摘要:本次研究的主要实验目的是寻找并分析传统药用植物——望谟崖摩枝叶中的有效成分,采用现代化的色谱分离方法对采集到的样本进行化合物的分离和提纯,并采用波谱分析的方法收集相关数据并对化合物的结构和种类进行分析。在采集到的样本中所提取到的9种活性物质如下:①卡巴拉内酯(cabralealactone)②卡巴拉羟内酯(cabraleahydroxylactone)、③二十碳三内酯(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。同时,在脂多糖诱导的细胞炎症实验模型中,化合物②~④、⑨表现出了出色的活性。
关键词:楝科植物;望谟崖摩;化学成分;抗炎活性
望谟崖摩是楝科植物的一种,主要分布于我国南方地区如广州、贵州等地。楝科植物自古以来有着广泛的应用,川楝、香椿的根皮和果实是传统中医中常见的药物;香椿的幼嫩芽叶可以食用;山楝的种子含有大量的脂肪,可以用于工业榨油,等等。
现阶段,我国对望谟崖摩枝叶的研究较少,很少可以查阅到有帮助的相关文件,中科院昆明植物研究所杨淑敏等人在望谟崖摩的化学成分中发现了系列具有一定抗癌活性的半日花烷型二萜,对本次研究产生了极大的启发。为了进一步对楝科植物中的望谟崖摩进行研究,获取其化学成分和抗炎活性等相关信息,本次研究收集了大量的传统药用植物望谟崖摩枝叶,大部分资料来自于中国科学院西双版纳热带植物园,对其进行了现代仪器的化学分析,分离到了九种不同的化合物,經测定,分别为:①卡巴拉内酯(cabralealactone)、②卡巴拉羟内酯(cabraleahydroxylactone)、③二十碳三内酯(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均为三萜类化合物;④、⑤为二酰胺类化合物;⑥为生物碱类化合物;化合物②、③、④、⑨有较为明显的抗炎活性,而其他化合物的抗炎活性不明显。
1. 仪器与材料
本次研究所采用的仪器主要有:waters公司生产的Waters Xevo™ Triple-quadrupole型质谱仪,对材料的ESI-MS进行测定;采用Bruker AM 500兆赫兹磁共振波谱仪对材料做核磁谱图;研究所用到的柱层析硅胶、薄层层析硅胶板等材料均由青岛海洋化工厂生产;Mitsubishi Chemical 公司生产的MCI树脂;采用日本进口的Sephadex HL-20凝胶;高效液相色谱仪为Water600型,等等。实验所用到的所有试剂均为分析纯。
2. 提取与分离
称量7kg完全干燥后的望谟崖摩枝叶样品,并对其进行粉碎,用80%的酒精对其进行浸泡提纯,重复三次,每次持续一周的时长,过滤,浓缩提取总浸膏共400g,将收集到的总浸膏置于纯净水中悬浮浸泡,并使用乙酸乙酯溶剂对其进行萃取,萃取重复三次。得到乙酸乙酯相约65g。MCI柱除去色素后进行减压浓缩,总共得到浸膏28g。
用正相硅胶柱对乙酸乙酯相划段,并使用1:1的氯仿甲醇溶液对其进行洗脱,用TLC指引合并,从而得到5个组分(Fr. A-E)。取5g Fr. B继续进行硅胶柱分离,并用1:1的氯仿甲醇溶液进行洗脱。用HPLC植被相液,用1:1的氯仿甲醇溶液作为流动相,分离得出化合物①(7.7mg,10min)、②(8.9mg,18min)、③(8.4mg,22min)。
对Fr. C(11g)馏分反复经过硅胶柱,并使用1:1氯仿甲醇溶液进行洗脱,最后反复使用凝胶Sephadex HL -20析出化合物④(13.8mg)、⑤(8.4mg)、⑥(8.9mg)和⑦(7.8mg)。
通过对Fr. D(7g)组分反复使用RP-18柱进行层析提取,使用一定浓度的甲醇水溶液对提取物进行洗脱,得到了最后两种化合物⑧(12.mg)和⑨(8.9mg)。
3. 结构分析和鉴定
(1)卡巴拉内酯(cabralealactone)为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C27H42O3。
(2)卡巴拉羟内酯(cabraleahydroxylactone)为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C27H44O3。
(3)二十碳三内酯(eichlerialactone)为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C27H42O4。
(4)金色酰胺醇酯(aurantiamideacetate)为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C27H28N2O4。
(5)金色酰胺醇(benzenepropanamide)为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C27H28N2O4。
(6)木葡萄素(xylogranatinin)为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C9H8N2O3。
(7)丁香醛为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C9H10O4。
(8)cycloartane-3β,24,25-triol为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C30H45O3。
(9)24(R) -19-cyclolanost-3-one-24,25-dio为白色不定型粉末状固体,经测定得到该物质的分子式为C30H50O3。
4. 抗炎活性的研究和讨论
该部分实验在DMEM高糖培养基(含有10.00%胎牛血清,含有青霉素磷链霉素双抗、谷丙酰胺各1.00%)环境下培养RAW264.7细胞,并将该细胞至于36.5℃人体温度环境下,用5.00%浓度的二氧化碳培养箱进行传代培养,采用该细胞进行下列抗炎活性研究实验。通过预实验我们了解到使用不同浓度的DMSO溶解化合物处理上述细胞持续1d滞后,80μM及以上浓度的化合物溶液浓度对细胞具有一定的浓度,故实验中所选用的化合物溶液浓度均在该浓度及以下,以此确保实验的科学性和可行性。
将对数生长期细胞以5*10^5个/mL的数量在96孔板接种,每个空位严格保证100μL,同期设置空白对照实验,以此减小实验误差。分别设计空白对照组、Dex阳性对照组、LPS组、LPS+样品处理组,每组设计三个平时实验,培养8个小时。吸出上层清液后,在每个孔位中加入100μL样品培养0.5h,加入LPS刺激24h,监测上层清液中的NO含量。
采用Graph Prism 5.0软件和One-way ANOVA对收集到的数据进行分析,当P<0.05时,认为研究结果有统计学意义。
通过对数据进行分析,化合物②~④、⑨在不同浓度下均对1μg/mL LPS诱导的炎症细胞一氧化氮产生含量具有一定抑制作用,且该抑制作用受浓度影响明显,即在任何浓度下均有一定的抗炎活性,但该抗炎活性与浓度之间存在明显的关系;化合物②在浓度为20μM和40μM时对NO生成作用并不明显,但当浓度达到80μM时则产生了非常明显的抑制作用,且相对Dex阳性对照组而言抑制效果更明显,即在特定浓度下有较强的抗炎活性;化合物③则在浓度为40μM和80μM时NO的产生均有明显的抑制作用,且浓度为80μM时效果更佳,即在较强浓度下有较强的抗炎活性;化合物④在各种浓度下均可以有效一直NO的生成,且作用效果均顯著高于Dex阳性对照组,即在任何浓度下均有着较强的抗炎活性。
其余几种化合物对NO产生的并无明显抑制作用。
5. 结论
通过对传统药物植物望谟崖摩的枝叶进行化学成分的分析,根据波普数据和大量的文献资源对照解析了提取到的9种不同的化学物质,①卡巴拉内酯(cabralealactone)、②卡巴拉羟内酯(cabraleahydroxylactone)、③二十碳三内酯(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具有较为明显的抗炎活性,但作用机制尚未明确。植物崖摩的化学成分和作用机制等方面仍有待进一步的探索和分析。
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作者简介:施国军,出生年月:1972年12月;性别:男;民族:白族;籍贯:云南大理人;学历:硕士研究生;职称:讲师与实验师;研究方向:药物化学。