子式為C13H18O6,HR-ESI-MSm/z: 293.099 3 [M+Na]+(計算值293.099 6)。1H-NMR (400 MHz, CD3OD)δ:7.31 (5H, m, H-2~6), 4.91 (1H, d,J= 11.8 Hz,H-7b), 4.63 (1H, d,J= 11.8 Hz, H-7a), 4.32 (1H, d,J= 7.7 Hz, H-1′α), 3.86 (1H, dd,J= 11.9, 2.1 Hz,H-6′b), 3.66 (1H, dd,J= 11.9, 5.7 Hz, H-6′a);13C-NMR (100 MHz, CD3OD)δ: 139.0 (C-1), 129.3(C-3, 5), 129.2 (C-2, 6), 128.7 (C-4), 103.2 (C-1′),78.1 (C-3′), 78.0 (C-5′), 75.1 (C-2′), 71.7 (C-7), 71.7(C-4′), 62.8 (C-6′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報道一致[39],故鑒定化合物20 為benzyl β-D-glucopyranoside。
采用酪氨酸酶催化L-酪氨酸的方法,對小茴香醋酸乙酯部位分離出的20 個化合物進(jìn)行體外酪氨酸酶抑制活性篩選,共篩選出5 個活性較好的具有酪氨酸酶抑制作用的化合物(4、13~15、17),其中以化合物15 和17 對酪氨酸酶的抑制作用最為明顯,在實驗濃度范圍內(nèi),化合物17 對酪氨酸酶的抑制率已達(dá)到88.27%。各化合物IC50結(jié)果見表1。5 個化合物IC50均小于陽性藥β-熊果苷,其中化合物15 和17 的IC50值最小,表明這2 個化合物對酪氨酸酶抑制作用最強(qiáng),抑制效果最好,化合物13和14 對酪氨酸酶的抑制率相當(dāng),化合物4 在其中抑制效果較弱。
表1 各化合物的酪氨酸酶抑制活性 (, n = 3)Table 1 Tyrosinase inhibitory activity of compounds (,n = 3)
表1 各化合物的酪氨酸酶抑制活性 (, n = 3)Table 1 Tyrosinase inhibitory activity of compounds (,n = 3)
與β-熊果苷相比:*P<0.05*P < 0.05 vs β-arbutin
化合物 IC50/(mg·mL?1)4 0.783±0.024 13 0.532±0.091 14 0.575±0.022*15 0.113±0.032*17 0.092±0.011*β-熊果苷 1.784±0.240
通過對酪氨酸酶抑制活性最好的2 個化合物(15、17)進(jìn)行分子對接并對其打分。
化合物15 對接結(jié)果如圖1 所示,化合物15 分別通過與酪氨酸酶蛋白中的半胱氨酸(Cys)、甘氨酸(Gly)殘基形成氫鍵,其鍵長分別為1.9、2.0、2.3、2.8、3.2,分子對接結(jié)合能為?3.5 kJ/mol,表明其具有良好的自由能結(jié)合能力。
圖1 化合物15 分子對接結(jié)果Fig. 1 Molecular docking results of compound 15
化合物17 對接結(jié)果如圖2 所示,化合物17 分別通過與酪氨酸酶蛋白中的Cys 殘基形成氫鍵,其鍵長分別為2.0、2.0、2.4、2.8,分子對接結(jié)合能為?5.74 kJ/mol,表明其具有良好的自由能結(jié)合能力。
圖2 化合物17 分子對接結(jié)果Fig. 2 Molecular docking results of compound 17
酪氨酸酶是一種氧化還原酶,廣泛存在于植物和動物體中,是生物體合成黑色素的關(guān)鍵酶。黑色素的生物合成是由酪氨酸酶催化體內(nèi)L-酪氨酸(L-Tyr)生成多巴,多巴經(jīng)過進(jìn)一步氧化生成多巴醌,多巴醌再經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng),最后生成黑色素的過程,研究表明[40],酪氨酸酶的活性與黑色素合成量相關(guān),控制其活力即可控制黑色素生成量。
本研究報道了20 個從小茴香醋酸乙酯部位分離出來的化合物,并對其進(jìn)行抑制酪氨酸酶活性實驗,實驗結(jié)果顯示化合物4、13~15、17 具有良好的酪氨酸酶抑制活性,抑制效果均高于陽性藥β-熊果苷,其中化合物15 和17 效果最好,其IC50分別為0.113、0.092 mg/mL,基于此對化合物15 和17進(jìn)行分子對接,分子對接結(jié)果顯示化合物15 具有更好的與酪氨酸酶蛋白結(jié)合的能力,該結(jié)果與活性實驗結(jié)果一致?;衔?5 抑制效果優(yōu)于化合物14,可能由于化合物15 的末端雙鍵具有更好的代替多巴被氧化成黑色素這一過程,因此化合物15 的效果優(yōu)于化合物14。本研究結(jié)果將為小茴香化學(xué)成分美白效果的進(jìn)一步開發(fā)和利用提供科學(xué)依據(jù)和參考價值。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突