升麻中環(huán)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(yī)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(xiàn)代中醫(yī)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(huán)阿爾廷烷型三萜及其糖苷是升麻的主要次級代謝產(chǎn)物，具有抗過敏、抗骨質(zhì)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(nèi)對該物種的研究大都集中于云南和貴州等西南地區(qū)；為了進一步闡明升麻藥效的物質(zhì)基礎，本研究從中藥材的地域特異性出發(fā)，首次對目前很少涉及的我國西北地區(qū)甘肅產(chǎn)升麻C.foetidaL.進行了較系統(tǒng)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(huán)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(zhì)譜儀；日本EYELA中壓液相制備系統(tǒng)；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(chǎn)品，ODS-A（50μm，日本 YMC），Sephadex LH-20（Pharmacia公司產(chǎn)品）。常用有機試劑均為國產(chǎn)分析純。RPMI 1640和DMEM 培養(yǎng)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(chǎn)分析純。CKX31型倒置顯微鏡（菲律賓奧林巴士公司），恒溫CO2培養(yǎng)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(qū)，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(jīng)粉碎后，80%乙醇熱回流提取3次；提取液經(jīng)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(jīng)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(jīng)硅膠柱色譜（CHCl3－MeOH，95∶5）和中壓液相制備系統(tǒng)（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(jié)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(jié)構Fig.1 Chemical Structures of compounds 1-15

3 結(jié)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(qū)，氣候和地理環(huán)境差別很大，具有潛在的區(qū)域特異性。本研究首次對我國西北地區(qū)甘肅產(chǎn)升麻進行了較系統(tǒng)的化學和生物活性研究，從中分離得到15個環(huán)阿爾廷烷型三萜皂苷，分屬cimigenol、asiaticoside、16，23-dione、cimifugenin 和 shengmanol等結(jié)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(cè)鏈環(huán)氧很可能發(fā)揮重要的藥效作用。研究結(jié)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(zhì)基礎提供了理論依據(jù)。

［1］林玉萍，邱明華 ，李忠榮.升麻屬植物的化學成分與生物活性研究 ［J］.天然產(chǎn)物研究與開發(fā)，2002，14（6）：58-76.

［2］曹麗，楊衛(wèi)彬，潘瑞樂，等.興安升麻總苷抗腫瘤藥效研究 ［J］.中國中醫(yī)藥信息雜志，2008，15（12）：31-33.

［3］李從軍，李英和，陳順峰，等.升麻中的三萜類成分 ［J］.藥學學報，1994，29（6）：449-453.

［4］Kadota S，Li J X，Tanaka K，et al.Constituents of cimicifuga rhizomaⅡ.Isolation and structures of new cycloartenol triterpenoids and ralated compounds fromCimicifugafoetidaL.［J］.Tetrahedron，1995，51（4）：1143-1166.

［5］張慶文，葉文才，車鎮(zhèn)濤，等.小升麻中的環(huán)菠蘿烷型三萜及其糖苷成分 ［J］.藥學學報，2001，36（4）：287-291.

［6］Ye W C，Zhang J W，Che C T，et al.New cycloartane glycosides fromcimicifugadahurica［J］.Planta Medica，1999，65（8）：770-772.

［7］盧濱，范云雙，萬定榮，等.綠升麻中菠蘿烷型三萜類成分研究［J］.時珍國醫(yī)國藥，2009，20（2）：267-270.

［8］Jamroz M K，Jamroz M H，Dobrowolski J Cz，et a1.One new and six known triterpene xylosides fromCimicifugaracemosa：FT-IR，Raman and NMR studies and DFT calculations［J］.Spectrochimica Acta Part A，2012，93：10-18.

［9］但春，梁健，周燕，等.升麻中的環(huán)菠蘿蜜烷三萜成分 ［J］.中國中藥雜志，2009，34（15）：1930-1934.

［10］Shao Y，Harris A，Wang M F，et a1.Triterpene glycosides fromCimicifugarcemosa［J］.Journal of Natural Products，2000，63（7）：905-910.

［11］Kusano A，Shibano M，Kitagawa S，et al.Studies on the constituents ofcimicifugaspecies.XV.two new diglycosides from the aerial parts ofcimicifugasimplexWORMSK ［J］.Chem Pharm Bull，1994，42（9）：1940-1943.

［12］Kusano A，Shibano M，Kitagawa S，et al.Studies on the constituents ofcimicifugaspecies.XXVI.twelve new cyclolanostanol glycosides from the underground parts ofcimicifugasimplexWORMSK.［J］.Chem Pharm Bull，1999，47（4）：511-516.

［13］Koeda M，Aoki Y，Sakurai N，et al.Studies on the Chinese crude drug“shoma.”Ⅸ.three novel cyclolanostanol xylosides，cimicifugosides H-1，H-2and H-5，from cimicifuga Rhizome ［J］.Chem Pharm Bull，1995，43（5）：771-776.

［14］武文，趙烽，寶麗，等.中華隱孔菌子實體化學成分及細胞毒活性研究 ［J］.中國藥物化學雜志，2011，21（1）：47-52.

［15］高璟春，彭勇，楊夢蘇，等.毛茛科升麻族植物藥用親緣學初探［J］.植物分類學報，2008，46（4）：516-536.