摘要:本次研究的主要實驗目的是尋找并分析傳統藥用植物——望謨崖摩枝葉中的有效成分,采用現代化的色譜分離方法對采集到的樣本進行化合物的分離和提純,并采用波譜分析的方法收集相關數據并對化合物的結構和種類進行分析。在采集到的樣本中所提取到的9種活性物質如下:①卡巴拉內酯(cabralealactone)②卡巴拉羥內酯(cabraleahydroxylactone)、③二十碳三內酯(eichlerialactone)、④金色酰胺醇酯(aurantiamideacetate)、⑤金色酰胺醇(benzenepropanamide)、⑥木葡萄素(xylogranatinin )、⑦丁香醛、⑧cycloartane-3β,24,25-triol、⑨24(R) -19-cyclolanost-3-one-24,25-dio。同時,在脂多糖誘導的細胞炎癥實驗模型中,化合物②~④、⑨表現出了出色的活性。
關鍵詞:楝科植物;望謨崖摩;化學成分;抗炎活性
望謨崖摩是楝科植物的一種,主要分布于我國南方地區如廣州、貴州等地。楝科植物自古以來有著廣泛的應用,川楝、香椿的根皮和果實是傳統中醫中常見的藥物;香椿的幼嫩芽葉可以食用;山楝的種子含有大量的脂肪,可以用于工業榨油,等等。
現階段,我國對望謨崖摩枝葉的研究較少,很少可以查閱到有幫助的相關文件,中科院昆明植物研究所楊淑敏等人在望謨崖摩的化學成分中發現了系列具有一定抗癌活性的半日花烷型二萜,對本次研究產生了極大的啟發。為了進一步對楝科植物中的望謨崖摩進行研究,獲取其化學成分和抗炎活性等相關信息,本次研究收集了大量的傳統藥用植物望謨崖摩枝葉,大部分資料來自于中國科學院西雙版納熱帶植物園,對其進行了現代儀器的化學分析,分離到了九種不同的化合物,經測定,分別為:①卡巴拉內酯(cabralealactone)、②卡巴拉羥內酯(cabraleahydroxylactone)、③二十碳三內酯(eichlerialactone)、④金色酰胺醇酯(aurantiamideacetate)、⑤、金色酰胺醇(benzenepropanamide)、⑥木葡萄素(xylogranatinin )、⑦丁香醛、⑧cycloartane-3β,24,25-triol、⑨24(R) -19-cyclolanost-3-one-24,25-dio。其中,①~③、⑧、⑨均為三萜類化合物;④、⑤為二酰胺類化合物;⑥為生物堿類化合物;化合物②、③、④、⑨有較為明顯的抗炎活性,而其他化合物的抗炎活性不明顯。
1. 儀器與材料
本次研究所采用的儀器主要有:waters公司生產的Waters Xevo? Triple-quadrupole型質譜儀,對材料的ESI-MS進行測定;采用Bruker AM 500兆赫茲磁共振波譜儀對材料做核磁譜圖;研究所用到的柱層析硅膠、薄層層析硅膠板等材料均由青島海洋化工廠生產;Mitsubishi Chemical 公司生產的MCI樹脂;采用日本進口的Sephadex HL-20凝膠;高效液相色譜儀為Water600型,等等。實驗所用到的所有試劑均為分析純。
2. 提取與分離
稱量7kg完全干燥后的望謨崖摩枝葉樣品,并對其進行粉碎,用80%的酒精對其進行浸泡提純,重復三次,每次持續一周的時長,過濾,濃縮提取總浸膏共400g,將收集到的總浸膏置于純凈水中懸浮浸泡,并使用乙酸乙酯溶劑對其進行萃取,萃取重復三次。得到乙酸乙酯相約65g。MCI柱除去色素后進行減壓濃縮,總共得到浸膏28g。
用正相硅膠柱對乙酸乙酯相劃段,并使用1:1的氯仿甲醇溶液對其進行洗脫,用TLC指引合并,從而得到5個組分(Fr. A-E)。取5g Fr. B繼續進行硅膠柱分離,并用1:1的氯仿甲醇溶液進行洗脫。用HPLC植被相液,用1:1的氯仿甲醇溶液作為流動相,分離得出化合物①(7.7mg,10min)、②(8.9mg,18min)、③(8.4mg,22min)。
對Fr. C(11g)餾分反復經過硅膠柱,并使用1:1氯仿甲醇溶液進行洗脫,最后反復使用凝膠Sephadex HL -20析出化合物④(13.8mg)、⑤(8.4mg)、⑥(8.9mg)和⑦(7.8mg)。
通過對Fr. D(7g)組分反復使用RP-18柱進行層析提取,使用一定濃度的甲醇水溶液對提取物進行洗脫,得到了最后兩種化合物⑧(12.mg)和⑨(8.9mg)。
3. 結構分析和鑒定
(1)卡巴拉內酯(cabralealactone)為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C27H42O3。
(2)卡巴拉羥內酯(cabraleahydroxylactone)為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C27H44O3。
(3)二十碳三內酯(eichlerialactone)為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C27H42O4。
(4)金色酰胺醇酯(aurantiamideacetate)為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C27H28N2O4。
(5)金色酰胺醇(benzenepropanamide)為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C27H28N2O4。
(6)木葡萄素(xylogranatinin)為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C9H8N2O3。
(7)丁香醛為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C9H10O4。
(8)cycloartane-3β,24,25-triol為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C30H45O3。
(9)24(R) -19-cyclolanost-3-one-24,25-dio為白色不定型粉末狀固體,經測定得到該物質的分子式為C30H50O3。
4. 抗炎活性的研究和討論
該部分實驗在DMEM高糖培養基(含有10.00%胎牛血清,含有青霉素磷鏈霉素雙抗、谷丙酰胺各1.00%)環境下培養RAW264.7細胞,并將該細胞至于36.5℃人體溫度環境下,用5.00%濃度的二氧化碳培養箱進行傳代培養,采用該細胞進行下列抗炎活性研究實驗。通過預實驗我們了解到使用不同濃度的DMSO溶解化合物處理上述細胞持續1d滯后,80μM及以上濃度的化合物溶液濃度對細胞具有一定的濃度,故實驗中所選用的化合物溶液濃度均在該濃度及以下,以此確保實驗的科學性和可行性。
將對數生長期細胞以5*10^5個/mL的數量在96孔板接種,每個空位嚴格保證100μL,同期設置空白對照實驗,以此減小實驗誤差。分別設計空白對照組、Dex陽性對照組、LPS組、LPS+樣品處理組,每組設計三個平時實驗,培養8個小時。吸出上層清液后,在每個孔位中加入100μL樣品培養0.5h,加入LPS刺激24h,監測上層清液中的NO含量。
采用Graph Prism 5.0軟件和One-way ANOVA對收集到的數據進行分析,當P<0.05時,認為研究結果有統計學意義。
通過對數據進行分析,化合物②~④、⑨在不同濃度下均對1μg/mL LPS誘導的炎癥細胞一氧化氮產生含量具有一定抑制作用,且該抑制作用受濃度影響明顯,即在任何濃度下均有一定的抗炎活性,但該抗炎活性與濃度之間存在明顯的關系;化合物②在濃度為20μM和40μM時對NO生成作用并不明顯,但當濃度達到80μM時則產生了非常明顯的抑制作用,且相對Dex陽性對照組而言抑制效果更明顯,即在特定濃度下有較強的抗炎活性;化合物③則在濃度為40μM和80μM時NO的產生均有明顯的抑制作用,且濃度為80μM時效果更佳,即在較強濃度下有較強的抗炎活性;化合物④在各種濃度下均可以有效一直NO的生成,且作用效果均顯著高于Dex陽性對照組,即在任何濃度下均有著較強的抗炎活性。
其余幾種化合物對NO產生的并無明顯抑制作用。
5. 結論
通過對傳統藥物植物望謨崖摩的枝葉進行化學成分的分析,根據波普數據和大量的文獻資源對照解析了提取到的9種不同的化學物質,①卡巴拉內酯(cabralealactone)、②卡巴拉羥內酯(cabraleahydroxylactone)、③二十碳三內酯(eichlerialactone)、④金色酰胺醇酯(aurantiamideacetate)、⑤、金色酰胺醇(benzenepropanamide)、⑥木葡萄素(xylogranatinin )、⑦丁香醛、⑧cycloartane-3β,24,25-triol、⑨24(R) -19-cyclolanost-3-one-24,25-dio。其中,②、③、④、⑨具有較為明顯的抗炎活性,但作用機制尚未明確。植物崖摩的化學成分和作用機制等方面仍有待進一步的探索和分析。
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作者簡介:施國軍,出生年月:1972年12月;性別:男;民族:白族;籍貫:云南大理人;學歷:碩士研究生;職稱:講師與實驗師;研究方向:藥物化學。