李玉鵬 ,陳興龍 ,袁盛興 ,陳亞娟 ,張榮平 1,
(1)昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院暨云南省天然藥物藥理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650500;2)云南中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,云南省南藥可持續(xù)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,云南 昆明 650500;3)曲靖市第一人民醫(yī)院超聲科,云南 昆明 655000;4)昆明醫(yī)科大學(xué)康復(fù)學(xué)院,云南 昆明 650500)
杜鵑蘭 [Cremastra appendiculata(D.Don)Makino] 為蘭科杜鵑蘭屬植物,該屬植物僅有2 種,另一種為斑葉杜鵑蘭[Cremastra unguiculata(Finet)Finet in Bull ]。杜鵑蘭生于林下濕地或溝邊濕地上,海拔500~2900 m。分布于中國、尼泊爾、不丹、錫金、印度、越南、泰國和日本[1]。國內(nèi)外學(xué)者從該藥用植物分離得到菲類、二氫菲類、聯(lián)芐類、二聚菲、菲醌等結(jié)構(gòu)類型的化合物,藥理研究表明所得化合物具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤活性[2]。為發(fā)現(xiàn)新的活性化合物,筆者對其進(jìn)行了化合物的分離、結(jié)構(gòu)鑒定和化合物生物活性篩選。
核磁共振儀: Bruker ASENDAVIIIHD 600 MHz(TMS 為內(nèi)標(biāo)),N-1100 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,葡聚糖凝膠 Sephadex LH-20(20~80 μm,Pharmacia Uppsala),柱層析硅膠(80~100 目,200~300 目,青島海洋化工廠),高效薄層層析硅膠G 板,HPLC(RP-18)半制備柱(10 min×250 mm,YMCPack ODS),有機(jī)溶劑均為工業(yè)純,重蒸后使用;顯色劑為10%硫酸乙醇溶液。三種腫瘤細(xì)胞株A549、MCF-7/S、SKOV-3 由昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院提供,SKOV-3 培養(yǎng)于McCoy’s 5A Medium Modified 含10% Fetal Bovine Serum FBS(premium grade,USA),A549、MCF-7/S 均培養(yǎng)于ATCCformulated RPMI-1640 Medium 含10% Fetal Bovine Serum FBS(premium grade,USA)。
杜鵑蘭藥材于2019 年5 月由昆明植分公司婁安瑞先生采自四川樂山,植物學(xué)名經(jīng)昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院陸露研究員鑒定。標(biāo)本(編號:20190525)保存在昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院。
1.3.1 提取與分離方法杜鵑蘭假鱗莖,切片、陰干(7.53 kg),經(jīng)95%的乙醇提取3 次。將提取液在減壓下濃縮,得到褐色浸膏,加水溶解,經(jīng)石油醚、乙酸乙酯和正丁醇萃取,得到乙酸乙酯萃取部分為(165.71 g)。將該部分浸膏以80~100 目硅膠拌樣,樣品經(jīng)硅膠柱層析,混合溶劑體系石油醚/ 乙酸乙酯(100∶0、90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50、0∶1)洗脫,薄層檢測合并為7 個(gè)部分(Fr.1~7)。
Fr.2(5.90 g)經(jīng)硅膠柱層析,石油醚/EtOAc(25∶1、15∶1、10∶1、5∶1、0∶1)梯度洗脫,薄層檢測合并為5 個(gè)部分(Fr.2.1~2.5),F(xiàn)r.2.1(1.1g)經(jīng)凝膠柱層析(CHCl3/CH3OH 10:90)得到3個(gè)化合物2(15.0 mg),3(7.3 mg);Fr.2.2(0.5 g)經(jīng)制備薄層層析得到化合物4(7.6 mg);Fr.2.3(0.7 g)經(jīng)半制備HPLC 得到化合物5(11.5 mg),6(6.5 mg);Fr.2.5(0.3g)經(jīng)凝膠柱層析(CH3OH/H2O,90∶10)得到化合物1(10.5 mg)。
Fr.3(16.52 g)經(jīng)RP-18 柱色譜(CH3OH/H2O 7∶3),硅膠柱層析CHCl3/ EtOAc(25∶1、20∶1、15∶1、10∶1、5∶1、1∶1、0∶1),薄層檢測合并為3 個(gè)部分(Fr.3.1~3.3),F(xiàn)r.3.1(2.3 g)經(jīng)硅膠柱層析CHCl3/ 丙酮(15∶1)得到化合物7(25.7 mg)和化合物37(31.3 mg);Fr.3.2(0.52 g)經(jīng)HPLC(CH3OH/H2O,65∶35),得到化合物8(39.8 mg);Fr.3.3(8.2 g)經(jīng)硅膠柱層析(氯仿/丙酮10∶1)洗脫,經(jīng)Sephadex LH-20(CH3OH/CHCl3,10∶1)進(jìn)行純化,得到化合物9(9.2 mg),10(8.5 mg),11(9.3 mg),12(30.1 mg)。
1.3.2 抗腫瘤活性篩選方法A549、MCF-7/S 細(xì)胞接種于含10%FBS 的RPMI-1640 培養(yǎng)液中,SKOV-3 細(xì)胞接種于含10%FBS 的McCoy’s 5A 培養(yǎng)液中,均在37 ℃,95%濕度,5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),1~2 d 傳代1 次,調(diào)整細(xì)胞濃度不超過6×104/mL,取指數(shù)生長期細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。用MTT 法檢測化合物對A549、MCF-7/S、SKOV-3細(xì)胞增殖的抑制作用。取對數(shù)生長期的A549、MCF-7/S、SKOV-3 細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為6×104/mL,加入96 孔培養(yǎng)板(使其終濃度為6×103/100 μL),接種細(xì)胞之后靜置1 h 再放入細(xì)胞培養(yǎng)箱(避免96 孔板的邊緣效應(yīng))。24 h 細(xì)胞貼壁之后再加化合物7~12 使其終濃度為200,100,50,25,12.5,6.25 μmol/L,每個(gè)濃度設(shè)5個(gè)平行孔,并設(shè)陽性、陰性、空白及DMSO 對照孔,在37 ℃,95%濕度,5%CO2培養(yǎng)箱中孵育48 h 后加入MTT 20 μL,繼續(xù)孵育4 h 后,以570 nm、630 nm 雙波長檢測OD 值。按公式計(jì)算不同濃度的OD 值均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差,再計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,減少誤差。
化合物1 bisbenzopyran:白色晶體,MF:C14H10O2,MW:210;1HNMR(CD3OD,600 MHz):δ4.23(2H,dd,J=9.0,6.8 Hz,H-2a,H-2a′),3.84(2H,dd,J=9.0,6.5 Hz,H-2e,H-2e′),3.04(2H,m,H-3,H-3′),4.70(2H,d,J=4.2 Hz,H-4,H-4′),6.95(2H,d,J=1.8Hz,H-5,H-5′),6.80(2H,dd,J=8.0,1.8 Hz,H-7,H-7′),6.82(2H,dd,J=8.0 Hz,H-8,H-8′),3.86(6H,s,-OCH3).13C NMR(CD3OD,150 MHz):δC71.2(t,C-2,C-2′),53.9(d,C-3,C-3′),86.1(d,C-4,C-4′),114.4(d,C-5,C-5′),147.7(s,C-6,C-6′),118.6(d,C-7,C-7′),109.6(d,C-8,C-8′),145.9(s,C-9,C-9′),132.4(s,C-10,C-10′),55.0(q,6,6′-OCH3),其波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致。
化合物2(22E)-ergosta-6,22-dien-3β,5α,8α-triol:黃色固體,MF:C28H46O3,ESI-MS m/z:431 [M+H]+.1HNMR(CDCl3):δ6.61(1H,d,J=8.3 Hz,H-7),6.25(1H,d,J=8.3 Hz,H-6),5.20(1H,m,H-23),5.18(1H,m,H-22),2.10 and 1.91(2H,m,CH2-4),2.04(1H,m,H-24),2.03(1H,m,H-2β),1.94(1H,m,H-2α),1.86(1H,m,H-20),1.76 and 1.58(2H,m,CH2-12),1.68(1H,m,H-1β),1.61(2H,m,CH2-11),1.58(1H,m,H-9),1.48(1H,m,H-25),1.34(1H,m,CH2-16),1.25(1H,m,H-2α),1.22(2H,m,CH2-15),1.21(1H,m,H-14),1.09(3H,d,J=6.3 Hz,CH3-28),0.92(3H,d,J=6.1 Hz,CH3-21),0.90(3H,s,CH3-19),0.84(3H,d,J=6.5 Hz,CH3-26),0.82(3H,s,CH3-18),0.81(3H,d,J=6.5 Hz,CH3-27).13CNMR(CDCl3):δ33.4(t,C-1),30.5(t,C-2),66.8(d,C-3),39.7(t,C-4),82.5(s,C-5),135.8(d,C-6),131.1(d,C-7),79.8(s,C-8),51.5(d,C-9),37.3(s,C-10),20.3(t,C-11),37.3(t,C-12),44.9(s,C-13),51.5(d,C-14),23.8(t,C-15),29.0(t,C-16),56.7(d,C-17),13.2(q,C-18),18.5(q,C-19),40.0(d,C-20),20.3(q,C-21),135.6(d,C-22),131.1(d,C-23),43.2(d,C-24),33.4(d,C-25),20.0(q,C-26),21.0(q,C-27),17.9(q,C-28)。
化合物3 3β-hydroxy-cholesta-5-ene:白色晶體,MF:C27H46O,ESI-MS m/z:389 [M+H]+.1HNMR(CDCl3):δ5.35(1H,s,H-6),3.54(1H,m,H-3),1.01(3H,s,H-19),0.81~0.92(9H,m,3×CH3),0.68(3H,s,18-CH3).13CNMR(CDCl3):δ37.3(t,C-1),31.7(t,C-2),71.8(d,C-3),42.3(t,C-4),140.8(s,C-5),121.7(d,C-6),31.9(t,C-7),31.9(s,C-8),50.2(d,C-9),36.5(s,C-10),21.1(t,C-11),39.8(t,C-12),42.3(s,C-13),56.8(d,C-14),24.3(t,C-15),28.2(t,C-16),56.1(d,C-17),12.0(q,C-18),19.1(q,C-19),36.2(d,C-20),18.8(q,C-21),29.2(t,C-22),23.1(t,C-23),39.8(t,C-24),28.2(d,C-25),23.1(q,C-26),23.1(q,C-27)。
化合物4:β-sistosterol 白色針狀晶體,易溶于氯仿。與標(biāo)準(zhǔn)品β-sistosterol 共薄層層析,在三種溶劑系統(tǒng)均顯一個(gè)點(diǎn),Rf與β-谷甾醇基本一致。
化合物5 Pinoresinol :白色固體,C20H22O6,1HNMR(CD3OD,600 MHz):δ6.95(2H,s,H-2′,H-2′′),6.81(2H,d,J=8.0 Hz,H-6′,H-6′′),6.77(2H,d,J=8.0 Hz,H-5′,H-H-5′′),4.70(2H,d,J=4.2 Hz,H-2,H-6),4.22(2H,dd,J=9.0,6.8 Hz,Hb-4,H-8),3.87(6H,s,-OCH3),3.86(2H,dd,J=9.3,3.7 Hz,Ha-4,H-8),3.03(2H,m,H-1,H-5).13CNMR(CD3OD,150 MHz):δ147.7(s,C-3′,C-3′′),145.9(s,C-4′,C-4′′),132.4(s,C-1′,C-1′′),118.6(d,C-6′,C-6′′),114.4(d,C-5′,C-5′′),109.6(d,C-2′,C-2′′),86.1(d,C-2,C-6),71.2(t,C-4,C-8),55.0(d,C-3′,C-3′′)。
化合物6 5,4′-dihydroxy-7-(4-hydroxybenzoyl)-3′ -methoxyflavone:黃色粉末,MF:C23H16O8,MW:420;EI-MS,420 [M]+;1HNMR[CD3OD,500 MHz]:δ6.90(2H,d,J=8.6,H-3′′,5′′),7.82(2H,d,J=8.6,H-2′′,6′′),6.57(1H,s,H-3),6.19(1H,s,H-6),6.44(1H,s,H-8),7.45(1H,s,H-2′),6.92(2H,d,J=8.0,H-5′),7.47(1H,d,J=8.0,H-6′),3.95(3H,s,3′-OCH3);13CNMR [CD3OD,125 MHz]:δ166.3(s,C-2),103.8(s,C-3),183.9(s,C-4),100.1(d,C-4a),163.2(s,C-5),100.1(s,C-6),166.6(s,C-7),95.0(d,C-8),159.4(s,C-8a),123.2(s,C-1′),107.0(d,C-2′),149.1(s,C-3′),152.5(s,C-4′),117.0(d,C-5′),121.7(d,C-6′),117.5(s,C-1′′),129.4(d,C-2′′,6′′),117.0(d,C-3′′,5′′),162.8(s,C-4′′),166.3(s,C-7′′),64.1(q,3′-OCH3),其波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致。
化合物7 4-methoxy-2,3,7-trihydroxyphenanthrene:白色粉末,MF:C15H12O4,MW:256;ESI-MS:m/z 257[M+H]+,1HNMR [(CD3)2CO,600 MHz]:δ7.12(1H,s,H-1),9.38(1H,d,J=9.3,H-5),7.20(1H,d,J=9.3,2.8,H-6),7.29(1H,d,J=2.8,H-8),7.98(1H,d,J=8.7,H-9),7.29(1H,d,J=8.7,H-10),4.07(3H,s,4-OCH3);13CNMR [(CD3)2CO,125MHz]:δ107.9(d,C-1),155.2(s,C-2),153.2(s,C-3),156.7(s,C-4),121.0(s,C-4a),124.4(s,C-4b),129.1(d,C-5),115.8(d,C-6),159.2(s,C-7),115.9(d,C-8),133.2(s,C-8a),127.3(d,C-9),125.1(d,C-10),125.1(s,C-10a),54.2(q,3-OCH3)。
化合物8 2-hydroxy-4,7-dimethoxyphenanthrene:紫色固體,MF:C16H14O3,MW:254;ESI-MS:m/z 255[M+H]+,1HNMR [(CD3)2CO,600 MHz]:δ9.44(1H,d,J=9.4,H-5),7.64(1H,d,J=8.7,H-9),7.57(1H,d,J=8.7,H-10),7.32(1H,d,J=2.8,H-8),7.19(1H,d,J=9.4,2.8,H-6),6.94(1H,d,J=1.9,H-1),6.85(1H,d,J=1.9,H-3),4.11(3H,s,4-OCH3),3.95(3H,s,7-OCH3);13CNMR [(CD3)2CO,125MHz]:δ159.5(s,C-4),156.7(s,C-2),155.5(s,C-7),134.8(s,C-10a),133.1(s,C-8a),129.0(d,C-5),127.7(d,C-9),127.1(d,C-10),125.0(s,C-4b),116.2(d,C-6),114.7(s,C-4a),108.7(d,C-8),104.6(d,C-1),99.5(d,C-3),55.1(q,4-OCH3),54.6(q,7-OCH3),其波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致。
化合物9 4,4′-dimethoxy-[1,1′-biphenanthrene] 2,2′,7,7′-tetrol:紅色油狀物,MF:C30H22O6,MW: 478;ESI-MS:m/z 479 [M+H]+,1HNMR [CD3OD,600 MHz]:δ9.49(2H,d,J=9.30,H-5,5′),7.14(2H,dd,J=9.30,2.7,H-6,6′),7.33(2H,d,J=9.2,H-9,9′),7.03(1H,d,J=9.2,H-10,10′),7.01(2H,s,H-3,3′),7.09(2H,d,J=2.7,H-8,8′),4.18(6H,s,4,4′-OCH3);13CNMR [(CD3)2CO,125MHz]:δ110.1(d,C-1,1′),159.2(s,C-2,2′),99.0(d,C-3,3′),153.2(s,C-4,4′),115.6(s,C-4a,4a′),124.4(s,C-4b,4b′),129.1(d,C-5,5′),110.7(d,C-6,6′),154.0(s,C-7,7′),115.9(d,C-8,8′),133.2(s,C-8a,8a′),127.1(d,C-9,9′),124.6(d,C-10,10′),134.1(s,C-10a,10a′),54.7(q,4,4′-OCH3),其波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致。
化合物10 4,7,4′,9′-tetramethoxy-[1,1′-biphenanthrene]2,2′,7,7′-tetrol :紅色油狀物,MF: C32H26O8,ESI-MS: m/z 537[M-H]+;1HNMR[(CD3)2CO,600 MHz]:δ6.95(1H,s,H-3),9.32(1H,d,J=9.4,H-5),7.20(1H,dd,J=9.4,2.4,H-6),7.76(1H,d,J=2.4,H-8),6.94(1H,s,H-10),4.15(3H,s,4-OCH3),3.84(3H,s,9-OCH3),7.03(1H,s,H-3′),9.25(1H,s,H-5′),7.24(1H,s,H-8′),7.39(1H,d,J=8.6,H-9′),7.01(1H,d,J=8.6,H-10′),4.24(3H,s,4′-OCH3),4.07(3H,s,6′-OCH3);13CNMR [(CD3)2CO,150 MHz]:δ109.3(s,C-1),159.4(s,C-2),99.2(d,C-3),159.5(s,C-4),115.5(s,C-4a),125.4(s,C-4b),127.2(d,C-5),122.4(d,C-6),159.4(s,C-7),109.0(d,C-8),127.1(s,C-8a),154.2(s,C-9),101.0(d,C-10),134.6(s,C-10a),55.2(q,4-OCH3),55.1(q,9-OCH3),111.3(s,C-1′),150.0(s,C-2′),99.7(d,C-3′),159.4(s,C-4′),120.7(s,C-4a′),124.9(s,C-4b′),109.3(d,C-5′),147.7(s,C-6′),145.2(s,C-7′),111.3(d,C-8′),127.1(s,C-8a′),126.7(d,C-9′),124.5(d,C-10′),134.2(s,C-10a′),60.5(q,4′-OCH3),55.3(q,6′-OCH3)。
化合物 11 Bavachinine: 黃色粉末,MF:C21H22O4,MW: 338; ESI-MS,361 [M+Na]+;1HNMR [CDCl3,500 MHz]:δ7.30(2H,d,J=8.0,H-3′,5′),6.91(2H,d,J=8.0,H-2′,6′),7.67(1H,s,H-5),6.43(1H,s,H-8),5.36(1H,dd,J=13.0,3.0,H-2),5.27(1H,m,H-12),3.23(2H,d,J=7.5,H-11),3.03(1H,dd,J=17.0,,13.5,H-3a),2.78(1H,d,J=17.0,3.0,H-3b),1.72(3H,s,H-14),1.68(1H,s,H-15),3.85(3H,s,7-OCH3);13CNMR [CDCl3,125 MHz]:δ80.2(d,C-2),44.3(t,C-3),192.6(s,C-4),127.5(d,C-5),125.5(s,C-6),164.9(s,C-7),99.3(d,C-8),163.1(s,C-9),114.2(s,C-10),28.2(t,C-11),122.1(d,C-12),133.5(s,C-13),18.1(q,C-14),26.2(q,C-15),130.8(s,C-1′),128.3(d,C-2′,6′),116.2(d,C-3′,5′),157.2(s,C-4′),其波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致。
化合物12 3-hydroxy-phenpropionic acid-(2′-methoxy-4′-carboxy-phenol)ester :紅色晶體,MF:C17H16O6,MW: 316;ESI-MS: m/z 317[M+H]+;1HNMR [(CD3)2CO,600 MHz]:δ6.69(1H,M,H-2),6.61(1H,dd,J=7.9,1.9,H-4),6.93(1H,t,J=7.9,H-5),6.91(2H,m,H-6),2.79(2H,t,J=8.0,H-7),2.06(2H,t,J=8.0,H-8),7.60(1H,s,H-3′),7.57(1H,d,J=8.0,H-5′),6.92(1H,d,J=8.0,H-6′),3.93(3H,s,2′-OCH3);13CNMR [(CD3)2CO,125MHz]:δ143.2(s,C-1),115.1(d,C-2),161.7(s,C-3),112.6(d,C-4),130.0(d,C-5),119.5(d,C-6),29.3(t,C-7),37.7(t,C-8),170.0(s,C-9),151.2(s,C-1′),147.2(d,C-2′),114.6(d,C-3′),122.0(s,C-4′),124.0(d,C-5′),115.1(d,C-6′),54.4(q,2′-OCH3),166.7(s,-COOH)。
對化合物7~12 進(jìn)行了人體肺癌細(xì)胞株(A549)、人體乳腺癌藥物敏感細(xì)胞株(MCF-7/S)、人體卵巢癌細(xì)胞株(SKOV-3)抑制活性,見表1。
表1 化合物7~12 對3 種細(xì)胞株的細(xì)胞毒活性IC50(μmol/L)Tab.1 Cytotoxic activities of compounds 7~12 on three cell lines IC50(μmol/L)
研究結(jié)果如上表,研究發(fā)現(xiàn)化合物9 和10對MCF-7/S 細(xì)胞株顯示了很好的抑制活性,其IC50分別為2.16,5.09 μmol/L,以上作用強(qiáng)于陽性對照品DDP。
藥用植物杜鵑蘭分離鑒定化合物結(jié)構(gòu)類型為:化合物1 為吡喃酮類二聚體[3],化合物3~4 為甾體化合物[4?8],化合物5 為木脂素類化合物[9],化合物6 為黃酮類化合物[10],化合物7~10 為菲類化合物[7?15],化合物11 為二氫黃酮類化合物[16?17],化合物12 為酯類化合物[16?17]??鼓[瘤活性測試結(jié)果表明化合物9 和10 對MCF-7/S 細(xì)胞株顯示了很好的抑制活性。該研究為杜鵑蘭的開發(fā)和利用提供了基礎(chǔ)研究。
近年來,國內(nèi)學(xué)者Wang Y 等[18]從杜鵑蘭中分離得到化合物Blestriarene A,Blestriarene B,使用 MTT 方法評估化合物對 A549 和 Bel7402 細(xì)胞系的細(xì)胞毒性,以bufalin 作為陽性對照。在檢測的化合物中,兩個(gè)化合物對A549 細(xì)胞株表現(xiàn)出較弱的細(xì)胞毒活性(IC50分別為47.5、48.2 l M)。劉量等[19]從杜鵑蘭分離出5 種新的雙菲cremaphenanthrenes A-E 以及6 個(gè)已知的雙菲,對所獲得的化合物都在體外測試了對結(jié)腸(HCT-116)、宮頸(Hela)和乳腺癌(MDA-MB-231)癌細(xì)胞系的細(xì)胞毒性活性,所得二聚菲化合物均對三種細(xì)胞株表現(xiàn)出中等或弱的細(xì)胞毒性?!吨袊幍洹分惺蛰d的中藥材山慈菇,為蘭科植物杜鵑蘭、獨(dú)蒜蘭或云南獨(dú)蒜蘭的干燥假鱗莖。隨著對山慈菇及其提取物生物活性研究的不斷深入,其抗腫瘤、抗氧化、神經(jīng)保護(hù)、抗菌、抗痛風(fēng)、降脂降糖、提高造血功能及增強(qiáng)免疫等藥理作用受到廣泛關(guān)注;山慈菇還常與其他中藥組成復(fù)方,在呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)等疾病的治療方面療效確切,具有很好的臨床應(yīng)用前景[20~22]。