黄花棘豆中1个新的喹诺里西啶生物碱

2023-02-21 06:37王亭亭张雅昆张洪艳霍晓敏曾艳荣谭承建
中草药 2023年4期
关键词:苦参碱二氯甲烷黄花

王亭亭,张雅昆,张洪艳,薛 站,霍晓敏,曾艳荣,谭承建*

黄花棘豆中1个新的喹诺里西啶生物碱

王亭亭1, 2,张雅昆1, 2,张洪艳1, 2,薛 站1, 2,霍晓敏1, 2,曾艳荣1,谭承建1*

1. 贵州民族大学民族医药学院,贵州 贵阳 550025 2. 贵州民族大学化学工程学院,贵州 贵阳 550025

研究黄花棘豆的生物碱成分。采用硅胶、反相RP-18、Sephadex LH-20柱色谱、半制备高效液相色谱等分离方法对黄花棘豆生物碱进行分离纯化,通过波谱技术和化学计算对化学结构进行鉴定;采用浸虫浸叶法对含量相对较大的化合物4、7进行抗斜纹夜蛾杀虫试验,采用MTT法对化合物1进行抗乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)活性试验。从黄花棘豆生物碱分离得到10个化合物,分别鉴定为黄花棘豆碱H(1)、sophoridine(2)、allomatrine(3)、isosophoridine(4)、sophoramine(5)、7α-hydroxysophoramine(6)、oxylupanine(7)、lehmannine(8)、flavesine G(9)、13β-hydroxymatrine(10),化合物4、7杀斜纹夜蛾的半数致死浓度(50% lethal concentration,LC50)分别为44.02、8.72 mg/mL。浓度为1×10−4mol/L时,化合物1对乙肝表面抗原分泌的抑制率为(33.87±3.20)%。化合物1为1个新的喹喏里西啶二聚体生物碱,化合物7~10为首次从黄花棘豆中分离得到。化合物7对斜纹夜蛾幼虫表现出较强的杀虫活性,化合物1表现出较强的抗HBV生物活性。

黄花棘豆;斜纹夜蛾;抗乙型肝炎病毒;喹诺里西啶生物碱;黄花棘豆碱H;oxylupanine;lehmannine;flavesine G

黄花棘豆Bunge又称马绊肠、醉马草、团巴草,是分布于我国西部草场的豆科棘豆属多年生有毒植物[1]。黄花棘豆在青海与甘肃的面积多达1.899×106hm2,分别占毒杂草面积的71.81%和34.19%[2-4]。据《青藏高原甘南藏药植物志》中记载,黄花棘豆全草味甘、微苦,性温,可治腹水、止肠痛,其根味甘,性温,可治慢性肾炎浮肿、久病衰弱、贫血等症[5]。

黄花棘豆含有黄酮类、三萜皂苷类、生物碱类等化学成分[6],其中生物碱类成分表现出抗乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)和杀虫活性[7]。课题组前期从中发现了苦豆碱型、苦参碱型和金雀花碱型等生物碱成分。Ochrocephalamines C~D表现出较强的抗HBV生物活性[8],化合物ochrocephalamine A、sophoramine、5β,7β- sophoramine对斜纹夜蛾3龄幼虫具有显著的杀灭效果[9-10]。为进一步发现其潜在活性成分,为资源化利用提供依据,本研究继续对黄花棘豆生物碱成分进行研究,分离鉴定了10个化合物,分别为黄花棘豆碱H(ochrocephalamine H,1)、sophoridine (2)、allomatrine(3)、isosophoridine(4)、sophoramine (5)、7α-hydroxysophoramine(6)、oxylupanine(7)、lehmannine(8)、flavesine G(9)、13β-hydroxy matrine (10),其中化合物1为新的喹喏里西啶二聚体生物碱,化合物7~10为首次从黄花棘豆中分离得到。化合物1表现出明显的抗HBV活性,化合物7具有较强的抗斜纹夜蛾活性。

1 材料与仪器

高效液相色谱仪UltiMate3000(赛默飞世尔科技有限公司);XB bridge BEH C18色谱柱(美国Waters公司);AV Neo-400 MHz型核磁共振波谱仪(德国Bruker公司);Agilent G6230飞行时间质谱仪(Agilent公司);UV-2700紫外分光光度计(日本岛津公司);Nicolet iS10 Thermo中红外光谱仪(赛默飞世尔科技有限公司);Jasco P-1020全自动数字旋光仪(Jasco公司);Applied Photophysics数字式圆二色谱仪(美国Agilent公司);旋转蒸发仪(瑞士步琦有限公司,BUCHI Rotavapor R-3);循环水式真空泵(巩义市予华仪器有限公司);ZF-6型三用紫外分析仪(上海嘉鹏科技有限公司);SephadexLH-20(Amersham Biosciences);GF254薄层板、柱色谱硅胶(100~200、200~300、300~400目,青岛海洋化工厂分厂);LiChroprep RP-18(40~63 μm,EMD Millipore Corporation);甲醇、二氯甲烷、丙酮、醋酸乙酯、石油醚(分析纯,成都科隆化学品有限公司);甲醇(色谱级)、乙腈(色谱级)、碘化钾、次硝酸铋(瑞金特化学品有限公司);浓盐酸、氨水、冰醋酸(川东化工有限公司);三氟乙酸(TFA,阿拉丁生化科技股份有限公司);聚山梨酯80(成都金山化学试剂有限公司);无水乙醇(安徽泽升科技有限公司);氢氧化钠(成都金山化学试剂有限公司);Forma 3111型CO2培养箱(Thermo公司);酶标仪MD190(MD公司);倒置相差显微镜Nikon TS2FL(Nikon公司);生物净化工作台BCM-1000A(江苏苏州安泰空气技术有限公司);胎血牛请(FBS,杭州四季青生物工程材料公司);细胞培养基(MEM)、噻唑蓝(MTT,美国Sigma公司);抗原检测试剂盒(英科新创科技股份有限公司,乙肝表面抗原(HBsAg)批号2022045112;乙肝e抗原(HBeAg)批号2021065308);金丝桃苷(上海诗丹得生物技术有限公司)。

黄花棘豆于2017年8月采自青海省湟中县,由青海大学莫重辉教授鉴定为黄花棘豆Bunge,凭证标本(ZhaoBy-201708)保存于西北农林科技大学动物医学院有毒植物研究所。

2 提取与分离

黄花棘豆全草50 kg,粉碎后用95%乙醇热回流提取,合并滤液,得粗浸膏5 kg。沸水捻溶后,用2 mol/L HCl调pH 1~3,等体积二氯甲烷萃取3次,酸水层用2 mol/L NaOH调pH 9~11,等体积二氯甲烷萃取,合并二氯甲烷层,减压浓缩,得总生物碱310 g。取210 g样品用硅胶柱色谱进行分离,梯度洗脱(二氯甲烷-甲醇100∶1~甲醇),得到A1~A8。

A4(30.8 g)通过反相柱色谱(RP-18)(水-甲醇90∶1~甲醇)进行分离,得到22个组分B1~B22。B17(198.3 mg)用SephadexLH-20柱色谱(二氯甲烷-甲醇1∶1)进行分离,得到C1~C6。C4用硅胶柱色谱进行3次分离纯化,二氯甲烷-甲醇(15∶1)、醋酸乙酯-甲醇(10∶1)、丙酮-甲醇(10∶1)洗脱,得到化合物6(5.9 mg)。C3用硅胶柱色谱(二氯甲烷-甲醇20∶1)进行分离得到化合物5(19.7 mg)和D5。D5用硅胶柱色谱(石油醚-醋酸乙酯-甲醇20∶20∶1)分离,得到化合物3(8.2 mg)和8(6.3 mg)。

A5(14.53 g)通过反相柱色谱(RP-18)(水-甲醇90∶1~甲醇)进行分离,得到E1~E7。E4(1.2 g)用硅胶柱色谱法进行分离(二氯甲烷-甲醇15∶1),得到F1~F8。F4用硅胶柱色谱法进行纯化(二氯甲烷-甲醇18∶1),得到化合物2(16.8 mg)。F6用硅胶柱色谱法进行纯化(二氯甲烷-甲醇10∶1),得到G1~G7。G5用半制备HPLC [水-甲醇-三氟乙酸(TFA)90∶10∶0.05,体积流量1 mL/min] 纯化得到化合物10(15.2 mg),R=12.620 min。G6(48.2 mg)用硅胶柱色谱(石油醚-丙酮-甲醇20∶20∶1体系中加入0.05%氨水),得到H3,继续用半制备HPLC(水-乙腈-TFA 96∶4∶0.05,体积流量1.2 mL/min)纯化得到化合物1(8.6 mg,R=16.125 min)。

A7(7.66 g)用SephadexLH-20柱色谱(二氯甲烷-甲醇1∶1)进行分离,得到I1~I5。I2(4.21 g)用硅胶柱色谱(二氯甲烷-甲醇10∶1、5∶1)进行分离得到化合物4(0.76 g)和J5,J5用硅胶柱色谱(二氯甲烷-甲醇25∶1,加入0.01%氨水)进行分离,得到化合物7(246.23 mg)和K4。K4用硅胶柱色谱(二氯甲烷-甲醇15∶1,加入0.05%氨水)进行分离,得到化合物9(30.23 mg)。

3 结构鉴定

1H-NMR (400 MHz, CD3OD)(表1)谱图中显示2个烯烃质子信号H7.30 (1H, d,= 7.7 Hz), 6.30 (1H, d,= 7.5 Hz);4个苦参碱型特征质子信号H4.97 (1H, dd,= 13.8, 5.5 Hz), 3.29 (1H, t,= 13.6 Hz), 4.33 (1H, dd,= 12.6, 4.2 Hz), 3.10 (1H, t,= 12.4 Hz)。13C-NMR (100 MHz, CD3OD) 谱图中显示30个碳信号,结合DEPT谱图发现化合物1中有4个季碳信号(包含2个酰胺羰基信号C163.2, 170.9),10个次甲基信号,16个亚甲基信号。信号C51.7 (C-2), 64.2 (C-6), 56.5 (C-10), 58.3 (C-2′), 65.4 (C-6′), 58.2 (C-10′) 分别与原子相连。核磁图谱中呈现苦参碱的核磁信号C58.3 (C-2′), 22.5 (C-3′), 28.7 (C-4′), 37.3 (C-5′), 65.4 (C-6′), 42.6 (C-7′), 27.5 (C-8′), 21.8 (C-9′), 58.2 (C-10′), 53.6 (C-11′), 170.9 (C-15′), 43.6 (C-17′),除了C-12′ (C29.8)、C-13′ (C30.2)、C-14′ (C37.5),较苦参碱分别向低场位移了1.0、10.6、4.1。其他信号与7β-sophroamine[11]相似,除了C-13 (C135.9)、C-15 (C163.2),较7β-sophroamine分别向高场位移了5.3、2.9,C-14 (C131.0) 向低场位移了14.6。以上数据表明该化合物可能是1个苦参碱与7β-sophroamine通过C-13′/C-14聚合而成的化学结构。

表1 化合物1的1H-NMR (400 MHz, CD3OD) 和13C-NMR (100 MHz, CD3OD) 数据

在HMBC谱图(图1)中,H-11与C-13和C-15相关,H-13与C-11、C-15、C-14和C-13相关,H-13与C-13′、C-15和C-11相关,H-12与C-14、C-13和C-11相关,进一步证实化合物1的2个亚结构通过C-13′/C-14相连接。化合物1的相对构型通过与生源相关化合物ochrocephalamine A比较及ROESY实验来确定。ROESY谱图中,H-17′α与H-5′相关、H-5′分别与H-6′和H-7′相关,表明H-5′、H-6′和H-7′为α型。H-13′与H-5′相关,表明H-13′为α型,H-13′与H-14′ (H2.50) 相关,表明H-14 (H2.50) 为α型。H-17′β (H4.33) 与H-11′相关,说明H-11′为β型。H-17α (H3.29) 与H-5、H-6相关,则H-5、H-6均为α型。ROESY图谱中没有观察到H-7与H-6的相关。H-7位的β取向,通过与化合物7β- sophroamine的核磁数据对照来确定。综上所述,化合物1相对构型得以确定(图1)。

化合物1的绝对构型通过化学计算来确定。在分子力学力场(MMFF94)下进行构象搜索,在B3LYP/6-311+G(d)水平下,使用密度泛函理论(DFT)优化构象,采用TDDFT方法对化合物1进行ECD计算,ECD计算曲线与实验吻合(图2),故化合物1的结构鉴定如图1所示,经检索为1个新化合物,命名为黄花棘豆碱H(ochrocephalamine H)。

图1 化合物1的化学结构及主要1H-1H COSY、HMBC和NOESY相关信号

图2 化合物1的实验和计算ECD谱图

化合物2:无色透明针状结晶(二氯甲烷-甲醇),ESI-MS/: 249 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 3.38~3.15 (3H, m, H-11, 17), 2.79 (2H, m, H-2a, 10a), 2.25 (3H, m, H-14, 6), 2.11 (2H, m, H-2b, 10b), 1.94 (2H, m, H-3a, 5), 1.86~0.99 (12H, m, H-3b, 4, 7, 8, 9, 12, 13);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 172.5 (C-15, s), 63.5 (C-6, d), 57.5 (C-2, t), 56.6 (C-11, d), 50.6 (C-10, t), 48.7 (C-17, t), 41.6 (C-7, d), 33.0 (C-14, t), 31.4 (C-5, d), 30.6 (C-12, t), 28.6 (C-4, t), 23.5 (C-3, t), 22.9 (C-8, t), 22.8 (C-9, t), 19.4 (C-13, t)。以上数据与文献报道基本一致[12],故鉴定化合物2为sophoridine。

化合物3:浅黄色油状物,ESI-MS/: 249 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 3.28~3.16 (3H, m, H-11, 17), 2.90~2.78 (2H, m, H-2a, 10a), 2.43~2.24 (3H, m, H-14, 6), 2.14 (2H, t,= 13.1 Hz, H-2b, 10b), 2.00~1.83 (2H, m, H-3a, 5), 1.83~1.41 (12H, m, H-3b, 4, 7~9, 12, 13);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 171.7 (C-15, s), 71.5 (C-6, d), 61.3 (C-11, d), 57.3 (C-2, t), 56.7 (C-10, t), 47.3 (C-17, t), 47.0 (C-7, d), 40.1 (C-5, d), 33.4 (C-14, t), 29.0 (C-12, t), 28.1 (C-4, t), 27.4 (C-3, t), 25.3 (C-8, t), 25.2 (C-9, t), 19.8 (C-13, t)。以上数据与文献报道基本一致[12],故鉴定化合物3为allomatrine。

化合物4:无色透明片状结晶(二氯甲烷-甲醇),ESI-MS/: 249 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 4.50 (1H, dd,= 11.8, 2.0 Hz, H-17a), 3.40 (2H, m, H-17b, 11), 3.20~3.00 (3H, m, H-14, 6), 2.91 (1H, dd,= 12.7, 2.4 Hz, H-2a), 2.66 (1H, dd,= 13.8, 3.3 Hz, H-10a), 2.25~2.14 (2H, m, H-2b, 10b), 2.14~2.00 (2H, m, H-3a, 5), 2.00~1.89 (2H, m, H-3b, 7), 1.88~1.03 (10H, m, H-4, 8, 9, 12, 13);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 172.6 (C-15, s), 63.3 (C-6, d), 60.4 (C-11, d), 53.7 (C-10, t), 46.3 (C-17, t), 46.2 (C-2, t), 35.6 (C-5, d), 35.4 (C-7, d), 33.3 (C-14, t), 27.1 (C-12, t), 25.9 (C-8, t), 23.9 (C-3, t), 21.5 (C-4, t), 19.4 (C-13, t), 19.1 (C-9, t)。以上数据与文献报道基本一致[13],故鉴定化合物4为isosophoridine。

化合物5:白色结晶(二氯甲烷-甲醇),ESI-MS/: 245 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 7.54 (1H, dd,= 8.9, 7.3 Hz, H-13), 6.59 (1H, dd,= 7.4, 2.4 Hz, H-14), 6.48 (1H, dd,= 9.0, 2.4 Hz, H-12), 4.13 (1H, dd,= 7.2, 15.2 Hz, H-17a), 3.84 (1H, dd,= 15.2, 12.4 Hz, H-17b), 3.09 (1H, m, H-7), 2.81 (2H, m, H-2a, 10a), 2.50 (1H, m, H-2b), 2.38 (1H, t,= 6.5 Hz, H-10b),2.28~2.11 (2H, m, H-4), 2.03~1.74 (4H, m, H-5, 6, 8), 1.67~1.51 (4H, m, H-3, 9);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 57.7 (C-2, t), 21.3 (C-3, t), 27.7 (C-4, t), 32.8 (C-5, d), 61.5 (C-6, d), 39.5 (C-7, d), 28.7 (C-8, t), 22.2 (C-9, t), 57.5 (C-10, t), 150.1 (C-11, s), 106.6 (C-12, d), 141.1 (C-13, d), 116.4 (C14, d), 166.1 (C-15, s), 45.3 (C-17, t)。以上数据与文献报道基本一致[14],故鉴定化合物5为sophoramine。

化合物6:黄色油状物,ESI-MS/: 261 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 7.60 (1H, dd,= 7.3, 9.0 Hz, H-13), 6.76 (1H, dd,= 7.5, 1.2 Hz, H-12), 6.58 (1H, dd,= 8.9, 1.2 Hz, H-14), 4.62 (1H, s), 4.09 (1H, dd,= 15.4, 7.5 Hz, H-17β), 3.80 (1H, dd,= 15.4, 12.3 Hz, H-17α), 2.86 (2H, m, H-5, 10β), 2.77 (1H, m, H-8β), 2.69 (1H, m, H-2β), 2.18~2.06 (4H, m, H-6, 8α, 4), 1.96~1.65 (6H, m, H-2α, 10α, 3, 9);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 165.9 (C-15, s), 149.9 (C-l1, s), 141.2 (C-13, d), 118.4 (C-14, d), 106.7 (C-12, d), 70.1 (C-7, s), 67.8 (C-6, d), 57.5 (C-2, t), 57.2 (C-10, t), 45.3 (C-17, t), 37.5 (C-8, t), 27.5 (C-4, t), 26.6 (C-5, d), 23.2 (C-9, t), 21.0 (C-3, t)。以上数据与文献报道基本一致[15],故鉴定化合物6为7α-hydroxysophoramine。

化合物7:黄色油状物,ESI-MS/: 265 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 4.71 (1H, dd,= 13.7, 2.1 Hz, H-10a), 3.78 (1H, td,= 12.7, 3.5 Hz, H-17a), 3.50 (1H, m, H-15a), 3.35 (1H, m, H-15b), 3.16 (1H, m, H-17b), 3.09 (2H, dd,= 11.7, 4.3 Hz, H-10b), 2.86 (1H, m, H-11), 2.77 (1H, m, H-7), 2.49~2.27 (3H, m, H-3, 13a), 2.06~1.97 (1H, m, H-8a), 1.97~1.85 (1H, m, H-12a), 1.77~1.62 (3H, m, H-12b, 13b, 14a), 1.33~1.20 (2H, m, H-8b, 14b);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 172.6 (C-2, s), 77.3 (C-11, d), 71.3 (C-15, t), 60.7 (C-6, d), 57.9 (C-17, t), 46.9 (C-10, t), 40.1 (C-7, d), 33.3 (C-3, t), 31.4 (C-8, t), 27.7 (C-9, d), 26.1 (C-12, t), 22.7 (C-14, t), 21.4 (C-5, t), 20.8 (C-13, t), 19.6 (C-4, t)。以上数据与文献报道基本一致[16],故鉴定化合物7为oxylupanine。

化合物8:黄色油状物,ESI-MS/: 247 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, C5D5N): 5.76~5.61 (2H, m, H-12, 13), 4.59 (1H, dd,= 12.4, 4.3 Hz, H-17β), 4.37 (1H, m, H-11β), 3.08 (1H, t,= 24.7 Hz, H-17α), 2.99 (2H, m, H-14), 2.62 (2H, m, H-2a, 10a), 1.83~1.66 (4H, m, H-2b, 10b, 5, 6);13C-NMR (100 MHz, C5D5N): 165.7 (C-15, s), 124.0 (C-12, d), 122.6 (C-13, d), 63.6 (C-6, d), 57.2 (C-11, d), 57.0 (C-10, t), 54.6 (C-2, t), 44.4 (C-17, t), 41.6 (C-7, d), 40.0 (C-5, d), 32.0 (C-14, t), 27.8 (C-4, t), 26.7 (C-8, t), 21.2 (C-3, t), 20.9 (C-9, t)。以上数据与文献报道基本一致[17],故鉴定化合物8为lehmannine。

化合物9:黄色油状物,ESI-MS/: 261 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 7.64 (1H, s, H-17a), 3.51~3.42 (4H, m, H-2, 10), 2.81~2.70 (6H, m, H-4, 8, 12),2.24 (2H, t,= 7.2 Hz, H-14), 2.04~1.84 (8H, m, H-13, 3, 4, 9);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 181.3 (C-15, s), 153.6 (C-6, s), 150.0 (C-11, s), 135.6 (C-17, d), 116.7 (C-5, s), 115.2 (C-7, s), 51.2 (C-2, t), 50.6 (C-10, t), 37.9 (C-14, t), 31.3 (C-12, t), 26.4 (C-13, t), 25.1 (C-4, t), 23.2 (C-8, t), 20.9 (C-9, t), 20.7 (C-3, t)。以上数据与文献报道基本一致[18],故鉴定化合物9为flavesine G。

化合物10:黄色油状物,ESI-MS/: 265 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD): 4.34 (1H, dd,= 12.8, 4.4 Hz, H-17α), 4.04 (1H, td,= 10.3, 5.6 Hz, H-13), 3.13 (1H, t,= 12.7 Hz, H-17β), 2.88 (2H, t,= 15.6 Hz, H-10β, 2β), 2.56 (1H, dd,= 17.3, 3.7 Hz, H-14α), 2.40 (1H, dd,= 17.1, 5.8 Hz, H-14β), 2.26 (1H, s, H-6), 2.19 (1H, m, H-12β), 2.08 (2H, m, H-2α, 10β), 1.98 (1H, m, H-4β), 1.96 (1H, m, H-3β), 1.74 (2H, m, H-3α, 9α), 1.72~1.57 (5H, m, H-5, 12α, 7, 8), 1.50 (1H, m, H-9β), 1.49 (1H, m, H-4α);13C-NMR (100 MHz, CD3OD): 170.3 (C-15, s), 65.0 (C-6, d), 63.1 (C-13, d), 58.2 (C-2, t), 58.2 (C-10, t), 50.9 (C-11, d), 44.3 (C-7, d), 42.4 (C-17, t), 40.8 (C-14, t), 36.6 (C-5, d), 34.4 (C-12, t), 28.7 (C-4, t), 27.2 (C-8, t), 22.0 (C-3, t), 21.5 (C-9, t)。以上数据与文献报道基本一致[19],故鉴定化合物10为13β-hydroxymatrine。

4 斜纹夜蛾幼虫杀虫实验

采用浸虫浸叶的方法对含量相对较大的化合物4、7进行杀虫活性测试。将化合物4配制成40.0、20.0、10.0、5.0、2.5 mg/mL,7配制成20.0、10.0、5.0、2.5 mg/mL的溶液待用,溶剂为5%的聚山梨酯-80。将0.8 cm2的圆形菜叶在不同浓度待测液中浸泡20 s取出,置于培养皿中(每个培养皿中放置1张滤纸,防止湿度过重),每个培养皿30片。取30只大小一致且健康的3龄斜纹夜蛾幼虫,在待测液中浸渍5 s取出放在培养皿中,用封口膜封口并扎孔通气。每个质量浓度设置3个平行,空白对照为5%的聚山梨酯-80溶液。统计24、48、72 h幼虫的死亡只数,通过SPSS 20.0软件进行数据统计分析,化合物4、7的半数致死浓度(50% lethal concentration,LC50)值分别为44.02、8.72 mg/mL。

5 抗HBV活性实验

采用MTT法测定化合物1抗HBV活性,准确称取化合物1,用DMSO溶液分别配制成浓度分别为1×10−4、1×10−5、1×10−6mol/L的待测液。人肝癌HepG2.2.15细胞以每孔2×105个/mL的密度接种于96孔板中,每孔100 μL置恒温箱中培养24 h。弃去上清液后,分别加入60 μL新鲜培养基和10 μL的待测液,以金丝桃苷为阳性对照。培养72 h后重复之前操作步骤再培养48 h,测定吸光度()值,检测HBsAg和HBeAg分泌情况。结果显示,化合物1浓度为1×10−4mol/L时对HBsAg和HBeAg的分泌抑制率分别为(33.87±3.20)%、(5.00±6.40)%,与阳性对照金丝桃苷的抑制能力相近,且对HBsAg分泌的抑制作用强于HBeAg(表2)。

表2 化合物1对细胞分泌HBsAg和HBeAg的抑制作用

6 讨论

从黄花棘豆总生物碱中得到10个化合物,化合物1为苦参碱与7β-sophroamine通过C-13′/C-14聚合而成的新化合物,化合物7~10首次从黄花棘豆中分离得到。化合物4和7表现出抗斜纹夜蛾生物活性,其LC50分别为44.02、8.72 mg/mL。浓度为1×10−4mol/L时,化合物1对HBsAg分泌的抑制率为(33.87±3.20)%,表现出较强的抗HBV生物活性。

以苦参碱、槐胺碱、槐定碱等为主的喹诺里西啶生物碱具有丰富的药理活性,在抗HBV及抗癌中有广泛的应用[20]。有研究者发现苦参碱C-13或C-14位强吸电子基取代可增强其抗HBV活性,且安全性较高[21]。富含苦参碱、槐胺碱的苦参是我国常用药用植物。本课题组前期从黄花棘豆中分离得到大量苦参碱、槐胺碱等化合物[22],该研究在一定程度上拓展了上述生物碱的来源。同时,黄花棘豆也是我国青藏、新疆等西部地区的常用民间药材。《青海中医单验方选》中记载,黄花棘豆花或根煎汤凉服可治水肿跟脾脏病[23]。本次从黄花棘豆中分离鉴定出喹诺里西啶生物碱,并表现出一定的抗HBV生物活性,该研究能为黄花棘豆的临床应用及资源化利提供依据,也能够一定程度缓解作为毒害草的黄花棘豆给草原经济带来的损失。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突

[1] 赵延涛, 万学攀, 樊月圆, 等. 黄花棘豆生物碱薄层层析分析 [J]. 黑龙江畜牧兽医, 2006(3): 51-53.

[2] 赵宝玉. 疯草(甘肃棘豆)生物碱系统分析及其毒性的比较病理学研究 [D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2001.

[3] 邓建梅. 天祝天然草地主要有毒植物资源调查及黄花棘豆化感作用研究 [D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2009.

[4] 李明源, 王继莲, 姚拓, 等. 祁连山高寒草地扁蓿豆和黄花棘豆耐冷PGPB的筛选及促生特性研究 [J]. 农业生物技术学报, 2021, 29(11): 2074-2086.

[5] 杜品. 青藏高原甘南藏药植物志 [M]. 兰州: 甘肃科学技术出版社, 2006, 248.

[6] 徐超, 刘斌, 石任兵. 棘豆属植物化学成分与药理作用 [J]. 国外医药: 植物药分册, 2008, 23(1): 1-7.

[7] Wang L S, You Y J, Wang S Q,. Synthesis, characterization andanti-tumor activities of matrine derivatives [J]., 2012, 22(12): 4100-4102.

[8] Zhou K S, Yi P, Yang T,. Ochrocephalamines B—D, three alkaloids fromBunge [J]., 2019, 21(13): 5051-5054.

[9] Liu L N, Ran J Q, Li L J,. Ochrocephalamine A, a new quinolizidine alkaloid fromBunge [J]., 2016, 57(46): 5047-5049.

[10] 薛站. 黄花棘豆生物碱成分及其生物活性研究 [D]. 贵阳: 贵州民族大学, 2022.

[11] He L J, Liu J S, Luo D,. Quinolizidine alkaloids fromand their anti-inflammatory activities [J]., 2019, 139: 104391.

[12] Galasso V, Asaro F, Berti F,. On the molecular and electronic structure of matrine-type alkaloids [J]., 2006, 330(3): 457-468.

[13] Ibragimov B T, Tishchenko G N, Talipov S A,. Structure of isosophoridine [J]., 1981, 17(4): 340-344.

[14] Ueno A, Morinaga K, Fukushima S,. Studies on the lupin alkaloids. VII. isolation and structure of (-)-.DELTA.7-dehydrosophoramine [J]., 1978, 26(6): 1832-1836.

[15] Choudhary M I, Parvez K,. Quinolizidine alkaloids from[J]., 2000, 63(2): 190-192.

[16] Zhang S Y, Li W, Nie H,. Five new alkaloids from the roots of[J]., 2018, 15(3): e1700577.

[17] 刘斌, 李金亮, 元英进. 苦豆子种子中生物碱的分离及lehmannine的结构确定 [J]. 中草药, 2001, 32(4): 293-296.

[18] Zhang Y B, Luo D, Yang L,. Matrine-type alkaloids from the roots ofand their antiviral activities against the hepatitis B virus [J]., 2018, 81(10): 2259-2265.

[19] Tang Q, Luo D, Lin D C,. Five matrine-type alkaloids from[J]., 2021, 75(3): 682-687.

[20] Tan C J, Zhao Y, Goto M,. Alkaloids fromand antiproliferative activity of sophoridine derivatives against cancer cell lines [J]., 2016, 26: 1495-1497.

[21] Gao L M, Han Y X, Wang Y P, et al. Design and synthesis of oxymatrine analogues overcoming drug resistance in hepatitis B virus through targeting host heat stress cognate 70 [J]., 2011, 54: 869-876

[22] 薛站, 霍晓敏, 张雅昆, 等. 黄花棘豆生物碱成分及其抗斜纹夜蛾活性研究[J]. 江苏农业科学, 2022, 50(19): 110-116.

[23] 邹寒雁. 青海中医单验方选[M]. 西宁: 青海人民出版社, 1991: 155-156.

A new quinolizidine alkaloid from

WANG Ting-ting1, 2, ZHANG Ya-kun1, 2, ZHANG Hong-yan1, 2, XUE Zhan1, 2, HUO Xiao-min1, 2, ZENG Yan-rong1, TAN Cheng-jian1

1. College of Ethnic Medicine, Guizhou Minzu University, Guiyang 550025, China 2. College of Chemical Engineering, Guizhou Minzu University, Guiyang 550025, China

To study the alkaloids from.The compounds were isolated and purified by silica gel column, reverse-phase column chromatography, Sephadex LH-20 column chromatography and semi-preparative-HPLC, and the chemical structures were identified by extensive spectroscopic analysis and electronic circular dichroism (ECD) calculations. The activities againstof compounds 4 and 7 were evaluated on the insect-dipping and leaf-dipping method and the activities against HBV of compound 1 were evaluated by the MTT method.Ten alkaloids were obtianed and identified as ochrocephalamine H (1), sophoridine (2), allomatrine (3), isosophoridine (4), sophoramine (5), 7-hydroxysophoramine (6), oxylupanine (7), lehmannine (8), flavesine G (9) and 13β-hydroxymatrine (10), respectively. Compounds 4 and 7 indicated bioactivities against Spodoptera litura with LC50of 44.02 and 8.72 mg/mL. When the concentration was 1×10−4mol/L, the inhibition rates of compound 1 on HBsAg secretion were (33.87±3.20)%.Ochrocephalamine H (1) is a new quinolizidine dimeric alkaliod, while compounds 7—10 were obtained fromfor the first time. Compound 7 showed significant insecticidal activity against the third-instar larvae of. Compound 1 showed strong anti-HBV biological activity.

Bunge;;HBV; quinolizidine alkaloid; ochrocephalamine H; oxylupanine; lehmannine; flavesine G

R284.1

A

0253 - 2670(2023)04 - 1026 - 07

10.7501/j.issn.0253-2670.2023.04.002

2022-10-11

国家自然科学基金项目(32160110);国家自然科学基金项目(31660103)

王亭亭(1996—),女,硕士研究生,从事天然产物提取与分离。E-mail: 1719982992@qq.com

谭承建,男,博士,教授,从事天然药物化学研究。E-mail: tcj1229@163.com

[责任编辑 王文倩]

猜你喜欢
苦参碱二氯甲烷黄花
云小萱:助大同黄花飘香
三利黄花:三代人专注59年
超重力过程强化在废弃二氯甲烷回收精制中的应用*
核磁共振波谱法测定废水中二氯甲烷的含量
黄花梁啊黄花香
路边种黄花“一种三得”
苦参碱对乳腺癌Bcap-37细胞增殖和凋亡的影响
氧化苦参碱对SGC7901与ECV304的体外活性比较研究
氧化苦参碱对人肝癌HepG2细胞增殖及能量代谢的影响
维药苦豆子中苦参碱的提取