莊晨曦 ,王慧敏 ,陳亞萍 ,張 銳 ,鄭金蓉 ,李美紅 ,李玉鵬
(1)昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院暨云南省天然藥物藥理重點實驗室,云南 昆明 650500;2)紅河衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院藥學(xué)院,云南 紅河 661100;3)昆明醫(yī)科大學(xué)現(xiàn)代生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)學(xué)院,云南 昆明 650500;4)云南傳染病醫(yī)院藥劑科,云南 昆明 650301)
玫瑰石斛(Dendrobium crepidatum)主要分布于云南南部至西南部[1]。文獻報道[2],玫瑰石斛對口干煩渴、陰傷津虧、病后虛熱、食欲不振有利,蘊含較高的保健價值,除此之外,其花大而鮮艷,極具觀賞價值。野生玫瑰石斛資源由于長期過度采收,近年來已大量減少,甚至在有些地區(qū)已瀕臨滅絕[3]。因此,作好玫瑰石斛的栽培、化學(xué)成分和生物活性研究十分重要。
核磁共振波譜儀為AVANCE-400/AVANCE-600 型;柱色譜硅膠為青島海洋化工廠生產(chǎn);葡聚糖凝膠(安發(fā)瑪西亞生物技術(shù)公司,粒徑40~70 μm);RP-18 柱色譜材料;所有有機溶劑均為工業(yè)純,經(jīng)重蒸后備用。10%硫酸乙醇溶液為顯色劑,A549、MCF-7/S、SKOV-3 腫瘤細(xì)胞株。
本實驗所用玫瑰石斛樣品于2017 年9 月采自云南省保山龍陵石斛種植基地,經(jīng)鑒定為玫瑰石斛(Dendrobium crepidatum)的全草,標(biāo)本(No.20170917)。
1.3.1 提取與分離方法云南玫瑰石斛干燥全草(3.30 kg),用有機溶劑甲醇提取,得到總浸膏(53.0 g),所得浸膏用水分散后不同溶劑萃取,得到石油醚萃取部分(15.1 g),乙酸乙酯萃取部分(25.3 g)。從石油醚提取部分得到化合物1~5,乙酸乙酯萃取部分經(jīng)硅膠柱層析、反相柱層析和凝膠柱層析,得到化合物6~9。
石油醚萃取部分,經(jīng)氯仿溶劑溶解,80~100 目的硅膠拌樣,經(jīng)混合溶劑石油醚-丙酮(20∶1~0∶1)梯度洗脫,得到5 個亞組分(Fr.AFr.F)?;衔?(120 mg)在亞組分Fr.E(1.7 g)中以白色針狀晶體析出,經(jīng)過濾分離得到。亞組分Fr.C(2.3 g)經(jīng)硅膠石油醚-乙酸乙酯(20∶1~5∶1)溶劑系統(tǒng)洗脫,Sephadex LH-20 葡聚糖凝膠柱純化,洗脫劑為甲醇-氯仿(20∶1),得到化合物1(5.3 mg)和化合物2(3.1 mg)。亞組分Fr.B(3.1 g)經(jīng)硅膠柱層析,石油醚-丙酮(25∶1~0∶1)溶劑系統(tǒng)洗脫,Sephadex LH-20 葡聚糖凝膠柱純化,洗脫劑為甲醇-氯仿(20∶1),得到化合物3(4.3 mg)和化合物4(13.1 mg)。
乙酸乙酯部分經(jīng)丙酮溶解,以80~100 目硅膠拌樣,經(jīng) 200~300 目硅膠柱層析,洗脫劑為石油醚-丙酮(9∶1~0∶1),混合溶劑梯度洗脫,合并相同流分得5 個組分(Fr.A~Fr.E)。
組分Fr.A(5.3 g)經(jīng)硅膠柱層析,洗脫劑為石油醚-丙酮(20∶1~0∶1),經(jīng)混合溶劑洗脫,得到3 個亞組分(Fr.A1~ Fr.A3)。亞組分Fr.A2(1.5 g),經(jīng)硅膠柱層析,以石油醚-丙酮(25∶1~5∶1)進行洗脫,得到化合物 8(5.6 mg)和化合物9(8.9 mg)。亞組分Fr.A3(0.21 g),經(jīng)凝膠柱層析和反相柱層析,得到化合物6(3.8 mg)和化合物7(7.3 mg)。
1.3.2 化合物的抗腫瘤活性篩選方法化合物5~9 對3 種腫瘤細(xì)胞株(A549、MCF-7/S、SKOV-3)抑制活性篩選方法為MTT 法[4]。
采用 Microsoft Excel 2010 軟件計算抑制率,運用IBM SPSS Statistics 24 統(tǒng)計學(xué)軟件計算化合物的半數(shù)抑制濃度IC50。
2.1.1 化合物 1 p-hydroxybenzaldehyde無色油狀物。MF: C7H6O2,MW: 122;1H NMR [CD3OD,600 MHz]:δ9.76(1H,s,H-7),7.79(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.93(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5);13C NMR[CD3OD,150 MHz)δ191.69(s,C-7),115.54(d,C-3,5),132.14(d,C-2,6),163.77(s,C-4),127.68(s,C-1)[5]。
2.1.2 化合物2 p-methoxyphenol黃色粉末,MF:C7H8O2,MW: 124;1H NMR [(CD3)2CO,600 MHz]δ3.85(3H,s,4-OCH3),6.74(2H,d,J=8.3 Hz,H-2,6),6.96(2H,d,J=8.3 Hz,H-3,5),7.78(1H,s,1-OH)[6]。
2.1.3 化合物3 p-Hydroxybenzyl alcohol黃色粉末,MF: C7H8O2,MW: 124;1H NMR [(CD3)2CO,600 MHz]:δ4.52(2H,s,H-7),6.78(2H,d,J=8.2 Hz,H-2,6),7.17(2H,d,J=8.2 Hz,H-3,5);13C NMR[(CD3)2CO,150 MHz]:δ63.76(t,C-7),128.38(d,C-3,5),114.96(d,C-2,6),133.05(s,C-4),156.49(s,C-1)[7]。
2.1.4 化合物4 hydroquinone黃色粉末,MF:C6H6O2,MW: 110;1H NMR [CD3OD,600 MHz]:δ8.22(1H,s,1-OH),7.07(2H,d,J=9.0 Hz,H-2,6),6.95(2H,d,J=9.0 Hz,H-3,5),4.02(1H,s,4-OH)[8]。
2.1.5 化合物 5 (24R)-ethylcholest-5-en-3-ol-7-one白色針狀晶體,MF: C29H48O2,MW: 432;1HNMR [600 MHz,CDCl3]: δ 0.75(3H,s,H-18),0.78(3H,s,H-19),0.79(3H,s,H-29),0.82(3H,d,J=6.7,H-21),0.83(3H,d,J=6.5,H-27),0.86(3H,d,J=6.5,H-26),2.40(2H,m,H-15),2.47(2H,m,H-12),2.48(1H,m,H-28 α),2.51(2H,m,H-23),2.52(2H,m,H-16),2.55(1H,m,H-20),2.56(1H,m,H-11 α),2.45(1H,m,H-28β),2.57(2H,m,H-22),2.57(1H,m,H-11β),2.64(1H,m,H-25),2.81(1H,m,H-2 α),3.19(1H,m,H-2β),3.56(1H,m,H-3),3.79(1H,s,H-7),5.80(1H,d,J=5.1,H-6).13C NMR [CDCl3,600 MHz]:δ36.12(t,C-1),31.87(t,C-2),65.01(d,C-3),39.63(t,C-4),146.51(s,C-5),126.28(d,C-6),64.02(d,C-7),36.12(d,C-8),53.62(d,C-9),38.00(s,C-10),20.98(t,C-11),42.51(t,C-12),42.50(s,C-13),55.89(d,C-14),24.16(t,C-15),29.15(t,C-16),55.89(d,C-17),12.20(q,C-18),18.73(q,C-19),36.12(d,C-20),19.03(q,C-21),34.26(t,C-22),24.15(t,C-23),53.63(d,C-24),29.14(t,C-25),20.97(q,C-26),19.49(q,C-27),23.06(t,C-28),12.25(q,C-29)[9]。
2.1.6 化合物 6 sinalexin黃棕色固體,MF:C10H8N2oS,MW: 204;1HNMR [CD3OD,600 MHz]:δ8.67(1H,s,H-1 ′),7.79(1H,m,H-4),7.27(1H,m,H-5),7.43(1H,m,H-6),7.55(1H,m,H-7),4.13(3H,s,1-OCH3);13CNMR[CD3OD,150 MHz]:δ147.51(d,C-1 ′),156.53(s,C-2),124.86(s,C-3),121.13(d,C-4),120.19(d,C-5),124.86(d,C-6),109.43(s,C-7),138.30(s,C-3a),130.57(s,C-7a),58.86(q,1-OCH3)[10-11]。
2.1.7 化合物7 bis(2-ethylhexyl)benzene-1,2-dicarboxylate黃色油狀物。MF: C24H38O4,MW:390;ESI-MS: 391 [M+H]+;1HNMR [CDCl3,600 MHz]:δ7.76(2H,d,J=7.8,H-3,6),7.65(2H,d,J=7.8,H-4,5),4.06(4H,t,J=6.7,H-1 ′),1.68(2H,m,H-2 ′),1.46(4H,m,2 ′-CH2CH3),1.43(4H,m,H-5 ′),1.42(4H,m,H-3 ′),1.41(4H,m,H-4 ′),0.95(6H,t,J=7.3,2 ′-CH2CH3),0.90(6H,t,J=7.2,H-6 ′);13CNMR [CDCl3,150 MHz]:δ167.15(s,-COO-),131.15(s,C-1,2),132.51(d,C-3,6),128.75(d,C-4,5),67.45(t,C-1 ′),38.77(d,C-2 ′),30.28(t,C-3 ′),27.61(t,C-4 ′),23.61(t,2 ′-CH2CH3),22.75(t,C-5 ′),13.43(q,C-6 ′),10.42(q,2 ′-CH2CH3)[12]。
2.1.8 化合物 8 pinoresinol棕色油狀物,C20H22O6,1H NMR(CD3OD,600 MHz):δ7.52(2H,s,4 ′-OH,4 ′′-OH),6.99(2H,s,H-2 ′,H-2 ′′),6.83(2H,d,J=8.2 Hz,H-6 ′,H-6 ′′),6.78(2H,d,J=8.2 Hz,H-5 ′,H-H-5 ′′),4.67(2H,d,J=4.2 Hz,H-2,H-6),4.21(2H,dd,J=9.6,7.2 Hz,Hb-4,H-8),3.84(6H,s,3 ′,3 ′′-OCH3),3.80(2H,dd,J=9.6,5.4 Hz,Ha-4,H-8),3.06(2H,m,H-1,H-5).13C NMR(CD3OD,150 MHz):δC148.32(s,C-3 ′,C-3 ′′),146.84(s,C-4 ′,C-4 ′′),134.15(s,C-1 ′,C-1 ′′),119.60(d,C-6 ′,C-6 ′′),115.52(d,C-5 ′,C-5 ′′),110.56(d,C-2 ′,C-2 ′′),55.23(d,C-1,C-5),86.63(d,C-2,C-6),72.04(t,C-4,C-8),56.23(d,C-3 ′-OCH3,C-3 ′′-OCH3)[13]。
2.1.9 化合物9 Chaenomin B黃色油狀物,分子式為 C25H25O8。MW: 453;15% H2SO4乙醇顯色為紫色,與該化合物標(biāo)準(zhǔn)品進行TLC 對照,在多種溶劑系統(tǒng)中Rf值均相同。
化合物5~9 對3 種腫瘤細(xì)胞株A549、MCF-7/S、SKOV-3 抑制活性結(jié)果,見表1。發(fā)現(xiàn)化合物9 對A549 細(xì)胞株顯示了較好的抑制活性,其IC50為29.35 μM,其作用略弱于陽性對照品DDP。
表1 化合物5~9 對3 種細(xì)胞株的細(xì)胞毒活性IC50(μM)Tab.1 Cytotoxic activities of compounds 5~9 on three cell lines IC50(μM)
從玫瑰石斛分離鑒定得到9 個化合物,分別為p-hydroxybenzaldehyde(1),p-methoxyphenol(2),p-Hydroxybenzyl alcohol(3),hydroquinone(4),(24R)-ethylcholest-5-en-3-ol-7-one(5),sinalexin(6),bis(2-ethylhexyl)benzene-1,2-dicarboxylate(7),pinoresinol(8),Chaenomin B(9),化合物5~9 抗腫瘤活性測試結(jié)果表明,化合物9 對A549 細(xì)胞株顯示了較好的抑制活性?;衔?~5,7,8 為首次從本植物中分離得到,化合物6,9 為首次從本屬植物中分離得到,9 對A549 細(xì)胞株IC50為29.35 μM。
藥理研究報道,玫瑰石斛能夠在一定程度上抑制炎癥的形成和發(fā)展。國內(nèi)學(xué)者從玫瑰石斛得到一對外消旋二聚體(±)HomocrepidineA 和1 種哌啶類生物堿HomocrepidineB,利用甲苯誘導(dǎo)創(chuàng)建小鼠耳腫脹模型,證實了上述物質(zhì)的抗炎作用[14]。進一步研究發(fā)現(xiàn),玫瑰石斛所含總生物堿(Total alkaloids)可對脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)產(chǎn)生抑制作用,并對LPS 引起的小鼠急性肺損傷提供保護作用,深入的化學(xué)分析結(jié)果顯示,吲哚嗪類化合物是玫瑰石斛抗炎功效的來源[15]。對玫瑰石斛素的生物活性進行了研究,并證明其在實驗中顯示較強體外活性,可對抗由LPS 引起的小鼠急性肺損傷[16]。張朝鳳等[17]發(fā)現(xiàn),玫瑰石斛總生物堿具有良好的抗炎活性。筆者對玫瑰石斛的化學(xué)和生物活性研究對該植物的利用開發(fā)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。國內(nèi)外學(xué)者對該屬植物進行化學(xué)和藥理活性研究,李燕等[18]從鐵皮石斛得到2個聯(lián)芐類化合物4,4,′-二羥基-3,5-二甲氧基聯(lián)芐和4,4′-二羥基-3,3′,5-二甲氧基聯(lián)芐,化合物1 表現(xiàn)出對 A2780 細(xì)胞毒活性(IC50=4.45 μM),化合2 表現(xiàn)出對A2780 細(xì)胞毒活性(IC50=1.41 μM),化合物還顯示出對BGC-823 的弱細(xì)胞毒活性,IC50值為 2.82 μM。Sopanya等[19]發(fā)現(xiàn)Gigantol 具有抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的遷移作用;Klongkumnuankarn 等[20]發(fā)現(xiàn)該化合物不僅具有細(xì)胞毒性,還具有抗遷移活性;陳歡歡等[21]發(fā)現(xiàn)石斛酚確實具有抑制人肝癌細(xì)胞HepG2 的生長并誘導(dǎo)其凋亡的作用,并且通過調(diào)節(jié)PI3K-Akt 信號通路誘導(dǎo)HepG2 生長抑制及細(xì)胞的凋亡。