劉園園,王 昊,李 薇,梅文莉,米承能,魏艷梅,戴好富*,姜 北*
(1.大理大學(xué)藥學(xué)院,大理 671003;2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所,海南省黎藥資源天然產(chǎn)物研究與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,???570100;3.海南省沉香工程技術(shù)研究中心,???71101)
沉香為瑞香科(Thymelaeaceae)沉香屬(Aquilaria)或擬沉香屬(Gyrinops)植物受傷后形成的含有樹脂的木材,是一種名貴的傳統(tǒng)藥材和天然香料[1].目前全世界已報(bào)道21種沉香屬植物及9種擬沉香屬植物,主要分布在中國與東南亞部分國家(如老撾、越南、柬埔寨、緬甸、印尼等)[2-3].作為一味傳統(tǒng)中藥,沉香具有行氣止痛、溫中止嘔、納氣平喘等功效[4],同時(shí)也被用于治療與疼痛和炎癥相關(guān)的疾病如風(fēng)濕病、關(guān)節(jié)炎和痛風(fēng)[5-6],沉香的現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明其主要化學(xué)成分2-(2-苯乙基)色酮和倍半萜類化合物具有抗炎活性[5,7-8]、細(xì)胞毒活性[9-10]、乙酰膽堿酯酶抑制活性[11-13]和α-葡萄糖苷酶抑制活性[9,14].倍半萜類化合物是沉香的主要特征成分之一,按照碳骨架類型分為桉烷型倍半萜、艾里莫芬烷型倍半萜、沉香呋喃型倍半萜、沉香螺旋烷型倍半萜、愈創(chuàng)木烷型倍半萜、前深冬烷型倍半萜、杜松烷型倍半萜和菖蒲烷型倍半萜等[2].
越南是沉香的主要出口國之一,其國內(nèi)90%的沉香基原植物是柯拉斯那(Aquilariacrassna),柯拉斯那沉香也是國際市場流通沉香的主要組成部分[3].沉香基原植物倒地后被埋入紅土中,經(jīng)過土壤環(huán)境和微生物轉(zhuǎn)化,逐漸形成了紅土沉香,其表面呈紅褐色或土黃色,木心紫褐色,質(zhì)地硬,油脂分布明顯.因?yàn)榻Y(jié)香條件特殊,紅土沉香產(chǎn)量稀少,有“千年沉香,萬年紅土”之說,其價(jià)格可與最珍貴的奇楠相媲美[15].紅土沉香珍貴稀有,市場上偽品劣品泛濫,所以研究野生高品質(zhì)紅土沉香的化學(xué)成分對(duì)其品質(zhì)鑒定工作具有重要意義.但是目前國內(nèi)外對(duì)紅土沉香的研究相對(duì)較少,鮮有對(duì)其化學(xué)成分及生物活性的報(bào)道[15].本實(shí)驗(yàn)對(duì)紅土沉香開展系統(tǒng)的化學(xué)成分研究,從其乙酸乙酯萃取部位中分離鑒定了13個(gè)化合物(圖1),為其質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了一定的化學(xué)依據(jù).另外,化合物3、8和13具有一定的抗炎活性,IC50值分別為81.23 ± 2.83、39.55 ± 3.75和72.63 ± 2.87 μmol·L-1.
圖1 化合物1~13的化學(xué)結(jié)構(gòu)Fig.1 The chemical structures of compounds 1-13
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛朗儀器公司);低溫冷卻循環(huán)泵(DLSB-10/30鄭州長城科工貿(mào)有限公司);Agilent Infinity 1260分析型高效液相色譜儀(美國Agilent公司);Agilent Infinity1260Ⅱ半制備高效液相色譜儀(美國Agilent公司);半制備色譜柱(C18,250 mm × 10.0 mm,5 μm)(日本COSMOSIL公司);Bruker AmaZon SL質(zhì)譜儀(德國Bruker);Bruker AV Ш 500核磁共振波譜儀(德國Bruker),TMS為內(nèi)標(biāo);超凈工作臺(tái)(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司);高壓蒸汽滅菌鍋(日本HIRAYAMA公司);ELX-800酶標(biāo)儀(美國寶特公司).柱色譜硅膠(60~80目、200~300目)、薄層層析硅膠板和硅膠H(青島海洋化工廠);凝膠Sephadex LH-20(美國Merck公司);RP-18填料(20~45 μm,日本Fuji Silysia Chemical Ltd公司);氘代試劑(青島騰龍微波科技有限公司);常用有機(jī)試劑為國產(chǎn)AR級(jí)試劑(天津市康科德科技有限公司);脂多糖、Griess試劑、吲哚美辛、四甲基偶氮唑藍(lán)(美國Sigma公司);DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清(賽默飛世爾科技公司);平衡鹽溶液PBS (北京欣經(jīng)科公司)、碳酸氫鈉、DMSO(西隴化工股份有限公司);小鼠單核巨噬細(xì)胞(RAW264.7)購買于中國科學(xué)院干細(xì)胞庫.
沉香樣品于2017年11月購于廣西憑祥,經(jīng)本文作者之一中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所戴好富研究員鑒定其基原植物為柯拉斯那沉香(Aquilariacrassna),標(biāo)本編號(hào)為(YNHT201711),保存于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所.
將越南紅土沉香(干重1 566.6 g)粉碎后,共超聲提取6次(每次超聲45 min,每次加入95%乙醇5.0 L),減壓濃縮得到乙醇提取物330.6 g.于ddH2O中分散成懸濁液,依次用乙酸乙酯(5.0 L × 3)和正丁醇(5.0 L × 3)萃取,分別得乙酸乙酯萃取物(131.0 g),正丁醇萃取物(85.8 g).前者采用減壓柱色譜,梯度洗脫獲31個(gè)流分,即Fr.1~Fr.31,(氯仿-甲醇洗脫液梯度為1∶0~0∶1).
Fr.5 (5.1 g)經(jīng)Sephadex LH-20柱色譜(氯仿-甲醇=1∶1)得到5個(gè)流分(Fr.5.1~Fr.5.5).Fr.5.1 (280.0 mg)經(jīng)硅膠柱色譜氯仿-甲醇(500∶1~50∶1)洗脫得到5個(gè)流分(Fr.5.1.1~Fr.5.1.5),F(xiàn)r.5.1.1 (104.0 mg)經(jīng)石油醚-氯仿(2∶1)洗脫得到化合物9(2.0 mg),F(xiàn)r.5.1.3(146.5 mg)經(jīng)石油醚-氯仿(1∶4)洗脫得到化合物10(1.8 mg).
Fr.5.3 (1.6 g)經(jīng)RP-18柱以甲醇-水(3∶7~1∶0)梯度洗脫,得到17個(gè)流分(Fr.5.3.1~Fr.5.3.17).Fr.5.3.5 (24.6 mg)經(jīng)石油醚-乙酸乙酯(15∶1)洗脫得到化合物13(2.3 mg).Fr.5.3.17 (462.4 mg)經(jīng)硅膠柱色譜以石油醚-乙酸乙酯為洗脫劑梯度洗脫(90∶1~10∶1)得到8個(gè)流分(Fr.5.3.17.1~Fr.5.3.17.8).Fr.5.3.17.5 (36.8 mg)以硅膠柱色譜分離,氯仿洗脫得到化合物8(4.0 mg),氯仿-甲醇(100∶1)洗脫得到化合物12(3.0 mg).Fr.5.3.17.6 (11.5 mg)使用半制備高效液相色譜儀(C18柱,甲醇∶水=6.5∶3.5恒梯度洗脫;流速:4 mL·min-1;檢測波長:210 nm),得到化合物2(2.3 mg,tR=35.0 min).Fr.5.3.17.7 (14.6 mg)使用半制備高效液相色譜儀(C18柱,甲醇∶水=7.5∶2.5恒梯度洗脫;流速:4 mL·min-1;檢測波長:254 nm),得到化合物6(1.3 mg,tR=30.0 min).Fr.5.3.17.8 (312.3 mg)經(jīng)硅膠柱色譜以氯仿-甲醇(300∶1~50∶1)梯度洗脫得到8個(gè)流分(Fr.5.3.17.8.1~Fr.5.3.17.8.8).Fr.5.3.17.8.1 (48.2 mg)經(jīng)半制備高效液相色譜儀(C18柱,乙腈∶水=5.7∶4.3恒梯度洗脫;流速:4 mL·min-1;檢測波長:254 nm)純化得到化合物3(16.5 mg,tR=26.0 min).
Fr.5.4(2.8 g)經(jīng)ODS柱以甲醇-水(6∶4~1∶0)梯度洗脫,得到31個(gè)亞流分(Fr.5.4.1~Fr.5.4.31).Fr.5.4.12經(jīng)Sephadex LH-20柱色譜甲醇洗脫得到5個(gè)流分(Fr.5.4.12.1~Fr.5.4.12.5),F(xiàn)r.5.4.12.5(30.0 mg)經(jīng)半制備高效液相色譜儀(C18柱,甲醇∶水=6∶4恒梯度洗脫;流速:4 mL·min-1;檢測波長:254 nm)純化得到化合物4(5.9 mg,tR=44.8 min)和5(1.2 mg,tR=46.2 min)和Fr.5.4.12.5.1 (12.0 mg),F(xiàn)r.5.4.12.5.1繼續(xù)經(jīng)半制備高效液相色譜儀(C18柱,乙腈∶水=5∶5恒梯度洗脫;流速:4 mL·min-1;檢測波長:254 nm)純化得到化合物1(2.0 mg,tR=17.5 min).Fr.5.4.13 (15 mg)經(jīng)硅膠柱色譜由氯仿-甲醇(800∶1)洗脫得到化合物11(2.5 mg).
Fr.13 (20.1 g)經(jīng)MCI柱由甲醇-水(6∶4~1∶0)洗脫,合并相似流分得到Fr.13.1~Fr.13.5.Fr.13.2 (3.8 g)經(jīng)Sephadex LH-20柱色譜甲醇洗脫得到6個(gè)流分(Fr.13.2.1~Fr.13.2.6),F(xiàn)r.13.2.5 (78.0 mg)經(jīng)半制備高效液相色譜儀(C18柱,乙腈∶水=3.5∶6.5恒梯度洗脫;流速:4 mL·min-1;檢測波長:254 nm)純化得到化合物7(2.0 mg,tR=14.5 min).
化合物1:無色油狀,ESI-MSm/z333.1 [M+Na]+;分子式:C19H18O4;1H-NMR (500 MHz,CDCl3)δ:8.08 (1H,d,J=8.8 Hz,H-5),7.11 (2H,d,J=8.5 Hz,H-2′,6′),6.95 (1H,dd,J=8.8 Hz,2.4 Hz,H-6),6.83 (2H,d,J=8.5 Hz,H-3′,5′),6.82 (1H,d,J=2.4 Hz,H-8),6.07 (1H,s,H-3),3.91 (3H,s,OCH3-7),3.78 (3H,s,OCH3-4′),2.99 (2H,m,H-7′),2.86 (2H,m,H-8′);13C-NMR (125 MHz,CDCl3)δ:168.1 (C-2),110.3 (C-3),177.9 (C-4),127.2 (C-5),114.2 (C-6),164.1 (C-7),100.4 (C-8),158.3 (C-9),117.7 (C-10),131.9 (C-1′),129.4 (C-2′,6′),114.1 (C-3′,5′),158.4 (C-4′),32.3 (C-7′),36.4 (C-8′),55.9 (OCH3-7),55.4 (OCH3-4′).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[16]基本一致,故鑒定該化合物為7-甲氧基-2-[2-(4-甲氧基苯基)乙基]色酮.
化合物2:淡黃色針狀結(jié)晶(CH3OH),ESI-MSm/z303.1 [M+Na]+;分子式:C18H16O3;1H-NMR (500 MHz,CD3OD)δ:7.53 (1H,d,J=9.2 Hz,H-8),7.50 (1H,d,J=3.0 Hz,H-5),7.38 (1H,dd,J=9.2 Hz,3.0 Hz,H-7),7.27 (2H,m,H-3′,5′),7.23 (2H,m,H-2′,6′),7.18 (1H,t,J=7.1 Hz,H-4′),6.16 (1H,s,H-3),3.90 (3H,s,OCH3-6),3.10 (2H,J=7.2 Hz,H-7′),3.03 (2H,t,J=7.2 Hz,H-8′);13C-NMR (125 MHz,CD3OD)δ:168.1 (C-2),109.4 (C-3),178.5 (C-4),104.2 (C-5),156.5 (C-6),123.7 (C-7),119.4 (C-8),151.2 (C-9),124.3 (C-10),139.9 (C-1′),128.9 (C-2′,6′),128.2 (C-3′,5′),126.7 (C-4′),33.2 (C-7′),36.4 (C-8′),56.2 (OCH3-6).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[17]基本一致,故鑒定該化合物為6-甲氧基-2-(2-苯乙基)色酮.
化合物3:無色針狀結(jié)晶(CH3OH),ESI-MSm/z333.1 [M+Na]+;分子式:C19H18O4;1H-NMR (500 MHz,DMSO-d6)δ:7.29 (1H,s,H-5),7.24 (5H,m,H-2′~6′),7.14 (1H,s,H-8),6.10 (1H,s,H-3),3.89 (3H,s,OCH3-7),3.82 (3H,s,OCH3-6),3.00 (2H,t,J=7.2 Hz,H-7′),2.93 (2H,t,J=7.2 Hz,H-8′);13C-NMR (125 MHz,DMSO-d6)δ:170.1 (C-2),110.6 (C-3),179.4 (C-4),104.5 (C-5),149.3 (C-6),156.5 (C-7),100.5 (C-8),154.6 (C-9),117.3 (C-10),141.1 (C-1′),129.2 (C-2′,6′),129.1 (C-3′,5′),127.1 (C-4′),34.1 (C-7′),36.7 (C-8′),57.4 (OCH3-6),56.6 (OCH3-7).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[17]基本一致,故鑒定該化合物為6,7-二甲氧基-2-(2-苯乙基)色酮.
化合物4:白色粉末,ESI-MSm/z333.5 [M+Na]+;分子式:C19H18O4;1H-NMR (500 MHz,CDCl3)δ:7.54 (1H,d,J=3.1 Hz,H-5),7.37 (1H,d,J=9.1 Hz,H-8),7.24 (1H,dd,J=9.1 Hz,3.1Hz,H-7),7.11 (2H,d,J=8.4 Hz,H-2′,6′),6.82 (2H,d,J=8.4 Hz,H-3′,5′),6.12 (1H,s,H-3),3.89 (3H,s,OCH3-6),3.78 (3H,s,OCH3-4′),3.00 (2H,m,H-7′),2.90 (2H,m,H-8′);13C-NMR (125 MHz,CDCl3)δ:168.2 (C-2),109.4 (C-3),178.1 (C-4),105.0 (C-5),151.2 (C-6),123.4 (C-7),119.3 (C-8),156.5 (C-9),124.2 (C-10),131.6 (C-1′),129.2 (C-2′,6′),114.3 (C-3′,5′),158.1 (C-4′),32.1 (C-7′),36.4 (C-8′),55.9 (OCH3-6),55.2 (OCH3-4′).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[17]基本一致,故鑒定該化合物為6-甲氧基-2-[2-(4-甲氧基苯基)乙基]色酮.
化合物5:淡黃色粉末,ESI-MSm/z333.4 [M+Na]+;分子式:C19H18O4;1H-NMR (500 MHz,CDCl3)δ:7.54 (1H,d,J=3.1 Hz,H-5),7.37 (1H,d,J=9.1 Hz,H-8),7.24 (1H,dd,J=9.1 Hz,3.1Hz,H-7),7.21 (1H,t,J=7.9 Hz,H-5′),6.79 (1H,d,J=7.9 Hz,H-6′),6.77 (1H,m,H-4′),6.75 (1H,m,H-2′),6.14 (1H,s,H-3),3.89 (3H,s,OCH3-6),3.77 (3H,s,OCH3-3′),3.00 (2H,m,H-7′),2.90 (2H,m,H-8′);13C-NMR (125 MHz,CDCl3)δ:170.6 (C-2),109.4 (C-3),177.9 (C-4),104.5 (C-5),151.2 (C-6),123.2 (C-7),119.0 (C-8),156.5 (C-9),123.9 (C-10),141.0 (C-1′),113.9 (C-2′),159.4 (C-3′),111.5 (C-4′),129.7 (C-5′),120.4 (C-6′),33.1 (C-7′),35.7 (C-8′),55.7 (OCH3-6),54.9 (OCH3-3′).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[18]基本一致,故鑒定該化合物為6-甲氧基-2-[2-(3-甲氧基苯基)乙基]色酮.
化合物6:淡黃色針狀結(jié)晶(CHCl3),ESI-MSm/z349.3 [M+Na]+;分子式:C19H18O5;1H-NMR (500 MHz,CDCl3)δ:7.22 (1H,d,J=9.0 Hz,H-7),7.10 (2H,d,J=8.5 Hz,H-2′,6′),6.86 (1H,d,J=9.0 Hz,H-8),6.83 (2H,d,J=8.5 Hz,H-3′,5′),6.01 (1H,s,H-3),3.93 (3H,s,OCH3-6),3.79 (3H,s,OCH3-4′),2.99 (2H,t,J=7.7 Hz,H-7′),2.88 (2H,t,J=7.7 Hz,H-8′);13C-NMR (125 MHz,CDCl3)δ:170.2 (C-2),107.9 (C-3),184.0 (C-4),149.5 (C-5),143.3 (C-6),119.1 (C-7),105.7 (C-8),150.5 (C-9),110.8 (C-10),131.5 (C-1′),129.2 (C-2′,6′),158.3 (C-4′),114.1 (C-3′,5′),32.0 (C-7′),36.4 (C-8′),57.0 (OCH3-6),55.2 (OCH3-4′).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[17]基本一致,故鑒定該化合物為5-羥基-6-甲氧基-2-[2-(4-甲氧基苯基)乙基]色酮.
化合物7:紅褐色粉末,ESI-MSm/z305.2 [M+Na]+;分子式:C17H14O4;1H-NMR (500 MHz,CD3OD)δ:7.22 (5H,m,H-2′~6′),6.83 (1H,d,J=2.8 Hz,H-5),6.73 (1H,d,J=2.8 Hz,H-7),6.05 (1H,s,H-3),3.09 (2H,m,H-7′),2.99 (2H,m,H-8′);13C-NMR (125 MHz,CD3OD)δ:170.7 (C-2),109.5 (C-3),180.7 (C-4),99.1 (C-5),156.3 (C-6),109.7 (C-7),149.0 (C-8),141.4 (C-9),125.8 (C-10),142.3 (C-1′),129.2 (C-2′,6′),127.2 (C-4′),129.5 (C-3′,5′),34.1 (C-7′),37.2 (C-8′).以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[19]基本一致,故鑒定該化合物為6,8-二羥基-2-(2-苯乙基)色酮.
體外抗炎活性試驗(yàn)采用脂多糖(LPS)誘導(dǎo)小鼠單核巨噬細(xì)胞RAW264.7模型[26]:
實(shí)驗(yàn)分為陽性對(duì)照組(吲哚美辛)、LPS誘導(dǎo)組、空白對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組.將待測樣品分為5個(gè)濃度梯度:100、75、50、25、12.5 μmol·L-1.選取對(duì)數(shù)生長期的RAW264.7細(xì)胞,取100 μL細(xì)胞液以5 × 104個(gè)(每mL)的密度接種于96孔板上,于37 ℃、5% CO2、90%以上濕度條件下培養(yǎng)24 h,再分別加入50 μL配制的LPS(終濃度0.5 μg·mL-1)和50 μL待測化合物溶液(100~12.5 μmol·L-1).繼續(xù)培養(yǎng)24 h后每孔取100 μL上清液于新的96孔板中,之后向每孔加入100 μL Griess試劑.于酶標(biāo)儀540 nm波長下測定并記錄每孔的吸光值A(chǔ),采用Griess法[8,27-28]測定化合物對(duì)NO釋放的抑制率,繪制化合物濃度—抑制率曲線圖,計(jì)算半數(shù)抑制濃度(IC50值).結(jié)果見表1.
表1 化合物對(duì)LPS誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞釋放NO的半數(shù)抑制濃度 (IC50,n=3)Tab.1 IC50 value of compounds on the NO production (n=3)
本實(shí)驗(yàn)首次從越南紅土沉香中分離鑒定了13個(gè)化合物,其中化合物1~7為2-(2-苯乙基)色酮類化合物,化合物8~13為倍半萜類化合物,且化合物1是一個(gè)新天然產(chǎn)物.活性試驗(yàn)表明化合物3、8和13具有抗炎活性.
從紅土沉香中分離得到的6個(gè)倍半萜中,化合物8~11均為艾里莫芬烷型倍半萜,化合物12為沉香呋喃型倍半萜,化合物13為具有清涼木質(zhì)香味的菖蒲烷型倍半萜.目前從沉香中分離得到的沉香呋喃型倍半萜有15個(gè),且只在白木香(A.sinensis)和馬來沉香(A.malaccensis)所產(chǎn)沉香中得到[2].而從沉香中分離得到的菖蒲烷型倍半萜只有3個(gè),均是從白木香(A.sinensis)所產(chǎn)沉香中得到[25,29],其中有2個(gè)是從高品質(zhì)的奇楠沉香(基原植物為A.sinensis)中得到[25].本研究豐富了紅土沉香的化合物類型,也為紅土沉香的后續(xù)研究以及品質(zhì)鑒定提供了一定化學(xué)依據(jù).