茶芎根莖抗腦卒中有效組分及化學成分△

楊建波，王愛國，程顯隆，魏鋒，馬雙成*

1.中國食品藥品檢定研究院 中藥民族藥檢定所，北京 100050；2.中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 藥物研究所 天然藥物活性物質與功能國家重點實驗室，北京 100050

茶芎Lgusticum sinenseOliv.cv.Chaxiong又名撫芎，為江西省特產藥材之一，為傘形科藁本屬植物茶芎的干燥根莖。其味辛，性溫，歸肝、心經，具有活血行氣、祛風止痛等功效，可用于治療月經不調、痛經、閉經、產后淤阻腹痛、頭痛、風濕痹痛等疾病[1]。文獻報道，茶芎中含有苯酞類、有機酸類、黃酮類、香豆素類和生物堿類等成分，其中苯酞類為其主要活性成分，具有增加冠狀動脈血流量、舒張血管等作用，可用于抗血栓及改善局部腦缺血引起的腦水腫等[2-10]。因此，本研究對茶芎不同組分進行了抗腦卒中活性篩選，發(fā)現(xiàn)組分B 具有較好的抗腦卒中活性，并對其進行化學成分研究，得到7個化合物（1～7），其中正丁基苯酞（2）具有較好的抗腦卒中作用，且中國醫(yī)學科學院藥物研究所前期從芹菜中也獲得該類成分，并成功開發(fā)成為治療急性缺血性腦卒中國家級一類新藥丁苯酞膠囊[11]；從組分C中分離得到6個苯酞二聚體化合物（8～13），具體結構式見圖1。

1 材料

1.1 實驗動物

清潔級雄性SD大鼠40只，體質量（320±20）g，購自維通利華實驗動物繁殖中心，實驗動物生產許可證號為SCXK（京）2012-0001。飼養(yǎng)溫度保持為23～25 ℃，自由進食和進水。

1.2 儀器與耗材

Avance-500 和600 型核磁共振波譜儀（德國布魯克公司）；HP1200 型高效液相色譜儀（美國安捷倫公司）；LC-6AD 型制備高效液相色譜儀（日本島津公司）；C18反相填料（日本YMC 公司）；MCI GEL CHP20P 填料（日本三菱化學公司）；QUINTIX313-1CN 型萬分之一電子天平（德國Sartorius 公司）；VIM3000 型小動物專用吸入麻醉機（美國SurgiVet 公司）；SZX16 型體視顯微鏡（德國奧林巴斯公司）；硅酮包被尼龍栓線（硅酮樹脂包被長度為5 mm，包被區(qū)域直徑為0.34 mm；尼龍線直徑為0.20 mm，包被硅酮固化后再以0.05%多聚賴氨酸包被）；Pope 2inch WFS 型分子精餾儀器（美國Pope科學公司）。

1.3 試藥

樣品采集于江西省武寧，由中國醫(yī)學科學院藥物研究所馬林副研究員鑒定為傘形科（Umbelliferae）藁本屬（Ligusticum）植物茶芎Ligusticum sinenseOliv.cv.Chaxiong的干燥根莖，標本號為ID-5-2437，現(xiàn)存于中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院藥物研究所。

消旋丁基苯酞（NBP，批號：08010151，石藥集團恩必普藥業(yè)有限公司）；異氟烷（isoflurane，河北九派制藥有限公司）；羧甲基纖維素鈉（CMC-Na，批號：F20051103，中國醫(yī)藥集團有限公司）；多聚賴氨酸、氯代三苯基四氮唑（TTC）均購自Sigma公司；常規(guī)試劑為分析純；高效液相用試劑為色譜純。

2 方法

2.1 茶芎不同組分制備

取茶芎干燥根莖30 kg 粉碎，95%乙醇回流提取，減壓濃縮得浸膏4.8 kg。將浸膏分散于水（8 L）中，充分混勻，然后用乙酸乙酯萃取，減壓回收溶劑得到乙酸乙酯萃取部位（組分A，1.5 kg）。對乙酸乙酯萃取部位進行精餾，得到茶芎揮發(fā)油（組分B，280 g）和重組分（組分C，1100 g）。

2.2 茶芎抗腦卒中有效組分篩選

2.2.1 樣品制備 茶芎組分A、組分B 和NBP用食用植物油配制成20 mg·mL-1溶液。

2.2.2 實驗分組及給藥 雄性SD 大鼠，按體質量隨機分為4 組，分別為模型組、陽性對照（恩必普，100 mg·kg-1）組、組分A（100 mg·kg-1）組和組分B（100 mg·kg-1）組，每組10 只。各組大鼠大腦中動脈阻塞后10 min灌胃給藥（5 mL·kg-1）。

2.2.3 局部腦缺血再灌注模型（tMCAO）制備 按照文獻[12-13]的方法制備tMCAO 模型。大鼠用3%異氟烷誘導麻醉，1.5%異氟烷維持麻醉。仰臥于手術臺上，沿頸中線切開皮膚，仔細分離右側頸總動脈（CCA）、頸外動脈（ECA）、頸內動脈（ICA）。將ECA 結扎剪斷，拉直與ICA 成一直線，在ECA 上剪小口，將硅酮樹脂包被的硅化尼龍線由此開口插入ICA 1.85～2.00 cm，至大鼠大腦前動脈起始處，阻斷大腦中動脈的血流供應?？p合手術切口，大鼠放回鼠盒。在大腦中動脈阻塞后2 h 將栓線小心拔出，完成腦缺血后再灌注。全部過程中室溫保持在23～25 ℃。

2.2.4 神經行為學評分 于術后24 h進行大鼠的行為學觀察，參照Bederson 等[14]和Belayev 等[15]的方法，提鼠尾離開地面約30 cm，觀察兩前肢狀況；將大鼠置于水平地面，推動其雙肩，觀察兩側抵抗力有無差異；大鼠置于地面，觀察其行走情況。采用四級評分法（0～5 分），分數(shù)越高，說明其神經行為損傷越嚴重，具體評分標準如下：行為完全正常為0 分；提起鼠尾離開地面，手術對側前肢內旋、內收者為1 分；大鼠至地面，用手擠壓兩側檢查其抗力，手術對側抗力下降者為2 分；大鼠至地面，觀察其行走，圍繞手術對側轉圈者為3 分；損傷極其嚴重，已無法自主活動者為4分。

2.2.5 腦梗死體積的測定 實驗動物神經行為學評分后，即刻斷頭取腦，去除嗅束、小腦和低位腦干，將其冠狀切成6 片（第1～5 片2 mm，第6 片4 mm），迅速置于TTC溶液中染色（37 ℃，避光）20～30 min，其間每隔5 min 翻動1 次[16]。經TTC 染色后，正常組織深染呈紅色，梗死組織呈白色。將每組腦片排列整齊，拍照保存。應用圖像分析系統(tǒng)軟件處理并統(tǒng)計，求算每片的梗死面積，并最終疊加換算成梗死體積。梗死體積分數(shù)按照公式（1）計算，以所占大腦半球的百分率來表示，以消除腦水腫的影響。

2.3 提取與分離

取茶芎揮發(fā)油（組分B，50 g），干法上樣，經硅膠H 柱分離，用環(huán)己烷-乙酸乙酯（4∶1）洗脫，得到3 個流分，分別為A1～A3。其中A3經十八烷基硅烷鍵合硅膠（ODS）中壓柱色譜分離，以65%甲醇洗脫，再利用高效液相色譜法（HPLC）進行檢測、合并，共獲得3 個亞組分，分別為B1～B3。流分B1利用HPLC 制備，流動相為甲醇-水（65∶35），檢測波長為230 nm，流速為5.0 mL·min-1，得化合物4（80 min，50 mg）、6（50 min，5 mg）和7（70 min，8 mg）。流分B2采用干法上樣，經硅膠H柱分離，用石油醚-乙酸乙酯（9∶1、4∶1）洗脫，分別得到化合物2（15 mg）和3（20 mg）。流分B3采用干法上樣，經硅膠H柱分離，用石油醚-丙酮（9∶1、4∶1）洗脫，分別得到化合物1（100 mg）和5（5 mg）。

取茶芎重組分（組分C，110 g），干法上樣，經硅膠H 柱分離，經減壓柱色譜，依次用石油醚-乙醚（9∶1）、石油醚-乙酸乙酯（4∶1）和甲醇洗脫，分別得到3 個不同流分D1～D3。其中D2組分經ODS 中壓柱色譜分離，分別以50%甲醇、80%甲醇和甲醇洗脫，得到3 個不同流分E1～E3。其中E1采用干法上樣，經硅膠H 柱分離，用石油醚-丙酮（4∶1）洗脫，得到化合物8（6 mg）。流分E2采用干法上樣，經硅膠H柱分離，用石油醚-乙酸乙酯（6∶1→1∶1）梯度洗脫，分別得到化合物9（7 mg）、10（8 mg）、11（4 mg）、12（50 mg）和13（25 mg）。

3 結果

3.1 茶芎不同提取物對tMCAO 模型大鼠的腦缺血保護作用

實驗結果顯示，大鼠大腦中動脈阻塞10 min 后灌胃給予NBP 和茶芎組分B 可以顯著減小腦梗死體積，而對其神經行為學損傷則無改善作用（表1）。

表1 茶芎不同提取物對tMCAO模型大鼠的腦缺血保護作用（xˉ, n=10）

表1 茶芎不同提取物對tMCAO模型大鼠的腦缺血保護作用（xˉ, n=10）

注：與模型組比較，*P＜0.05。

3.2 化合物結構鑒定

化合物1：淡黃色油狀液體，電噴霧離子源-質譜法（ESI-MS）m/z：215 [M+Na]+,193 [M+H]+。1H-NMR (300 MHz,CDCl3)δ:6.15 (1H,d,J=9.9 Hz,H-7),5.88 (1H,dt,J=3.6,9.9 Hz,H-6),4.91 (1H,m,H-3),2.46 (4H,m,H-4,5),1.85 (1H,m,H-8),1.52(1H,m,H-8′),1.40 (4H,m,H-9,10),0.87 (3H,t,J=7.2 Hz,Me-11)?；衔? 與洋川芎內酯A 對照品比移值（Rf）一致，且數(shù)據(jù)與參考文獻[17]基本一致，因此化合物1鑒定為洋川芎內酯A。

化合物2：無色油狀液體，電子轟擊源-質譜法（EI-MS）m/z:190[M]+。1H-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:7.87(1H,d,J=7.8 Hz,H-7),7.59(1H,t,J=7.5 Hz,H-5),7.50 (1H,t,J=7.5 Hz,H-6),7.37 (1H,t,J=7.5 Hz,H-4),5.45 (1H,d,J=5.2 Hz,H-3),2.02 (1H,m,H-8),1.77 (1H,m,H-8′),1.25～1.50 (4H,m,H-9,10),0.88 (3H,t,J=7.2 Hz,Me-11)。化合物2 與正丁基苯酞對照品Rf 一致，且數(shù)據(jù)與參考文獻[17]基本一致，因此化合物2鑒定為正丁基苯酞。

化合物3：無色油狀液體，EI-MSm/z:188[M]+。1H-NMR (300 MHz,CDCl3)δ:7.40～7.95 (4H,m,H-4,5,6,7),5.60 (1H,t,J=7.5 Hz,H-8),2.50 (2H,m,H-9),1.11 (2H,m,H-10),1.03 (3H,t,J=7.5 Hz,Me-11)?；衔? 與正丁烯基苯酞對照品Rf一致，且數(shù)據(jù)與參考文獻[17]基本一致，因此化合物3鑒定為正丁烯基苯酞。

化合物4：白色固體，EI-MSm/z:194[M]+。1HNMR (300 MHz,CDCl3)δ:6.75 (1H,d,J=3.0 Hz,H-7),3.95 (1H,m,H-3),2.47 (1H m,H-3a),2.30 (1H,m,H-6),2.20 (1H,m,H-6′),2.04～1.92 (2H,m,H-5),1.70～1.80 (2H,m,H-4),1.45～1.53 (2H,m,H-8),1.30～1.44 (3H,m,H-9,10),1.05～1.21 (1H,m,H-10),0.90 (3H,t,J=7.2 Hz,Me-11)；13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:170.0 (C-1),135.1 (C-7a),131.1 (C-7),85.3 (C-3),43.0 (C-3a),34.2 (C-6),27.4 (C-4),25.3 (C-8),24.9 (C-5),22.4 (C-9),20.7(C-10),13.8 (C-11)?；衔? 與新蛇床內酯對照品Rf 一致，且數(shù)據(jù)與參考文獻[17-18]基本一致，因此化合物4鑒定為新蛇床內酯。

化合物5：淡黃色油狀物，EI-MSm/z:204[M]+。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ:7.53 (1H,t,J=8.0 Hz,H-5),7.12 (1H,d,J=8.0 Hz,H-4),6.91 (1H,d,J=7.8 Hz,H-6),5.66 (1H,t,J=8.0 Hz,H-8),2.42 (2H,m,H-9),1.55 (2H,m,H-10),0.98 (3H,t,J=8.0 Hz,H-11)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[10]基本一致，因此化合物5鑒定為Z-7-羥基正烯基苯酞。

化合物6：白色固體粉末，EI-MSm/z:208[M]+。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ:6.93 (1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.85 (1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.89 (1H,dd,J=1.8,8.4 Hz,H-6),6.52(1H,d,J=14.2 Hz,H-7),6.15(1H,dt,J=14.2,6.0 Hz,H-8),4.12 (2H,d,J=6.0 Hz,H-9),3.54 (2H,q,J=7.2 Hz,H-1′),1.25 (3H,t,J=7.2 Hz,H-2′),3.91 (3H,s,3-OMe)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[19]基本一致，因此化合物6 鑒定為4-[(E)-3-乙氧基-1-丙烯基]-2-甲氧基苯酚。

化合物7：白色固體粉末，EI-MSm/z:150[M]+。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ:6.94 (1H,s,H-2),6.87(1H,d,J=7.8 Hz,H-5),6.93 (1H,d,J=7.8 Hz,H-6),5.59 (1H,d,J=17.7 Hz,H-7),6.65 (1H,dd,J=10.8,17.7 Hz,H-8a),5.12 (1H,d,J=10.8 Hz,H-8b),3.91(3H,s,OMe-3)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[20]基本一致，因此化合物7鑒定為4-羥基-3-甲氧基-苯乙烯。

化合物8：白色針狀結晶（甲醇），EI-MSm/z:380 [M]+。1H-NMR (300 MHz,CDCCl3)δ:7.37 (1H,d,J=6.0 Hz,H-7′),5.59 (1H,d,J=7.5 Hz,H-8),4.99 (1H,d,J=7.5 Hz,H-8′),3.26 (1H,d,J=9.0 Hz,H-7),0.91 (6H,d,J=7.5 Hz,CH3-11,11′)；13C-NMR(300 MHz,CDCl3)δ:168.1 (C-1),153.4 (C-3),147.5(C-3a),23.0 (C-4),29.1 (C-5),38.2 (C-6),41.1 (C-7),129.7 (C-7a),115.7 (C-8),27.8 (C-9),23.1 (C-10),13.9 (C-11),164.8 (C-1′),150.3 (C-3′),47.7(C-3a′),31.2(C-4′),25.7(C-5′),41.4(C-6′),142.0(C-7′),134.3 (C-7a′),108.8 (C-8′),27.4 (C-9′),22.2(C-10′),13.6(C-11′)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[21]基本一致，確定化合物8為洋川芎內酯O。

化合物9：白色針狀結晶（甲醇），EI-MSm/z:382 [M]+。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ:7.30 (1H,d,J=6.0 Hz,H-7′),5.18 (1H,d,J=8.0 Hz,H-8),3.26(1H,d,J=9.0 Hz,H-7),0.91 (3H,d,J=8.0 Hz,CH3-11),0.85 (3H,d,J=8.0 Hz,CH3-11′)；13C-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:170.5 (C-1),156.1 (C-3),148.3(C-3a),19.8 (C-4),28.8 (C-5),39.1 (C-6),39.9 (C-7),126.1 (C-7a),113.2 (C-8),28.0 (C-9),22.3 (C-10),13.9 (C-11),167.6 (C-1′),84.3 (C-3′),48.3 (C-3a′),25.6(C-4′),25.9(C-5′),40.7(C-6′),141.8(C-7′),136.1(C-7a′),32.1(C-8′),28.7(C-9′),22.6(C-10′),13.9(C-11′)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[21]基本一致，確定化合物9為洋川芎內酯P。

化合物10：白色針狀結晶（甲醇），EI-MSm/z:382 [M]+。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ:7.32 (1H,d,J=6.0 Hz,H-7′),4.98 (1H,d,J=8.0 Hz,H-8),4.79(1H,m,H-3),3.21 (1H,m,H-7),2.98 (1H,m,H-6′),2.54 (1H,m,H-6),0.91 (3H,d,J=8.0 Hz,CH3-11),0.86(3H,d,J=8.0 Hz,CH3-11′)；13C-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:171.9 (C-1),81.3 (C-3),167.8 (C-3a),31.1(C-4),29.2 (C-5),38.2 (C-6),41.0 (C-7),127.6 (C-7a),26.4 (C-8),26.2 (C-9),22.4 (C-10),13.9 (C-11),165.0 (C-1′),150.4 (C-3′),47.4 (C-3a′),31.0 (C-4′),25.5 (C-5′),41.6 (C-6′),142.0 (C-7′),134.4(C-7a′),108.7 (C-8′),27.4 (C-9′),22.3 (C-10′),13.8 (C-11′)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[22]基本一致，確定化合物10 為(3Z′)-(3a′R,6′R,3R,6R,7R)-3,8-二氫-6,6′,7,3a′-二聚藁本內酯。

化合物11：白色針狀結晶（甲醇），EI-MSm/z:412 [M]+。1H-NMR (400 MHz,CDCl3)δ:6.70 (1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),5.06 (1H,d,J=8.0 Hz,H-8),3.32(1H,m,H-7),3.07 (1H,m,H-8′),3.59 (3H,s,COOMe),2.59 (1H,m,H-4′),0.93 (3H,s,Me-11),0.92 (3H,s,Me-11′)；13C-NMR (400 MHz,CDCl3)δ:168.9 (C-1),149.0 (C-3),153.6 (C-3a),19.1 (C-4),25.9 (C-5),38.5 (C-6),38.6 (C-7),127.5 (C-7a),110.8 (C-8),28.1 (C-9),22.6 (C-10),13.9 (C-11),57.4 (C-1′),28.0 (C-2′),28.5 (C-3′),38.3(C-4′),138.9 (C-5′),138.2 (C-6′),208.2 (C-7′),39.7 (C-8′),28.5(C-9′),22.6(C-10′),14.0(C-11′)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[23]基本一致，確定化合物11為川芎酞。

化合物12：白色針狀結晶（甲醇），ESI-MSm/z:381 [M+H]+。1H-NMR (500 MHz,CDCl3)δ:7.37(1H,d,J=7.5 Hz,H-7′),5.05 (1H,t,J=8.0 Hz,H-8),4.99 (1H,t,J=8.0 Hz,H-8′),3.25 (1H,d,J=9.0 Hz,H-7),2.99(1H,m,H-6′),2.54(1H t,J=8.0 Hz,H-6),0.93(6H,t,J=7.5 Hz,Me-11,11′)；13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:168.5 (C-1),147.8 (C-3),154.9 (C-3a),19.6 (C-4),28.8 (C-5),38.2 (C-6),41.6 (C-7),126.6(C-7a),112.0(C-8),27.9(C-9),22.2(C-10),13.9(C-11),164.9 (C-1′),150.5 (C-3′),47.6 (C-3′a),31 (C-4′),25.8(C-5′),41.4(C-6′),142.1(C-7′),134.0(C-7′a),108.5 (C-8′),27.4 (C-9′),22 (C-10′),13.7 (C-11′)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[24]基本一致，確定化合物12為歐當歸內酯A。

化合物13：白色針狀結晶（甲醇），ESI-MSm/z:381 [M+H]+。1H-NMR (500 MHz,CDCl3)δ:6.16(1H,d,J=7.5 Hz,H-7′),5.93 (1H,d,J=7.5 Hz,H-6′),5.21 (1H,d,J=7.5 Hz,H-8),3.46 (1H,d,J=7.5 Hz,H-7),2.96 (1H,q,J=7.5 Hz,H-8′),2.73～2.81 (1H,m,H-6),2.52～2.63 (4H,m,H-4′,5′),2.33(4H,m,H-9),2.16(2H,m,H-4),2.02(2H,m,H-5),1.44(2H,m,H-10),1.50(2H,m,H-9′),1.14(2H,m,H-10′),0.95 (3H,t,J=7.5 Hz,CH3-11),0.84 (3H,t,J=7.5 Hz,CH3-11′)；13C-NMR(125 MHz,CDCl3)δ:170.4 (C-1′),168.5 (C-1),160.3 (C-3′a),154.6 (C-3a),149.1 (C-3),128.7 (C-6′),123.4 (C-7′a),122.2(C-7a),116.8 (C-7′),112.2 (C-8),91.9 (C-3′),43.8(C-7),34.8 (C-6),32.2 (C-8′),27.1 (C-9),26.2 (C-5),22.5 (C-10′),22.3 (C-10),20.9 (C-4′),20.6 (C-5′),20.1 (C-9′),19.5 (C-4),14.1 (C-11′),13.8 (C-11)。以上數(shù)據(jù)與參考文獻[25]基本一致，確定化合物13為Z-6,8′,7,3′-二聚藁本內酯。

4 討論

本研究對江西省特產中藥茶芎進行了抗腦卒中活性篩選，初步確定了茶芎組分B（100 mg·kg-1）具有較好的抗腦卒中作用。在后續(xù)的研究中，有必要進一步考察其不同劑量的抗腦卒中活性，進而獲得其半數(shù)有效劑量，這有助于茶芎的新藥開發(fā)與研究。對茶芎有效組分B 進行化學成分研究，結果發(fā)現(xiàn)其主要成分為Z-藁本內酯[8]、洋川芎內酯、新蛇床內酯、丁苯酞和丁烯基苯酞等單苯酞類化合物。茶芎組分C 中存在大量的苯酞二聚體類成分，但是該類成分含量較低，且極性較為相似，分離有一定困難。而文獻報道[7,26]，苯酞二聚體類成分表現(xiàn)較好的抗腫瘤和抗菌活性，所以也有必要對該類成分進行系統(tǒng)而深入的研究。本研究結果為充分開發(fā)此類藥用植物資源提供了參考。