毛梗豨莶乙酸乙酯部位化学成分及生物活性研究

刘华 靳永亮 张纪越 朱伶俐 盛天露 刘峰

摘 要：毛梗豨莶草（Siegesbeckia glabresce）的乙酸乙酯萃取部位具有显著的抑制细胞坏死性凋亡（necroptosis）的活性。为明确毛梗豨莶草的活性成分，该研究采用正相硅胶柱色谱谱（二氯甲烷∶甲醇20∶1～0∶1）、反相ODS柱色谱（30%～100% 甲醇）、Sephadex LH-20柱色谱、重结晶等方法对毛梗豨莶草乙酸乙酯萃取部位进行了化学成分分离和纯化，并根据理化性质和波谱数据进行了结构鉴定。结果表明：从毛梗豨莶乙酸乙酯部位分离并鉴定了9个化合物，分别为3，7-二甲氧基槲皮素（1）、芹菜素（2）、奥卡宁（3）、okanin-4′-O-β-D-6″-trans-p-coumaroylglucoside（4）、1H-Indole-3-carbaldehyde（5）、对羟基苯甲醛（6）、3，5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛（7）、3，4-divanillyltetrahydrofuran（8）、buddlenol D（9）。除化合物1和化合物6外，其余7个化合物均为首次从豨莶属植物中分离得到。

关键词：毛梗豨莶草， 乙酸乙酯部位， 提取分离， 化学成分， 生物活性

中图分类号：Q946

文献标识码：A

文章编号：1000-3142（2020）12-1699-07

Abstract：The ethyl acetate extracts of Siegesbeckia glabrescens had significant physiological activity to inhibit necroptosis. In order to identify the active components and find the target compounds， the ethyl acetate extracts of S. glabresce were isolated and studied systemically in chemistry. The compounds were isolated and purified by chroma-tography on silica gel， ODS， and Sephadex LH-20 columns， and their structures were determined according to physicochemical properties and spectral analyses. Nine compounds were isolated from the ethyl acetate of S. glabresce and identified as 3，7-dimethoxyquencetin（1）， apigenin（2）， okanin（3）， okanin-4′-O-β-D-6″-trans-p-coumaroylglucoside（4）， 1H-indole-3-carbaldehyde（5）， p-hydroxybenzaldehyde （6）， 3，5-dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyd （7）， 3，4-divanillyltetrahydrofuran（8）， buddlenol D（9）. Compounds 2-5， 7-9 were isolated in this herbal plant for the first time.

Key words： Siegesbeckia glabresce， ethyl acetate extracts， extraction and separation， chemical components， bioactivity

中藥豨莶草为菊科豨莶属一年生草本植物豨莶（Siegesbeckia orientalis）、腺梗豨莶（S. pubescens）和毛梗豨莶（S. glabrescens）的干燥地上部分（中华人民共和国药典·一部，2015），性寒，味辛、苦，归肝、肾经，可利关节、通经络。目前，对豨莶草药理研究表明，豨莶草在抗炎（Hong et al.， 2014;Nguyen et al.， 2017;朱伶俐等，2018） 、抗风湿（傅旭春等，2013;Wu et al.， 2017）、抗肿瘤（Lu et al.， 2014;Lee et al.， 2014;Chang et al.， 2016）、抗菌（Kim et al.， 2016;陈少红等， 2017）、抗氧化（Park et al.， 2013;Zhang et al.， 2014）和心血管保护（Weber et al.， 2007;王发辉等， 2012）等方面效用良好，活性成分集中于二萜类（Yang et a.， 2016）、倍半萜类（Wu et al.， 2015;Lee et al.， 2016）、黄酮类（娄月芬等，2013）等化合物。

细胞坏死性凋亡 （necroptosis）是近年来新发现的一种具有程序性可调控的非半胱氨酸蛋白酶（caspase） 依赖的、通过死亡受体诱导的一种细胞死亡类型。主要由肿瘤坏死因子受体（ tumor necrosis factor， TNF-α） 家族以及Toll 样受体（Toll-like receptors，TLR）家族启动，通过两个蛋白激酶RIPK1（receptor interacting protein kinase 1）和RIPK3（receptor interacting protein kinase 3）传递死亡信号，募集并磷酸化MLKL （mixed lineage kinase domain-like protein） （吴晨露等，2016），执行细胞死亡，细胞发生坏死。细胞坏死性凋亡是许多疾病恶化的根源，可能在包括癌症、代谢疾病、神经退行性病症以及心肌梗死、中风、胰腺炎、肠炎和皮肤炎等疾病的发病机制中起到重要作用（Andreas & Green， 2014;Dongshi et al.， 2016）。

本课题组前期自建了江西100种中草药提取物组分库，并对样品进行筛选，发现毛梗豨莶草的95% 醇提物浸膏乙酸乙酯萃取部位和二氯甲烷部位具有很强的抑制necroptosis的活性。为明确毛梗豨莶草的活性成分，对活性部位通过硅胶柱色谱、ODS 柱色谱、凝胶柱色谱、HPLC 等方法进行了化学成分分离，从乙酸乙酯部位分离得到9个化合物，分别为3，7-二甲氧基槲皮素（1）、芹菜素（2）、奥卡宁（3）、okanin-4′-O-β-D-6″-trans-p-coumaroylglucoside（4）、1H-indole-3-carbaldehyde（5）、对羟基苯甲醛（6），3，5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛（7）、3，4-divanillyltetrahydrofuran（8）、buddlenol D（9）。除化合物1和化合物6外，其余7个化合物均为首次从豨莶属植物中分离得到。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器和试剂

1.1.1 材料 药材于2015年5月购于江西樟树，由江西中医药大学赖学文教授鉴定为菊科植物豨莶属毛梗豨莶（Siegesbeckia glabresce），凭证标本保存于江西中医药大学标本室，编号为ZY-20150525。

活性筛选用的细胞系为人直肠癌细胞系HT29，培养基为DMEM Medium加10%FBS和1%P/S。

1.1.2 仪器和试剂 仪器：2695 Alliance Separations Module型高效液相色谱仪和1525型制备高效液相色谱仪[LichrospherC18制备液相色谱柱（ 30 mm × 250 mm，10 μm）]（美国Waters 公司）;Inova-600 型超导核磁共振波谱仪（美国Varian公司）;WFH-203 （ZF-1）型三用紫外分析仪（上海精科实业有限公司）;AE100型电子分析天平（瑞士梅特勒-托利多公司）。试剂：LH-20羟丙基葡聚糖凝胶（ Sephadex LH-20，瑞典GE Healthcar公司）;柱色谱及薄层色谱用硅胶（200目，青岛海洋化工厂产品）;ODS柱色谱填料（50 μm，日本YMC公司）;提取分离用试剂均为分析纯，制备HPLC 用甲醇为色谱纯（西陇化工股份有限公司）;水为三蒸水。

Cell Titer-Glo细胞活性检测试剂盒购于Promega公司，肿瘤坏死因子TNF-α通过大肠杆菌表达系统表达并纯化得到;促凋亡化合物Smac mimetic 和Caspase 抑制剂z-VAD.fmk由北京生命科学研究所化学中心合成。

1.2 方法

1.2.1 提取与分离 取干燥毛梗豨莶全草25 kg，粉碎后用95%乙醇回流提取4次，每次3 h。合并提取液，减压回收溶剂得总浸膏1.2 kg。加蒸馏水混悬，依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取，得到五个萃取部位，分别取各组分浸膏20 mg用DMSO配制成20 mg·mL-1储存液，编号，于-20 ℃保存，备筛选用。

1.2.2 Cell Titer-Glo细胞活性检测方法 三磷酸腺苷（Adenosine Tri-Phosphate， ATP）是活性细胞新陈代谢的一个指标。CTG法是通过Cell Titer-GloTM活细胞检测试剂盒萤光素酶的荧光发光值反映出ATP含量的高低，直接反映细胞的数量及细胞状态，非常适合高通量筛选、细胞增殖和细胞毒性分析。

1.2.3 活性筛选 HT29（人直肠癌）细胞模型，首先经TSZ（终浓度分别为20 ng·mL-1TNF-α、100 nmol·mL-1 Smac和 20 nmol·mL-1 z-VAD诱导过夜后，产生necroptosis。然后，将配成20 mg·mL-1的样品加入到经TSZ处理诱导成细胞坏死的HT29细胞模型中，37 ℃恒温培养箱放置过夜。最后，用Cell Titer-Glo（Promega）试剂盒检测细胞ATP水平以确定细胞存活率。细胞存活率高的组分，说明对TSZ介导的细胞坏死有抑制作用。

2 结果与分析

2.1 活性部位筛选结果

将DMSO配成的5份储存液编号为A（总浸膏）、B（石油醚萃取部位）、C（乙酸乙酯萃取部位）、D（正丁醇萃取部位）和E（水部位）。筛选结果如图1所示。

由图1可知，经TSZ诱导的HT29细胞的存活率仅有9%，诱导成necroptosis的HT29细胞在加入B（石油醚萃取部位）、D（正丁醇萃取部位）和E（水部位）配成的样品后的存活率并未得到改善。但是，A（总浸膏）已将存活率提高到45%，C（乙酸乙酯萃取部位）的存活率高达77%，远高于未加样品的9%的存活率。这个结果说明毛梗豨薟对necroptosis有抑制作用，而乙酸乙酯萃取部位为其活性部位。

2.2 活性部位化学分离结果

取活性组分乙酸乙酯萃取部位浸膏（60 g），加水混悬后，与100 g的100～200目硅胶干法上柱，依次以石油醚∶乙酸乙酯15∶1～0∶1梯度洗脱。洗脱后的流份经TLC合并，得到Fr-a～Fr-j等10个组分。各组分分别以开放型ODS柱色谱法进行分离，得到的各流份经TLC合并相同组分。其中，Fr-b-2经制备型高压柱色谱进行分离，以30%甲醇等度洗脱，得到化合物3（10 mg）。Fr-d-2经制备型高压柱色谱以30%甲醇等度洗脱，得到化合物2（7 mg）。Fr-d-3、Fr-d-4先经Sephadex LH-20纯化后，再经制备型高压柱色谱分别以50%甲醇、40%甲醇等度洗脱，得到化合物4（7 mg）、化合物5（6 mg）和化合物8（15 mg）。Fr-e-3先经制备型高压柱色谱以50%甲醇等度洗脱，得到化合物1（5 mg）。Fr-f-5经制备型高压柱色谱以45%甲醇等度洗脱，得到化合物9（6 mg）。Fr-h-2、Fr-h-3先经Sephadex LH-20纯化后，再经制备型高压柱色谱分别以55%甲醇、50%甲醇等度洗脱，得到化合物6（8 mg）和7（5 mg）。

从乙酸乙酯部位分离得到的9个化合物，分别为4个黄酮类化合物，即3，7-二甲氧基槲皮素（1）、芹菜素（2）、奥卡宁（3）、okanin-4′-O-β-D-6″-trans-p-coumaroylglucoside（4）;1个生物碱类化合物，即1H-indole-3-carbaldehyde（5）;2个芳香化合物，即对羟基苯甲醛（6）和3，5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛（7）;2个木脂素类化合物，即3，4-divanillyltetrahydrofuran（8）和buddlenol D（9）。除化合物1和化合物6外，其余7个化合物均为首次从豨莶属植物中分离得到。

化合物1 黄色针晶（甲醇）。HR-ESI-MS m/z： 329.0740[M-H]-，分子式为C17H14O7。1H-NMR（CD3OD，600 MHz）δ：7.67（1H，d，J=2.1 Hz，H-2′），7.56（1H，dd，J=8.5 Hz，J=2.1 Hz，H-6′），6.91（1H，d，J=8.5 Hz，H-5′），6.59（1H，d，J=2.1 Hz，H-8），6.33（1H，d，J=2.1 Hz，H-6），3.89（3H，s，3-OCH3），3.80（3H，s，7-OCH3）。13C-NMR（CD3OD，150 MHz）δ：148.7（C-2，4′），138.3（C-3），178.7（C-4），156.9（C-5），97.5（C-6），165.9（C-7），91.7（C-8），161.5（C-9），105.3（C-10），121.4（C-1′），115.2（C-2′），145.1（C-3′），115.0（C-5′），121.0（C-6′），59.1（C-3-OCH3），55.1（C-7-OCH3）。以上数据与文献（Xiong et al.， 1997） 报道一致，故鉴定化合物为3， 7-二甲氧基槲皮素（3， 7-dimethoxyquercetin）。

化合物2 淡黄色针状结晶（甲醇）。HR-ESI-MS m/z：270.9702[M+H]+，分子式为C15H10O5。1H-NMR（DMSO-d6 ，600 MHz）δ：12.97（1H，s，5-OH），10.92（1H，s，7-OH），10.42（1H，s，4′-OH），7.93（2H，d，J=8.3 Hz，H-2′，H-6′），6.97（2H，d，J=8.4 Hz，H-3′，H-5′），6.79（1H，s，H-3），6.50（1H，d，J=2.1 Hz，H-6），6.20（1H，d，J=2.1 Hz，H-8）。13C-NMR（DMSO-d6，150 MHz）δ：164.6（C-2），103.3（C-3），182.2（C-4），157.7（C-5），99.3（C-6），164.2（C-7），94.4（C-8），161.9（C-9），104.1（C-10），121.6（C-1′），130.1（C-2′），116.4（C-3′），161.7（C-4′），116.4（C-5′），128.9（C-6′）。 以上数据与文献（李晓亮等，2007）报道一致，故鉴定化合物为芹菜素（apigenin）。

化合物3 红棕色粉末（甲醇）。HR-ESI-MS m/z：287.0556[M-H]-，分子式为C15H12O6。1H-NMR（DMSO-d6，600 MHz）δ：7.25（1H，d，J=1.8 Hz，H-2），7.18（1H，dd，J=8.4 Hz，J=1.8 Hz，H-5），6.80（1H，d，J= 8.4 Hz，H-6），7.63（1H， d，J=15.6 Hz，H-α），7.65（1H，d，J= 15.6 Hz，H-β），6.41（1H，d，J=9.0 Hz，H-5′），7.67（1H，d，J=9.0 Hz，H-6′）。13C-NMR（DMSO-d6，150 MHz）δ：126.3（C-1），115.9（C-2），145.6（C-3），148.9（C-4），115.8（C-5），122.3（C-6），122.3（C-α），144.6（C-β），192.0（C=O），113.4（C-1′），153.6（C-2′），132.4（C-3′），152.5（C-4′），107.7（C-5′），117.4（C-6′）。以上数据与文献（Kwon et al.， 2009）报道一致，故鉴定化合物为奥卡宁（okanin）。

化合物4 黄色粉末（甲醇），Molish反应阳性。1H-NMR（DMSO-d6，600 MHz）δ：7.27（1H，d，J=1.8 Hz，H-2），7.21（1H，dd，J=8.4 Hz，J=1.8 Hz，H-5），6.84（1H，d，J=8.4 Hz，H-6），7.65（1H，d，J=15.6 Hz，H-α），7.69（1H，d，J=15.6 Hz，H-β），6.75（1H，d，J=9.0 Hz，H-5′），7.75（1H，d，J=9.0 Hz，H-6′），δ：3.75～5.47為葡萄糖上质子信号，7.56（2H，d，J=9.0 Hz，H-2，H-6），6.73（2H，d，J=9.0 Hz，H-3，H-5），6.43（1H，d，J=16.2 Hz，H-8），7.55（1H，d，J=16.2 Hz，H-9）。13C-NMR（DMSO-d6 ，150 MHz）δ：126.1（C-1），116.2（C-2），145.6（C-3），149.1（C-4），115.5（C-5），122.2（C-6），117.4（C-α），145.4（C-β），192.6（C=O），115.7（C-1′），152.5（C-2′），134.4（C-3′），150.3（C-4′），106.3（C-5′），121.4（C-6′），100.5（C-1″），73.8（C-2″），75.7（C-3″），69.9（C-4″），73.1（C-5″），63.3（C-6″），125.0（C-1），130.4（C-2，C-6），115.7（C-3，C-5），159.9.（C-4），145.0（C-7），113.9（C-8），166.5（C-9）。以上数据与文献（Hoffmann & Hlzl， 1988）报道一致，故鉴定化合物为okanin-4′-O-β-D-6″-trans-p-coumaroylglucoside。

化合物5 白色针晶（甲醇）。HR-ESI-MS m/z：146.0602[M+H]+，分子式为C9H7NO。1H-NMR（CD3OD，600 MHz）δ：9.90（1H，s，3a-CHO），8.18（1H，dt，J=7.7 Hz，J=1.1 Hz，H-4），8.10（1H，s，H-2），7.27（1H，m，H-5），7.27（1H，m，H-6），7.49（1H，dt，J=8.1 Hz，J=1.0 Hz，H-7）。13C-NMR（CD3OD，150 MHz）δ：138.3（C-2），118.7（C-3），124.3（C-3′），122.2（C-4），121.0（C-5），123.6（C-6），111.7（C-7），137.5（C-7′），186.0（C-3a）。以上数据与文献（Yang & Ye， 2009）报道一致，故鉴定化合物为1H-indole-3-carbaldehyde。

化合物6 淡黄色粉末（甲醇）。HR-ESI-MS m/z：123.0441[M+H]+，分子式为C7H6O2。1H-NMR（CD3OD，600 MHz）δ：9.72（1H，s，-CHO），7.76（2H，d，J=8.7 Hz，H-3/5），6.87（2H，d，J=8.6 Hz，H-2/6）。13C-NMR（CD3OD，150 MHz）δ：127.6（C-1），132.2（C-2/6），116.3（C-3/5），166.5（C-4），191.2（-CHO）。以上数据与文献（方前波等，2010）报道一致，故鉴定化合物为对羟基苯甲醛（p-hydroxybenzaldehyde）。

化合物7 淡黄色固体（甲醇）。HR-ESI-MS m/z：183.0645[M+H]+，分子式为C9H10O4。1H-NMR（CD3OD，600 MHz）δ：9.74（1H，s，-CHO），7.21（2H，s，H-2/6），3.93（6H，s，-OCH3）。13C-NMR（CD3OD，150 MHz）δ：106.9（C-2/6），148.5（C-3/5），191.4（-CHO），55.4（-2*OCH3）。以上数据与文献（Chang et al.， 2013）报道一致，故鉴定化合物为3，5-二甲氧基-4-羟基苯甲醛（3，5-dimethoxy-4-hydroxybenzaldehyde）。

化合物8 无色针状晶体（甲醇）。HR-ESI-MS m/z：343.1545[M-H]-，分子式为C20H24O5。1H-NMR（CD3OD，600 MHz）δ：6.59（2H，d，J=2.0 Hz，H-3/3′），6.67（2H，d，J=7.9 Hz，H-6/6′），6.53（2H，dd，J=8.0 Hz，J=2.0 Hz，H-5/5′），3.87（2H，dd，J=8.6 Hz，J=6.6 Hz，H-9/9′a），3.78（6H，s，2/2′-OMe），3.50（2H，dd，J=8.6 Hz，J=6.6 Hz，H-9/9′b），2.51（4H，dd，J=7.2Hz，J=5.3 Hz，H-7/7′），2.18（2H，m，H-8/8′）。13C-NMR（CD3OD，150 MHz）δ：144.4（C-1/1′），147.5（C-2/2′），111.9（C-3/3′），131.9（C-4/4′），120.8（C-5/5′），114.6（C-6/6′），38.5（C-7/7′），46.3（C-8/8′），73.0（C-9/9′），54.9（2/2′-OMe）。以上數据与文献（Lai-King & Brown， 1998）报道一致，故鉴定化合物为3，4-divanillyltetrahydrofuran。

化合物9 淡黄色固体（甲醇）。HR-ESI-MS m/z：643.1002[M-H]-，分子式为C33H40O13。1H-NMR（CD3OD，600 MHz）δ：6.69（2H，s，H-2/6），6.66（2H，s，H-2″/6″），6.28（2H，s，H-2′/6′），4.99（1H，m，H-7″），4.77（1H，d，J=4.5 Hz，H-7），4.74（1H，d，J=4.5 Hz，H-7′），4.31（1H，m，H-9a），4.31（1H，m，H-9′a），4.31（1H，m，H-8″），3.93（1H，m，H-9′b），3.93（1H，m，H-9b），3.93（1H，m，H-9″a），3.93（1H，dd，J=12.0 Hz，J=3.5 Hz，H-9″b），3.87（6H，s，2*OMe），3.84（6H，s，2*OMe），3.83（6H，s，2*OMe），3.16（1H，m，H-8），3.16（1H，m，H-8′）。13C-NMR（CD3OD，150 MHz）δ：134.8（C-1），102.8（C-2/6），147.5（C-3/5），137.5（C-4），85.9（C-7），54.3（C-8），71.5（C-9），134.8（C-1′），103.1（C-2′/6′），153.1（C-3′/5′），131.7（C-4′），85.7（C-7′），54.0（C-8′），71.6（C-9′），131.6（C-1″），103.8（C-2″/6″），147.9（C-3″/5″），134.4（C-4″），72.9（C-7″），86.2（C-8″），60.4（C-9 ″），55.4（2*OMe），55.3（2*OMe），55.3（2*OMe）。以上数据与文献（钟金栋等，2013）报道一致，故鉴定化合物为buddlenol D。

3 讨论

豨莶草为我国传统中草药，临床应用广泛，多以复方有效治疗痛风、类风湿性关节炎、三叉神经痛、高血压、冠心病、黄疸型肝炎、中风及其后遗症等（沈震等，2013;石斌豪等，2015;王远征和李国庆，2016;刘流，2016;Liu et al.， 2016; 卢裕强等，2016;何威和曹亚丽，2016）。化学成分以黄酮类、二萜和倍半萜类化合物居多。本课题组前期研究发现，毛梗豨莶草具有很强的抑制细胞坏死性凋亡（necroptosis）的活性，并对其进行了化学成分分离，得到的9个化合物，除化合物1和化合物6外，其余 7个化合物均为首次从豨莶属植物中分离得到。

最新的研究表明，necroptosis在许多疾病的发病机制中起到重要作用，抑制necroptosis能减少这些疾病带来的损伤。因此，necroptosis代表了一类广泛疾病的治疗目标，寻找特异性抑制剂来调控necroptosis，在生物医学研究和创新药物研发领域都具有至关重要的意义，可以为治疗多种疾病提供新的思路，这已成为当今新药研究的热点。

本研究丰富了豨莶草的化学成分，为下一步发现豨莶草细胞坏死性凋亡抑制剂提供了化学依据，也为设计开发针对细胞坏死性凋亡相关疾病的临床药物奠定了一定的化学基础，同时对丰富的豨莶草野生资源的开发和利用起到一定的推动作用。

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（责任编辑 蒋巧媛）