張珊珊 付劍江 陳懷遠 涂林鋒 春榮 張睿增 劉定平 羅永明
[摘要]利用多種色譜分離方法和波譜學鑒定方法對寬葉金粟蘭乙酸乙酯部位的化學成分進行了分離鑒定,并借助藥理學方法對其中得到的部分化合物進行了抗乳腺癌轉移活性的初步篩選??偣矎膶捜~金粟蘭乙酸乙酯部位中分離得到15個倍半萜及其二聚體類化合物,分別鑒定為zedoarofuran(1), chlorajapolide D(2), 4β,8βdihydroxy5α(H)eudesm7(11)en8, 12olide(3), curcolonol(4), lasianthuslactone A(5), chlomultin C(6),(1E,4Z)8hydroxy6oxogermacra1(10), 4, 7(11)trieno12, 8lactone(7), shizukanolide E(8), shizukanolide F(9), 9αhydroxycurcolonol(10), shizukaol B(11), shizukaol C(12), cycloshizukaol A(13), sarcandrolide B(14), henriol A(15)。其中化合物2, 8~10為首次從該屬植物中分離得到,化合物2, 5, 8~10,12,14為首次從該植物中分得。并對所分得量較大的5個化合物進行了抗乳腺癌轉移活性篩選,其中化合物4, 11, 12表現出較強的活性。
[關鍵詞]寬葉金粟蘭; 倍半萜類; 抗乳腺癌轉移活性
[Abstract]To study sesquiterpenes with antimetastasis breast cancer activity from Chloranthus henryi, ten sesquiterpenes ,zedoarofuran (1), chlorajapolide D (2), 4β, 8βdihydroxy5α(H)eudesm7(11)en8, 12olide (3), curcolonol (4), lasianthuslactone A (5), chlomultin C (6), (1E,4Z)8hydroxy6oxogermacra1(10), 4, 7(11) trieno12, 8lactone (7), shizukanolide E (8) , shizukanolide F (9) , 9αhydroxycurcolonol (10), and five bissesquiterpenes, shizukaol B (11), shizukaol C (12) , cycloshizukaol A (13) , sarcandrolide B (14) , henriol A(15), were isolated by using different kinds of column chromatography methods from the ethyl acetate part of Chhenryi and their structures were identified based on spectroscopic methods Compounds 2, 8, 9, and 10 were obtained from the genus Chloranthus for the first time Compounds 2, 5, 810, 12,and 14 were obtained from this plant for the first time Some isolated compounds were subjected to evaluate the antimetastasis breast cancer activity by using pharmacological methods, and only compounds 4, 11, and 12 were potent active.
[Key words]Chloranthus henryi; sesquiterpenes; antimetastasis breast cancer activity
寬葉金粟蘭Chloranthus henryi Hemsl屬金粟蘭科植物,又名大葉及己、四塊瓦、四葉細辛,多分布于我國西南地區(qū),植物資源十分豐富。傳統(tǒng)中醫(yī)常用其全草入藥,味辛,性溫,有毒。具祛風除濕,活血散瘀,解毒的功效,民間廣泛用于治療風濕痹痛,跌打骨折,瘡腫及毒蛇咬傷等病癥[1]。課題組曾對多種金粟蘭科植物進行了系統(tǒng)的化學成分研究,分離得到了萜類、黃酮、香豆素、生物堿等多種類型的化合物[26],并對這些化合物進行了抗乳腺癌轉移活性篩選,發(fā)現其中倍半萜類化合物顯示較好的抗乳腺癌轉移活性[7]。前期從寬葉金粟蘭的氯仿部位中分離得到一系列倍半萜及其二聚體類化合物,經初步研究也顯示部分化合物具有較好的抗乳腺癌轉移活性。因此,為了對寬葉金粟蘭抗乳腺癌轉移活性成分進行更加深入的研究,課題組對寬葉金粟蘭乙酸乙酯部位的倍半萜類化學成分進行了系統(tǒng)的分離,并對從中獲得的部分化合物進行了抗乳腺癌轉移活性的篩選。
本文報道從寬葉金粟蘭的乙酸乙酯部位中分離得到15個倍半萜類化合物,經波譜學方法分別鑒定為zedoarofuran(1),chlorajapolide D(2),4β,8βdihydroxy 5α(H)eudesm7(11)en8,12olide(3),curcolonol(4),lasianthuslactone A(5),chlomultin C(6),(1E,4Z)8hydroxy6 oxogermacra 1(10),4,7(11)trieno12,8lactone(7),shizukanolide E(8),shizukanolide F(9),9αhydroxycurcolonol(10),shizukaol B(11),shizukaol C(12),cycloshizukaol A(13),sarcandrolide B(14),henriol A(15)。其中化合物2,8~10為首次從該屬植物中分離得到,化合物2,5,8~10,12,14為首次從該植物中分得。并對所分得量較大的5個化合物進行了抗乳腺癌轉移活性篩選,其中化合物4,11,12表現出較強的活性。endprint
1材料
核磁共振儀Bruker AVANCEIII HD(瑞士Bruker公司,600 MHz);高分辨飛行時間質譜聯用儀AB SCIEX Triple TOF(美國AB SCIEX公司,5600+);薄層/柱色譜硅膠G254(青島海洋化工廠);葡聚糖凝膠Sephadex LH20(Amersham Pharmacia Biotech );旋轉蒸發(fā)儀(瑞士Buchi公司);高效液相色譜儀(美國Agilent公司);半制備型液相色譜儀(美國Waters公司);制備型反相色譜柱(日本YMCPack ODSA C18,20 mm×250 mm,5 μm),分析型反相色譜柱(日本Inertsil ODS3,46 mm×250 mm,5 μm);所用試劑均為分析純或色譜純。Recombinant Human TGFβ1(美國PeproTech公司,10021);Batimastat(BB94,美國Selleck公司,S7155);Matrigel Basement Membrane Matrix(美國BD公司,356234);磷酸鹽緩沖液(PBS,美國Biohao Biotechnologo,C0260);纖維連接蛋白(fibronectin,FN);(美國Sigma公司,F2006);結晶紫(Crystal violet,天津市光復精細化工研究所);24孔細胞培養(yǎng)板(美國Costar 公司);Cell Culture Insert(美國Coring公司,353097);025% TrypsinEDTA(1X),Phenol Red(美國Gbico公司,25200056);Oris Universal Cell Migration Assembly Kit細胞遷移試劑盒(美國Platypus Technologies,CMA1101)。
藥材采自江西井岡山,由江西中醫(yī)藥大學劉勇教授鑒定為金粟蘭屬植物寬葉金粟蘭Ch henryi,憑證標本保存在江西中醫(yī)藥大學標本館(20141011)。
2提取與分離
干燥的寬葉金粟蘭根莖藥材13 kg,用95%乙醇冷浸提取3次,每次浸泡7 d,提取液減壓回收得到總浸膏404 g。用乙酸乙酯溶解,硅膠900 g拌樣,硅膠400 g做固定相,干法上樣、裝柱,依次用石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇洗脫。 分別得到石油醚部位(2 g),氯仿部位(80 g),乙酸乙酯部位(88 g),丙酮部位(62 g),甲醇部位(161 g)。
乙酸乙酯部位(88 g)經硅膠柱色譜分離,以氯仿甲醇(50∶1~0∶1)為洗脫劑得到6個組分G~K。組分G(24 g)以二氯甲烷甲醇(50∶1~0∶1)作為流動相進行硅膠柱色譜梯度洗脫得到FrGA~GE共5個組分。FrGA(125 g)經反復柱色譜(二氯甲烷甲醇50∶1~0∶1為洗脫劑)和制備液相色譜分離,得到化合物化合物1(13 mg),2(6 mg),3(15 mg),4(11 mg),11(23 mg),12(
22 mg);FrGB(10 g)經反復硅膠柱色譜(二氯甲烷甲醇40∶1~0∶1為洗脫劑)和制備液相色譜分離,得到化合物5(4 mg),6(9 mg),7(5 mg),8(5 mg),13(10 mg);FrH(13 g)以二氯甲烷甲醇(25∶1~0∶1)作為流動相進行硅膠柱色譜梯度洗脫,洗脫液用薄層色譜法分析合樣,得到FrH1~10共10個組分。FrH3采用反復硅膠柱色譜(二氯甲烷甲醇15∶1~0∶1為洗脫劑)和制備液相色譜分離,從中得到了化合物9(7 mg),10(3 mg),14(8 mg),15(5 mg)。
3結構鑒定
化合物1黃色油狀物,ESIMS m/z 265[M+H]+,287[M+Na]+。分子式為C15H20O4。1HNMR(CD3OD,600 MHz)δ:360(1H,dd,J=119,37 Hz,H1),193(1H,m,H2α),160(1H,m,H2β),179(2H,m,H3),263(1H,s,H5),290(1H,d,J=172 Hz,H9α),279(1H,d,J=172 Hz,H9β),722(1H,s,H12),215(3H,d,J=13 Hz,H13),108(3H,s,H14),144(3H,s,H15)。13CNMR數據參見表1。以上數據對比文獻[8]報道,故鑒定其為zedoarofuran。
化合物2黃色油狀物,ESIMS m/z 265[M+H]+,287[M+Na]+。分子式為C15H20O4。1HNMR(CD3OD,600 MHz) δ:141(1H,m,H1),087(1H,m,H2α),072(1H,m,H2β),147(1H,m,H3α),209(1H,J=147,27 Hz,H5),282(1H,dd,J=134,26 Hz,H6α),212(1H,m H6β),507(1H,m,H8),143(1H,m,H9α),251(1H,dd,J=114,68 Hz,H9β),180(3H,t,J=16 Hz,H13),100(3H,s,H14),354(1H,m,H15α),348(1H,d,J=117 Hz,H15β)。13CNMR數據參見表1。以上數據對比文獻[9]報道,故鑒定其為chlorajapolide D。
化合物3白色粉末。ESIMS m/z 289[M+Na]+,267[M+H]+,分子式為C15H22O4。1HNMR(CDCl3,600 MHz) δ:170(1H,m,H2α),201(1H,m,H2β),151(2H,m,H3),111(1H,m,H5),250(1H,m,H6α),278(1H,dd,J=134,28 Hz,H6β),211(2H,d,J=136 Hz,H9),195(3H,m,H13),133(3H,s,H14),127(3H,s,H15)。13CNMR數據見表1。以上數據對比文獻[10]報道,故鑒定其為4β,8βdihydroxy5α(H)eudesm 7(11)en8,12olide。endprint
化合物4淡黃色粉末。ESIMS m/z 287[M+Na]+,265[M+H]+,分子式為C15H20O4。1HNMR(CD3OD,600MHz) δ: 369(1H,m,H1),175(1H,m,H2α),163(1H,m,H2β),155(2H,m,H3),264(1H,s,H5),300(1H,d,J=169 Hz,H9α),282(1H,d,J=169 Hz,H9β),723(1H,s,H12),217(3H,d,J=13Hz,H13),146(3H,s,H14),097(3H,s,H15)。13CNMR數據見表1。以上數據對比文獻[11]報道,故鑒定其為curcolonol。
化合物5淡黃色油狀化合物。ESIMS m/z 287[M+Na]+,265[M+H]+,分子式為C15H20O4。1HNMR(CDCl3,600 MHz) δ:127(1H,m,H1α),158(1H,m,H1β),168(2H,m,H2),196(1H,m,H3α),240(1H,m,H3β),209(1H,d,J=109 Hz,H5α),493(1H,dd,J=109 Hz,19 Hz,H6β),156(1H,m,H9α),229(1H,d,J=138 Hz,H9β),206(3H,s,H13),510(1H,s,H14α),476(1H,s,H14β),105(3H,s,H15)。13CNMR數據見表1。以上數據對比文獻[12]報道,故鑒定其為lasianthuslactone A。
化合物6白色粉末,ESIMS m/z 285[M+Na]+。分子式為C15H18O4。1HNMR(CDCl3,600MHz) δ:224(1H,t,J=19 Hz,H1β),174(1H,m,H2α),201(1H,m,H2β),248(2H,m,H3),288(1H,dd,J=130,19 Hz,H5α),269(1H,dq,J=130 Hz,H5β),309(1H,m,H9α),238(1H,m,H9β),205(3H,s,H13),521(1H,s,H14α),500(1H,s,H14β),493(1H,q,J=19 Hz,H15α),485(1H,q,J=19 Hz,H15β)。13CNMR數據見表1。以上數據對比文獻[13]報道,故鑒定其為chlomultin C。
化合物7無色透明方晶,ESIMS m/z 285[M+Na]+。分子式為C15H18O4。1HNMR(CD3OD,600 MHz) δ: 494(1H,m,H1),210(1H,m,H2),231(1H,m,H3),635(1H,s,H5),281(1H,d,J=128 Hz,H9α),242(1H,d,J=128 Hz,H9β),199(3H,s,H13),192(3H,s,H14),168(3H,s,H15)。13CNMR數據見表3。以上數據對比文獻[14]報道,故鑒定其為(1E,4Z)8hydroxy6oxogermacra1(10),4,7(11) trieno12,8lactone。
化合物8淡黃色油狀物,ESIMS m/z 303[M+Na]+。分子式為C15H20O5。1HNMR(CD3OD,600 MHz) δ:151(1H,ddd,J=94,75,43 Hz,H1),087(2H,m,H2),175(1H,m,H3),266(1H,dd,J=145,34 Hz,H5),283(1H,dd,J=169,35 Hz,H6α),241(1H,ddt,J=169,145,34 Hz,H6β),627(1H,s,H9),188(3H,m,H13),099(3H,m,H14),372(2H,m,H15)。13CNMR數據見表1。以上數據對比文獻[15]報道,故鑒定其為shizukanolide E。
化合物9淡黃色油狀物,ESIMS m/z 262[M]+。分子式為C15H18O4。1HNMR(CDCl3,600 MHz) δ:153(1H,Btd,J=81,38 Hz,H1),084(2H,td,J=84,59 Hz,H2),128(1H,dd,J=80,41 Hz,H3),167(1H,m,H4),233(1H,m,H5),290(1H,dd,J=160,25 Hz,H6α),236(1H,dd,J=160,25 Hz,H6β),639(1H,s,H9),442(2H,s,H13),091(3H,s,H14),379(2H,dd,J=58,22 Hz,H15)。13CNMR數據見表1。13CNMR數據見表1。以上數據對比文獻[15]報道,故鑒定其為shizukanolide F。
化合物10淡黃色油狀物,ESIMS m/z 303 [M+Na]+。分子式為C15H20O5。1HNMR(CDCl3,600 MHz) δ 425(1H,dd,J=112,45 Hz,H1),190(1H,m,H2α),178(1H,m,H2β),170(2H,m,H3),296(1H,s,H5),465(1H,s,H9),719(1H,q,J=13 Hz,H12),221(1H,d,J=13 Hz,H13),148(3H,s,H14),094(3H,s,H15)。13CNMR數據見表1。以上數據對比文獻[16]報道,故鑒定其為9αhydroxycurcolonol。
化合物11白色粉末,ESIMS m/z 755[M+Na]+。分子式為C40H44O13。1HNMR(CDCl3,600 MHz) δ: 209(1H,m,H1),105(1H,m,H2α),032(1H,td,J=43,29 Hz,H2β),395(1H,d,J=38 Hz,H6),387(1H,s,H9),192(3H,s,H13),102(3H,s,H14),283(2H,m,H15),160(1H,td,J=89,42 Hz,H1′),073(1H,td,J=89,58 Hz,H2α),133(1H,dt,J=58,39 Hz,H2′β),139(1H,ddd,J=89,73,39 Hz,H3′),454(1H,dd,J=203,119 Hz,H13′),510(1H,m,H13′),082(3H,s,H14′),368(1H,m,H15′),661(1H,ddt,J=67,53,13 Hz,Hc),463(1H,ddd,J=148,68,12 Hz,Hd),501(1H,m,Hd),191(3H,s,He),289(1H,ddd,J=172,102,27 Hz,Hg),253(1H,m,Hg),275(2H,m,Hh),370(3H,s,HOMe)。13CNMR數據見表2。以上數據對比文獻[17]報道,故鑒定其為shizukaol B。endprint
化合物12黃色油狀物,ESIMS m/z 657[M+Na]+。分子式為C36H42O10。1HNMR(CDCl3,600 MHz) δ:211(1H,m,H1),105(1H,m,H2α),033(1H,td,J=43,30 Hz,H2β),189(1H,m,H3),395(1H,m,H6),377(3H,s,H9),198(3H,s,H13),100(3H,s,H14),281(1H,dd,J=163,18 Hz,H15α),256(1H,ddd,J=163,62,39 Hz,H15β),160(1H,ddd,J=86,74,41 Hz,H1′),070(1H,td,J=89,57 Hz,H2′α),126(1H,dt,J=57,39 Hz,H2′β),151(1H,ddd,J=89,74,36 Hz,H3′),190(1H,m,H5′),226(1H,ddt,J=183,62,14 Hz,H6′α),271(1H,dd,J=183,137 Hz,H6′β),431(1H,dd,J=137,14 Hz,H13′),439(1H,dd,J=137,14 Hz,H13′),086(3H,s,H14′),386(1H,d,J=116 Hz,H15′),420(1H,d,J=116 Hz,H15′),687(1H,tdt,J=68,56,12 Hz,Hc),363(3H,s,HOMe)。13CNMR數據見表2。以上數據對比文獻[17]報道,故鑒定其為shizukaol C。
化合物13無色透明塊狀結晶,ESIMS m/z 571[M+Na]+,分子式為C32H36O8。1HNMR(CDCl3,600 MHz) δ:183(2H,ddd,J=84,58,41 Hz,H1,1′),087(2H,td,J=81,44 Hz,H2,2′),022(2H,td,J=44,31 Hz,H2,2′),716(2H,s,H6,6′),380(2H,s,H9,9′),151(6H,s,H13,13′),100(6H,s,H14,14′),296(2H,d,J=135 Hz,H15,15′),260(2H,d,J=135 Hz,H15,15′),364(3H,s,HOMe)。13CNMR數據見表2。以上數據對比文獻[17]報道,故鑒定其為cycloshizukaol A。
化合物14黃色油狀物,ESIMS m/z 650[M]+,673[M+Na]+,分子式為C36H42O11。1HNMR(CDCl3,600MHz) δ:204(1H,m,H1),104(1H,
m,H2α),036(1H,m,H2β),189(1H,m,H3),390(1H,s,H6),391(1H,s,H9),191(3H,s,H13),101(3H,s,H14),258(1H,m,H15α),286(1H,m,H15β),163(2H,qd,J=80,45 Hz,H1′),072(2H,ddd,J=143,99,56 Hz,H2′α),132(1H,dt,J=56,38 Hz,H2′β),148(1H,m,H3′),189(1H,m,H5′),246(1H,m,H6′α),286(1H,m,H6′β),194(1H,m,H9′),433(3H,m,H13′),087(3H,s,H14′),383(1H,m,H15′α),418(1H,d,J=124 Hz,H15′β),677(1H,ddd,J=70,53,16 Hz,H3′),448(3H,m,H4′),374(3H,s,HOMe)。13CNMR數據見表2。以上數據對比文獻[18]報道,故鑒定其為sarcandrolide B。
化合物15淡黃色油狀物,ESIMS m/z 735[M+H]+,分子式為C39H42O14。1HNMR(CDCl3,600 MHz) δ:147(1H,ddd,J=89,71,34 Hz,H2α),060(1H,td,J=89,53Hz,H2β),173(1H,m,H3) 376(1H,s,H9),163(3H,s,H13),084(3H,s,H14),276(1H,m,H15α),187(1H,m,H15β),170(1H,m,H1′),105(1H,dt,J=53,42 Hz,H2′α),081(1H,d,J=58 Hz,H2′β),237(1H,dd,J=123,72 Hz,H5′),298(1H,dd,J=183,124 Hz,H6′α),273(1H,m,H6′β),272(1H,m,H9′),452(1H,d,J=120 Hz,H13′α),518(1H,dd,J=120,09 Hz,H13′β),094(3H,s,H14′),455(1H,m,H15′α),388(1H,d,J=115 Hz,H15′β),673(1H,ddq,J=68,55,14 Hz,Hc),469(1H,m,Hd),186(3H,s,He),271(1H,m,Hg),259(1H,m,Hg),270(1H,m,Hh)。13CNMR數據見表2。以上數據對比文獻[6]報道,故鑒定其為henriol A。
4抗乳腺癌轉移活性研究
因化合物分離量的限制,僅對從寬葉金粟蘭中提分離量較大的5個單體化合物(化合物1,3,4,11,12)進行抗乳腺癌轉移活性的初步研究,實驗采用transwell侵襲和oris遷移實驗方法初步探究化合物對乳腺癌細胞(MDAMB231)侵襲和遷移的影響。
41體外侵襲試驗倒扣transwell小室,將稀釋好的趨化劑(FN,05 mg·L-1)滴在小室外部并涂勻,于每個小室中各加50 μL稀釋均勻的matrigel膠(DMEM培養(yǎng)基 1∶9)后置于培養(yǎng)箱中1 h,吸出水化液體后備用。收集對數生長期的的MDAMB231細胞處理清洗,在培養(yǎng)基(01%DMEM)重懸,制成細胞懸液(終濃度為2×106 個/mL)。取24孔板,將小室置于已經加入了500 μL含藥培養(yǎng)基的小孔中,每小室中加入200 μL細胞懸液,將24孔板置于細胞培養(yǎng)箱(5% CO2,37 ℃)中培養(yǎng)16 h。取出小室,用37%多聚甲醛固定10 min,用05%結晶紫染色20 min,將小室內部的細胞用棉簽輕輕擦去,用熒光倒置顯微鏡,拍照并計數5個不同視野內的侵襲細胞數,計算平均值,得到細胞侵襲抑制率,上述實驗均重復3 次。實驗分為空白組、高濃度組(100 mg·L-1)、低濃度組(10 mg·L-1)以及陽性組(batimastat,BB94 10 μg·L-1)。endprint
42體外遷移試驗將100 μL細胞懸液(方法同31項)接種于插入了Stopper 的OrisTM細胞培養(yǎng)板。5% CO2,37 ℃孵育12 h。小心拔出Stopper,每個處理重復3個復孔。上述細胞繼續(xù)培養(yǎng)48 h。處理結束后,棄去培養(yǎng)液,加入濃度為05%結晶紫染色20 min,PBS洗滌3遍,用熒光倒置顯微鏡,拍照并計數5個不同視野內的侵襲細胞數,計算平均值,得到細胞遷移抑制率,上述實驗均重復3 次。實驗分為空白組、高濃度組(100 mg·L-1)、低濃度組(10 mg·L-1)以及陽性組(BB94 10 μg·L-1。
43結果低濃度下化合物4,11,12對MDAMB231細胞侵襲的抑制率分別為(6562±1752)%,(7504±1071)%,(9567±1274)%,高濃度下為(764±2167)%,(8413±1153)%,(9653±1158)%,高濃度下對MDAMB231細胞遷移抑制率分別為(1000±0)%,(8314±933)%,(6019±1090)%,結果顯示高低濃度下化合物4,11,12對MDAMB231細胞侵襲和遷移的抑制率均較高,說明這3個化合物具有一定的抗乳腺癌轉移活性。實驗結果見表3。
5 討論
本實驗對寬葉金粟蘭乙酸乙酯部位化學成分進行了研究,從中共分得了15個倍半萜類化合物,其中大多為首次中該植物中分離得到。目前乳腺癌作為全球女性最常見的惡性腫瘤在我國女性中的發(fā)病率一直不斷攀升,而造成患者死亡的原因多是由于乳腺癌的轉移[19],公認的治療方式是采用手術+局部放射治療+化療+內分泌綜合治療,但傳統(tǒng)治療方法對于患者有較多的副作用,因此尋找更加安全的具有良好抗乳腺癌轉移活性的藥物,是提高乳腺癌患者生存率和改善乳腺癌患者生存質量的重要目標,中藥相較于傳統(tǒng)化療藥物具有不良反應較少的優(yōu)點,因此,對于具有抗乳腺癌轉移活性的中藥有效成分的研究仍具有十分重要的研究意義。故對所分得的化合物進行了抗乳腺癌轉移活性的篩選,
并結合結構類型發(fā)現烏藥烷型的化合物11,12對MDAMB231細胞侵襲抑制作用表現的更為突出,桉葉烷型的化合物4對MDAMB231細胞遷移的抑制作用更明顯,說明這3個化合物具有一定的抗乳腺轉移活性。結合其他關于倍半萜類化合物抗腫瘤活性的研究可以推測倍半萜化合物很有可能是寬葉金粟蘭抗乳腺癌轉移的主要活性部位,具有一定的研究前景,其具體的作用機制還有待進一步研究。
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[責任編輯丁廣治]endprint