中草药  2015, Vol. 46 Issue (15): 2206-2208
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补骨脂中1个二氢异黄酮类新化合物及其细胞毒活性
董伟, 王月德, 周堃, 刘贵有, 李丽梅, 娄洁, 胡秋芬, 叶艳青     
云南民族大学, 民族药资源化学国家民委教育部重点实验室, 云南 昆明 650500
摘要目的 对中药补骨脂Psoralea corylifolia中的化学成分进行研究, 以期发现新的活性化合物。方法 运用硅胶、凝胶、MCI-GEL树脂及RP-HPLC等多种色谱技术对补骨脂的化学成分进行分离纯化, 并根据理化性质和波谱数据鉴定化合物的结构。结果 从补骨脂95%乙醇提取物分离鉴定了1个二氢异黄酮类化合物3R-6-羟基-8-羟甲基-4',7-二甲氧基-二氢异黄酮(1)。结论 化合物1为新化合物, 命名为补骨脂异黄酮A(corylisoflavone A);表现出一定的细胞毒活性, 其中对急性早幼粒细胞白血病细胞(NB4)、人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)、人前列腺癌细胞(PC3)、人肺腺癌细胞(A549)和人乳腺癌细胞(MCF7)的IC50值分别为12.6、5.3、15.5、4.8和11.2 μmol/L。
关键词补骨脂     豆科     二氢异黄酮     细胞毒活性     补骨脂异黄酮A    
A new compound of isoflavanones from fruits of Psoralea corylifolia and its cytotoxicity
DONG Wei, WANG Yue-de, ZHOU Kun, LIU Gui-you, LI Li-mei, LOU Jie, HU Qiu-fen, YE Yan-qing    
Key Laboratory of Chemistry in Ethnic Medicinal Resources, State Ethnic Affairs Commission & Ministry of Education, YunnanMinzu University, Kunming 650500, China
Abstract: Objective For the purpose of finding new bioactive agents from Chinese herbal medicine, the chemical study on Psoralea corylifolia was carried out. Methods The chemical constituents in the fruits of P. corylifolia were isolated by silica gel, MCI-GEL resin, Sephadex LH-20 column chromatography, and high performance liquid chromatography (HPLC) methods. The structures of compounds were elucidated by spectroscopic methods, including extensive 1D and 2D NMR techniques. Results A new isoflavanone, 3R-6-hydroxy-8-(hydroxymethyl)-4',7-dimethoxy-dihydrogenisoflavone (1) was isolated from the fruit of P. corylifolia. Conclusion Compound 1 is a new compound named corylisoflavone A, which displays the cytotoxicity against NB4, SH-SY5Y, PC3, A549, and MCF7 cells with IC50 values of 12.6, 5.3, 15.5, 4.8, and 11.2 μmol/L, respectively.
Key words: Psoralea corylifolia L.     Leguminosae     isoflavanone     cytotoxicity     corylisoflavone A    

补骨脂又名破故纸,为豆科(Leguminosae)植物补骨脂Psoralea corylifolia L. 的干燥成熟果实[1]。该植物分布于四川、云南、河南、安徽、山西、陕西等地,资源丰富[2]。自古以来其就作为温肾助阳的常用中药,有补肾壮阳、温脾止泻之功效,为《中国药典》收载的中药。现代药理学研究表明该药有扩张冠状动脉、抗菌、抗衰老的作用,对平滑肌有双向调节作用,还有雌激素样作用以及抗肿瘤等药理活性[3]。补骨脂含有多种活性成分,如香豆素类(主要为呋喃香豆素类、补骨脂素psoralen和异补骨脂素isopsoralen等);拟雌内酯类(如补骨脂定psoralidin等);黄酮类(主要有补骨脂甲素corylifolin、补骨脂乙素corylifolinin、补骨脂异黄酮corylin、补骨脂查耳酮bavachalcone等);酚萜类(如补骨脂酚bakuchiol)等[4]。为充分利用我国丰富的资源,进一步寻找新的活性天然产物化学成分;本实验对补骨脂果实的化学成分进行了研究,并从中分离得到1个具有细胞毒活性的二氢异黄酮类新化合物,3R-6-羟基-8-羟甲基-4′,7-二甲氧基-二氢异黄酮(1),命名为补骨脂异黄酮A。

1 材料与材料

UV-2401A紫外光谱仪(日本岛津公司);JascoJ-810圆二色光谱仪(日本分光公司);Bio-Rad FTS-185傅里叶变换红外光谱仪(美国伯乐BIO-RAD公司公司);DRX-500高分辨核磁共振仪(瑞士布鲁克公司);半制备HPLC分析仪器为岛津LC-8A型高效液相色谱仪,色谱柱为安捷伦公司Zorbax PrepHT GF(250 mm×21.2 mm,7 μm)和安捷伦Zorbax C18(250 mm×9.4 mm,5 μm)。

拌样用硅胶(80~100目)、柱色谱分离用硅胶(200~300目)、GF254(100 mm×100 mm)薄层硅胶板均为青岛海洋化工厂产品;MCI-gel CHP-20P(75~150 μm)反相微孔树脂,日本三菱公司;Sephadex LH-20凝胶,美国GE公司;工业用三氯甲烷、丙酮、甲醇、醋酸乙酯、石油醚,天津化学试剂厂提供;色谱纯乙腈、四氢呋喃,美国Fisher公司提供;超纯水,实验室用美国GE EDI超纯水处理器制备。

补骨脂药材2002年9月购自昆明菊花村药材市场,产地为云南西双版纳,经云南中医学院中药学院袁琳博士鉴定为豆科植物补骨脂Psoralea corylifolia L. 的干燥果实,标本(YNMZ0952)保存于云南民族大学民族药资源化学重点实验室。急性早幼粒细胞白血病细胞(NB4)、人肺腺癌细胞(A549)、人神经母细胞瘤细胞(SHSY5Y)、人前列腺癌细胞(PC3)和人乳腺癌细胞(MCF7),均购于上海拜力生物科技有限公司。

2 提取与分离

补骨脂成熟的果实4.5 kg粉碎到30目,然后用95%乙醇提取4次;每次提取乙醇用量为5.0 L,超声4次(每次30 min)后滤过;合并4次提取液减压浓缩得浸膏185 g。浸膏选用MCI脱色,然后经硅胶柱色谱,氯仿-丙酮(20∶1、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5)洗脱分成6个部分。选取氯仿-丙酮6∶4洗脱部分用HPLC进行进一步分离,采用Agilent Zorbax PrepHT GF反相柱,以45%甲醇为流动相,体积流量为15 mL/min,进样量100 μL,检测波长为308 nm,收集25.2~26.8 min流出的组分可得化合物粗品。粗品再次用甲醇溶解,以甲醇为流动相,用葡聚糖凝胶柱色谱纯化可得化合物1(12.8 mg)。

3 结构鉴定

化合物1:浅黄色胶状物,[α]D24.6 -41.6° (c 0.25,MeOH);UVλmaxMeOH(nm): 210 (4.05),242 (3.32),308 (3.20);CD (c 0.2,MeOH) λmax: 248 (+1.58),346 (+1.22);IRυmaxKBr(cm-1): 3 428,2 947,2 880,1 647,1 610,1 532,1 478,1 368,1 226,1 047,957,862。HR-ESI-MS显示其准分子离子峰为353.100 1 [M+Na]+(计算值353.100 1,C18H18NaO6),结合1H-和13C-NMR确定分子式为C18H18O6。其红外光谱显示化合物中有羟基(3 428 cm-1)、羰基(1 647 cm-1)和芳环(1 610,1 532,1 478 cm-1)信号,紫外光谱在210、242和308 nm有最大吸收也证实化合物中存在芳环结构。化合物的1H-和13C-NMR谱(表 1)显示其含有18个碳和18个氢,包括1个五取代的苯环 (δC 117.2 d、142.5 s、155.8 s、124.5 s、149.0 s和119.2 s,δH 7.38 s);1个1,4-二取代苯环 [δC 129.7 s、131.1 d (2C)、115.2 d (2C) 和161.5 s;δH7.70 (d,J = 8.6 Hz),δH6.86 (d,J = 8.6 Hz)];1个氧化的亚甲基 [δC 73.1 t;δH4.54 (dd J = 11.2,6.4 Hz),4.74 (t,J = 11.2 Hz)];1个次甲基 (δC 47.3 d;δH 4.22,dd,J = 11.2,6.4 Hz);1个羟甲基 (δC 54.0 t;δH 4.45 s);2个甲氧基 (δC 61.1 q和56.0 q;δH 3.85 s和3.81 s);1个羰基 (δC 196.2 s) 信号,以及1个酚羟基 (δH10.92 s)。2个苯环基及化合物中二氢异黄酮类化合物特征信号(C-2~4)可初步推测化合物为二氢异黄酮类化合物[5]。根据H-2和C-9、C-3、C-4、C-1′,以及H-3和C-1′、C-2′,C-6′、C-2、C-4、C-10的HMBC(图 1)相关和进一步确定化合物为二氢异黄酮类化合物。进一步分析其HMBC相关信号,根据甲氧基氢 (δH 3.85 s 和3.80 s) 分别和C-7 (δC 120.7)和C-4′ (δC 161.0) 有HMBC相关可证实2个甲氧基分别取代在C-6和C-4′位,根据羟甲基氢H-1″和C-7、C-8和C-9有HMBC相关可证实羟甲基取代在C-8位。酚羟基取代在C-6位可由酚羟基信号和C-5、C-6和C-7的HMBC相关得到确认。根据化合物中C-2和C-3的核磁共振数据、化合物的旋光度和CD谱数据和已报道过的同类化合物(3R构型的异黄酮旋光度为左旋,CD谱在250和344 nm有正cotton效应;而3S构型的异黄酮旋光度为右旋,CD谱在230和326 nm有负cotton效应)对比[6, 7],确认化合物中的手性碳C-3为R构型。至此,鉴定化合物1的结构为3R-6-羟基-8-羟甲基-4′,7-二甲氧基-二氢异黄酮,为1个新化合物,命名为补骨脂异黄酮A。

表 1 化合物1的1H- 和13C-NMR数据(500/125 MHz,C5D5N) Table 1 1H- and 13C-NMR data of compound 1 (500/125 MHz,C5D5N)

图 1 化合物1的结构及主要HMBC相关Fig.1 Structure and key HMBC correlations of compound 1
4 细胞毒活性研究

由于有文献报道补骨脂中的黄酮类化合物具有明显的细胞毒活性,因此对化合物1进行了细胞毒活性筛选。细胞毒活性检测采用改良的MTT法[8],测试细胞株为NB4、A549、SHSY5Y、PC3、MCF7。结果表明,化合物1对所选的5株细胞的IC50值分别为12.6、5.3、15.5、4.8和11.2 μmol/L;以紫杉醇为阳性对照(其对各细胞株的IC50值分别为0.03、0.02、0.10、0.10、0.05 μmol/L),化合物1表现出一定的细胞毒活性。

参考文献
[1] 郭晏华, 罗志冬, 贾天柱. 补骨脂炮制前后补骨脂素和异补骨脂素的变化 [J]. 中草药, 2006, 37(11): 1652-1654.
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[8] Hu Q F, Zhou B, Ye Y Q, et al. Cytotoxic deoxybenzoins and diphenylethylenes from Arundina graminifolia [J]. J Nat Prod, 2013, 76(10): 1854-1859.