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瓜馥木化学成分及其抗肿瘤活性研究
作者:周艳芳 彭新生    
作者单位:广东医学院,广东 东莞 523808

《时珍国医国药》 2009年 第3期

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       【摘要】 
       目的研究瓜馥木的化学成分,寻找抗肿瘤的活性成分。方法采用硅胶柱色谱技术进行分离纯化,运用波谱法进行结构解析,并进行体外抗肿瘤活性筛选。结果从瓜馥木根的乙醇提取物中分离得到1个化合物,经理化常数和波谱 (EI²MS,1H²NMR,13C²NMR) 分析,鉴定为马兜铃内酰胺AⅡ,化合物马兜铃内酰胺AⅡ对肺腺癌GLC²82、白血病细胞株HL60的细胞株的IC50分别为:234.35,101.17 μmol·L-1。结论马兜铃内酰胺AⅡ生物碱化合物具有一定的抗肿瘤活性。
       【关键词】  瓜馥木 化学成分 分离和提纯 马兜铃内酰胺AⅡ 抗肿瘤活性
       瓜馥木Fissistigma oldhamii(Hemsl.)Merr.为番荔枝科(Annonaceae)瓜馥木属(Fissistigma)植物,根入药,性温味辛,具有祛风除湿、镇痛消肿、活血化淤等功效,主要用于跌打损伤、关节炎及坐骨神经痛的治疗[1]。为寻找反映瓜馥木中抗炎、镇痛活性特征成分,我们对瓜馥木化学成分进行了系统研究,已报道O-甲基芒籽碱(O-methyl-moschtaoline)、酸花木碱(毛叶含笑碱,oxylopine)、氧代克斑宁(7-oxocrebanine)和胡萝卜苷(daucosterol)等成分的研究[2]。本文报道另一个化合物的分离和结构鉴定,并探讨该化合物对肺腺癌GLC-82及HL60白血病细胞株的抗肿瘤活性。
       1  仪器与材料
       
       显微熔点测定仪(温度计未校正);AB-HS型质谱仪; DRX-400型超导核磁共振仪,TMS为内标。3164 型二氧化碳培养箱(美国FORMA 公司);比色采用Thermo Labsystems Multiskan MK3 全自动酶标仪。
       
       药材采于江西,由江西中医学院赖学文副教授鉴定为瓜馥木Fissistigma oldhamii(Hemsl.)Merr.,标本存于广东医学院药学教研室。
       2  方法与结果
       2.1  提取与分离瓜馥木根药材经粉碎后用乙醇加热回流提取(3 h×3次),合并滤液,减压浓缩得总浸膏590 g。浸膏用5%HCl捏溶处理后其酸不溶性部分用蒸馏水洗至中性,用水分散均匀,依次用石油醚、氯仿、醋酸乙酯进行提取,回收溶剂得石油醚部分33.2 g,氯仿部分63 g,醋酸乙酯部分45.4 g。氯仿部分反复进行硅胶柱色谱,以三氯甲烷-甲醇为洗脱剂,得马兜铃内酰胺 AⅡ化合物 (15 mg)。
       2.2  结构鉴定采用化学和光谱的方法进行结构鉴定。该化合物与生物碱试剂反应呈阳性,推测该化合物为生物碱。EI-MS给出分子离子m/z 265(M+,100),结合1H-NMR、13C-NMR,推断分子式为C16H11NO3。UV λMeOHmaxnm:230,265,277; IRKBrmax cm-1:3450,3251(羟基,NH),1691,1656(羰基),1614,1502 (苯环);EI-MS谱:265(M+,100),250(M+-CH3,51),222(M+- CH3-CO,18),UV,IR,EI-MS的特征显示该化合物属于马兜铃内酰胺类成分[3]。1H-NMR显示在δ4.04 (3H,s)为一甲氧基信号;δ7.08~9.26 ppm处有6个芳香质子信号,其中δ9.26(1H,m),7.49(2H,m),7.77(1H,m)显示出未取代的D环有4氢, H-5由于受3个环的去屏蔽作用,出现在最低场的δ9.26ppm处,可知δ7.49(2H,m)为H-6,H-7,δ7.77(1H,m)为H-8;δ7.08(1H,s)及7.68(1H,s)二个孤立芳香质子信号显示A、C环上各有一孤立芳香质子,因此,A环中有两个芳香质子被取代。13C-NMR显示在δ171.8 ppm处为内酰胺羰基信号,在δ 150.7~107.1有14个芳碳信号,DEPT显示有9个季碳、6个叔碳信号,δ57.4处为甲氧基。该化合物的UV,IR,1H-NMR,13C-NMR,EI-MS数据与文献[3,4]中的马兜铃内酰胺AⅡ(Aristolactam AⅡ)数据基本一致。因此,该化合物被鉴定为Aristolactam AII,结构式见图1。
       图1  瓜馥木中各化合物结构式(略)  
       2.3  样品体外培养抗肿瘤作用实验
       2.3.1  实验分组    实验分为①空白组:每孔仅为1640培养液,在测光密度值(OD值)时用于调“0”;②对照组:每孔为含1640培养液稀释的单细胞悬液;③实验组:又分1.00×103,1.00×102,10.00,1.00,0.10,1.00×10-2μmol·L-1马兜铃内酰胺AⅡ组,即每孔含1640培养液稀释的单细胞悬液和不同浓度马兜铃内酰胺AⅡ。精密称量马兜铃内酰胺AⅡ后用少量DMSO充分溶解,再用1640培养基稀释成不同浓度备用。各组每孔溶液总体积均为200.00 μl。
       2.3.2  MTT法检测药物的抗肿瘤实验   取已贴壁的GLC-82细胞,用质量浓度为0.25%胰酶消化后,计数活细胞,用1640培养基稀释成5×104/ml的单细胞悬液备用;取对数生长期的悬浮HL60细胞用1640培养基稀释成1×105/ml的单细胞悬液备用。分别将两种单细胞接种到96孔培养板,每组设4个复孔,对照组每孔加单细胞悬液200.00 μl,不同浓度实验组每孔加单细胞悬液190.00 μl和不同浓度的马兜铃内酰胺AⅡ10.00 μl;对照组和不同浓度实验组细胞接种后置于37℃,100%相对湿度,含5%CO2和95%空气的培养箱中预培养48 h;然后取出,仔细地吸去上清液,于每孔中加入150.00 μl DMSO,轻轻振荡以使甲臜完全溶解;约1 h后于490 nm波长处用酶标仪测OD值。按抑制率=(1-实验组OD值/对照组OD值)×100%计算。采用SPSS 11.5统计软件包进行统计分析,各组间样本均数采用Dunnett-t检验。实验数据及分析结果见表1。并用Probit回归法[5]估算半数抑制浓度(IC50值),马兜铃内酰胺AⅡ对GLC-82,HL60细胞的IC50分别为234.35,101.17 μmol·L-1。
       表1  马兜铃内酰胺AⅡ对GLC-82及HL60细胞抑制的影响(略)
       与对照组比较,*P<0.05,**P<0.01;n=4
       3  讨论
       
       本研究用MTT法研究发现:从瓜馥木中分离得到的单体化合物马兜铃内酰胺AⅡ碱对GLC-82细胞和HL60细胞均表现出一定的肿瘤抑制作用,且抑制作用随药物浓度的增加而增强,作用强度与剂量呈一定的量效关系。
       
       在低剂量1 μmol·L-1以下时,马兜铃内酰胺AⅡ对肺腺癌GLC-82细胞株的作用不明显(P>0.05),但对于白血病HL60细胞株抑制作用在剂量0.10 μmol·L-1以上时作用明显(P<0.01)。通过回归计算的IC50分别为234.35,101.17 μmol·L-1,其作用效果不同,表明马兜铃内酰胺AⅡ对两种细胞株有一定的选择作用,作用机制尚须进一步研究。
       
       从瓜馥木中分离得到的O-甲基芒籽碱、氧代克斑宁等化合物对肺腺癌GLC-82细胞株亦有抗癌活性且作用强度相似(IC50 分别为83.31,109.17 μmol·L-1)[5],但马兜铃内酰胺AⅡ的IC50为234.35 μmol·L-1,其作用强度不同,可能与化合物的结构类型有关(见图1)。化合物O-甲基芒籽碱、氧代克斑宁为阿朴菲类型生物碱,马兜铃内酰胺AⅡ为马兜铃内酰胺类型生物碱,研究表明针对肺腺癌GLC-82细胞株,化合物的结构母核起主导作用,各取代基团对它的生物活性有一定的影响。初步构效关系研究表明,阿朴菲类型的生物碱对肺腺癌GLC-82细胞株的毒性作用稍强。
       
       瓜馥木中生物碱为瓜馥木抗炎、镇痛作用主要有效成分[6],MTT实验法表明瓜馥木中的生物碱亦具抗肿瘤活性作用,提示瓜馥木药材值得深入研究。
       【参考文献】
           [1] 江苏新医学院. 中药大辞典,第22版[M].上海:上海科学技术出版社,2007:758.
       
       [2] 彭新生,高幼衡,刁远明,等.瓜馥木的化学成分研究(Ⅱ)[J].中草药,2006,37(7):984.
       
       [3] 余冬蕾,郭 剑,廖永红,等.柴玉盘中的新内酰胺[J].植物学报,1999,41(10):1104.
       
       [4] Wen-Li Lo, Fang-Rong Chang ,Yang-Chang Wu. Alkaloids from the Leaves of Fissistigma glaucescens[J].Jorunal of the Chinese Chemical Society,2000,47(6):1251.
       
       [5] 彭新生,周艳芳.氧代克斑宁对人肿瘤细胞GLC-82、HL60增殖的影响[J].中药药理与临床,2007,23(5):71.
       
       [6] 彭新生,高幼衡,刁远明. 瓜馥木成分与药理研究进展[J].江西中医学院学报,2004,16(5):80.

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