孫璐 付茜 張嬋溪 王小紅 王勤輝 龐歡歡 江美芳 黃建梅
[摘要]運(yùn)用正相硅膠、Sephadex LH20、聚酰胺、制備型HPLC等多種色譜方法從野燈心草地上部分分離純化得到10個菲類化合物和4個其他類化合物。經(jīng)質(zhì)譜、NMR譜圖解析鑒定結(jié)構(gòu),分別為厄弗酚(1)、燈心草酚 (2)、juncuenin D (3)、去氫厄弗酚(4)、去氫燈心草酚(5)、juncuenin B (6)、dehydrojuncuenin B(7)、2甲氧基7羥基1甲基5乙烯基菲(8)、2羥基7羧基1甲基5乙烯基9,10二氫菲(9)、2羥基7羧基1甲基5乙烯基菲(10)、木犀草素(11),香草酸(12)、瑞香素(13)、對香豆酸(14)。其中,化合物13為首次從該屬植物中分離得到,化合物5,8~12為首次從該植物中分離得到。采用小鼠高架十字迷宮實(shí)驗評價菲類化合物6和7的抗焦慮活性,結(jié)果表明化合物6和7均具有抗焦慮作用。
[關(guān)鍵詞]野燈心草;菲類成分;高架十字迷宮;抗焦慮作用
野燈心草Juncus setchuensis Buchen為燈心草科燈心草屬植物,主要分布于我國西南地區(qū),生長在海拔800~1 700 m的山溝、林下濕地、道路溪旁淺水處[1]。野燈心草具有與燈心草類似的功效,能利水通淋,泄熱安神,主治熱淋,腎炎水腫,心熱煩躁,心悸失眠等癥,其入藥部位為根、根莖或全草[2]。目前已從野燈心草中分離鑒定出菲類、黃酮類、丹參酮類、生物堿類、有機(jī)酸類等成分[35]。本課題組前期研究表明,燈心草中所含的菲類成分具有抗焦慮活性,為其功效清心除煩的物質(zhì)基礎(chǔ)[68],為深入研究燈心草屬植物菲類成分抗焦慮作用的構(gòu)效關(guān)系,本實(shí)驗對野燈心草地上部分菲類成分進(jìn)行研究,從中共分離得到10個菲類化合物和4個其他類化合物,并對分離得到的菲類成分進(jìn)行抗焦慮活性評價。
1材料
柱色譜硅膠(80~100目,200~300目,300~400目),柱色譜聚酰胺(60~80目)和薄層色譜硅膠G板均為青島海洋化工廠生產(chǎn);Sephadex LH20購于Pharmacia公司;顯色劑為10%濃硫酸的乙醇溶液(自制),其余試劑均為分析純;地西泮,純度>97%,批號880801,江西第四制藥廠;羧甲基纖維素鈉,分析純,批號011220,北京市旭東化工廠。
IsolearOne快速制備色譜(biotage公司);ZF20D 型暗箱式紫外分析儀(上海寶山顧村電光儀器廠);Avance 500核磁共振儀(Bruker AG);LC20A高效液相色譜儀(日本島津公司);Thermo BDS HYPERSIL C18柱(10 mm×250 mm,5 μm);Thermo Fisher Scientific TSQ Quantum 三重四級桿液質(zhì)聯(lián)用儀(賽默飛世爾科技有限公司);Xevo G2S QTof液質(zhì)聯(lián)用儀(沃特斯公司);Sartorius精密電子天平(德國賽多利斯公司)。
野燈心草J setchuensis于2013年12月采自福建武夷山,經(jīng)中國科學(xué)院植物所標(biāo)本室林祁教授鑒定。
SPF級KM小鼠,雄性,體重(20±2) g,購于北京斯貝福實(shí)驗動物科技有限公司(SCXK(京)20110004)。
2提取與分離
9 kg野燈心草(福建武夷山)地上部分,切小段(約3 cm),粉碎,以15倍量80%乙醇回流提取2次,合并提取液,濃縮,真空干燥,得到乙醇提取物148 kg。經(jīng)硅膠(80~100目)拌樣,石油醚、乙酸乙酯、甲醇分別洗脫,得到乙酸乙酯部位浸膏69 g。利用快速制備色譜對乙酸乙酯部位進(jìn)行分離。快速制備色譜條件為SNAP 340 biogage色譜柱,流動相為石油醚(A)醋酸乙酯(B),梯度洗脫0~15(柱體積,CV),16%B;15~8 CV,37% B;流速80 mL·min-1,檢測波長254,270 nm,菲類成分在檢測波長處有紫外吸收,得到3個組分F1~F3。
將F2組分125 g進(jìn)行硅膠柱色譜分離,以石油醚醋酸乙酯(5∶2)進(jìn)行洗脫,得到8個子流分(F201~F208)。組分F204經(jīng)硅膠柱(二氯甲烷甲醇2∶001)分離,得到6個組分F2041~F2046。F2043先以硅膠柱(正己烷丙酮5∶15)分離得到組分F20433,經(jīng)硅膠柱(二氯甲烷甲醇10∶002)純化得到化合物2(100 mg);組分F2042用Sephadex LH20(甲醇)分離純化,得到化合物8(3 mg)。組分F205經(jīng)硅膠柱分離(環(huán)己烷二氯甲烷醋酸乙酯5∶1∶1)得到7個組分F2051~F2057,F(xiàn)2054經(jīng)硅膠柱分離(二氯甲烷甲醇5∶001)得到組分F20543和F20544,分別經(jīng)硅膠柱(二氯甲烷甲醇5∶008和石油醚丙酮5∶1)分離,得到化合物1(71 mg)、化合物5(11 mg);F2056經(jīng)聚酰胺柱色譜分離(60%甲醇)和Sephadex LH20(100%甲醇)純化,得到化合物6(100 mg)。組分F206經(jīng)硅膠柱(環(huán)己烷二氯甲烷醋酸乙酯5∶1∶2)分離,得到組分F2063,經(jīng)硅膠柱(二氯甲烷甲醇10∶007)多次分離,得到化合物4(15 mg)。組分F207經(jīng)硅膠柱色譜(環(huán)己烷二氯甲烷醋酸乙酯5∶1∶2)分離得到F2073與F2075,F(xiàn)2073經(jīng)硅膠柱(二氯甲烷甲醇10∶025)和Sephadex LH20(100%甲醇)分離純化,得到化合物7(4 mg);組分F2075直接由Sephadex LH20(100%甲醇)分離得化合物3(1 mg)。
組分F3經(jīng)硅膠柱分離(二氯甲烷甲醇10∶025)得到8個組分F301F308,其中F306在甲醇中析出棕色方塊狀結(jié)晶,為化合物14(41 mg)。F304經(jīng)硅膠柱分離(環(huán)己烷丙酮醋酸5∶15∶01)得到組分F3044和F3045,F(xiàn)3044用硅膠柱(二氯甲烷甲醇醋酸10∶004∶01)分離后,經(jīng)制備HPLC[甲醇水(001%甲酸)]分離純化得到9(2 mg),10(1 mg);F3045經(jīng)硅膠柱分離(二氯甲烷甲醇醋酸10∶005∶01)得化合物12(52 mg);F305經(jīng)硅膠柱分離(二氯甲烷甲醇10∶025)得到組分F3054和F3055,F(xiàn)3054經(jīng)Sephadex LH20(100%甲醇)分離,得到化合物13(7 mg);F3055經(jīng)硅膠柱多次分離(二氯甲烷甲醇醋酸10∶03∶01)得到化合物11(9 mg)。
3結(jié)構(gòu)鑒定
化合物1淡黃色結(jié)晶(甲醇),HRESIMS m/z 251114 28[M-H]-, 1HNMR(CD3OD,500 MHz) δ: 720(1H,d,J=82 Hz,H4),665(1H,d,J=85 Hz,H3),686(1H,d,J=20 Hz,H6),666(1H,d,J=20 Hz,H8),694(1H,dd,J=110,170 Hz,H12),565(1H,dd,J=174,1 Hz,H13),521(1H,dd,J=110,10 Hz,H13),266(4H,m,H9,10),222(3H,s,H11)?;衔?的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]中報道一致,鑒定為厄弗酚。
化合物2深黃色結(jié)晶(甲醇),HRESIMS m/z 265130 58[M-H]-,1HNMR(CD3OD,500 MHz) δ:741(1H,d,J=84 Hz,H4),658(1H,d,J=84 Hz,H3),664(1H,s,H8),679(1H,dd,J=179,115 Hz,H12),545(1H,dd,J=114,20 Hz,H13),516(1H,dd,J=181,2 Hz,H13),261(4H,m,H9,10),223(3H,s,H11),219(3H,s,H14)?;衔?的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]中報道一致,鑒定為燈心草酚。
化合物3黃色粉末(甲醇),1HNMR(DMSOd6,500 MHz) δ: 738(1H,d,J=85 Hz,H4),676(1H,d,J=85 Hz,H 3),670(1H,dd,J=181,119 Hz,H12),578(1H,dd,J=119,21 Hz,H13),570(1H,dd,J=181,21 Hz,H13),633(1H,s,H5),283(4H,m,H9,10),970(1H,br s,OH),554(1H,br s,OH),202(3H,s,H11),193(3H,s,H12)?;衔?的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10]中報道一致,鑒定為juncuenin D。
化合物4黃色粉末(甲醇),HRESIMS m/z 249100 56[M-H]-,1HNMR(CD3COCD3,500 MHz) δ: 851(1H,d,J=91 Hz,H4),791(1H,d,J=92 Hz,H10),766(1H,d,J=92 Hz,H9),727(1H,d,J=25 Hz,H6),723(1H,d,J=25 Hz,H8),722(1H,d,J =92,H3),749(1H,dd,J=173,107 Hz,H12),576(1H,dd,J= 172,15 Hz,H13),545(1H,dd,J=108,15 Hz,H13),259(3H,s,H11)。化合物4的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[11]中報道一致,鑒定為去氫厄弗酚。
化合物5深黃色結(jié)晶(甲醇),HRESIMS m/z 263114 43[M-H]-,1HNMR(CD3COCD3,500 MHz) δ: 889(1H,d,J=95 Hz,H4),712(1H,d,J =90,H3),784(1H,d,J=90 Hz,H10),758(1H,d,J=90 Hz,H9),727(1H,s,H8),735(1H,dd,J=180,110 Hz,H12),576(1H,dd,J=100,15 Hz,H13),545(1H,dd,J=180,15 Hz,H13),256(3H,s,H11),242(3H,s,H14)?;衔?的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12] 中報道一致,鑒定為去氫燈心草酚。
化合物6白色結(jié)晶(甲醇),HRESIMS m/z 265130 58[M-H]-,1HNMR(CD3OD,500 MHz)δ: 735(1H,d,J=83 Hz,H4),705(1H,s,H5),671(1H,d,J=80 Hz,H3),678(1H,dd,J=178,115 Hz,H12),558(1H,d,J=113 Hz,H13),515(1H,d,J=179 Hz,H13),271(4H,m,H9,10),218(3H,s,H11),217(3H,s,H14)。13CNMR(CD3OD,125MHz) δ:1564(C2),1554(C6),1395(C1a),1388(C8),1371(C12),1356(C5α),1285(C8α),1263(C4α),1231(C4),1223(C1),1216(C7),1203(C13),1141(C3),1100(C5),272(C10),269(C9),134(C11),119(C14)?;衔?的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10]中報道一致,鑒定為juncuenin B。
化合物7淡黃色片狀晶體(甲醇),HRESIMS m/z 263114 43[M-H]-,1HNMR(CD3COCD3,500 MHz) δ: 829(1H,d,J=89 Hz,H4),803(1H,s,H5),797(1H,d,J=95 Hz,H10),772(1H,d,J=95 Hz,H9),724(1H,d,J=90 Hz,H3),713(1H,dd,J=179,114 Hz,H12),582(1H,dd,J=114,20 Hz,H13),539(1H,dd,J=179,20 Hz,H13),255(3H,s,H11),238(3H,s,H14)?;衔?的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[10]中報道一致,鑒定為dehydrojuncuenin B
化合物8深黃色粉末(甲醇),1HNMR(CD3OD,500 MHz) δ: 863(1H,d,J=75 Hz,H4),788(1H,d,J=75 Hz,H10),756(1H,d,J=80 Hz,H9),723(1H,d,J=80 Hz,H3),717(1H,s,H6),716(1H,s,H8),745(1H,dd,J=145,90 Hz,H12),575(1H,d,J=140 Hz,H13),543(1H,d,J=90 Hz,H13),259(3H,s,CH3),396(3H,s,OCH3)?;衔?的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[8]中報道一致,鑒定為2甲氧基7羥基1甲基5乙烯基菲。
化合物9淡黃色粉末(甲醇),HRESIMS m/z 279103 25[M-H]-,1HNMR(CD3OD,500 MHz) δ: 808(1H,s,H8),782(1H,s,H6),739(1H,d,J=85 Hz,H4),672(1H,d,J=85 Hz,H3),699(1H,dd,J=175,110 Hz,H12),579(1H,d,J=175 Hz,H13),532(1H,d,J=110 Hz,H13),277(4H,s,H9,10),225(3H,s,CH3)。13CNMR(CD3OD,125 MHz) δ: 1675(COOH),1565(C2),1412(C5α),1396(C1α),1395(C8α),1395(C12),1355(C5),1291(C8),1290(C4),1287(C7),1281(C4α),1255(C6),1220(C1),1142(C12),1122(C3),295(C9),256(C10),119(C11)。化合物9的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[9]中報道一致,鑒定為2羥基7羧基1甲基5乙烯基9,10二氫菲。
化合物10淡黃色粉末(甲醇),HRESIMS m/z 277085 68[M-H]-,1HNMR(CD3OD,500 MHz) δ: 869(1H,d,J=90 Hz,H4),718(1H,d,J=90 Hz,H3),849(1H,s,H8),819(1H,s,H6),802(1H,d,J=90 Hz,H10),782(1H,d,J=95 Hz,H9),751(1H,dd,J=170,105 Hz,H12),587(1H,d,J=170 Hz,H13),552(1H,d,J=105Hz,H13),260(3H,s,CH3)。化合物10的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[13]中報道一致,鑒定為2羥基7羧基1甲基5乙烯基菲。
化合物11深黃色粉末(甲醇), 1HNMR(DMSOd6,500 MHz) δ: 1300(1H,s,OH5),741(1H,d,J=20 Hz,H6′),740(1H,d,J=20 Hz,H2′),689(1H,d,J=80 Hz,H5′),668(1H,s,H8),645(1H,s,H3),619(1H,s,H6)?;衔?1的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[14]中報道一致,鑒定為木犀草素。
化合物12白色針狀結(jié)晶(甲醇),ESIMS m/z 167[M-H]-;1HNMR(CD3OD,500 MHz) δ: 758(1H,s,H6),757(1H,d,J=75 Hz,H2),685(1H,d,J=80 Hz,H5),391(s,3H,OCH3)?;衔?2的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[15]中報道一致,鑒定為香草酸。
化合物13灰白色結(jié)晶(甲醇),ESIMS m/z 177[M-H]-;1HNMR(CD3OD,500 MHz) δ: 783(1H,d,J=95 Hz,H4),618(1H,d,J=95 Hz,H3),700(1H,d,J=85 Hz,H5),682(1H,d,J=85 Hz,H6)。13CNMR(CD3OD,125 MHz) δ: 1620(C2),1497(C7),1453(C4),1435(C9),1321(C8),1188(C5),1125(C6),1123(C10),1108(C3)。化合物13的波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[16]中報道一致,鑒定為瑞香素。
化合物14棕色方塊結(jié)晶(甲醇),ESIMS m/z 163[M-H]- ;1HNMR(CD3OD,500 MHz) δ: 749(1H,d,J=160 Hz,Hβ),621(1H,d,J=160 Hz,Hα),742(2H,d,J=85 Hz,H2,6),679(2H,d,J=85 Hz,H3,5)。化合物14波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[17]中報道一致,鑒定為對香豆酸。
4抗焦慮作用評價
41動物分組小鼠隨機(jī)分為空白組(05% CMCNa)、陽性對照組(地西泮 05 mg·kg-1)、藥物高(20 mg·kg-1)、中(10 mg·kg-1)、低(5 mg·kg-1)劑量組,每組10只。灌胃給藥,給藥量為001 mL·g-1。
42藥物配制陽性藥配制方法為取10 mg地西泮加入10 mL 05% CMCNa,配制成質(zhì)量濃度為01 g·L-1的地西泮溶液。
藥物配制方法:配制方法同陽性藥,配制成質(zhì)量濃度分別為2,1,05 g·L-1的藥物溶液。
43小鼠高架十字迷宮實(shí)驗小鼠于給藥30 min后進(jìn)行高架十字迷宮實(shí)驗,將小鼠頭朝向開放臂放入高架十字迷宮的中央平臺中,同時開始計時,記錄小鼠6 min內(nèi)在高架十字迷宮上的行為。以小鼠進(jìn)入開放臂的次數(shù)(open arm entry,OE)和在開放臂的停留時間(open arm time,OT)為指標(biāo),小鼠前后足均進(jìn)入到臂內(nèi)為本次進(jìn)入活動開始,中途任一前足或后足從該臂中完全退出則為該次進(jìn)入活動結(jié)束。
44數(shù)據(jù)處理計量資料用±s表示,采用統(tǒng)計軟件SPSS 170對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,統(tǒng)計方法采用單因素方差分析。
45實(shí)驗結(jié)果與空白組比較,陽性對照組(地西泮1 mg·kg-1)、juncuenin B低劑量組(5 mg·kg-1)、中劑量組(10 mg·kg-1)、高劑量組(20 mg·kg-1)小鼠進(jìn)入開放臂次數(shù)(OE)和停留時間(OT)均有所增加。其中juncuenin B 低劑量和中劑量對增加小鼠在開放臂停留時間作用較為顯著(P<001),而高劑量組與空白組比較無統(tǒng)計學(xué)意義。在增加小鼠進(jìn)入開放臂次數(shù)方面,高、中、低劑量組與空白組相比均無統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果表明,juncuenin B 具有抗焦慮作用,其有效劑量為5,10 mg·kg-1。結(jié)果見表1。
與空白組比較,陽性對照組(地西泮1 mg·kg-1)、dehydrojuncuenin B低劑量組(5 mg·kg-1)、中劑量組(10 mg·kg-1)、高劑量組(20 mg·kg-1)小鼠進(jìn)入開放臂次數(shù)(OE)和停留時間(OT)均有所增加。但是,對小鼠在開放臂停留時間的影響,只有中劑量組(10 mg·kg-1)和高劑量組(20 mg·kg-1)與空白組比較具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<005)。Dehydrojuncuenin B高、中、低劑量對小鼠進(jìn)入開放臂次數(shù)的影響與空白組比較均無統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)果表明,dehydrojuncuenin B具有抗焦慮作用,其有效劑量為10,20 mg·kg-1。結(jié)果見表2。
5討論
菲類化合物是燈心草屬植物主要成分,多為中等極性,易溶于醋酸乙酯、乙醇及甲醇等溶劑,主要分布于藥材80%乙醇提取物的醋酸乙酯萃取部位中,因此本實(shí)驗針對野燈心草地上部分醋酸乙酯部位進(jìn)行分離。由于燈心草屬菲類化合物多具有乙烯基,在1HNMR譜圖上有苯環(huán)氫和乙烯基氫的特征信號,可利用NMR法對含有菲類化合物的組分進(jìn)行跟蹤分離。同時,研究發(fā)現(xiàn)燈心草主要含有厄弗酚、去氫厄弗酚、燈心草酚及去氫燈心草酚,其中以厄弗酚和去氫厄弗酚含量居多;野燈心草除含有上述4個菲類成分外,還主要含有juncuenin B 和dehydrojuncuenin B,其中dehydrojuncuenin B 含量較大。
本課題組前期已證實(shí)厄弗酚、去氫厄弗酚、燈心草酚,2甲氧基7羥基1甲基5乙烯基菲具有較強(qiáng)的抗焦慮活性[78,18]。本實(shí)驗證實(shí)了juncuenin B和 dehydrojuncuenin B 也具有抗焦慮作用。研究結(jié)果顯示,6個菲類化合物抗焦慮作用的劑量略有差別,厄弗酚、去氫厄弗酚和燈心草酚在25 mg·kg-1 劑量下即可產(chǎn)生抗焦慮作用;2甲氧基7羥基1甲基5乙烯基菲、juncuenin B 及dehydrojuncuenin B 在10 mg·kg-1劑量下,均表現(xiàn)出抗焦慮活性。該發(fā)現(xiàn)為深入研究燈心草屬植物菲類成分抗焦慮作用的構(gòu)效關(guān)系奠定基礎(chǔ),為進(jìn)一步研究和開發(fā)燈心草屬植物菲類成分提供了科學(xué)依據(jù)。
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[責(zé)任編輯丁廣治]