大叶山楝根的化学成分及细胞毒活性研究

2018-09-10 08:32李薇黄淼梅文莉董文化王军蔡彩虹盖翠娟戴好富
广西植物 2018年4期
关键词:化学成分

李薇 黄淼 梅文莉 董文化 王军 蔡彩虹 盖翠娟 戴好富

摘 要:该研究从大叶山楝根95%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物中分离得到10个化合物,经波谱解析分别鉴定为schleicheol 2 (1),β-扶桑甾醇(2),fregenedadiol (3),异巴西红厚壳素 (4),丁香酯素 (5),表丁香酯素 (6),graminone A (7),sylvatesmin (8),Z-6-十九烯酸甲酯 (9),棕榈酸 (10)。其中,化合物1-4、化合物7-9为首次从山楝属植物中分离得到。细胞毒活性测试结果表明,化合物1和化合物2对人胃癌细胞SGC-7901生长具有一定的抑制活性。

关键词:楝科, 大叶山楝, 化学成分, 细胞毒活性

中图分类号:Q946.8

文献标识码:A

文章编号:1000-3142(2018)04-0457-06

Abstract:Aphanamixis grandifolia belongs to genus Aphanamixis of family Meliaceae. We made the experiment to clarify the constituents from the roots of A. grandifolia in this paper. The chemical constituents were isolated by silica gel, Sephadex LH-20 column chromatographic methods. The structures were identified by spectral analysis and comparing with the previously reported literatures. The results showed that ten compounds were isolated from the ethyl acetate of ethanol extract from A. grandifolia and identified respectively as schleicheol (1), β-rosasterol (2), fregenedadiol (3), isojacareubin (4), syringaresinol (5), episyringaresinol (6), graminone A (7), sylvatesmin (8), methyl-Z-6-nonadecenoate (9), ralmitic acid (10). The compounds 1-4, 7-9 were obtained from A. grandifolia for the first time. The results of cytotoxic activity showed that compounds 1 and 2 had certain inhibitory activity on the growth of human gastric cancer cell SGC-7901.

Key words:Meliaceae, Aphanamixis grandifolia, chemical constituents, cytotoxic activity

大葉山楝(Aphanamixis grandifolia)是楝科(Meliaceae)植物,别名山椤(海南)、红萝木(广西)、罗浪果、苦柚木(广东)、胡桐(云南)、叶好娇(云南哈尼族语),生长于低海拔至中海拔(500~1 000 m)的山地、沟谷、密林或疏林中。国内主要分布在云南省的西双版纳自治州、普洱市和麻栗坡县,广西、广东及海南也有分布。国外主要分布在中南半岛,印度尼西亚(爪哇、加里曼丹)至帝汶岛,马来半岛和伊里安岛,有些地方已引为栽培(如美国夏威夷等)。根据《新华本草纲要》中的记载,大叶山楝的根及叶具有舒筋活络、通痹及祛风除湿等功效,在民间用于治疗四肢麻木、屈伸不利、拘挛和风寒痹痛等疾病,为祛风止痛药。

国内外学者从大叶山楝枝叶、茎皮、果实和种子中分离鉴定出了四环三萜类、二萜类、倍半萜类等多种化学成分,但对于大叶山楝地下部分的物质基础研究较少。为了更全面地掌握大叶山楝的药效物质基础,本研究对大叶山楝根95%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物进行了化学成分的分离鉴定,共得到10个化合物(1-10),并对这10个化合进行了细胞毒活性测试。

1 材料与方法

1.1 仪器和材料

仪器:AV-500型超导核磁仪(Brucker,German);N-1000 (2L)立式旋转蒸发仪;Autospec-3000质谱仪;柱色谱硅胶(200~300目)和薄层层析硅胶(Qingdao Marine Chemical Co. Ltd,China);Sephadex LH-20(Merck,German);RP-18反相材料 (20~45 μm)(Fuji Silysia Chemical Co. Ltd,Japan),MCI Gel(75~150 μm)(Mitsubishi chemical corporation,Japan)。

材料:大叶山楝(Aphanamixis grandifolia)样品于2013 年9 月采自海南省海口市石山镇,经中国热带农业科学院热带生物技术研究所刘寿柏博士鉴定,凭证标本(No. AG 20130920)存放于中国热带农业科学院热带生物技术研究所。人胃癌细胞SGC-7901 和慢性髓原白血病细胞K562 均购于中国科学院上海细胞库。

1.2 提取和分离

将干燥的大叶山楝根粉碎成粗粉(8.5 kg),用95%乙醇加热回流提取3次,每次3 h。减压回收乙醇至无醇味,得到乙醇提取物,将乙醇提取物分散于水中成悬浊液,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇各萃取3次,分别浓缩得浸膏。

将乙酸乙酯萃取物(104.0 g)经减压硅胶柱色谱,以氯仿-甲醇(1∶0~0∶1)梯度洗脱,得到10个流分(Fr.1-10)。Fr.2(2.8 g)经Sephadex LH-20凝胶柱色谱(以氯仿-甲醇1∶1为洗脱系统)和反复硅胶柱色谱(以石油醚-乙酸乙酯,石油醚-丙酮为洗脱系统) 得到化合物4(2.4 mg)和10(8.0 mg)。Fr.4(5.1 g)经MCI柱色谱、反相RP-18柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱(以氯仿-甲醇1∶1,甲醇为洗脱系统)和反复硅胶柱色谱(以石油醚-乙酸乙酯、石油醚-丙酮、石油醚-氯仿为洗脱系统)得到化合物1(2.8 mg),2(13.1 mg)和9(29.2 mg)。Fr.5(5.1 g)反相RP-18柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱(以甲醇为洗脱系统)和反复硅胶柱色谱(以石油醚-乙酸乙酯、石油醚-丙酮、石油醚-氯仿、氯仿-甲醇、氯仿-丙酮为洗脱系统)得到化合物3(6.3 mg),5(8.8 mg),6(9.1 mg),7(3.0 mg) 和8(2.4 mg)。

2 结构鉴定

化合物1 白色针状结晶,C30H52O2,ESI-MS m/z:445 [M+H]+。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:3.62(1H,m,H-3),5.76(1H,dd,J = 4.2,2.1 Hz,H-6),3.29(1H,m,H-7),0.67(3H,s,CH3-18),1.00(3H,s,CH3-19),0.93(3H,d,J = 5.8 Hz,CH3-21),3.38(3H,s,OCH3-7);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:36.9(C-1,t),31.6(C-2,t),71.6(C-3,d),42.2(C-4,t),146.3(C-5,s),120.9(C-6,d),74.1(C-7,d),37.3(C-8,d),43.0(C-9,d),37.3(C-10,s),20.9(C-11,t),39.2(C-12,t),42.1(C-13,s),49.2(C-14,d),24.4(C-15,t),28.4(C-16,t),55.6(C-17,d),11.6(C-18,q),18.4(C-19,q),36.2(C-20,d),18.9(C-21,q),34.1(C-22,t),26.1(C-23,t),46.0(C-24,d),29.3(C-25,d),19.0(C-26,q),20.0(C-27,q),23.2(C-28,t),12.0(C-29,q),56.9(OCH3-7,q)。經鉴定化合物1为 schleicheol 2(George et al,2000;吴少华等,2008)。

化合物2 白色针状结晶,C29H50O,ESI-MS m/z 415 [M+H]+。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:3.54(1H,m,H-3),5.37(1H,d,J = 5.0 Hz,H-4),0.70(3H,s,H-18),1.03(3H,s,H-19);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:37.3(C-1,t),31.7(C-2,t),71.6(C-3,d),121.6(C-4,d),141.0(C-5,s),25.8(C-6,t),32.0(C-7,t),31.4(C-8,d),50.3(C-9,d),36.6(C-10,s),21.4(C-11,t),39.8(C-12,t),42.2(C-13,s),56.6(C-14,d),24.4(C-15,t),28.4(C-16,t),55.8(C-17,d),12.1(C-18,q),19.2(C-19,q),36.2(C-20,d),18.9(C-21,q),34.1(C-22,t),26.1(C-23,t),46.0(C-24,d),29.3(C-25,d),19.0(C-26,q),20.0(C-27,q),23.2(C-28,t),12.0(C-29,q)。经鉴定化合物2为β-扶桑甾醇(Mishra & Sree,2009)。

化合物3 白色油状,C20H32O2,ESI-MS m/z 303 [M-H]-,1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:2.27(2H,m,H-1),1.99(2H,m,H-2),5.06(1H,dd,J = 6.8,4.4 Hz,H-3),7.00(1H,s,H-6),2.65(2H,m,H-11),4.18(2H,m,H-15),0.96(3H,d,J = 6.7 Hz,H-16),2.30(3H,s,H-17),2.21(3H,s H-18),1.34(3H,s,H-19),1.27(3H,s,H-20);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:24.0(C-1,t),27.4(C-2,t),77.0(C-3,d),38.5(C-4,s),141.6(C-5,s),125.8(C-6,d),134.1(C-7,s),132.2(C-8,s),138.4(C-9,d),129.8(C-10,s),27.0(C-11,t),36.8(C-12,t),30.2(C-13,d),39.4(C-14,t),61.8(C-15,t),19.8(C-16,q),15.2(C-17,q),29.7(C-18,q),25.5(C-19,q),21.1(C-20,q)。经鉴定化合物3为 fregenedadiol(Marcos et al,1996)。

化合物4 黄色针状结晶,C18H14O6,ESI-MS m/z 325 [M-H]-。1H-NMR (500 MHz, CDCl3)δ:6.20(1H, s, H-2),6.95(1H, d, J = 9.0 Hz, H-7),7.45(1H,d,J = 9.0 Hz,H-8),5.76(1H,d,J = 10.0 Hz,H-3′),7.04(1H,d,J = 10.0 Hz,H-4′),1.48(6H,s,CH3-5′,6′);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:163.0(C-1,s),99.1(C-2,d),160.0(C-3,s),102.9(C-4,s),132.8(C-5,s),152.7(C-6,s),115.4(C-7,d),116.3(C-8,d),180.8(C-9,s),78.7(C-2′,s),128.1(C-3′,d),113.8(C-4′,d),28.1(C-5′,6′,q),152.1(C-4a,s),146.2(C-4b,s),113.7(C-8a,s),101.5(C-8b,s),经鉴定化合物4为异巴西红厚壳素(金媛媛,2006;张淏,2008;Wu et al,1998)。

化合物5 白色粉末,C22H26O8,ESI-MS m/z 441 [M+Na]+。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:6.58(2H,s,H-2,H-6),4.72(1H,d,J = 4.5 Hz,H-7),3.09(1H,m,H-8),4.27(1H,dd,J = 9.0,6.0 Hz,H-9a),3.73(1H,m,H-9b),6.58(1H,s,H-2′),6.58(1H,s,H-6′),4.72(1H,d,J = 4.5 Hz,H-7′),3.09(1H,m,H-8′),4.27(1H,dd,J = 9.0,6.0 Hz,H-9′a),3.73(1H,m,H-9′b),3.89(12H,s,OCH3-3,5,3′,5′);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:133.2(C-1,s),104.4(C-2,d),148.6(C-3,s),136.1(C-4,s),148.6(C-5,s),104.4(C-6,d),86.8(C-7,d),55.3(C-8,d),72.3(C-9,t),133.2(C-1′,s),104.4(C-2′,d),148.6(C-3′,s),136.1(C-4′,s),148.6(C-5′,s),104.4(C-6′,d),86.8(C-7′,d),55.3(C-8′,d),72.3(C-9′,t),56.6(OCH3-3,5,3′,5′,q)。经鉴定化合物5为丁香脂素(于洋等,2010)。

化合物6 白色粉末,C22H26O8,ESI-MS m/z 441 [M+Na]+。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:6.60(2H,s,H-2,H-6),4.86(1H,d,J = 4.5 Hz,H-7),3.35(2H,m,H-8,H-9a),3.83(1H,m,H-9b),6.66(2H,s,H-2′,H-6′),4.41(1H,d,J = 6.6 Hz,H-7′),2.94(1H,m,H-8′),4.13(1H,d,J = 9.0 Hz,H-9′a),3.83(1H,m,H-9′b),3.85(12H,s,OCH3-3,5,3′,5′);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:129.5(C-1,s),102.5(C-2,d),147.1(C-3,s),133.8(C-4,s),147.1(C-5,s),102.5(C-6,d),82.0(C-7,d),50.2(C-8,d),69.5(C-9,t),132.3(C-1′,s),102.9(C-2′,d),147.3(C-3′,s),134.4(C-4′,s),147.3(C-5′,s),102.9(C-6′,d),88.0(C-7′,d),54.7(C-8′,d),71.1(C-9′,t),56.5(OCH3-3,5,3′,5′,q)。经鉴定化合物6为表丁香脂素(丛悦等,2011)。

化合物7 棕色粉末,C20H20O7,ESI-MS m/z 395 [M+Na]+。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:3.49(1H,dd,J = 9.2,3.8 Hz,H-1),5.32(1H,d,J = 3.9 Hz,H-2),4.04(1H,dd,J = 9.4,5.7 Hz,H-4a),4.33(1H,dd,J = 9.4,5.7 Hz,H-4b),3.26(1H,m,H-5),5.34(1H,d,J = 3.8 Hz,H-6),3.90(6H,s,OCH3-3′,3′′),5.65(1H,s,OH),5.72(1H,s,OH);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:53.4(C-1,d),83.5(C-2,d),72.8(C-4,t),50.1(C-5,d),84.8(C-6,d),177.1(C-8,s),131.2(C-1′,s),114.5(C-2′,d),146.8(C-3′,s),107.9(C-4′,d),147.1(C-5′,s),114.8(C-6′,d),132.4(C-1′′,s),108.5(C-2′′,d),146.1(C-3′′,s),108.2(C-4′′,d),145.4(C-5′′,s),117.9(C-6′,s),56.1(OCH3-3′,3′′,q)。經鉴定化合物7为 graminone A(Liu et al,2013)。

化合物8 淡黄色粉末,C21H26O6,ESI-MS m/z 395 [M+Na]+。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:2.83(1H,m,H-1),4.38(1H,d,J = 7.2 Hz,H-2),3.66(1H,m,H-4a),3.14(1H,m,H-4b),3.38(1H,m,H-5),4.84(1H,d,J = 5.5 Hz,H-6),4.10(1H,m,H-8a),3.78(1H,m,H-8b),3.92(3H,s,OCH3-3′),3.93(3H,s,OCH3-3′′),3.94(3H,s,OCH3-4′′),5.59(1H,s,OH);13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:53.9(C-1,d),87.1(C-2,d),69.2(C-4,t),49.5(C-5,d),81.4(C-6,d),69.9(C-8,t),132.4(C-1′,s),110.3(C-2′,d),147.6(C-3′,s),145.8(C-4′,s),115.0(C-5′,d),118.7(C-6′,d),131.2(C-1′′,s),109.3(C-2′′,d),148.6(C-3′′,s),147.8(C-4′′,s),111.5(C-5′′,d),117.9(C-6′′,d),55.7(OCH3-3′,q)。经鉴定化合物8为 sylvatesmin(彭双等,2012)。

化合物9 白色油状,C20H38O2,ESI-MS m/z:333 [M + Na]+,643 [2M + Na]+,并且含有特征的M-CH3OH 的碎片峰,由此可知化合物为脂肪酸甲酯。由13C-NMR数据 δ 129.9 和 130.1 可知它是一个含-CH=CH-基团的不饱和脂肪酸甲酯。从1H-NMR中的烯质子的耦合常数为 4.6 Hz 可知双键为顺式。经鉴定化合物9为Z-6-十九烯酸甲酯(曾陇梅等,1990;王冬梅等,2010)。

化合物10 白色粉末,C21H26O6,ESI-MS m/z 279 [M+Na]+。1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:0.900(3H,t,J = 7.0 Hz)為末端 CH3 质子信号,δ 1.64(2H,m),δ 1.28(24H,m)为其他一系列 CH2 质子信号,δ 2.38(2H,m)为羧基旁的 CH2 质子信号。13C NMR(CDCl3,125 MHz)δ:14.1 为 CH3 的碳信号,δ 22.7,24.7,29.1,29.2,29.4,29.6,29.7,31.9,34.0等为亚甲基碳信号,δ 179.7 为 COOH 的碳信号。经鉴定化合物10为棕榈酸(十六烷酸)(任冰如等,2009)。

3 生物活性测试

采用MTT法(以DMSO溶剂为阴性对照组和紫杉醇为阳性对照组)将所有的待测样品分别设为5个浓度梯度,测定化合物1-10对三株肿瘤细胞K562、SGC-7901和BEL-7402的细胞毒活性(Mosmann,1983;吴娇等,2011)。实验结果表明,化合物1和化合物2对人胃癌细胞SGC-7901有生长具有一定的抑制活性,其IC50值分别为29.2和29.8 mg·mL-1。

4 结论

本研究从大叶山楝根95%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物中分离鉴定出10个化合物,其中化合物1-4和化合物7-9均为首次从山楝属植物中分离得到。对化合物1-10的细胞毒活性测试结果显示,化合物1和化合物2对人胃癌细胞SGC-7901有生长具有一定的抑制活性其IC50值分别为29.2、29.8 μg·mL-1。本研究丰富了大叶山楝的化学成分与生物活性,为该药用植物的进一步开发利用提供了科学依据。

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