茺蔚子中苷类成分及其肝细胞保护作用研究

2022-07-22 09:08范云秋彭芳何育霖彭成戴鸥周勤梅熊亮
中成药 2022年6期
关键词:正丁醇硅胶存活率

范云秋 彭芳 何育霖彭成戴鸥周勤梅熊亮*

(1.成都中医药大学药学院,省部共建西南特色中药资源国家重点实验室,四川 成都611137; 2.成都中医药大学西南特色药材创新药物成分研究所,四川 成都611137; 3.成都中医药大学中医药创新研究院,四川 成都611137)

茺蔚子味辛、苦,性微寒,是唇形科植物益母草Leonurus japonicusHoutt.的干燥成熟果实,具有活血调经、清肝明目的功效,临床中常用于月经不调、经闭、痛经等症[1],药用历史悠久,早在《本草纲目》 中就有记载[2]。茺蔚子含有丰富的脂肪酸、氨基酸[3],以及三萜、甾体、生物碱、芳香族等类型[4-6],并且其正丁醇部位具有较好的肝细胞保护作用。本实验从茺蔚子中分离得到7 个化合物,包括4 个苯乙醇苷类、3 个酚苷类,其中化合物2、4~7 为首次从该植物中分离得到,4、5 均具有显著的肝细胞保护作用。

1 材料

1.1 仪器 Bruker-500、Bruker-600 核磁共振波谱仪(德国Bruker 公司);Synapt G2 HDMS 型高分辨质谱仪(美国Waters 公司);UPT-II-20T 型反渗透纯水仪(成都超纯科技有限公司);RotavaporR-205 旋转蒸发仪(瑞士Buchi 公司);Agilent 1220型半制备型高效液相色谱仪(美丽Agilent 公司);DZKW-S-4 电热恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器有限公司);FA2004B 电子天平(上海越平科学仪器有限公司);SW-CJ-2F 型双人双面净化工作台(苏州净化设备有限公司);Allegra X-12R 离心机(美 国Beckman Coulter公司);Series ⅡWater Jacket CO2孵箱、Multiskan MK3 酶标仪(美国Thermo Scientific 公司)。离子交换树脂(河北华伟树脂厂);D101 大孔吸附树脂(安徽三星树脂科技有限公司);柱层析硅胶(200~300 目)(青岛海洋硅胶干燥剂厂);薄层层析硅胶GF254、硅胶G和硅胶H(青岛海洋硅胶干燥剂厂);高效薄层硅胶板,GF254 硅胶制备薄层(烟台江友硅胶开发有限公司);HW-40F(日本TOSOH 公司)。

1.2 试剂与药物 HL-7702 正常人肝细胞(博士德生物科技有限公司,批号CX0157)。DMEM 培养基(美国Gibco 公司,批号8121052);胰蛋白酶(北京索莱宝科技有限公司,批号910O041);新生牛血清(浙江天杭生物科技股份有限公司,批号20100201);对乙酰氨基酚(成都克洛玛生物科技有限公司,批号CHB210112);噻唑蓝(北京金泰宏达生物科技有限公司,批号EZ6789A155);二甲基亚砜(成都科龙化工试剂厂)。乙醇、乙酸乙酯、正丁醇、二氯甲烷、甲醇为分析纯(成都科龙化工试剂厂);甲醇为色谱纯(美国Sigma公司)。

1.3 药材 茺蔚子于2016 年9 月购自成都市荷花池药材市场,经成都中医药大学中药鉴定教研室李敏教授鉴定为益母草Leonurus japonicusHoutt.的成熟果实,标本(SCWZ-0917)保存于成都中医药大学西南特色药材创新药物成分研究所。

2 提取与分离

取茺蔚子60 kg,加入8 倍量70%乙醇回流提取3次,每次2 h,提取液合并后减压浓缩,得3.5 kg 醇浸膏,分散于水中,依次采用乙酸乙酯、正丁醇萃取,回收溶剂,分别得到乙酸乙酯部位(900 g)、正丁醇部位(1 800 g)。将正丁醇部位经大孔树脂柱分离纯化,依次用10%、30%、50%、70%、95%乙醇洗脱,回收溶剂后得到5 个洗脱部分F1~F5。

采用碱性硅胶柱对F2进行分离,以二氯甲烷-甲醇(50∶1~0∶1)为流动相梯度洗脱,洗脱液经TLC 检测,合并相似部分,回收溶剂,得到17个洗脱部分F2-1~F2-17。F2-14(6.5 g)经离子交换树脂柱,分别用纯水、80%乙醇、80%氨水乙醇梯度洗脱,取80% 氨水乙醇洗脱部位,回收溶剂,经HW-40F 凝胶柱(90%甲醇)分离,得到4 个洗脱部分F2-14-1~F2-14-4,F2-14-3经硅胶柱,以二氯甲烷-甲醇-水(50∶1∶0~3∶2∶0.25)为流动相梯度洗脱,得到6 个洗脱部分F2-14-3A~F2-14-3F,F2-14-3D经反相半制备液相色谱(28% 甲醇)得化合物2(2.2 mg,tR=49 min)。F2-15(23.0 g)经反相中压液相色谱,以5%~100%甲醇为流动相梯度洗脱,得到17 个洗脱部分F2-15-1~F2-15-17,F2-15-2经硅胶柱、反相半制备HPLC(30% 甲醇)得化合物3(2.0 mg,tR=34 min)、5(2.4 mg,tR=45 min);F2-15-12经硅胶柱、反相半制备HPLC 得2 个部分F2-15-12-1~F2-15-12-2,F2-15-12-1以37%甲醇为流动相洗脱得化合物6(2.0 mg,tR=74 min),F2-15-12-2以45%甲醇为流动相洗脱得化合物1(2.0 mg,tR=45 min)、7(2.0 mg,tR=60 min);F2-15-14经硅胶柱、反相半制备HPLC(45% 甲醇)得化合物4(2.0 mg,tR=47 min)。

3 结构鉴定

化合物1:白色粉末,易溶于甲醇;TLC 检测有强暗斑,碘蒸熏显黄色,10%硫酸乙醇溶液显色呈紫色。ESI-MSm/z307.1 [M +Na]+;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:7.26(4H,m,H-2,3,5,6),7.18(1H,m,H-4),4.30(1H,d,J=7.8 Hz,glc-1),4.09(1H,m,H-8a),3.86(1H,dd,J=12.0,2.4 Hz,glc-6a),3.76(1H,m,H-8b),3.66(1H,dd,J=12.0,5.4 Hz,glc-6b),3.34(1H,m,glc-3),3.23~3.29(2H,m,glc-2,4),3.19(1H,dd,J=9.0,7.8 Hz,glc-5),2.94(1H,dd,J=7.8,3.6 Hz,H-7a),2.93(1H,dd,J=7.8,3.0 Hz,H-7b);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:140.1(C-1),130.0(C-3,5),129.3(C-2,6),127.2(C-4),104.4(glc-1),78.1(glc-5),78.0(glc-3),75.1(glc-2),71.7(C-8),71.7(glc-4),62.8(glc-6),37.2(C-7)。与文献[7]报道的β-苯乙醇葡萄糖苷一致。

化合物2:白色粉末,易溶于甲醇;TLC 检测有强暗斑,碘蒸熏显黄色,10%硫酸乙醇溶液显色呈紫 色。ESI-MSm/z477.2 [M +H]+;1H-NMR(600 MHz,CD3OD)δ:6.82(1H,d,J=8.4 Hz,H-5),6.73(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.68(1H,dd,J=8.4,1.8 Hz,H-6),5.16(1H,brs,rha-1),4.30(1H,d,J=7.8 Hz,glc-1),4.07~3.26(m,10H of glucose and rhamnose),3.82(3H,s,OCH3),2.81(2H,m,H-7),1.25(3H,d,J=6.0 Hz,rha-6);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:147.6(C-3),147.4(C-4),133.0(C-1),121.1(C-6),117.1(C-5),112.8(C-2),104.2(glc-1),102.8(rha-1),84.5(glc-3),77.9(glc-5),75.6(glc-2),74.0(rha-4),72.4(rha-3),72.0(C-7),72.2(rha-2),70.2(glc-4),70.1(rha-5),62.7(glc-6),56.5(OMe),36.6(C-8),17.9(rha-6)。与文献[8]报道的darendoside B 一致。

化合物3:白色粉末,易溶于甲醇;TLC 检测有强暗斑,碘蒸熏显黄色,10%硫酸乙醇溶液显色呈紫色。ESI-MSm/z499.2 [M +Na]+;1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.85(1H,d,J=1.5 Hz,H-2),6.70(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),6.67(1H,dd,J=8.0,1.5 Hz,H-6),5.15(1H,d,J=1.5 Hz,rha-1),4.30(1H,d,J=8.0 Hz,glc-1),3.84(3H,s,OMe),2.84(2H,td,J=7.0,2.0 Hz,H-7),1.25(3H,d,J=6.5 Hz,rha-6);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:148.8(C-3),145.9(C-4),131.6(C-1),122.4(C-6),116.0(C-5),113.7(C-2),104.2(glc-1),102.8(rha-1),84.5(glc-3),77.9(glc-5),75.6(glc-2),74.0(rha-4),72.4(rha-3,C-7),72.2(rha-3,C-7),72.0(rha-2),70.3(rha-5),70.1(glc-4),62.7(glc-6),56.4(OMe),36.8(C-8),17.9(rha-6)。与文献[8]报道的肉苁蓉苷E 一致。

化合物4:白色粉末,易溶于甲醇;TLC 检测有强暗斑,碘蒸熏显黄色,10%硫酸乙醇溶液显色呈紫色。ESI-MSm/z469.2 [M +Na]+;1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.06(2H,d,J=8.5 Hz,H-2,6),6.69(2H,d,J=8.5 Hz,H-3,5),5.15(1H,d,J=1.5 Hz,rha-1),4.29(1H,d,J=7.5 Hz,glc-1),2.83(2H,m,H-7),1.25(3H,d,J=6.5 Hz,rha-6);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:156.8(C-4),130.9(C-6),130.9(C-2),130.7(C-1),116.1(C-5),116.1(C-3),104.2(glc-1),102.8(rha-1),84.5(glc-3),77.9(glc-5),75.6(glc-2),74.0(rha-4),72.4(rha-2),72.2(rha-3),72.1(C-7),70.2(rha-5),70.1(glc-4),62.7(glc-6),36.4(C-8),17.9(rha-6)。与文献[8]报道的肉苁蓉苷G 一致。

化合物5:白色粉末,易溶于甲醇;TLC 检测有强暗斑,碘蒸熏显黄色,10%硫酸乙醇溶液显色呈橘黄色。ESI-MSm/z295.1 [M +Na]+;1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:6.98(2H,d,J=9.0 Hz,H-2,H-6),6.71(2H,d,J=9.0 Hz,H-3,H-5),4.75(1H,d,J=7.0 Hz,glc-1),3.90(1H,d,J=12.0 Hz,H-6′b),3.72(1H,dd,J=12.5,4.0 Hz,H-6′a);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:153.8(C-1),119.4(C-2,C-6),116.6(C-3,C-5),152.5(C-4),103.7(glc-1),78.1(glc-3),78.0(glc-5),75.0(glc-2),71.5(glc-4),62.6(glc-6)。与文献[9]报道的熊果苷一致。

化合物6:白色粉末,易溶于甲醇;TLC 检测有强暗斑,碘蒸熏显黄色,10%硫酸乙醇溶液显色呈紫色。ESI-MSm/z367.1 [M +Na]+;1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.63(1H,dd,J=8.5,2.0 Hz,H-4),7.61(1H,d,J=2.0 Hz,H-6),7.22(1H,d,J=8.5 Hz,H-3),5.02(1H,d,J=7.5 Hz,glc-1),3.90(3H,s,OMe-5),3.89(1H,dd,J=12.0,2.5 Hz,glc-6a),3.87(3H,s,OMe-7),3.69(1H,dd,J=12.0,5.5 Hz,glc-6b);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:168.2(C-7),152.2(C-2),150.4(C-5),125.4(C-1),124.5(C-4),116.4(C-3),114.1(C-6),101.9(glc-1),78.3(glc-5),77.8(glc-3),74.7(glc-2),71.2(glc-4),62.4(glc-6),56.7(OMe-5),52.6(OMe-7)。与文献[10]报道的2-O-β-葡萄糖基-5-甲氧基-苯甲酸甲酯一致。

化合物7:白色粉末,易溶于甲醇;TLC 检测有强暗斑,碘蒸熏显黄色,10%硫酸乙醇溶液显色呈紫色。ESI-MSm/z415.1 [M +Na]+;1H-NMR(500 MHz,CD3OD)δ:7.90(2H,d,J=8.0 Hz,H-2′,6′),6.94(2H,d,J=8.0 Hz,H-3,5),6.85(2H,m,H-3′,H-5′),6.60(2H,d,J=8.0 Hz,H-2,6),4.73(1H,d,J=7.0 Hz,glc-1),4.66(1H,dd,J=11.5,2.0 Hz,glc-6b),4.34(1H,dd,J=11.5,7.5 Hz,glc-6a);13C-NMR(150 MHz,CD3OD)δ:167.9(C-7′),163.1(C-4′),153.5(C-4),152.3(C-1),132.9(C-2′,C-6′),122.1(C-1′),119.5(C-2,C-6),116.6(C-3,C-5),116.3(C-3′,C-5′),103.6(glc-1),78.0(glc-3),75.6(glc-5),75.0(glc-2),72.1(glc-4),64.4(glc-6)。与文献[11]报道的对羟基苯甲酰基熊果苷一致。

4 肝细胞保护活性研究

将各化合物溶于DMSO中,配成50 mmol/L 母液,采用含1%青霉素-链霉素、10%灭活新生牛血清的DMEM 完全培养基培养HL-7702 细胞,取对数生长期细胞悬液,按3.5×103/孔密度接种至96孔板,每孔100 μL,再将其放在37 ℃、5% CO2、95%空气的培养箱中培养,待细胞贴壁后分为空白组、模型组、给药组,每组设3 个复孔,空白组为含1%新生牛血清的DMEM 完全培养基,模型组为30 mmol/L 对乙酰氨基酚,造模4 h;给药组为30 mmol/L对乙酰氨基酚诱导损伤4 h后,加入不同浓度正丁醇提取物或各化合物。继续孵育24 h后,在显微镜下观察细胞数量及细胞形态,每孔加入5 mg/mL MTT 20 μL,孵育4 h 后终止培养,移除上清液,加入150 μL DMSO,充分振荡混匀,待紫色结晶物充分溶解后用酶标仪在490 nm 测得光密度(OD),计算细胞增殖存活率,公式为存活率=(给药组平均OD值/空白对照组OD值)×100%;细胞保护率,公式为保护率= [(给药组OD值-模型组OD值)/(空白组OD值-模型组OD值)]×100%;EC50为保护率50%时化合物浓度。

图1 显示,30 mmol/L 对乙酰氨基酚造模4 h时,肝细胞存活率为50%~70%,表明模型较稳定[12];茺蔚子正丁醇提取物在25~100 μg/mL 质量浓度范围内对受损HL-7702 细胞具有明显保护作用(P<0.05),在25 μg/mL 时可增加对乙酰氨基酚诱导受损肝细胞的存活率(P<0.05)。

图1 茺蔚子正丁醇提取物对APAP 损伤的HL-7702 细胞的保护作用Fig.1 Protective effects of n-butanol extract of Leonuri Fructus on APAP-injured HL-7702 cells

再进行肝细胞保护作用筛选,结果见图2。模型组细胞存活率低于空白组(P<0.01);化合物1、2、4~6 可不同程度增加对乙酰氨基酚诱导受损肝细胞的存活率,其中4、5 保护作用最显著,在浓度为50 μmol/L 时存活率分别为(101.0±4.16)%、(128.7±4.74)%,EC50分别为(35.71±6.26)、(6.66±0.79)μmol/L。

图2 化合物4、5 对APAP 损伤的HL-7702 细胞的保护作用Fig.2 Protective effects of compounds 4 and 5 on APAP-injured HL-7702 cells

5 讨论

茺蔚子传统用法是以水煎入药,目前报道其水溶性成分主要为氨基酸,而对其他成分的研究较少[13-14]。本实验采用多种色谱分离方法和现代波谱学手段,从茺蔚子正丁醇部位分离鉴定了4 个苯乙醇苷类、3 个酚苷类化合物,其中化合物2、4~7 均为首次从该植物中发现。

茺蔚子、益母草来源于同株植物的不同入药部位,功效有差异[15-16],前者除具有活血调经的功效外,临床上还用于目赤肿痛或云翳等眼科疾病[17]。本实验对茺蔚子“清泻肝热”的传统功效进行探索,发现其正丁醇部位具有肝细胞保护作用,并发现多个对APAP 损伤的HL-7702 肝细胞具有保护作用成分,可能是该植物药效物质基础。

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