香港瓜馥木生物碱类化合物的细胞毒活性
2020-04-10徐博伦陈佳倩罗德志李风琴刘会珍黄慧莲
徐博伦,陈佳倩,罗德志,詹 煌,金 晨,李风琴,刘会珍,刘 毅,黄慧莲
(江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室,江西 南昌 330004)
香港瓜馥木Fissistigma uonicum(Dunn)Merr.为番荔枝科瓜馥木属植物,是瑶医老班药之一。其根具有祛风活络、消肿止痛的功效,主要用于治疗风湿痹痛[1]。但在现已报道的文献中,对香港瓜馥木化学成分的研究较少,对该植物的药理作用研究比较模糊。长期以来,植物中的天然产物一直作为药物创新与发现的不竭源泉,含有多种不同类型结构新颖并具有良好生物活性的天然产物,这些天然产物是发现新的活性抗肿瘤药物的重要资源。因此本实验立足于药用植物资源的现代化开发和应用,应用各类提取分离方法,从香港瓜馥木中分离得到的化合物单体,进一步将1H NMR,13C NMR等核磁数据与波谱理论分析方法相结合进行解析,准确的鉴定活性物质的化学结构,并从中筛选具有抗肿瘤作用的化合物,从药理学角度进行构效关系比较,分析香港瓜馥木根茎部位的生物碱类成分在抗肿瘤方面的作用。
1 仪器与材料
LC3000高效液相色谱仪(北京创新通恒科技有限公司);Agilent 1260高效液相色谱仪(美国安捷伦科技公司);AV-400M核磁共振仪(德国Bruker公司)。Sephadex LH-20葡聚糖凝胶为瑞士Pharmacia公司生产。薄层色谱硅胶(化学纯,青岛海洋化工有限公司);柱色谱硅胶(100~200,200~300目,青岛海洋化工厂分厂);乙酸乙酯、石油醚(30 ℃~60 ℃)、乙醇、二氯甲烷、乙腈、甲醇等试剂均为分析纯(西陇化学科学股份有限公司)。
实验用香港瓜馥木于广东省通道县陇城镇恩科村地区采收,经江西中医药大学胡生福老师鉴定为瓜馥木属植物香港瓜馥木Fissistigma uonicum(Dunn)Merr.。凭证标本(标本号:20180103)现保存于江西中医药大学现代制剂教育部重点实验室。人肝癌细胞HepG-2、人胃癌细胞SGC-7901均购自中国科学院昆明细胞库。
2 提取与分离
取干燥香港瓜馥木茎10 kg,采用乙醇(95%)回流提取3次,每次提取2 h趁热将提取液滤出且合并,浓缩至无醇味,得到0.6 kg总浸膏。将所得总浸膏用适量的双蒸水充分溶解,依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、正丁醇反复萃取至无颜色,分别得到石油醚部位89 g、二氯甲烷部位114 g、乙酸乙酯部位130 g、正丁醇部位231 g。
将二氯甲烷部位用适量的甲醇溶解后,采用硅胶(200~300目数)色谱法进行粗分,依次用不同的二氯甲烷/甲醇(100:1→10:1)比例进行梯度洗脱,以每700 mL为1个流份收集合并,并采用薄层色谱法(TLC)检测,将具有相同斑点的流份进行合并,回收有机溶剂,得到9个流份(Fr.1-Fr.9),且主要成分在Fr.3,Fr.4,Fr.5,Fr.7。
Fr.3部位采用MCI色谱法(20%→100%甲醇)梯度洗脱进行分离,得到5个流份(Fr.3.1-Fr.3.5)。Fr.3.2采用硅胶柱层析(石油醚/乙酸乙酯体系100:1→10:1)进行梯度洗脱,得到5个流份(Fr.3.2.1-Fr.3.2.5)。Fr.3.2.2部位经过半制备液相(比例为:65%的甲醇/水)制备得到化合物5(3.2 mg),7(7.6 mg);Fr.3.4部位上Sephadex LH-20凝胶(二氯甲烷/甲醇体系1:1)反复纯化,得到4个流份(Fr.3.4.1-Fr.3.4.4),主要的两个Fr.3.4.2、Fr.3.4.3部位分别经过经ODS-C18柱(10%→100%甲醇)梯度洗脱纯化后,用半制备液相(比例为:61%的甲醇/水)制备得到化合物1(6.4 mg),9(4.6 mg),经过半制备液相(比例为:54%的甲醇/水)制备得到化合物3(4.3 mg),4(7.1 mg)。
Fr.4部位用硅胶色谱法(二氯甲烷/甲醇体系100:1→10:1)梯度洗脱进行分离,得到8个流份(Fr.4.1-Fr.4.8)。Fr.4.2部位上Sephadex LH-20凝胶柱(二氯甲烷/甲醇体系1:1)纯化后得到了主要成分,通过ODS-C18柱(10%→100%甲醇)进行分离,得到4个流份(Fr.4.2.1-Fr.4.2.4),分别用半制备液相(比例为:41%的乙腈/水)制备得到化合物8(9.2 mg),15(4.7 mg),16(9.7 mg)。Fr.4.5部位上Sephadex LH-20凝胶(二氯甲烷/甲醇体系1:1)纯化后得到了主要成分,通过ODS-C18柱(10%→100%甲醇)进行分离,得到3个流份(Fr.4.5.1-Fr.4.5.3),采用半制备液相(比例为:44%的乙腈/水)制备得到化合物2(3.9 mg),6(8.9 mg)。
Fr.5部位采用MCI柱(20%→100%甲醇)梯度洗脱进行分离,得到6个流份(Fr.5.1-Fr.5.6)。Fr.5.3部位上Sephadex LH-20凝胶柱(二氯甲烷/甲醇体系1:1)反复纯化后得到主要成分,再上ODS-C18柱(10%→100%甲醇)进行分离,得到4个流份(Fr.5.3.1-Fr.5.3.4),分别经过半制备液相(比例为:37%的乙腈/水)制备得到化合物10(5.2 mg),13(4.1 mg)。Fr.5.5部位上Sephadex LH-20凝胶柱(二氯甲烷/甲醇体系1:1)纯化后得到主要成分,用半制备液相(比例为:39%的乙腈/水)分别制备得到化合物12(4.7 mg),14(9.1 mg)。
Fr.7部位上MCI柱(20%→100%甲醇)梯度洗脱进行分离,得到5个流份(Fr.7.1-Fr.7.5)。Fr.7.2部位上Sephadex LH-20凝胶柱(二氯甲烷/甲醇体系1:1)分离纯化后得到主要成分,再通过ODS-C18柱(10%→100%甲醇)进行分离,得到4个流份(Fr.7.2.1-Fr.7.2.4),分别经过半制备液相(比例为:70%的甲醇/水)制备得到化合物11(7.3 mg)。Fr.7.3部位上Sephadex LH-20凝胶柱(二氯甲烷/甲醇体系1:1)纯化后得到主要成分,经半制备液相(比例为:68%的甲醇/水)制备得到化合物17(12.1 mg)。
3 结构鉴定
17个化合物的化学结构见图1。
化合物1:黄色粉末,分子式C16H8O3N。1H-NMR谱显示在低场有7个芳香质子,包括8.68(1H,d,J=8.0 Hz,H-11),8.39(1H,dd,J=8.0,1.5 Hz,H-8),7.94(1H,m,H-10),7.69(1H,m,H-9)在D环未被取代的4个氢,以及8.84(1H,d,J=5.1 Hz,H-5),8.07(1H,d,J=5.1 Hz,H-4)为氧化阿朴菲类生物碱的2个特征质子,δH7.60单峰归属为H-3。而δH6.53显示有两个氢是在去甲吗啡生物碱的C-1和C-2处取代的亚甲二氧基的特征信号。在13C-NMR谱显示有17个碳,包括1个羰基峰δc 181.2,一个连有氧原子的亚甲二氧基的碳信号δc 103.4,剩下15个双键碳信号,表明中存在阿扑吗啡骨架。其1H-NMR(DMSO,400 MHz)δ:8.84(1H,d,J=5.1 Hz,H-5),8.68(1H,d,J=8.0 Hz,H-11),8.39(1H,dd,J=8.0,1.2 Hz,H-8),8.07(1H,d,J=5.1 Hz,H-4),7.94(1H,m,H-10),7.69(1H,m,H-9),7.60(1H,s,H-3),6.53(2H,s,-OCH2O-);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:148.6(C-1),106.1(C-1a),122.7(C-1b),151.8(C-2),103.4(C-3),135.5(C-3a),124.7(C-4),144.5(C-5),144.5(C-6a),181.2(C-7),130.8(C-7a),127.9(C-8),128.6(C-9),134.2(C-10),127.1(C-11),132.6(C-11a),103.4(-OCH2O-)。以上数据与文献[2]报道基本一致,故鉴定化合物1为鹅掌楸碱。
化合物2:橙色粉末,分子式C19H13O5N。1H-NMR谱显示有5个芳香族质子,包括8.46(1H,d,J=8.9 Hz,H-11),7.62(1H,d,J=8.9 Hz,H-10)在D环未被取代的2个氢,以及8.77(1H,d,J=5.2 Hz,H-5),7.99(1H,d,J=5.2 Hz,H-4)为氧化阿朴菲类生物碱的2个特征质子,而δH7.50单峰则归属为H-3;在δH6.48显示有两个氢是在去甲吗啡生物碱的C-1和C-2处取代的亚甲二氧基的特征信号,还有δH3.94(3H,s,8-OCH3),3.86(3H,s,9-OCH3)两个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有19个碳,包括1个羰基峰δc 180.8,一个连有氧原子的亚甲二氧基的碳信号δc 103.0,两个甲氧基碳信号(δc 60.6,56.1)剩下15个双键碳信号。其1H-NMR(DMSO,400 MHz)δ:8.77(1H,d,J=5.2 Hz,H-5),8.46(1H,d,J=8.9 Hz,H-11),7.99(1H,d,J=5.2 Hz,H-4),7.62(1H,d,J=8.9 Hz,H-10),7.50(1H,s,H-3),6.48(2H,s,-OCH2O-),3.94(3H,s,8-OCH3),3.86(3H,s,9-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:153.3(C-1),106.9(C-1a),121.4(C-1b),151.8(C-2),102.2(C-3),126(C-3a),118.1(C-4),144.2(C-5),150(C-6a),180.8(C-7),135.1(C-7a),146.9(C-8),145.6(C-9),123.6(C-10),123.9(C-11),125.4(C-11a),103(-OCH2O-),60.6(8-OCH3),56.1(9-OCH3)。以上数据与文献[3]报道基本一致,故鉴定化合物2为氧代克列班宁。
化合物3:黄色粉末,分子式C19H15O5N。在1H-NMR谱可观察到有5个芳香族质子,包括其中8.94(1H,d,J=9.1 Hz,H-11),7.71(1H,d,J=2.8 Hz,H-8),7.29(1H,dd,J=9.1,2.8 Hz,H-10)为芳香化合物上的ABX系统,以及8.92(1H,d,J=5.2 Hz,H-5),8.26(1H,d,J=5.2 Hz,H-4)为氧化阿朴菲类生物碱的2个特征质子;还有4.11(3H,s,3-OCH3),4.06(3H,s,2-OCH3),4.02(3H,s,1-OCH3)3个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有19个碳,包括1个羰基峰δc 181.2,3个甲氧基碳信号(δc 61.9,61,3,60.7),剩下15个双键碳信号,结合以上信号表明存在阿扑吗啡骨架。其1H-NMR(DMSO,400 MHz)δ:8.94(1H,d,J=9.1 Hz,H-11),8.92(1H,d,J=5.2 Hz,H-5),8.26(1H,d,J=5.2 Hz,H-4),7.71(1H,d,J=2.8 Hz,H-8),7.29(1H,dd,J=9.1,2.8 Hz,H-10),4.11(3H,s,3-OCH3),4.06(3H,s,2-OCH3),4.02(3H,s,1-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:154.7(C-1),115.1(C-1a),121.4(C-1b),147.4(C-2),146.9(C-3),130.4(C-3a),119.1(C-4),144.2(C-5),144.8(C-6a),181.2(C-7),132.7(C-7a),112.9(C-8),157.4(C-9),122.5(C-10),129.7(C-11),125.5(C-11a),60.7(1-OCH3),61.9(2-OCH3),61.3(3-OCH3)。以上数据与文献[4]报道基本一致,故鉴定化合物3为subsessilina。
化合物4:红色粉末,分子式C19H15O5N。在1H-NMR谱可观察到有5个芳香族质子,包括8.71(1H,s,H-11),7.74(1H,s,H-8),7.62(1H,s,H-3)3个芳香环上的单峰氢信号,8.83(1H,d,J=5.2 Hz,H-5),8.05(1H,d,J=5.2 Hz,H-4)为氧化阿朴菲类生物碱的2个特征质子;还有4.06(3H,s,10-OCH3),4.01(3H,s,2-OCH3),3.99(3H,s,1-OCH3)3个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有19个碳,包括1个羰基峰δc 180.2,3个甲氧基碳信号(δc 60.2,56,3,55.5),剩下15个双键碳信号,结合以上信号表明存在阿扑吗啡骨架。分析其1H和13C数据,表明该化合物与化合物3仅有一个甲氧基的取代位置不同,其余信号数据相似。其1H-NMR(DMSO,400 MHz)δ:8.83(1H,d,J=5.2 Hz,H-5),8.71(1H,s,H-11),8.05(1H,d,J=5.2 Hz,H-4),7.74(1H,s,H-8),7.62(1H,s,H-3),4.06(3H,s,10-OCH3),4.01(3H,s,2-OCH3),3.99(3H,s,1-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:150.5(C-1),118.7(C-1a),120.9(C-1b),156.4(C-2),106.8(C-3),135.1(C-3a),123.8(C-4),144.4(C-5),144.8(C-6a),180.2(C-7),126.4(C-7a),113.3(C-8),147.4(C-9),152.8(C-10),110.5(C-11),127.1(C-11a),55.5(1-OCH3),60.2(2-OCH3),56.3(10-OCH3)。以上数据与文献[5]报道基本一致,故鉴定化合物4为芒籽香碱。
化合物5:黄色粉末,分子式C17H11O3N。在1H-NMR谱可观察到有7个芳香族质子,包括9.17(1H,d,J=8.2 Hz,H-11),8.38(1H,d,J=8.2 Hz,H-8),7.90(1H,ddd,J=1.0,8.2 Hz,H-9),7.67(1H,dd,J=1.0,8.2 Hz,H-10)4个在D环未被取代的芳香质子,以及8.79(1H,d,J=5.2 Hz,H-5),8.03(1H,d,J=5.2 Hz,H-4)为氧化阿朴菲类生物碱的2个特征质子,δH7.47归属为H-3单峰氢信号;还有δH4.02(3H,s,2-OCH3)1个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有17个碳,包括1个羰基峰δc 181.5,1个甲氧基碳信号δc 60.1,剩下15个双键碳信号。其1H-NMR(DMSO,400 MHz)δ:9.17(1H,d,J=8.2 Hz,H-11),8.79(1H,d,J=5.2 Hz,H-5),8.38(1H,d,J=8.2 Hz,H-8),8.03(1H,d,J=5.2 Hz,H-4),7.90(1H,ddd,J=1.0,8.2 Hz,H-9),7.67(1H,dd,J=1.0,8.2 Hz,H-10),7.47(1H,s,H-3),4.02(3H,s,2-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:144.2(C-1),110.6(C-1a),118.4(C-1b),155.1(C-2),110.6(C-3),131.5(C-3a),121.0(C-4),144.5(C-5),157.8(C-6a),181.5(C-7),128.7(C-7a),127.8(C-8),113.0(C-9),134.1(C-10),128.2(C-11),135.4(C-11a),60.1(2-OCH3)。以上数据与文献[6]报道基本一致,故鉴定化合物5为7-oxodehydrocaaverine。
化合物6:黄色粉末,分子式C17H11O3N。在1H-NMR谱可观察到有6个芳香族质子,包括9.08(1H,d,J=8.0 Hz,H-11),8.35(1H,d,J=7.5 Hz,H-8),7.87(1H,m,H-10),7.63(1H,d,J=7.5 Hz,H-9)4个在D环未被取代的芳香质子,以及8.94(1H,d,J=4.9 Hz,H-5),8.27(1H,d,J=4.9 Hz,H-4)为氧化阿朴菲类生物碱的2个特征质子;还有δH4.14(3H,s,1-OCH3),4.06(3H,s,2-OCH3),4.05(3H,s,3-OCH3)3个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有19个碳,包括1个羰基峰δc 181.3,3个甲氧基碳信号(δc 61.9,61,4,61.0),剩下15个双键碳信号,分析其1H和13C数据,表明该化合物与化合物3仅在8号位少一个羟基,其余信号相似。其1H-NMR(DMSO,600 MHz)δ:9.08(1H,d,J=8.0 Hz,H-11),8.94(1H,d,J=4.9 Hz,H-5),8.35(1H,d,J=7.5 Hz,H-8),8.27(1H,d,J=4.9 Hz,H-4),7.87(1H,m,H-10),7.63(1H,d,J=7.5 Hz,H-9),4.14(3H,s,1-OCH3),4.06(3H,s,2-OCH3),4.05(3H,s,3-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:148.2(C-1),114.4(C-1a),122.1(C-1b),147.2(C-2),156.4(C-3),130.4(C-3a),119.2(C-4),144.4(C-5),144.7(C-6a),181.(C-7),131(C-7a),128(C-8),128.4(C-9),134(C-10),127.6(C-11),134.7(C-11a),61(1-OCH3),61.9(2-OCH3),61.4(3-OCH3)。以上数据与文献[7]报道基本一致,故鉴定化合物6为O-methylmoscatoline。
化合物7:黄色油状物,分子式C18H13O3N。在1H-NMR谱可观察到有7个芳香族质子,包括9.14(1H,d,J=8.3 Hz,H-11),8.37(1H,d,J=7.8 Hz,H-8),7.89(1H,m,H-10),7.67(1H,d,J=7.8 Hz,H-9)4个在D环未被取代的芳香质子,以及8.86(1H,d,J=5.1 Hz,H-5),8.09(1H,d,J=5.2 Hz,H-4)为氧化阿朴菲类生物碱的2个特征质子,和δH7.70归属为H-3的单峰氢信号;还有δH4.07(3H,s,1-OCH3),3.99(3H,s,2-OCH3)2个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有18个碳,包括1个羰基峰δc 181.5,两个甲氧基碳信号(δc 60,5,56.5),剩下15个双键碳信号。分析其1H和13C数据,表明该化合物与化合物6仅在3号位少一个甲氧基,其余信号相似,结合以上信号表明存在阿扑吗啡骨架。其1H-NMR(DMSO,600 MHz)δ:9.14(1H,d,J=8.3 Hz,H-11),8.86(1H,d,J=5.1 Hz,H-5),8.37(1H,dd,J=7.8 Hz,1.2 Hz,H-8),8.09(1H,d,J=5.2 Hz,H-4),7.89(1H,m,H-10),7.70(1H,s,H-3),7.67(1H,dd,J=7.8 Hz,1.2 Hz,H-9),4.07(3H,s,1-OCH3),3.99(3H,s,2-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:144.7(C-1),118.2(C-1a),121.5(C-1b),152(C-2),107.9(C-3),135.2(C-3a),124.2(C-4),144.5(C-5),156.4(C-6a),181.5(C-7),131.7(C-7a),128(C-8),128.3(C-9),134.6(C-10),128.9(C-11),133.9(C-11a),60.5(1-OCH3),56.5(2-OCH3)。以上数据与文献[8]报道基本一致,故鉴定化合物7为观音莲明碱。
化合物8:黄色粉末,分子式C17H11O4N。在1H-NMR谱可观察到有7个芳香族质子,包括9.14(1H,d,J=8.3 Hz,H-11),8.37(1H,d,J=7.8 Hz,H-8),7.89(1H,m,H-10),7.67(1H,d,J=7.8 Hz,H-9)4个在D环未被取代的芳香质子,以及8.86(1H,d,J=5.1 Hz,H-5),8.09(1H,d,J=5.2 Hz,H-4)为氧化阿朴菲类生物碱的2个特征质子,和δH7.70归属为H-3的单峰氢信号;还有δH4.07(3H,s,1-OCH3),3.99(3H,s,2-OCH3)2个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有18个碳,包括1个羰基峰δc 181.5,两个甲氧基碳信号(δc 60,5,56.5),剩下15个双键碳信号。分析其1H和13C数据,表明该化合物与化合物6仅在3号位少一个甲氧基,其余信号相似,结合以上信号表明存在阿扑吗啡骨架。其1H-NMR(DMSO,400 MHz)δ:12.0(1H,brs,NH),9.47(1H,d,J=9.6 Hz,H-11),8.09(1H,s,H-3),7.94(1H,d,J=9.6 Hz,H-8),7.67(2H,m,H-9,10),7.49(1H,s,H-7),4.05(3H,s,1-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:151.1(C-1),117.2(C-1a),124(C-1b),152.8(C-2),111.9(C-3),124.8(C-3a),177(C-4),155.6(C-5),130.4(C-6a),117(C-7),124.8(C-7a),128.4(C-8),127.8(C-9),127.2(C-10),126.6(C-11),126.1(C-11a),59.6(1-OCH3)。以上数据与文献[9]报道基本一致,故鉴定化合物8为4,5-dioxodehydroa-similobing。
化合物9:黄色粉末,分子式C18H13O4N。在1H-NMR谱显示有一个宽单峰12.09(1H,brs,-NH)信号,还有6个芳香族质子,包括9.46(1H,m,H-11),7.95(1H,m,H-8),7.69(2H,m,H-9,10)4个在D环未被取代的芳香质子,以及8.17(1H,s,H-3),7.53(1H,s,H-7)分别为H-3、H-7的单峰氢信号;还有δH4.11(3H,s,1-OCH3),4.06(3H,s,2-OCH3)2个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有18个碳,包括2个羰基峰(δc 176.9、155.5),两个甲氧基碳信号(δc 60.1,56.5),剩下14个双键碳信号。分析其1H和13C数据,表明该化合物与化合物8仅在2号位的取代基有区别,其余信号较为相似。其1H-NMR(DMSO,400 MHz)δ:12.09(1H,brs,-NH),9.46(1H,d,J=9.6 Hz,H-11),8.17(1H,s,H-3),7.95(1H,d,J=9.6 Hz,H-8),7.69(2H,m,H-9,10),7.53(1H,s,H-7),4.11(3H,s,1-OCH3),4.06(3H,s,2-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:152.7(C-1),126(C-1a),118.2(C-1b),155.5(C-2),112.6(C-3),127.2(C-3a),176.9(C-4),153.8(C-5),132.4(C-6a),112.7(C-7),128(C-7a),130.2(C-8),126.9(C-9),124.7(C-10),128.5(C-11),123.6(C-11a),60.1(1-OCH3),56.5(2-OCH3)。以上数据与文献[10]报道基本一致,故鉴定化合物9为降赛法拉二酮B。
化合物10:黄色粉末,分子式C16H11O4N。在1H-NMR谱显示有5个芳香族质子,包括8.64(1H,s,H-5),7.72(1H,d,J=8.6 Hz,H-8),7.11(1H,d,J=8.6 Hz,H-7)3个在D环未被取代的芳香质子,以及δH7.66(1H,s,H-2),7.04(1H,s,H-9)分别为H-2、H-9的单峰氢信号;还显示有δH4.08(3H,s,4-OCH3)1个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有16个碳,包括1个羰基峰δc 168.2,一个甲氧基碳信号δc 59.4,剩下14个双键碳信号,结合以上信号表明为马兜铃内酰胺骨架。其1H-NMR(DMSO,400 MHz)δ:8.64(1H,d,J=2 Hz,H-5),7.72(1H,d,J=8.6 Hz,H-8),7.66(1H,s,H-2),7.11(1H,dd,J=8.6 Hz,2 Hz,H-7),7.04(1H,s,H-9),4.08(3H,s,4-OCH3);13C-NMR(DeOD,100 MHz)δ:121.8(C-1),113.2(C-2),151.6(C-3),148.8(C-4),120(C-4a),127.3(C-4b),122.6(C-4c),111.7(C-5),155.1(C-6),116.9(C-7),129.9(C-8),127.6(C-8a),104.1(C-9),132.5(C-9a),168.2(C-11),59.4(4-OCH3)。以上数据与文献[11]报道基本一致,故鉴定化合物10为aristololactam AIIIa。
化合物11:淡黄色油状物,分子式C17H13O4N。在1H-NMR谱显示有一个宽单峰10.90(1H,s,-NH)信号,还显示有5个芳香族质子,包括9.08(1H,d,J=7.2 Hz,H-5),7.94(1H,d,J=7.2 Hz,H-8),7.55(2H,m,H-6,7)4个在D环未被取代的芳香质子,还有一个7.16(1H,s,H-9)单峰氢信号;还显示有δH4.35(3H,s,2-OCH3),4.02(3H,s,4-OCH3)2个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有17个碳,包括1个羰基峰δc 166.7,两个甲氧基碳信号(δc 62.4,59,6),剩下14个双键碳信号,结合以上信号表明为马兜铃内酰胺骨架。分析其1H和13C数据,表明该化合物与化合物10仅在2号位及7号位的两个取代基有所不同,其余信号相似。其1H-NMR(DMSO,600 MHz)δ:10.90(1H,s,-NH),9.54(1H,s,-OH),9.08(1H,d,J=7.2 Hz,H-5),7.94(1H,d,J=7.2 Hz,H-8),7.55(2H,m,H-6,7),7.16(1H,s,H-9),4.35(3H,s,2-OCH3),4.02(3H,s,4-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:109.3(C-1),148.5(C-2),143.9(C-3),149.6(C-4),133.6(C-4a),115.8(C-4b),121.4(C-4c),126.4(C-5),125.7(C-6),126(C-7),128.8(C-8),125.1(C-8a),103.9(C-9),134.7(C-9a),166.7(C-11),62.4(2-OCH3),59.6(4-OCH3)。以上数据与文献[12]报道基本一致,故鉴定化合物11为goniokpedaline。
化合物12:浅黄色粉末,分子式C18H19O4N。在1H-NMR谱显示有7个芳香族质子信号,全部为苯环上δH7.09(1H,d,J=1.9 Hz,H-2′),7.08(1H,dd,J=8.1,1.9 Hz,H-6′),6.84(1H,d,J=8.2 Hz,H-5′),6.70(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.67(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5)7个未被取代的质子;另外显示有δH7.43(1H,d,J=15.6 Hz,H-7′),6.67(1H,d,J=15.6 Hz,H-8′)2个双键氢信号;一个甲氧基3.85(3H,s,3′-OCH3),并且在δH3.79(2H,q,J=7.6 Hz,H-8),2.99(2H,t,J=7.4 Hz,H-7)有4个脂肪链氢信号,还有δH8.36(1H,s,4-OH),8.11(1H,s,4′-OH)2个羟基信号。在13C-NMR谱显示有18个碳,包括1个酰胺的羰基峰δc 166.7,1个甲氧基碳信号δc 55.7,以及2个脂肪链的碳信号(δc 35.7,41.9),剩余2个苯环上的碳信号。其1H-NMR(C5D5N,400 MHz)δ:8.36(1H,s,4-OH),8.11(1H,s,4′-OH),7.43(1H,d,J=15.6 Hz,H-7′),7.24(1H,m,-NH),7.09(1H,d,J=1.9 Hz,H-2′),7.08(1H,dd,J=8.1,1.9 Hz,H-6′),6.84(1H,d,J=8.2 Hz,H-5′),6.70(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.67(1H,d,J=15.6 Hz,H-8′),6.67(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5),3.85(3H,s,3′-OCH3),3.79(2H,q,J=7.6 Hz,H-8),2.99(2H,t,J=7.4 Hz,H-7);13C-NMR(C5D5N,100 MHz)δ:130.5(C-1),130.4(C-2),116.3(C-3),157.5(C-4),116.3(C-5),130.4(C-6),35.7(C-7),41.9(C-8),127.4(C-1′),111.2(C-2′),148.8(C-3′),149.3(C-4′),116.8(C-5′),122.5(C-6′),140.3(C-7′),119.8(C-8′),166.7(C-9′),55.7(3′-OCH3)。以上数据与文献[13]报道基本一致,故鉴定化合物12为穆坪马兜铃酰胺。
化合物13:浅黄色粉末,分子式C18H19O4N。在1H-NMR谱显示有7个芳香族质子信号,全部为δH7.09(1H,d,J=1.9 Hz,H-2′),7.08(1H,dd,J=8.1,1.9 Hz,H-6′),6.84(1H,d,J=8.2 Hz,H-5′),6.70(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.67(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5)2个,苯环上未被取代的质子;另外有δH7.41(1H,d,J=15.6 Hz,H-7′),6.18(1H,d,J=15.6 Hz,H-8′)2个双键氢信号,一个甲氧基δH3.85(3H,s,3′-OCH3);并且在δH3.75(2H,q,J=7.6 Hz,H-8),2.93(2H,t,J=7.4 Hz,H-7)有4个脂肪链氢信号,还有2个8.36(1H,s,4-OH),8.07(1H,s,4′-OH)羟基信号。在13C-NMR谱显示有18个碳,包括1个酰胺的羰基峰δc 167.6,一个甲氧基碳信号δc 55.9,一组双键碳信号,以及2个脂肪链的碳信号(δc 35.5,41.9),剩余12个芳香碳信号。分析其1H和13C数据,表明该化合物与化合物12只因在双键上的碳为两种不同的构型,导致这两个碳的化学位移有所区别。其1H-NMR(C5D5N,400 MHz)δ:8.36(1H,s,4-OH),8.07(1H,s,4′-OH),7.41(1H,d,J=15.6 Hz,H-7′),7.20(1H,m,-NH),7.09(1H,d,J=1.9 Hz,H-2′),7.08(1H,dd,J=8.1,1.9 Hz,H-6′),6.84(1H,d,J=8.2 Hz,H-5′),6.70(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),6.18(1H,d,J=15.6 Hz,H-8′),6.67(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5),3.84(3H,s,3’-OCH3),3.75(2H,q,J=7.6 Hz,H-8),2.93(2H,t,J=7.4 Hz,H-7);13C-NMR(C5D5N,100 MHz)δ:130.5(C-1),130.4(C-2),116.3(C-3),157.5(C-4),116.3(C-5),130.4(C-6),35.5(C-7),41.9(C-8),127.9(C-1′),114.8(C-2′),148.2(C-3′),149.3(C-4′),116.1(C-5′),125.6(C-6′),137.8(C-7′),122(C-8′),167.6(C-9′),55.9(3′-OCH3)。以上数据与文献[13]报道基本一致,故鉴定化合物13为顺式阿魏酸酰对羟基苯乙胺。
化合物14:白色粉末,分子式C17H17O3N。在1H-NMR谱显示有4组对称芳香族质子,分别为δH7.31(2H,d,J=14.1,6.6 Hz,H-2,6),7.00(2H,d,J=8.3 Hz,H-2′,6′),6.71(2H,d,J=8.3 Hz,H-3′,5′),6.68(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5);另外有δH7.29(1H,d,J=15.7 Hz,H-7′),6.34(1H,d,J=15.7 Hz,H-8′)2个双键氢信号,并且在δH3.32(2H,q,J=7.6 Hz,H-8),2.64(2H,t,J=7.4 Hz,H-7)有4个脂肪链氢信号。在13C-NMR谱显示有17个碳,包括1个酰胺的羰基峰δc 165.7,2个双键碳信号,以及2个脂肪链的碳信号(δc 34.6,40.1),剩余6组对称的芳香碳信号。分析其1H和13C数据,表明该化合物与化合物12仅在3′位置上没有取代基,其余信号相似。其1H-NMR(DMSO,600 MHz)δ:8.00(1H,t,J=5.5 Hz,-NH),7.31(2H,d,J=8.4 Hz,H-2,6),7.29(1H,d,J=15.7 Hz,H-7′),7.00(2H,d,J=8.3 Hz,H-2′,6′),6.71(2H,d,J=8.3 Hz,H-3′,5′),6.68(2H,d,J=8.4 Hz,H-3,5),6.34(1H,d,J=15.7 Hz,H-8′),2.64(1H,t,J=7.2 Hz,H-7),3.32(2H,dd,J=14.1,6.6 Hz,H-8);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:129.4(C-1),129.3(C-2),115.2(C-3)161.8(C-4),115.2(C-5),129.3(C-6),34.6(C-7),40.1(C-8),124(C-1′),129.5(C-2′),116.4(C-3′),155.9(C-4′),116.4(C-5′),129.5(C-6′),139.1(C-7′),117.3(C-8′),165.7(C-9′)。以上数据与文献[14]报道基本一致,故鉴定化合物14为对羟基桂皮酰酪胺。
化合物15:黄色晶体(吡啶),分子式C18H19O4N。在1H-NMR谱显示有有7个芳香族质子,分别为7.21(1H,d,J=0.5 Hz,H-1),7.16(1H,dd,J=8.4,0.5 Hz,H-3),7.10(1H,d,J=8.4 Hz,H-4)A环上的3个ABX系统的质子信号,以及7.17(1H,d,J=8.0 Hz,H-13),7,06(1H,d,J=8.0 Hz,H-9),6.88(1H,d,J=8.0 Hz,H-10),6.88(1H,d,J=8.0 Hz,H-12)B环上的2组对称的质子信号;另外还显示有7.24(1H,d,J=12.9 Hz,H-15),6.71(1H,d,J=12.9 Hz,H-16)1组顺式的双键信号,并且在δH3.88(2H,q,J=7.2 Hz,H-6),2.99(2H,q,J=7.2 Hz,H-5)分别为H-6、H-5的4个脂肪链氢信号,在δH3.66(3H,s,OCH3)有1个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有18个碳,包括1个酰胺的羰基峰δc 166.8,12个芳香碳信号,1组顺式的双键碳信号δc 116.4(C-9),130.5(C-10),以及2个脂肪链的碳信号(δc 35.7,42.0)。其1H-NMR(C5D5N,400 MHz)δ:7.24(1H,d,J=12.9 Hz,H-15),7.21(1H,d,J=0.5 Hz,H-1),7.17(1H,d,J=8.0 Hz,H-13),7.16(1H,dd,J=8.4,0.5 Hz,H-3),7.10(1H,d,J=8.4 Hz,H-4),7.06(1H,d,J=8.0 Hz,H-9),6.88(1H,d,J=8.0 Hz,H-10),6.88(1H,d,J=8.0 Hz,H-12),6.71(1H,d,J=12.9 Hz,H-16),3.88(2H,q,J=7.2 Hz,H-6),3.66(3H,s,OCH3),2.99(2H,q,J=7.2 Hz,H-5);13C-NMR(C5D5N,100 MHz)δ:119.8(C-1),157.5(C-2),121.9(C-3),116.4(C-4),130.5(C-4a),35.7(C-5),42.0(C-6),166.8(C-8),116.4(C-9),130.5(C-10),148.9(C-11),130.4(C-12),116.8(C-13),148.2(C-14),140.4(C-15),111.3(C-16),127.5(C-16a),55.7(OCH3)。以上数据与文献[15]报道基本一致,故鉴定化合物15为Gusanlung C。
化合物16:黄色粉末,分子式C19H18O6。在1H-NMR谱可观察到有5个芳香族质子,全部为C环δH8.05(2H,m,H-2′,6′),7.61(3H,m,H-3′,4′,5′)5个未被取代的芳香质子;还可观察到有δH6.86(1H,s,H-3)归属A环上的位移一个质子;另外还有4.03(3H,s,7-OCH3),3.97(3H,s,8-OCH3),3.84(3H,s,6-OCH3),3.78(3H,s,5-OCH3)4个甲氧基信号。在13C-NMR谱显示有19个碳,包括1个羰基峰δc 166.7,4个甲氧基碳信号(δc 61.9,61.9,61.6,61.5),12个芳香碳信号,有2个双键碳信号δc 160.3(C-2),107.6(C-3)。其1H-NMR(DMSO,600 MHz)δ:8.05(2H,m,H-2′,6′),7.61(3H,m,H-3′,4′,5′),6.86(1H,s,H-3),4.03(3H,s,7-OCH3),3.97(3H,s,8-OCH3),3.84(3H,s,6-OCH3),3.78(3H,s,5-OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:160.3(C-2),107.6(C-3)176(C-4),147.3(C-5),143.7(C-6),151.2(C-7),137.8(C-8),147.6(C-9),114.4(C-10),131.7(C-1′),126(C-2′),129.3(C-3′),131(C-4′),129.3(C-5′),126(C-6′),61.9、61.9、61.6、61.5(5,6,7,8-OCH3)。以上数据与文献[16]报道基本一致,故鉴定化合物16为5,6,7,8-tetramethoxyflavone。
化合物17:白色粉末,分子式C22H26O8。在1H-NMR谱可观察到有2组对称的芳香族质子δH6.63(4H,s,H-2′,2″,6′,6″),有1组对称的羟基质子δH8.31(2H,s,4,4′-OH),有3组对称的脂肪链氢信号δH4.64(2H,s,H-2,6),4.18(2H,s,H-4),3.45(2H,s,H-8),3.08(2H,s,H-1,5),有4个甲氧基信号δH3.76(12H,s,4×OCH3)在13C-NMR谱显示有22个碳,包括4个甲氧基碳信号56.08(2×OCH3),53.81(2×OCH3)和12个芳香碳信号。其1H-NMR(DMSO,600 MHz)δ:8.31(2H,s,4,4′-OH),6.63(4H,s,H-2′,2″,6′,6″),4.64(2H,s,H-2,6),4.18(2H,s,H-4),3.45(2H,s,H-8),3.08(2H,s,H-1,5),3.76(12H,s,4×OCH3);13C-NMR(DMSO,100 MHz)δ:53.8(C-1),85.5(C-2),71.2(C-4),53.8(C-5),85.5(C-6),71.2(C-8),131.6(C-1′),103.7(C-2′),148.0(C-3′),134.9(C-4′),148.0(C-5′),103.7(C-6′),131.6(C-1″),103.7(C-2″),148.0(C-3″),134.9(C-4″),148.0(C-5″),103.7(C-6″),56.08(2×OCH3),53.81(2×OCH3)。以上数据与文献[17]报道基本一致,故鉴定化合物17为(+)-丁香脂素。
表1 从香港瓜馥木分离鉴定所得化合物
4 细胞毒活性研究
将HepG-2、SGC-7901细胞株在37 ℃,5% CO2的条件下培养。收集呈对数期细胞铺板,调整细胞悬液浓度至1×104个·mL-1,在96孔培养板中每孔加入100 μL细胞悬液。待细胞贴壁生长24 h后,加入待测样品和对照组(阳性对照浓度为20 μg·mL-1的顺铂,待测样品精密称定后配制成约10 mmol·L-1的母液),与细胞共同孵育72 h后,加入终浓度为5 mg·mL-1的MTT溶液,继续培养4 h。吸弃上清,每孔再加入150 μL二甲基亚砜,在摇床上低速振荡10 min。在多功能酶标分析仪492 nm处测量各孔的吸光值(A),计算各化合物的细胞抑制率和IC50值。
细胞抑制率=(A对照-A样品)/(A对照-A空白)×100%
化合物1~15的IC50值见表2。结果显示,在15个生物碱单体化合物中,化合物2,6,10,14对HepG-2显现了很好的细胞毒活性,化合物6,7,10对SGC-7901有明显的细胞毒活性。
表2 化合物1~15的细胞毒活性测试结果(IC50)
5 结论
瓜馥木属植物中富含生物碱类化合物,在抗痛风、抗真菌、抗肿瘤、抗菌等方面有很好的药理活性。文献调研显示,目前对香港瓜馥木的化学研究报道较少,有必要对其进行深入研究。本文分离鉴定了17个化合物,其中15个生物碱类成分(化合物4,11,14是从瓜馥木属中首次分离得到),并对生物碱类成分做了HepG-2(人肝癌细胞株)、SGC-7901(人胃癌细胞株)的细胞毒试验。实验结果表明,生物碱氧代克列班宁、O-methylmoscatoline、aristololactam BIIIa、对羟基桂皮酰酪胺对HepG-2显现了很好的细胞毒活性,化合物O-methylmoscatoline、观音莲明碱、aristololactam AIIIa对SGC-7901有明显的细胞毒活性。通过分析同类化合物的构效关系,针对显著活性的化合物,课题组后续将开展更为详尽的药效学追踪试验。本文的研究结果有利于揭示生物碱类成分的化学结构和药理活性,为促进开发和利用瓜馥木属植物资源提供依据。