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薜荔叶化学成分及其活性研究

2024-01-10赖宣丞韩长日2

关键词:薜荔易溶柱层析

蔡 月, 赖宣丞, 石 慧, 王 越, 韩长日2,*

(1.海南省疾病预防控制中心,海南 海口 570203;2.海南科技职业大学 海南省药食同源重点实验室,海南 海口 571126;3.海南师范大学 化学与化工学院,热带药用资源化学教育部重点实验室,海南 海口 571127)

薜荔(Ficus pumilaL.)属桑科榕属,为攀援或匍匐灌木植物,又名木莲、凉粉树、爬墙虎等,在我国主要分布在湖南、四川、海南和台湾等省[1]。薜荔是一种药食两用的植物,瘦果可作凉粉,是中国南方民间传统的消暑佳品;根、茎和叶均可药用,在我国民间有着清热解毒、舒筋活络、通利乳汁的功效,叶可用于祛风化湿,治腰腿痛、乳痛等疾病[2-3]。毛彩霓等[4]发现薜荔茎叶的水提取物和乙醇提取物对急性、早期炎症具有很好的抗炎作用。唐煌等[5]发现小叶薜荔茎叶的醇提物具有较强的抗氧化能力,其粗提物的DPPH和羟基自由基清除能力均超过标准对照品BHT。本课题组前期从薜荔茎中分离得到系列紫罗兰酮类衍生物,其中包括一个新的紫罗兰酮,抗菌活性筛选结果表明,部分紫罗兰酮类化合物对大肠杆菌表现出较强的抑制活性,其MIC值均为1.25 µg/mL[6];此外,本课题组从薜荔叶中分离得到紫罗兰酮类、甾体、三萜类等化合物,并分离鉴定出一个新的降碳倍半萜类化合物[7-8]。基于以上前期研究基础,为进一步从薛荔中挖掘结构新颖、活性显著的化合物,本课题组继续对薜荔叶的80%乙醇提取物用乙酸乙酯萃取多次,制成浸膏,采用正相硅胶柱层析、半制备HPLC等色谱分离,并运用NMR以及质谱鉴定技术鉴定化合物的结构,从中分离得到7个化合物(化合物结构如图1 所示)。对化合物1~7 进行抗肿瘤活性测试,化合物1 对A549 细胞显示出一定的抑制活性,IC50值为32.21 µg/mL。

图1 化合物1~7的化学结构Figure 1 Strcture of compound 1~7

1 仪器与方法

1.1 仪器与试剂

Bruker AV-400 MHz超导核磁共振仪,瑞士Bruker公司;Agilent 1200 型半制备高效液相色谱仪,美国安捷伦科技有限公司;薄层硅胶GF254和柱色谱硅胶,青岛海洋化工厂;ODS柱色谱材料C18,10~40 µm,Merck公司;Sephadex LH-20葡聚糖凝胶,Amersham Blosclences公司;YOKO-ZX紫外分析暗箱,武汉药科新技术开发有限公司;所用试剂,分析纯,西陇化工股份有限公司。

1.2 植物来源

薜荔叶于2013年9月采自于海南省儋州市兰洋县,经海南师范大学生命科学学院钟琼芯教授鉴定为桑科榕属植物薜荔Ficus pumila的叶。

1.3 提取与分离

将采集得到的薜荔叶风干粉碎得到12 kg,使用80%乙醇在室温下浸泡提取3次,每次5 d,减压浓缩后得到乙醇总浸膏70 g,将浸膏进行正相硅胶柱层析(100 ~ 200目)梯度洗脱,使用石油醚-乙酸乙酯(体积比,100∶0 ~ 0∶100) 和乙酸乙酯-甲醇(体积比,20∶1 ~ 0∶100)进行洗脱,经TCL检测合并得到8个组分(Fr.1 ~ Fr.8)。Fr.3采用硅胶柱层析进行分离,以石油醚-氯仿(体积比,4∶1 ~ 0∶100) 进行梯度洗脱,得到两个组分。Fr.3.2经制备型HPLC液相色谱[V(甲醇)∶V(水)=70∶30,3 mL/min)],得到化合物2 (15.7 mg)和3 (12.9 mg)。Fr.4用硅胶柱层析进行分离,以石油醚-乙酸乙酯(体积比,5∶1 ~ 0∶100)进行梯度洗脱,得到2个组分。Fr.4.2经制备型HPLC液相色谱[V(甲醇)∶V(水)=55∶45,3 mL/min],得到化合物4 (5.7 mg)。Fr.5用硅胶柱层析进行分离,以石油醚-丙酮(体积比,4∶1 ~ 0∶100)进行梯度洗脱,得到2 个组分。Fr.5.1 过纯甲醇Sephadex LH-20 凝胶柱,经制备型HPLC液相色谱[V(甲醇)∶V(水)=45∶55,3 mL/min],得到化合物5 (4.0 mg) 和7 (3.4 mg)。Fr.6用硅胶柱层析进行分离,以氯仿-甲醇(体积比,20∶1 ~ 0∶100)进行梯度洗脱,得到2 个组分。Fr.6.1 经制备型HPLC液相色谱[V(乙腈)∶V(水)=30∶70,3 mL/min],得到化合物1 (5.5 mg)。Fr.7用硅胶柱层析进行分离,以氯仿-甲醇(体积比,15∶1 ~ 0∶100)进行梯度洗脱,得到2个组分,Fr.7.2过纯甲醇Sephadex LH-20凝胶柱,经制备型HPLC液相色谱[V(乙腈)∶V(水)=15∶85,3 mL/min]得到化合物6 (17.0 mg)。

1.4 抗菌活性测试

采用微量稀释法[9]测试化合物1~7 对4 株人致病菌[金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)]和2 株海洋弧菌[溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)]的抗菌活性。二甲基亚砜DMSO 为阴性对照,环丙沙星为阳性对照。

1.5 抗肿瘤活性测试

采用MTT比色法[10-11]对化合物1~7进行抗肿瘤活性测试。测试细胞为Hela (宫颈癌细胞)、MCF-7(乳腺癌细胞)和A-549(肺腺癌细胞),细胞培养液为含10%胎牛血清DMEM,阳性对照为阿霉素。

2 结果与分析

2.1 化合物结构鉴定

化合物1:无色油状,易溶于氯仿。1H-NMR (CDCl3, 400 MHz)δH: 6.68 (1H, dq,J= 15.2, 7.2 Hz, H-9),6.13 (1H, dd,J= 16.0, 1.2 Hz, H-8), 4.08 (1H, m, H-3), 2.33 (1H, dd,J= 17.6, 7.6 Hz, H-4a), 2.00 (1H, dd,J=16.8, 7.6 Hz, H-4b), 1.92 (3H, dd,J= 7.2, 1.2 Hz, H-10), 1.77 (1H, m, H-2a), 1.55 (3H, s, H-13), 1.50 (1H, t,J=12.0 Hz, H-2b), 1.16 (3H, s, H-11), 0.99 (3H, s, H-12)。13C-NMR (CDCl3, 100 MHz)δC: 201.8 (C-7), 146.1 (C-9), 140.3 (C-6), 134.6 (C-8), 128.2 (C-5), 65.1 (C-3), 48.1 (C-2), 41.1 (C-4), 36.5 (C-1), 29.8 (C-12), 29.2 (C-11), 21.2 (C-13), 18.5 (C-10)。以上数据与文献报道一致[12],故鉴定化合物1为3-hydroxy-damascone。

化合物2:无色油状,易溶于氯仿,根据低分辨质谱ESI-MSm/z: 251.3 [M+Na]+,结合1H和13C NMR 波谱数据,推断其化合物分子式为C14H28O2,不饱和度为1。1H-NMR (CDCl3, 400 MHz)δH: 4.11 (2H, q, H-1′), 2.27(2H, m, H-2), 1.59 (2H, m, H-3), 1.25 (3H, m, H-2′), 0.86 (3H, m, H-12)。13C-NMR(CDCl3, 100 MHz)δC: 174.1(C-1), 60.3 (C-1′), 34.5 (C-2), 32.0 (C-10), 29.8 (C-4), 29.7 (C-5), 29.6 (C-6), 29.5 (C-7), 29.4 (C-8), 29.3 (C-9), 25.0 (C-3), 22.8 (C-11), 14.4 (C-12), 14.4 (C-2′)。以上数据与文献报道一致[13],故鉴定化合物2 为月桂酸乙酯。

化合物3:黄色油状,易溶于氯仿、甲醇,根据低分辨质谱ESI-MSm/z: 319.1 [M+Na]+,结合1H和13C NMR波谱数据,推断其化合物分子式为C18H32O3,不饱和度为3。1H-NMR (CDCl3, 400 MHz)δH: 6.49 (1H, dd,J=15.2, 11.2 Hz, H-11),5.98 (1H, t,J= 10.8 Hz, H-10), 5.66 (1H, dd,J= 15.2, 6.8 Hz, H-12), 5.45 (1H, m, H-9),4.18 (2H, dd,J= 12.8, 6.0 Hz, H-13), 2.33 (2H, t,J= 7.2 Hz, H-2), 2.16 (2H, m, H-8), 1.61 (2H, t,J= 6.4 Hz, H-3), 0.87 (3H, m, H-18)。13C-NMR (CDCl3, 100 MHz)δC: 179.4 (C-1), 135.8 (C-12), 132.9 (C-9), 128.0 (C-10),126.0 (C-11), 73.1 (C-13), 37.3 (C-14), 34.1 (C-2), 31.9 (C-16), 29.4 (C-7), 29.0 (C-4), 29.0(C-5), 29.0 (C-6),27.7 (C-8), 25.2 (C-15), 24.7 (C-3), 22.7 (C-17), 14.1 (C-18)。以上数据与文献报道一致[14],故鉴定化合物3为马桑酸。

化合物4:黄色油状,易溶于氯仿、甲醇,根据低分辨质谱ESI-MSm/z: 317.0 [M+Na]+,结合1H和13C NMR波谱数据,推断其化合物分子式为C18H30O3,不饱和度为4。1H-NMR (CDCl3, 400 MHz)δH: 6.49 (1H, dd,J=14.4, 11.2 Hz, H-11), 5.95 (1H, dd,J= 11.2, 10.7 Hz, H-10), 5.65 (1H, dd,J= 15.2, 6.4 Hz, H-12), 5.59 (1H, m,H-15), 5.47 (1H, m, H-9), 5.35 (1H, m, H-14), 4.19 (1H, dt,J= 6.4, 6.0 Hz, H-13), 0.93 (3H, m,J= 7.6 Hz, H-18)。13C-NMR (CDCl3, 100 MHz)δC: 178.8 (C-1), 134.8 (C-9), 134.9 (C-16), 132.8 (C-12), 127.9 (C-11), 125.9(C-10), 123.9 (C-15), 72.3 (C-13), 35.1 (C-2), 34.1 (C-14), 29.4 (C-4), 29.0(C-5), 29.0 (C-6), 28.9 (C-7), 27.6(C-8), 24.7 (C-3), 20.7 (C-17), 14.2 (C-18)。以上数据与文献报道一致[14],故鉴定化合物4为13-hydroxy-(9Z,11E, 15E)-octadecatrienoic acid。

化合物5:黄色油状,易溶于甲醇。1H-NMR (CD3OD, 400 MHz)δH:4.29 (1H, d,J= 8.4 Hz, H-1), 3.97 (2H,m, H-1′), 3.88 (1H, m, H-6b), 3.65 (1H, m, H-6a), 3.40 (1H, m, H-5), 3.35 (1H, m, H-3), 3.28 (1H, m, H-4),3.19 (1H, q,J= 8.8, 8.2 Hz, H-2), 1.25 (3H, m, H-2′)。13C-NMR(CD3OD, 100 MHz)δC: 104.0 (C-1), 78.0 (C-3),77.8 (C-5), 75.0 (C-2), 71.5 (C-4), 66.2 (C-1′), 62.7 (C-6), 15.4 (C-2′)。以上数据与文献报道一致[15],故鉴定化合物5为乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷。

化合物6:无色针晶,易溶于氯仿、甲醇。1H-NMR (CDCl3, 400 MHz)δH: 7.43 (2H, d,J= 7.2 Hz, H-2, 6),7.35 (2H, m, H-3), 7.33 (2H, m, H-5), 7.29 (1H, d,J= 7.2 Hz, H-4), 4.95 (1H, d,J= 12.0 Hz, H-7a), 4.68 (1H, d,J= 12.0 Hz, H-7b), 4.36 (1H, d,J= 7.6 Hz, H-1′)。13C-NMR (CDCl3, 100 MHz)δC: 139.0 (C-1), 129.3 (C-3, 5),129.2 (C-2, 6), 128.7 (C-4), 103.2 (C-1′), 78.1 (C-3′), 78.0 (C-5′), 75.1 (C-2′), 71.8 (C-7), 71.7 (C-4′), 62.8 (C-6′)。以上数据与文献报道一致[16],故鉴定化合物6为苄醇-β-D-葡萄糖苷。

化合物7:白色针晶,易溶于甲醇。1H-NMR (CD3OD, 400 MHz)δH: 7.00 (1H, d,J= 8.4 Hz, H-6′), 6.86(1H, d,J= 1.5 Hz, H-3′), 6.75 (1H, d,J= 8.4, 1.5 Hz, H-5′), 4.16 (1H, q, H-2), 3.84 (3H, s, 2′-OCH3), 3.75 (2H,d,J= 3.6 Hz, H-1, 3), 3.58 (2H, t,J= 6.4 Hz, H-9′), 2.65 (2H, t,J= 7.2 Hz, H-7′), 1.84 (2H, m, H-8′)。13CNMR (CD3OD, 100 MHz)δC: 151.9 (C-2′), 146.8 (C-1′), 138.3 (C-4′), 121.9 (C-5′), 119.4 (C-6′), 114.1 (C-3′),83.3 (C-2), 62.1 (C-1), 62.1 (C-3), 62.0 (C-9′), 56.4 (2′-OCH3), 35.6 (C-8′), 32.7 (C-7′)。以上数据与文献报道一致[17],故鉴定化合物7为2-[4-(3-hydroxypropyl)-2-methoxyphenoxy]-propane-1, 3-diol。

2.2 抗菌活性测试结果

对化合物1~7 进行了S.aureus、E.coli、B.cereus、P.aeruginosa、V.alginolyticus、V.parahaemolyticus6 株菌的抗菌活性测试,结果表明化合物1~7对以上菌株均无明显抗菌活性,阳性对照环丙沙星对以上菌株的MIC值在0.156~0.625 µg/mL之间。

2.3 抗肿瘤活性测试结果

对化合物1~7 进行抗肿瘤活性测试,其中,化合物1 对A549 细胞显示出一定的抑制活性,IC50值为32.21μg/mL(表1)。

表1 化合物1抗肿瘤活性测试结果Table 1 Test results of antitumor activity of compound 1

3 结论

对薜荔叶化学成分进行了分离鉴定,从中分离得到7个化合物,分别为:3-hydroxy-damascone (1), 月桂酸乙酯(2),马桑酸(3), 13-hydroxy-(9Z,11E, 5E)-octadecatri-enoic acid (4),乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷(5),苄醇-β-D-葡萄糖苷(6)和2-[4-(3-hydroxypropyl)-2-methoxyphenoxy]-1,3-diol (7),其中化合物7 为首次从该属植物中分离得到,化合物1首次从该植物中分离得到。化合物1对A549 细胞显示出一定的抑制活性,IC50值为32.21 µg/mL。

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