升麻中環阿爾廷烷型三萜皂苷及其抗腫瘤活性研究*

陳繼永，姜永濤，沈 莉，張達磊，李平林，李國強**

（1.中國海洋大學醫藥學院 海洋藥物教育部重點實驗室，山東 青島 266003；2.山東綠葉制藥有限公司，山東 煙臺 264003；3.煙臺大學藥學院，山東 煙臺 264003）

升麻CimicifugafoetidaL.是毛茛科（Ranunculaceae）升麻屬多年生草本植物，是《中國藥典》2010年版一部收載的3種升麻藥材之一；具有清熱解毒，舉升陽氣的功效，在現代中醫上用于治療風熱頭痛、咽喉腫痛、子宮脫垂等病癥。已有研究表明，環阿爾廷烷型三萜及其糖苷是升麻的主要次級代謝產物，具有抗過敏、抗骨質疏松、保肝、抗病毒、緩解婦女更年期綜合癥、以及抗腫瘤細胞增殖等廣泛的藥理活性［1－2］。目前，國內對該物種的研究大都集中于云南和貴州等西南地區；為了進一步闡明升麻藥效的物質基礎，本研究從中藥材的地域特異性出發，首次對目前很少涉及的我國西北地區甘肅產升麻C.foetidaL.進行了較系統的化學和生物活性研究，從其根莖提取物的乙酸乙酯萃取物中共分離鑒定了15個環阿爾廷烷型三萜皂苷（見圖1），并對其進行了細胞毒活性評價。

1 儀器與材料

儀器 X-4顯微熔點測定儀（溫度計未校正）；Rudolph Autopol IV旋光儀；Bruker AVANCE 400MHz核磁共振譜儀；Thermo DSQ EI-mass spectrometer質譜儀；日本EYELA中壓液相制備系統；柱色譜用硅膠（200～300目，300～400目）和薄層色譜用硅膠均為青島海洋化工廠產品，ODS-A（50μm，日本 YMC），Sephadex LH-20（Pharmacia公司產品）。常用有機試劑均為國產分析純。RPMI 1640和DMEM 培養液、青霉素、鏈霉素、胎牛血清購自Gibco公司，胰酶、MTT、DMSO購自Amresco公司，其它試劑均為國產分析純。CKX31型倒置顯微鏡（菲律賓奧林巴士公司），恒溫CO2培養箱（美國Thermo公司），5810R型臺式高速低溫離心機（德國Eppendorf公司），全自動酶標儀（美國Biotek公司）。

材料 升麻根莖于2008年5月采自甘肅省隴南武都地區，煙臺大學藥學院生藥室徐本明副教授鑒定為CimicifugafoetidaL.。植物標本（No.2008018）存放于煙臺大學藥學院生藥標本室。

2 提取與分離

升麻藥材（6.0kg）經粉碎后，80%乙醇熱回流提取3次；提取液經減壓濃縮后得浸膏共450g，分極性萃取得到石油醚萃取物80g、乙酸乙酯萃取物220g和正丁醇萃取物120g。對乙酸乙酯萃取物采用硅膠柱色譜（200～300目），以CHCl3－MeOH（100∶0～50∶50）梯度洗脫，分離獲得10個組分（Fr.1～Fr.10）。Fr.2（20g）經反復硅膠柱色譜（CHCl3－MeOH，100∶0～80∶20）分離得到化合物1（58mg）和2（180mg）。以同樣方法從Fr.3（10g，CHCl3－MeOH，95∶5）分離得到化合物3（35mg）和4（30mg），從Fr.5（8g，CHCl3－MeOH，90∶10）分離得到化合物 8（40mg）和 9（85mg），從 Fr.7（5g，CHCl3－MeOH（80∶20）分離得到化合物13（15mg）。Fr.4（12g）分別經硅膠柱色譜（CHCl3－MeOH，95∶5）和中壓液相制備系統（乙腈－水，50∶50）分離得到化合物5（55mg），6（20mg）和7（48mg）；以同樣方法從 Fr.6（15g，CHCl3－MeOH，95∶5～80∶20；乙腈－水，45∶55）分離得到化合物10（250mg），11（45mg）和12（28mg）。結合Sephadex LH-20柱色譜（MeOH），從Fr.9（10g，CHCl3－MeOH，80∶20～50∶50）中分離得到化合物14（150mg）和15（85mg）。

圖1 化合物1-15的化學結構Fig.1 Chemical Structures of compounds 1-15

3 結構鑒定

4 細胞毒活性評價

采用MTT法［14］評價化合物1-15對人宮頸癌細胞（HeLa）和人乳腺癌細胞（MCF-7）的細胞毒活性（見表1）。

表1 化合物1-15和順鉑對人腫瘤細胞體外毒性（IC50/μmol·L－1）Table 1 Cytotoxicity of compounds 1-15

5 討論

升麻（Cimicifuga foetidaL.）分布在我國西南（云南、貴州、四川）至西北（陜西、山西、甘肅、青海）的廣袤地區，氣候和地理環境差別很大，具有潛在的區域特異性。本研究首次對我國西北地區甘肅產升麻進行了較系統的化學和生物活性研究，從中分離得到15個環阿爾廷烷型三萜皂苷，分屬cimigenol、asiaticoside、16，23-dione、cimifugenin 和 shengmanol等結構亞型［15］；其中化合物6為首次從該屬植物中分離得到，化合物3，7和11為首次從該種植物中分離得到。通過細胞毒高通量篩選，發現化合物2～6對兩種腫瘤細胞都具有較好的抑制活性，首次發現化合物3～6對HeLa細胞也具有較好的細胞毒活性，表明阿爾廷烷型三萜皂苷中的側鏈環氧很可能發揮重要的藥效作用。研究結果進一步豐富了我國中藥材升麻的化學多樣性，同時為其藥效的物質基礎提供了理論依據。

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