梁文娟,尹 迪,郗建宇,孫春吉,王洪玲
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南昆明 650201;2.江西中醫(yī)藥大學(xué)中藥資源與民族藥研究中心,江西南昌 330004)
芍藥科世界上僅一屬,中國(guó)是芍藥科起源、演化、分化發(fā)展和多樣性中心,研究我國(guó)境內(nèi)特有的芍藥屬植物資源對(duì)該屬植物的保護(hù),開(kāi)發(fā)和利用有現(xiàn)實(shí)的意義[1-2]。美麗芍藥Paeonia mairei Levl.為芍藥科芍藥屬多年生草本植物,《中國(guó)植物志》 記載分布于云南東北部、貴州西部、四川中南部、甘肅和陜西南部,模式標(biāo)本采自云南巧家[3]。最新研究發(fā)現(xiàn)美麗芍藥資源儲(chǔ)備急劇下降,作為芍藥屬植物的涉危種,其野生資源在我國(guó)境內(nèi)東部和西部分布差異巨大且有擴(kuò)大趨勢(shì)[4]。芍藥屬植物大多可供藥用,且收錄于歷代本草和歷版 《中國(guó)藥典》,傳統(tǒng)藥材白芍、赤芍和牡丹皮多在歷代疏肝解郁復(fù)方中出現(xiàn);對(duì)該屬植物藥理活性的研究主要集中在中樞神經(jīng)和心血管系統(tǒng)保護(hù)、止痛等作用上[5-6]。而中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙受多種激素影響,其中褪黑素水平下降就與神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)生相關(guān);褪黑素功能的發(fā)揮受褪黑素受體的介導(dǎo),褪黑素受體激動(dòng)劑對(duì)調(diào)控機(jī)體生物學(xué)功能有重要作用[7-8],課題組前期從川赤芍中發(fā)現(xiàn)的激動(dòng)褪黑素受體1 的活性成分paeoveitol D[9],從天然產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)褪黑素受體激動(dòng)劑具有現(xiàn)實(shí)的可行性。美麗芍藥的根可藥用,具有行瘀活血、止痛之效,在云南當(dāng)?shù)赜幸欢ǖ挠盟幓A(chǔ)[3]。作為一個(gè)珍惜的特有種,關(guān)于美麗芍藥的研究報(bào)道較少[4,10-11]。本實(shí)驗(yàn)對(duì)采自云南巧家美麗芍藥干燥根70%乙醇提取物進(jìn)行化學(xué)成分研究,共分離鑒定出9 個(gè)化合物,主要涉及黃酮類、小分子酚酸、三萜類和甾體成分,其中化合物1~6 為首次從該植物中分離得到,化合物3~4 對(duì)褪黑素受體1 具有激動(dòng)作用。
島津LC-MS-IT-TOF 質(zhì)譜(日本島津公司);Brucker DRX-500、Brucker AM-400 核磁共振儀(德國(guó)Brucker 公司);薄層色譜硅膠、柱層析硅膠(200~300 目,青島美高集團(tuán)有限公司);反相C18硅膠材料(日本Fuji 公司);MCI CHP-20P gel 填料(日本三菱化學(xué)公司);葡聚糖凝膠LH-20(美國(guó)Pharmacia 公司)。分析純石油醚、二氯甲烷、丙酮、甲醇、乙醇(天津化學(xué)試劑有限公司);純凈水(美國(guó)Millipore 公司);顯色劑為自制H2SO4(10%)乙醇溶液。鈣流檢測(cè)試劑盒Wash Free Fluo-8(上海HD Biosciences Co.Ltd 公司,HD03-0010)。FLIPR 多功能酶標(biāo)儀(美國(guó)Molecular Devices 公司)。褪黑素(CAS 73-31-4,美國(guó)Topscience 公司),作為陽(yáng)性對(duì)照。樣品于2016 年9 月采自云南巧家,由中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所張書東副研究員鑒定為美麗芍藥Paeonia mairei Levl.,標(biāo)本存放于云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院(編號(hào)20160926)。
美麗芍藥干燥根3.5 kg,經(jīng)粉碎后用70% 乙醇,回流提取3 次,每次1 h,提取液經(jīng)減壓濃縮至小體積,將濃縮液過(guò)D101 大孔樹(shù)脂,分別用水、30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇洗脫得水部位(Fr1.210 g)、30% 乙醇部位(Fr2.72 g)、50% 乙醇部位(Fr3.32 g)、70% 乙醇部位(Fr4.23 g)。Fr4 經(jīng)硅膠柱,以石油醚-丙酮梯度洗脫,得5 個(gè)部分Fr4-1~Fr4-5。Fr4-1 經(jīng)MCI 甲醇-水(0 ∶100、30 ∶70、50 ∶50、90 ∶10)梯度洗脫得4 個(gè)部分Fr4-1-1~Fr4-1-4。其中Fr4-1-2 經(jīng)硅膠柱以二氯甲烷-甲醇-水(95 ∶5 ∶0、90 ∶10 ∶0.1、80 ∶20 ∶0.2、70 ∶30 ∶0.3)梯度洗脫,再經(jīng)Sephadex LH-20 甲醇洗脫得化合物4(4 mg)、5(4 mg);Fr4-1-3 經(jīng)硅膠柱石油醚-丙酮(95 ∶5、90 ∶10、80 ∶20、70 ∶30、50 ∶50、30 ∶70、10 ∶90)梯度洗脫,再經(jīng)Sephadex LH-20 甲醇洗脫得2(5 mg)、8(5 mg)。Fr4-2 經(jīng)Rp-18 柱甲醇-水(20 ∶80、30 ∶70、40 ∶60、50 ∶50、60 ∶40)洗脫得5 個(gè)部分Fr4-2-1~Fr4-2-5,F(xiàn)r4-2-4 經(jīng)硅膠柱二氯甲烷-甲醇-水(95 ∶5 ∶0、90 ∶10 ∶0.1、80 ∶20 ∶0.2、70 ∶30 ∶ 0.3)梯度洗脫得化合物3(3 mg)、6(3 mg),F(xiàn)r4-2-5 過(guò)Sephadex LH-20(甲醇)洗脫得化合物7(4 mg)。Fr4-5 經(jīng)硅膠柱二氯甲烷-甲醇-水(95 ∶5 ∶0、90 ∶10 ∶0.1、80 ∶20 ∶0.2、70 ∶30 ∶0.3)梯度洗脫,其中Fr4-5-2 經(jīng)石油醚-丙酮(10 ∶90、20 ∶80、30 ∶70、50 ∶50、100 ∶0)梯度洗脫,再經(jīng)Sephadex LH-20 多次純化,得化合物1(4 mg)、9(6 mg)。
化合物1:黃色無(wú)定型粉末,C16H14O6,ESIMS m/z:303.1 [M+H]+。1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ:6.92(3H,overlapped,H-2′,5′,6′),5.90(1H,d,J =2.2 Hz,H-6),5.87(1H,d,J =2.2 Hz,H-8),5.31(1H,dd,J =12.7,3.1 Hz,H-2),3.86(3H,s,-OCH3),3.06(1H,dd,J =17.1,12.7 Hz,H-3a),2.71(1H,dd,J =17.1,12.7 Hz,H-3b);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ:80.3(d,C-2),44.1(t,C-3),197.6(s,C-4),165.5(s,C-5),97.0(d,C-6),168.4(s,C-7),96.2(d,C-8),164.9(s,C-9),103.4(s,C-10),133.1(s,C-1′),114.5(d,C-2′),149.3(s,C-3′),147.8(s,C-4′),112.5(d,C-5′),119.0(d,C-6′),56.4(q,-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12]對(duì)照基本一致,故鑒定為橙皮素。
化合物2:黃色無(wú)定型粉末,C16H12O7,ESIMS m/z:317.1 [M+H]+。1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ:7.86(1H,d,J =2.1 Hz,H-2′),7.73(1H,dd,J =8.5,2.1 Hz,H-6′),6.93(1H,d,J =8.5 Hz,H-5′),6.42(1H,d,J =2.1 Hz,H-8),6.19(1H,d,J =2.1 Hz,H-6),3.94(3H,s,-OCH3);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ:149.2(s,C-2),137.5(d,C-3),177.6(s,C-4),155.5(s,C-5),98.2(d,C-6),168.4(s,C-7),96.0(d,C-8),164.3(s,C-9),103.5(s,C-10),123.1(s,C-1′),114.5(d,C-2′),147.3(s,C-3′),147.9(s,C-4′),113.5(d,C-5′),119.5(d,C-6′),57.3(q,-OCH3)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[13]對(duì)照基本一致,故鑒定為異鼠李素。
化合物3:黃色無(wú)定型粉末,C15H10O5,ESIMS m/z:271.1 [M+H]+。1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ:7.88(2H,d,J =8.8 Hz,H-2′,6′),6.95(2H,d,J =8.8 Hz,H-3′,5′),6.64(1H,s,H-3),6.48(1H,d,J =2.1 Hz,H-8),6.23(1H,d,J =2.1 Hz,H-6);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ:166.1(s,C-2),104.2(d,C-3),183.8(s,C-4),159.4(s,C-5),100.2(d,C-6),165.9(s,C-7),95.2(d,C-8),163.3(s,C-9),105.4(s,C-10),123.3(s,C-1′),129.7(d,C-2′,6′),117.2(s,C-3′,5′),159.0(s,C-4′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[12]對(duì)照基本一致,故鑒定為芹菜素。
化合物4:黃色無(wú)定型粉末,C15H12O5,ESIMS m/z:273.1 [M+H]+。1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ:7.30(2H,d,J =8.5 Hz,H-2′,6′),6.81(2H,d,J =8.5 Hz,H-3′,5′),5.88(2H,overlapped,H-6,8),5.33(1H,dd,J =13.0,3.0 Hz,H-2),3.10(1H,dd,J =17.1,3.0 Hz,H-3b),2.68(1H,dd,J =17.1,3.0 Hz,H-3a);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ:80.5(d,C-2),44.0(t,C-3),197.8(s,C-4),165.5(s,C-5),97.0(d,C-6),168.3(s,C-7),96.1(d,C-8),164.9(s,C-9),103.3(s,C-10),131.1(s,C-1′),129.0(d,C-2′,6′),116.3(s,C-3′,5′),162.8(s,C-4′)。
以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[14]對(duì)照基本一致,故鑒定為柚皮素。
化合物5:黃色無(wú)定型粉末,C21H20O10,ESIMS m/z:433.1 [M+H]+。1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ:8.01(2H,d,J =8.7 Hz,H-2′,6′),6.95(2H,d,J =8.7 Hz,H-3′,5′),6.64(1H,s,H-3),6.29(1H,s,H-6),4.45(1H,brd,s,H-1″),4.92(2H,overlapped,H-6″),3.72(1H,m,H-5″),3.44(1H,m,H-3″),3.30(1H,m,H-4″),3.21(1H,m,H-2″);13C-NMR(CD3OD,125 MHz)δ:167.1(s,C-2),104.5(d,C-3),184.8(s,C-4),158.8(s,C-5),100.1(d,C-6),165.1(s,C-7),106.6(s,C-8),163.3(s,C-9),106.2(s,C-10),124.3(s,C-1′),130.9(d,C-2′,6′),117.8(s,C-3′,5′),163.4(s,C-4′),81.0(d,C-1″),76.0(d,C-2″),73.5(d,C-3″),73.0(d,C-4″),83.7(d,C-5″),63.8(t,C-6″)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[15]對(duì)照基本一致,故鑒定為牡荊素。
化合物6:黃色無(wú)定型粉末,C15H10O6,ESIMS m/z:285.3 [M-H]-。1H-NMR(CD3OD,500 MHz) δ:7.40(2H,overlapped,H-2′,6′),6.91(1H,d,J =8.1 Hz,H-5′),6.56(1H,s,H-3),6.45(1H,d,J =2.0 Hz,H-8),6.21(1H,d,J =2.0 Hz,H-6);13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ:166.2(s,C-2),104.1(d,C-3),183.8(s,C-4),159.4(s,C-5),100.2(d,C-6),165.9(s,C-7),95.1(d,C-8),163.2(s,C-9),105.4(s,C-10),123.7(s,C-1′),114.3(d,C-2′),147.1(s,C-3′),151.0(s,C-4′),117.0(d,C-5′),120.4(d,C-6′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[16]對(duì)照基本一致,故鑒定為木犀草素。
化合物7:白色結(jié)晶,熔點(diǎn)為244~246 ℃,C9H10O5,ESI-MS m/z:197.1 [M-H]。1H-NMR(CD3OD,400 MHz) δ:7.05(2H,s,H-3,7),4.24(2H,q,J =14.2,7.2 Hz,H-1′),1.30(3H,t,J =7.2 Hz,H-2′);13C-NMR(CD3OD,100 MHz),δ:168.5(s,C-1),121.6(s,C-2),109.9(d,C-3,C-7),146.3(s,C-4,C-6),139.6(s,C-5),61.7(t,C-1′),14.5(q,C-2′)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn) [17]對(duì)照基本一致,故鑒定為沒(méi)食子酸乙酯。
化合物8:白色粉末,C30H48O3,ESI-MS m/z:455.4 [M-H]-。1H-NMR(CDCl3,400 MHz) δ:5.23(1H,t,J =3.4 Hz,H-12),3.23(1H,m,H-3),2.84(1H,dd,J =10.0,5.9 Hz,H-18),1.52(3H,s,H-27),1.15(3H,s,H-30),1.04(3H,s,H-29),0.94(3H,s,H-26),0.91(3H,s,H-25),0.89(3H,s,H-24),0.83(3H,s,H-23);13C-NMR(CDCl3,125 MHz) δ:28.3(t,C-1),27.5(t,C-2),78.7(d,C-3),38.2(s,C-4),55.3(d,C-5),18.3(t,C-6),32.3(t,C-7),38.6(s,C-8),47.2(d,C-9),37.1(s,C-10),23.1(t,C-11),122.5(d,C-12),143.8(s,C-13),46.5(s,C-14),27.0(t,C-15),23.4(t,C-16),47.4(s,C-17),41.1(d,C-18),46.1(t,C-19),32.5(s,C-20),33.1(t,C-21),33.8(t,C-22),28.2(q,C-23),15.6(q,C-24),15.3(q,C-25),17.0(q,C-26),25.9(q,C-27),182.0(s,C-28),30.5(q,C-29),23.6(q,C-30)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[18]對(duì)照基本一致,故鑒定為齊敦果酸。
化合物9:白色針晶(石油醚),Liebermann-Burchard 反應(yīng)陽(yáng)性,與β-谷甾醇對(duì)照品共薄層,在3 種不同的展開(kāi)系統(tǒng)中展開(kāi),Rf值及顯色行為一致。故鑒定為β-谷甾醇。
化合物對(duì)褪黑素(MT1)受體1 活性實(shí)驗(yàn)在HEK293 細(xì)胞模型上完成。采用添加dulbecco’s 改良的eagle 培養(yǎng)基,G418(600 μg/mL)和10% 胎牛血清的培養(yǎng)基放置于37 ℃,5% CO2的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。細(xì)胞接種在Matrigel? 包被2×104/384 孔黑色板上并在CO2中培養(yǎng)24 h;化合物激動(dòng)褪黑素受體的實(shí)驗(yàn)在鈣流檢測(cè)試劑盒Wash Free Fluo-8上完成。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)FLIPR 多功能酶標(biāo)儀讀取。EC50值通過(guò)GraphPad Prism 5 由軟件計(jì)算得出。對(duì)采自云南的美麗芍藥中所分離得到的6 個(gè)黃酮類化合物進(jìn)行激動(dòng)褪黑素受體1 的活性實(shí)驗(yàn),以褪黑素作為陽(yáng)性對(duì)照(EC501.80 nmol/L),重復(fù)3 次,結(jié)果顯示在100 μmol/L 濃度下,化合物3~4 對(duì)褪黑素受體1 有一定的激動(dòng)作用。激動(dòng)率分別為(7.16±1.14)%、(14.72±4.52)%,化合物1~2、5~6 在100 μmol/L 濃度下不顯示出明顯活性,激動(dòng)率分別為(4.35±1.27)%、(-0.31± 4.57)%、(-1.63±0.99)%、(-0.76±1.74)%。
本研究對(duì)采自云南巧家的美麗芍藥干燥根70%乙醇部位進(jìn)行化學(xué)成分研究,共分離鑒定出9個(gè)化合物,其中黃酮類化合物1~6 為首次從該植物中分離鑒定。研究表明橙皮素及其衍生物可增加海馬腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的水平,提高小鼠學(xué)習(xí)記憶能力從而抑制阿爾茲海默癥[19]。木犀草素可以激活正常的大鼠海馬中的cAMP 應(yīng)答元件結(jié)合蛋白從而保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)記憶能力[20]。柚皮素具有抗炎、抗氧化、抗癌、鎮(zhèn)咳等作用[21]。本研究對(duì)美麗芍藥中分離得到的6 個(gè)黃酮類化合物進(jìn)行激動(dòng)褪黑素受體1 的活性實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示在100 μmol/L 濃度下,化合物3~4 對(duì)褪黑素受體1有一定的激動(dòng)作用。