摘 要:為探究壯藥水龍(Ludwigia adscendens)的化學成分及其細胞毒活性,該研究采用硅膠、SephadexLH-20、C18中低壓和半制備高效液相色譜方法對水龍的化學成分進行分離,通過理化性質以及MS、NMR等波譜方法鑒定化合物結構,并運用MTS法檢測單體化合物對5種腫瘤細胞增殖的抑制活性。結果表明:(1)從水龍中分離鑒定15個化合物,包括9個苯丙素類化合物和6個黃酮類化合物,分別為九里香內(nèi)酯(1)、sibirinol(2)、飛龍掌血酮內(nèi)酯(3)、飛龍掌血內(nèi)酯(4)、galgravin(5)、saurufurin C(6)、風藤奎醇(7)、山蒟素C(8)、denudatin B(9)、楊梅苷(10)、desmanthine-2(11)、山奈酚(12)、苜蓿素(13)、楊梅素(14)、3,4′-dimethoxy-5,7,3′-trihydroxyflavone(15),化合物1-9、11、13-15為首次從丁香蓼屬植物中分離得到。(2)化合物6對人白血病HL-60、非小細胞肺癌A549、肝癌SMMC-7721、乳腺癌MDA-MB-231和結腸癌SW480有抑制作用,IC50值分別為14.40、27.35、12.19、31.67、33.53 μmol·L-1;化合物11、12、15對人肝癌SMMC-7721有抑制作用,IC50值分別為31.61、30.71、9.17 μmol·L-1。該研究結果豐富了丁香蓼屬植物的化學成分,為深入開展水龍抗腫瘤活性研究提供了參考。
關鍵詞:水龍,丁香蓼屬,苯丙素類,黃酮類,抗腫瘤活性
中圖分類號:Q946
文獻標識碼:A
文章編號:1000-3142(2025)02-0296-10
基金項目:廣西自然科學基金面上項目(2020GXNSFAA297172);廣西壯族自治區(qū)級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃立項項目(S202210600045);廣西中醫(yī)藥大學桂派中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新團隊資助項目(2022B005)。
第一作者:李金玲(1998—),碩士研究生,主要從事中藥民族藥化學成分研究,(E-mail)2456808204@qq.com。
*通信作者:盧汝梅,博士,教授,主要從事中藥化學成分與質量標準研究,(E-mail)lrm1969@163.com。
Phenylpropanoids and flavonoids from Ludwigia adscendens and their cytotoxicity
LI Jinling,LIAO Guangfeng,YU Qifang,XIE Dajing,CHEN Lian,ZHANG Jinyan,LU Rumei*
(College of Pharmacy,Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530200,China)
Abstract:To study the chemical constituents from Ludwigia adscendens and their cytotoxic activities. Silica gel,Sephadex LH-20,F(xiàn)lash C18 and semi-preparative liquid chromatography were used to separate the chemical constituents of L. adscendens. Their structures were identified by physicochemical properties and spectral methods such as MS and NMR,and the inhibitory activity of monomeric compounds on the proliferation of five types of tumor cells were detected by MTS method. The results were as follows:(1) A total of 15 compounds were isolated from L. adscendens and identified as coumurrayin (1),sibirinol (2),toddanone (3),toddalolactone (4),galgravin (5),saurufurin C (6),futoquinol (7),hancinone C (8),denudatin B (9),myricitrin (10),desmanthine-2 (11),kaempferol (12),tricin (13),myricetin (14),and 3,4′-dimethoxy-5,7,3′-trihydroxyflavone (15). Compounds 1-9,11,and 13-15 were isolated from Ludwigia for the first time. (2) Compound 6 showed significant inhibitory activity against human leukemia HL-60,non-small cell lung cancer A549,liver cancer SMMC-7721,breast cancer MDA-MB-231,and colon cancer SW480,with the IC50 values of 14.40,27.35,12.19,31.67,and 33.53 μmol·L-1,respectively. Compounds 11,12,15 showed inhibitory effects on human liver cancer SMMC-7721 with the IC50 values of 31.61,30.71,and 9.17 μmol·L-1,respectively. This study enriches the chemical constituents of Ludwigia and provides the reference for further research on the antitumor activity of L. adscendens.
Key words:Ludwigia adscendens,Ludwigia,phenylpropanoids,flavonoids,antitumor activity
壯藥水龍為柳葉菜科丁香蓼屬植物水龍(Ludwigia adscendens)的干燥全草,別名過塘蛇、過江龍、水芥菜等,在中國主產(chǎn)于廣西、福建、江西、湖南、廣東等地,印度、斯里蘭卡、澳大利亞等國家也有分布,常生長于沼澤、水田、淺水塘或溝渠中(艾鐵民和李世晉,2018)。水龍是壯醫(yī)常用的解毒藥,壯名為Golungzraemx(顆壟忍),以全草入藥,味苦、微甘,性寒,具有清熱解毒、利尿消腫的功效,用于治療感冒發(fā)燒、麻疹不透、水腫、痢疾、小便不利、毒蛇咬傷等癥(黃瑞松,2019)。國內(nèi)外研究表明,水龍含有三萜類、苯丙素類、黃酮類、生物堿類等成分,目前已從水龍中分離得到莨菪亭、橙黃胡椒酰胺、齊墩果酸、白樺脂酸等40多種化合物(Shilpi et al.,2010; 陳李璟等,2023);
Rajiv等(2021)報道水龍?zhí)崛∥飳θ寺殉舶┘毎⊿KOV3)、人宮頸癌細胞(HeLa)、人乳腺癌細胞(MDA-MB-231)、人胰腺癌細胞(PANC-1)、人前列腺癌細胞(PC3)均有較好的抗癌活性(Rajiv et al.,2021),其中的黃酮類成分槲皮苷、胡桃苷、廣寄生苷等對艾氏腹水瘤具有抑制作用(Marzouk et al.,2007)。
本課題組前期已從同屬植物毛草龍(L. octovalvis)中分離得到50多種化合物,主要有苯丙素類、黃酮類、三萜類等化學成分,其中黃酮類成分木犀草素對肝癌SMMC-7721具有良好的增殖抑制活性,其IC50為33.34 μmol·L-1(曾雨嫻等,2023,2024)。前期預試驗結果顯示,水龍和毛草龍的成分類型相似,均為苯丙素類、三萜類以及黃酮類等。采用MTS法對水龍?zhí)崛∥镞M行腫瘤細胞毒活性初步篩選,發(fā)現(xiàn)其石油醚部位和乙酸乙酯部位對白血病HL-60、肺癌A549、肝癌SMMC-7721等具有較強的抑制作用;為進一步研究水龍的抗腫瘤活性成分,闡明其藥效物質基礎,本研究在前期基礎上,綜合運用多種中藥化學的技術方法從水龍中分離鑒定15個化合物,化合物1-15的結構見圖1,包括9個苯丙素類化合物和6個黃酮類化合物,化合物1-9、11、13-15為首次從丁香蓼屬植物中分離得到,其中化合物6、11、12、15具有一定的抗腫瘤作用。本研究為水龍的開發(fā)與利用提供一定的化學和藥理學基礎。
1 材料與方法
1.1 藥材
水龍藥材于2022年7月采自廣西南寧市武鳴區(qū),經(jīng)廣西中醫(yī)藥大學梁子寧教授鑒定為柳葉菜科丁香蓼屬植物水龍(Ludwigia adscendens)的干燥全草。藥材標本現(xiàn)存放于廣西壯族自治區(qū)南寧市廣西中醫(yī)藥大學仙葫校區(qū)藥學院植物標本庫(No. 20220716)。
1.2 儀器和試劑
G6230質譜儀(美國Agilent公司);Bruker AVANCE III 500 MHz核磁共振儀(瑞士Bruker公司);LC-20AR制備型高效液相色譜儀[日本島津(上海)實驗器材有限公司];半制備型色譜柱(YMC-Pack,ODS-A,21.2 mm × 250 mm,5 μm);REVELERISX2中低壓(美國Grace);愛朗CCA-1112A旋轉蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);分析天平(德國sartorius);薄層層析硅膠GF254和柱層析硅膠(青島海洋化工有限公司);C18材料(日本株式會社維美希上海代表處);色譜甲醇、乙腈(賽默飛世爾科技公司);其余均為分析純試劑(西隴化工股份有限公司);紫杉醇、順鉑、MTS試劑盒(普洛麥格公司)。用于細胞毒活性篩選試驗的5種腫瘤細胞株和2種正常細胞均購自美國模式菌種收集中心ATCC。
1.3 研究方法
1.3.1 提取和分離 干燥水龍藥材15.0 kg,切成約3~4 cm,依次用95%、75%乙醇各回流提取1次,每次2 h,合并及減壓濃縮得總浸膏2 441.2 g,加等量水混懸后,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,得到不同極性部位。
石油醚部位(170.0 g)經(jīng)硅膠柱色譜分離,用石油醚-乙酸乙酯(10∶0→0∶10,V/V)梯度洗脫,根據(jù)薄層色譜檢識結果合并得到9個組分S-1-S-9。其中,S-3經(jīng)C18柱色譜分離,用10%~100%甲醇-水梯度洗脫,得到組分S-3-1-S-3-12;S-3-4用半制備液相色譜(乙腈-水=55∶45,V/V)分離,得到化合物9(3.1 mg);S-3-5用半制備液相色譜(乙腈-水=60∶40,V/V)分離,得到化合物7(5.5 mg)。S-4經(jīng)C18柱色譜分離,用10%~100%甲醇-水梯度洗脫,得到組分S-4-1-S-4-5;S-4-2用半制備液相色譜(甲醇-水=55∶45,V/V)分離,得到化合物3(13.4 mg);S-4-3用半制備液相色譜分離(乙腈-水=50∶50,V/V),得到化合物1(8.1 mg)和化合物5(13.3 mg);S-4-4用半制備液相色譜(乙腈-水=60∶40,V/V)分離,得到化合物6(9.0 mg)。S-5經(jīng)C18柱色譜分離,用10%~100%甲醇-水梯度洗脫,得到組分S-5-1-S-5-10;S-5-3用半制備液相色譜(甲醇-水=55∶45,V/V)分離,得到化合物2(7.3 mg);S-5-5用半制備液相色譜(甲醇-水=55∶45,V/V)分離,得到化合物8(4.9 mg)。
乙酸乙酯部位(160.0 g)經(jīng)硅膠柱色譜分離,用二氯甲烷-甲醇(100∶0→0∶100,V/V)梯度洗脫,根據(jù)薄層色譜檢識結果合并得到11個組分Y-1-Y-11。其中,Y-3經(jīng)C18柱色譜分離,用10%~100%甲醇-水梯度洗脫,得到21個組分Y-3-1-Y-3-21;Y-3-9用半制備液相色譜(甲醇-水=50∶50,V/V)分離,得到化合物4(26.5 mg);Y-3-11用半制備液相色譜(甲醇-水=58∶42,V/V)分離,得到化合物13(7.7 mg)、化合物12(6.7 mg)、化合物15(2.4 mg)。Y-5經(jīng)C18柱色譜分離,用10%~100%甲醇-水梯度洗脫,得到15個組分Y-5-1-Y-5-15;其中,Y-5-5用半制備液相色譜(甲醇-水=48∶52,V/V)分離,得到化合物14(9.3 mg)。Y-8經(jīng)C18柱色譜分離,用10%~100%甲醇-水洗脫,得到12個組分Y-8-1-Y-8-12;Y-8-4用半制備液相色譜(甲醇-水=35∶65,V/V)分離,得到化合物10(12.3 mg);Y-8-5用半制備液相色譜(甲醇-水=43∶57,V/V)分離,得到化合物11(7.6 mg)。
1.3.2 單體化合物細胞毒活性篩選試驗 取對數(shù)生長期細胞,將它們以每孔3×103~1.5×104個細胞接種到96孔板中。設空白組、對照組、實驗組,每組設3個復孔,對照組加入紫杉醇和順鉑,實驗組加入不同濃度的單體化合物,初篩濃度為40 μmol·L-1,復篩濃度分別為0.064、0.32、1.6、8、40 μmol·L-1,每孔終體積為200 μL。給藥后培養(yǎng)48 h,棄孔內(nèi)培養(yǎng)液,每孔加入MTS溶液20 μL和新培養(yǎng)液100 μL,設3個復孔,繼續(xù)孵育2~4 h,最后測其吸光值(Kaunda et al.,2020)。
用酶標儀(492 nm)讀取各孔吸光值,并記錄結果。根據(jù)初篩結果,將抑制率超過50%的單體化合物進行復篩,應用兩點法(Reed amp; Muench,1938)計算化合物的IC50值。
2 結果與分析
2.1 結構鑒定
化合物1 淡黃色粉末,ESI-MS(m/z):297 [M+Na]+。分子式為C16H18O4。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.84(1H,d,J = 9.5 Hz,H-4),7.05(1H,s,H-6),6.28(1H,d,J = 9.5 Hz,H-3),5.14(1H,t,J = 7.3 Hz,H-2′),3.86(3H,s,7-OCH3),3.84(3H,s,5-OCH3),3.48(2H,d,J = 7.2 Hz,H-1′),1.80(3H,s,H-4′),1.63(3H,s,H-5′);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:163.4(C-2),116.2(C-3),146.0(C-4),151.5(C-5),108.9(C-6),152.0(C-7),124.9(C-8),148.4(C-9),115.0(C-10),23.5(C-1′),122.7(C-2′),133.5(C-3′),18.1(C-4′),25.9(C-5′),61.5(5-OCH3),56.5(7-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(朱勤鳳等,2021)報道基本一致,故鑒定該化合物為九里香內(nèi)酯(coumurrayin)。
化合物2 淡黃色粉末,ESI-MS(m/z):313 [M+Na]+。分子式為C16H18O5。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:8.04(1H,d,J = 9.2 Hz,H-4),6.77(1H,s,H-6),6.25(1H,d,J = 9.6 Hz,H-3),4.67(2H,s,H-5′),4.36(1H,t,J = 7.0 Hz,H-2′),3.93(3H,s,7-OCH3),3.90(3H,s,5-OCH3),2.94(2H,m,H-1′),1.80(3H,s,H-4′);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:163.3(C-2),112.7(C-3),141.2(C-4),156.3(C-5),96.3(C-6),163.8(C-7),108.3(C-8),157.8(C-9),119.0(C-10),31.0(C-1′),75.9(C-2′),148.7(C-3′),17.5(C-4′),111.3(C-5′),63.8(5-OCH3),56.7(7-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(Macias et al.,1989)報道基本一致,故鑒定該化合物為sibirinol。
化合物3 白色菱晶,ESI-MS(m/z):313 [M+Na]+。分子式為C16H18O5。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:8.01(1H,d,J = 9.6 Hz,H-4),6.76(1H,s,H-8),6.25(1H,d,J = 9.6 Hz,H-3),3.87(2H,s,H-1′),3.85(3H,s,7-OCH3),3.78(3H,s,5-OCH3),2.86(1H,m,H-3′),1.16(3H,d,J = 6.9 Hz,H-4′),1.16(3H,d,J = 6.9 Hz,H-5′);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:163.1(C-2),113.0(C-3),140.8(C-4),157.6(C-5),116.2(C-6),163.2(C-7),96.4(C-8),156.7(C-9),108.3(C-10),36.6(C-1′),214.5(C-2′),40.8(C-3′),18.8(C-4′),18.8(C-5′),63.9(5-OCH3),56.8(7-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(楊國紅,2009)報道基本一致,故鑒定該化合物為飛龍掌血酮內(nèi)酯(toddanone)。
化合物4 白色粉末,ESI-MS(m/z):309 [M+H]+。分子式為C16H20O6。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:7.84(1H,d,J = 9.6 Hz,H-4),6.63(1H,s,H-8),6.23(1H,d,J = 9.6 Hz,H-3),3.88(3H,s,7-OCH3),3.86(3H,s,5-OCH3),3.59(1H,d,J = 9.7 Hz,H-2′),2.89(1H,d,J =13.5 Hz,H-1′a),2.74(1H,dd,J = 13.5,10.5 Hz,H-1′b),1.29(3H,s,H-4′),1.27(3H,s,H-5′);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:161.2(C-2),112.8(C-3),138.9(C-4),156.1(C-5),118.0(C-6),161.6(C-7),95.8(C-8),155.1(C-9),107.3(C-10),26.2(C-1′),78.1(C-2′),73.1(C-3′),26.2(C-4′),23.7(C-5′),63.4(5-OCH3),56.4(7-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(孫文博等,2018)報道基本一致,故鑒定該化合物為飛龍掌血內(nèi)酯(toddalolactone)。
化合物5 無色晶體,ESI-MS(m/z):395 [M+Na]+。分子式為C22H28O5。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.92~6.83(6H,m,Ar-H),5.43(2H,d,J = 6.4 Hz,H-7,7′),3.81(6H,s,3,3′-OCH3),3.79(6H,s,4,4′-OCH3),2.26(2H,m,H-8,8'),0.63(6H,d,J = 6.2 Hz,H-9,9′);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:135.5(C-1,1′),111.6(C-2,2′),150.1(C-3,3′),149.6(C-4,4′),112.6(C-5,5′),120.0(C-6,6′),85.4(C-7,7′),44.7(C-8,8′),14.8(C-9,9′),56.5(3,3′-OCH3),56.5(4,4′-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(Morais et al.,2009)報道基本一致,故鑒定該化合物為galgravin。
化合物6 淡黃色粉末,ESI-MS(m/z):439 [M+Na]+。分子式為C23H28O7。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.69(1H,s,H-2′),6.69(1H,s,H-6′),6.64(1H,s,H-6),6.63(1H,s,H-2),5.88(2H,s,-OCH2O-),4.45(1H,d,J = 4.5 Hz,H-7′),4.44(1H,d,J = 4.5 Hz,H-7),3.84(3H,s,5-OCH3),3.81(3H,s,3′-OCH3),3.80(3H,s,5′-OCH3),3.72(3H,s,4′-OCH3),2.26(1H,m,H-8),2.26(1H,m,H-8′),1.01(3H,d,J = 2.6 Hz,H-9′),0.99(3H,d,J = 2.3 Hz,H-9);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:137.9(C-1),101.4(C-2),150.6(C-3),136.1(C-4),144.9(C-5),108.1(C-6),88.9(C-7),45.6(C-8),13.0(C-9),139.6(C-1′),104.6(C-2′),154.5(C-3′),138.4(C-4′),154.5(C-5′),104.6(C-6′),88.8(C-7′),46.0(C-8′),13.2(C-9′),102.7(-OCH2O-),57.3(5-OCH3),56.6(3′-OCH3),61.1(4′-OCH3),56.6(5′-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(Tsai et al.,2014)報道基本一致,故鑒定該化合物為saurufurin C。
化合物7 白色結晶,ESI-MS(m/z):377 [M+Na]+。分子式為C21H22O5。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.86(1H,s,H-7),6.78(1H,d,J = 8.0 Hz,H-5),6.74(1H,d,J = 0.4 Hz,H-2),6.72(1H,d,J = 8.0 Hz,H-6),6.21(1H,s,H-2′),5.92(2H,s,-OCH2O-),5.88(1H,m,H-8′),5.84(1H,s,H-5′),5.09(2H,m,H-9′),3.82(3H,s,4′-OCH3),3.21(3H,s,3′-OCH3),1.63(3H,d,J = 1.2 Hz,H-9);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:133.8(C-1),110.1(C-2),148.9(C-3),147.8(C-4),109.0(C-5),123.9(C-6),128.4(C-7),132.8(C-8),14.3(C-9),140.8(C-1′),143.4(C-2′),81.2(C-3′),175.0(C-4′),106.3(C-5′),189.0(C-6′),33.8(C-7′),136.5(C-8′),117.3(C-9′),102.3(-OCH2O-),52.8(3′-OCH3),56.8(4′-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(Zhao et al.,2012)報道基本一致,故鑒定該化合物為風藤奎醇(futoquinol)。
化合物8 淡黃色粉末,ESI-MS(m/z):423 [M+Na]+。分子式為C23H28O6。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.88(1H,s,H-7),6.49(2H,s,H-2,6),5.86(1H,m,H-8′),5.81(1H,s,H-5′),5.05(2H,m,H-9′),3.78(3H,s,3-OCH3),3.78(3H,s,4-OCH3),3.71(3H,s,5-OCH3),3.28(3H,s,4′-OCH3),3.17(3H,s,5′-OCH3),1.60(3H,d,J = 1.0 Hz,H-9);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:140.1(C-1),107.5(C-2),154.2(C-3),138.0(C-4),154.2(C-5),107.5(C-6),128.7(C-7),134.9(C-8),14.3(C-9),136.5(C-1′),189.0(C-2′),106.3(C-3′),174.9(C-4′),81.1(C-5′),143.3(C-6′),33.8(C-7′),136.9(C-8′),117.3(C-9′),56.6(3-OCH3),61.1(4-OCH3),56.6(5-OCH3),56.9(4′-OCH3),52.8(5′-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(韓桂秋等,1989)報道基本一致,故鑒定該化合物為山蒟素C(hancinone C)。
化合物9 白色粉末,ESI-MS(m/z):379 [M+Na]+。分子式為C21H24O5。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.89(3H,m,H-2,5,6),6.38(1H,s,H-2′),5.86(1H,ddt,J = 17.0,10.1,6.9 Hz,H-8′),5.68(1H,s,H-5′),5.34(1H,d,J = 9.5 Hz,H-7),5.07(2H,m,H-9′),3.79(3H,s,3-OCH3),3.77(3H,s,4-OCH3),3.08(3H,s,3′-OCH3),3.12(1H,dd,J = 6.8,1.3 Hz,H-7′a),3.04(1H,dd,J = 7.0,1.2Hz,H-7′b),2.25(1H,dq,J = 9.5,6.8 Hz,H-8),1.05(3H,d,J = 6.8 Hz,H-9);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:131.2(C-1),111.5(C-2),151.3(C-3),150.7(C-4),112.7(C-5),121.2(C-6),93.3(C-7),51.0(C-8),7.0(C-9),144.0(C-1′),133.6(C-2′),79.3(C-3′),177.4(C-4′),102.9(C-5′),189.2(C-6′),34.6(C-7′),136.6(C-8′),117.5(C-9′),56.5(3-OCH3),56.5(4-OCH3),51.5(3′-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(Nguyen et al.,2017)報道基本一致,故鑒定該化合物為denudatin B。
化合物10 黃色粉末,ESI-MS(m/z):487 [M+Na]+。分子式為C21H20O12。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.96(2H,s,H-2′,6′),6.32(1H,d,J = 1.8 Hz,H-8),6.16(1H,d,J = 1.9 Hz,H-6),5.31(1H,d,J = 1.4 Hz,H-1″),4.24(1H,dd,J = 2.8,1.4 Hz,H-2″),3.81(1H,dd,J = 9.5,3.1 Hz,H-3″),3.52(1H,dd,J = 12.3,6.2 Hz,H-5″),3.36(1H,m,H-4″),0.97(3H,d,J = 6.2 Hz,H-6″);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:159.4(C-2),136.2(C-3),179.5(C-4),163.0(C-5),99.8(C-6),165.7(C-7),94.7(C-8),158.4(C-9),105.8(C-10),121.8(C-1′),109.6(C-2′,6′),146.7(C-3′,5′),137.8(C-4′),103.5(C-1″),71.8(C-2″),72.1(C-3″),73.3(C-4″),72.0(C-5″),17.6(C-6″)。以上數(shù)據(jù)與文獻(Seo et al.,2017)報道基本一致,故鑒定該化合物為楊梅苷(myricitrin)。
化合物11 黃色粉末,ESI-MS(m/z):639 [M+Na]+。分子式為C28H24O16。1H-NMR(500 MHz,acetone-d6)δ:7.18(2H,s,H-2′,6″),7.18(2H,s,H-2,6),6.49(1H,d,J = 1.7 Hz,H-8),6.26(1H,d,J = 1.7 Hz,H-6),5.52(1H,d,J = 1.0 Hz,H-1″),4.54~3.31(4H,m,H-2″,3″,4″,5″),1.02(3H,d,J = 6.0 Hz,H-6″);13C-NMR(125 MHz,acetone-d6)δ:158.3(C-2),136.0(C-3),179.3(C-4),163.2(C-5),99.5(C-6),165.0(C-7),94.5(C-8),157.9(C-9),105.7(C-10),121.8(C-1′),110.3(C-2′,6′),146.3(C-3′,5′),137.1(C-4′),103.1(C-1″),71.9(C-2″),70.2(C-3″),75.8(C-4″),69.6(C-5″),17.9(C-6″),167.2(-COO-),121.9(C-1),109.4(C-2,6),145.9(C-3,5),138.9(C-4)。以上數(shù)據(jù)與文獻(Lee et al.,2017)報道基本一致,故鑒定該化合物為desmanthine-2。
化合物12 淡黃色粉末,ESI-MS(m/z):287 [M+H]+。分子式為C15H10O6。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:8.07(2H,d,J = 8.8 Hz,H-2′,6′),6.89(2H,d,J = 8.9 Hz,H-3′,5′),6.38(1H,d,J = 1.7 Hz,H-8),6.17(1H,d,J = 1.8 Hz,H-6);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:148.0(C-2),137.1(C-3),177.4(C-4),158.3(C-5),99.3(C-6),165.7(C-7),94.5(C-8),162.5(C-9),104.5(C-10),123.7(C-1′),130.7(C-2′,6′),116.3(C-3′,5′),160.5(C-4′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(曾雨嫻等,2024)報道基本一致,故鑒定該化合物為山奈酚(kaempferol)。
化合物13 淡黃色粉末,EI-MS(m/z):330 [M]+。分子式為C17H14O7。1H-NMR(500 MHz,acetone-d6)δ:7.38(2H,s,H-2′,6′),6.73(1H,s,H-3),6.55(1H,s,H-8),6.26(1H,s,H-6),3.96(6H,s,3′,5′-OCH3);13C-NMR(125 MHz,acetone-d6)δ:165.0(C-2),104.7(C-3),183.1(C-4),158.8(C-5),99.7(C-6),165.0(C-7),94.9(C-8),163.3(C-9),105.3(C-10),122.4(C-1′),105.2(C-2′,6′),149.1(C-3′,5′),140.9(C-4′),56.9(3′,5′-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(謝安然等,2022)報道基本一致,故鑒定該化合物為苜蓿素(tricin)。
化合物14 黃色針晶,EI-MS(m/z):318 [M]+。分子式為C15H10O8。1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.34(2H,s,H-2′,6′),6.37(1H,d,J = 2.0 Hz,H-8),6.18(1H,d,J = 2.0 Hz,H-6);13C-NMR(125 MHz,CD3OD)δ:150.0(C-2),137.3(C-3),177.3(C-4),162.5(C-5),99.2(C-6),165.1(C-7),94.4(C-8),158.2(C-9),104.5(C-10),123.1(C-1′),108.5(C-2′,6′),146.7(C-3′,5′),136.9(C-4′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(李俊等,2006)報道基本一致,故鑒定該化合物為楊梅素(myricetin)。
化合物15 黃色粉末,ESI-MS (m/z):353 [M+Na]+。分子式為C17H14O7。1H-NMR(500 MHz,acetone-d6)δ:7.77(1H,d,J = 1.6 Hz,H-2′),7.68(1H,dd,J = 8.4,1.7 Hz,H-6′),7.00(1H,d,J = 8.4 Hz,H-5′),6.51(1H,s,H-8),6.26(1H,s,H-6),3.95(3H,s,3-OCH3),3.88(3H,s,4′-OCH3);13C-NMR(125 MHz,acetone-d6)δ:156.9(C-2),139.3(C-3),179.3(C-4),163.1(C-5),99.5(C-6),165.2(C-7),94.7(C-8),157.9(C-9),106.2(C-10),123.4(C-1′),116.1(C-2′),148.3(C-3′),150.5(C-4′),112.7(C-5′),123.0(C-6′),60.3(3-OCH3),56.5(4′-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(Minh et al.,2020)報道基本一致,故鑒定該化合物為3,4′-dimethoxy-5,7,3′-trihydroxyflavone。
2.2 單體化合物細胞毒活性篩選實驗結果
采用MTS法開展單體化合物對5種腫瘤細胞株以及2種正常細胞的細胞毒活性測試。在40 μmol·L-1初篩濃度下,抑制率超過50%的化合物6、11、12、15具有一定的細胞毒活性(表1),其余化合物均無明顯的細胞毒活性。因此,進一步測定化合物6、11、12、15的IC50值,結果見表2。
3 討論與結論
本研究從水龍的石油醚部位和乙酸乙酯部位中分離鑒定9個苯丙素類和6個黃酮類成分,化合物1-9、11、13-15為首次從丁香蓼屬植物中分離得到,研究結果豐富了該屬植物的化學成分。前期課題組從丁香蓼屬植物發(fā)現(xiàn)的木脂素類主要是環(huán)木脂素和簡單木脂素類(陳李璟等,2023;曾雨嫻等,2023)。本研究分離得到的5個木脂素,其中galgravin(5)、saurufurin C(6)為單氧環(huán)木脂素,二者的結構區(qū)別在于化合物5的4個甲氧基連接在C-3、C-4、C-3′及 C-4′上,結構具有對稱性;化合物6的4個甲氧基則是連接在C-5、C-3′、C-4′及C-5′上且化合物6在 C-3、C-4處與1個亞甲二氧基連接成環(huán)。風藤奎醇(7)、山蒟素C(8)和denudatin B(9)屬于新木脂素中的苯駢呋喃類,化合物9是典型的苯駢呋喃類,其特點是1個苯丙素單元的C-8與另1個苯丙素的C-3′相連,同時C-7與C-4′通過氧相連(C8-C3′,C7-O-C4′)形成1個與苯環(huán)駢合的苯取代四氫呋喃骨架,而化合物7和化合物8則是在C7-C8處形成雙鍵,在C-4′上有1個甲氧基,未環(huán)合成呋喃環(huán),此類化合物較為罕見。風藤奎醇(7)、山蒟素C(8)和denudatin B(9)及其異構體海風藤酮最初是從胡椒科胡椒屬石南藤(Piper wallichii)和山蒟(P. hancei)中發(fā)現(xiàn)的,從山蒟中分得的新化合物山蒟素D,從石南藤中分得的新化合物南藤素,是化合物7和化合物8的同系物。研究發(fā)現(xiàn),這些新木脂素類成分具有抗血小板活化因子(PAF)活性,風藤奎醇、山蒟素C和denudatin B為抗PAF成分,能有效地抑制由PAF誘導的血小板聚集,可能與石南藤和山蒟治療風濕等疾病功效相關(韓桂秋等,1989;陳澤乃等,1993)。此外,還有文獻報道denudatin B(9)對白細胞介素-2(IL-2)和可溶性環(huán)氧化物水解酶(sEH)具有較好的抑制作用(Nguyen et al.,2017; Liu et al.,2019)。我們未發(fā)現(xiàn)化合物7-9具有抗腫瘤活性,后續(xù)研究可有目的性地從中挖掘更多的新木脂類成分并進行更全面的活性研究,以期從水龍中尋找更多PAF受體天然拮抗劑以及其他活性成分,為該類成分開發(fā)應用提供科學依據(jù)。
近年來,從中草藥和民族藥中尋找抗腫瘤成分已成為熱點,紫杉醇和順鉑是臨床上最常用的廣譜抗腫瘤藥,被廣泛用于治療多種類型的癌癥,包括乳腺癌、非小細胞肺癌等,二者聯(lián)合使用療效更佳。因此,選擇紫杉醇和順鉑作為抗腫瘤活性篩選的陽性對照藥,以保證研究結果的可靠性和可比性(張東萍和沈丹萍,2007;楊飛,2017;蘇家興,2022)。細胞毒活性篩選發(fā)現(xiàn)化合物saurufurin C(6)對人白血病HL-60、非小細胞肺癌A549、肝癌SMMC-7721、乳腺癌MDA-MB-231和結腸癌SW480 5種腫瘤細胞增殖具有較好的抑制作用,desmanthine-2(11)、山奈酚(12)、3,4′-dimethoxy-5,7,3′-trihydroxyflavone(15)對人肝癌SMMC-7721有抑制作用,具有進一步研究的價值,然而化合物6、12、15對正常細胞也有一定的抑制作用,安全性不夠強,有必要系統(tǒng)開展體內(nèi)抗腫瘤活性評價和結構修飾研究。
此外,經(jīng)查閱文獻可知飛龍掌血酮內(nèi)酯(3)在體外抗炎活性研究中顯示出較好的抗炎作用,其作用機制為抑制LPS誘導的巨噬細胞炎癥因子分泌,從而達到抗炎效果(Zhao et al.,2019)。還有研究發(fā)現(xiàn),山奈酚(12)可以通過阻斷JAK2/STAT3通路的信號抑制人宮頸癌HeLa細胞(孫佳良等,2023);苜蓿素(13)能提高奶牛乳腺上皮細胞的抗氧化能力,還能通過調控TRL4/MyD88/NF-κB通路,降低炎癥因子的表達和NO的生成,進而發(fā)揮抗炎作用(占今舜等,2018);楊梅素(14)能夠明顯改善輸尿管和膽管結扎小鼠的腎臟纖維化,作用機制為通過促進腎臟Nrf2/HO-1信號通路的激活,抑制腎臟氧化應激,進而抑制腎臟成纖維細胞的增殖,并且該化合物對疏水毒性膽汁酸引起的腎臟損傷也具有較好療效(李冬雪等,2024);3,4′-dimethoxy-3′,5,7-trihydroxyflavone(15)對人乳腺癌細胞MCF-7、人口腔癌細胞SCC-4以及人單核白血病細胞THP-1均有較強的增殖抑制活性,其IC50值在3.3~8.6 μmol·L-1之間(Weng et al.,2017)。綜上認為,水龍具有生物活性多樣性。目前,文獻報道水龍抗腫瘤活性成分主要是黃酮類化合物,如從水龍中分離得到的槲皮苷、扁蓄苷、胡桃苷、廣寄生苷、金絲桃苷等對艾氏腹水瘤具有較好的抑制作用(Marzouk et al.,2007),但苯丙素類化合物鮮有抗腫瘤活性的研究報道,本研究結果可為探索水龍的抗腫瘤藥效物質基礎和藥材質量評價提供科學依據(jù)。
廣西水龍資源充足,價廉易得,壯醫(yī)臨床使用經(jīng)驗豐富,其中化學成分結構類型豐富,活性多樣,開發(fā)利用前景良好,但基礎研究比較薄弱,今后可在活性導向下加強對水龍化學成分的系統(tǒng)研究,選擇更多的腫瘤細胞株和不同藥理活性篩選方法對其藥理作用進行全面深入研究,以期發(fā)現(xiàn)更多結構新穎的活性成分,為闡明水龍的藥效物質基礎提供科學依據(jù),為發(fā)現(xiàn)抗腫瘤先導化合物奠定基礎,為其藥材質量評價提供參考。
4 展望
目前大量研究表明,從中藥、天然藥中尋找治療效果好,副作用小的抗腫瘤藥物是非常有必要和有價值的。水龍作為一種壯醫(yī)及民間常用的解毒藥,藥用資源豐富且對人卵巢癌細胞(SKOV3)、人前列腺癌細胞(PC3)、人宮頸癌細胞(HeLa)、人乳腺癌細胞(MDA-MB-231)、人胰腺癌細胞(PANC-1)、艾氏腹水瘤等多種腫瘤細胞株具有較好的體外抗腫瘤作用(Huang et al.,2007; Rajiv et al.,2021)。但是,目前對壯藥水龍抗腫瘤的研究主要關注其生物活性成分和藥理作用等,對其抗腫瘤的藥物代謝動力學、代謝組學等方面的研究還有待深入。此外,現(xiàn)有關于水龍在肺癌、肝癌和乳腺癌等領域的研究較為充分,但對腎癌、舌癌、鼻咽癌等研究較少;未來需要加強對水龍在不同類型腫瘤治療中的機制研究,同時開展水龍抗腫瘤活性的臨床試驗,以期進一步完善對水龍在不同類型腫瘤治療中的應用,探索其廣泛的抗腫瘤潛力。
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(責任編輯 李 莉 王登惠)