2. 中药制药过程新技术国家重点实验室,江苏 连云港 222000 ;
3. 中药提取精制新技术重点研究室,江苏 连云港 222000
2. State Key Laboratory of New-tech for Chinese Medicine Pharmaceutical Process, Lianyungang 222000, China ;
3. The Key Laboratory for the New Technique Research of TCM Extraction and Purification, Lianyungang 222000, China
大株红景天Rhodiola wallichiana (HK.) S. H. Fu var. cholaensis(Praeger) S. H. Fu为景天科(Crassulaceae)红景天属Rhodiola L.多年生草本植物,又名大株粗茎红景天,主产于西藏及云南西北部等地。大株红景天作为传统藏药,应用广泛且用药历史悠久[1]。现代临床及药理学研究表明,红景天属植物具有明显的抗肿瘤、抗衰老、抗缺氧、抗辐射、抗疲劳以及调节神经系统等作用[2-4],其主要化学成分有酪醇及其苷类、黄酮苷类、苯丙素类及萜类等[5]。目前对红景天属的大花红景天Rhodiola crenulata (HK. f. et Thoms.) H. Ohba、库页红景天Rhodiola sachalinensis A. Bor.、玫瑰红景天Rhodiola roseaL.、长鞭红景天Rhodiola fastigiata (HK. f. et Thoms.) S. H. Fu、唐古特红景天Rhodiola algida (Ledeb.) Fisch. et Mey. var. tangutlca(Maxim.) S. H. Fu及四裂红景天Rhodiola quadrifida (Pall.) Fisch. et Mey.等研究报道较多,但有关大株红景天的化学成分研究却鲜有报道[6]。本实验对大株红景天展开了系统的化学成分研究,从其水提取物中分离得到16个化合物,并采用现代波谱学手段鉴定其结构,分别为红景天苷(salidroside,1)、没食子酸(gallic acid,2)、没食子酸甲酯(methyl gallate,3)、槲皮素(quercetin,4)、邻苯三酚(pyrogallol,5)、6″-O-galloylsalidroside(6)、没食子酸乙酯(ethyl gallate,7)、山柰酚-7-O-α-L-鼠李糖苷(kaemnpferol-7-α-L-rhamnopyranoside,8)、草质素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(herbacertin-7-O-β-D-glucopyranoside,9)、草质素-7-O-(3″-O-β-D-葡萄糖基)-α-L-鼠李糖苷(rhodiosin,10)、山柰酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(kaemnpferol-3-O-β-D-glucopyranoside,11)、草质素(herbacetin,12)、草质素-7-O-α-L-鼠李糖苷(herbacertin-7-α-L-rhamnopyranoside,13)、小麦黄素(tricin,14)、芦丁(rutin,15)、山柰酚-3-O-(2″-O-β-D-木糖基)-β-D-葡萄糖苷[kaemnpferol-3-O-(2″-O-β-D-xylosyl)-β-D-glucopyranoside,16]。其中化合物5为首次从红景天属植物中分离得到,化合物7~16为首次从大株红景天中分离得到。体外活性实验结果表明化合物2、6、8、12和15对H2O2所致的H9c2细胞损伤具有一定的保护作用。
1 仪器与材料动态轴向压缩反相柱色谱(江苏汉邦科技有限公司),Agilent 1260制备型高效液相色谱仪(美国Agilent公司),Bruker-AV-400型核磁共振光谱仪(Bruker公司)。Sephadex LH-20(Pharmacia公司);Fuji C18(50 mm×250 mm,5 μm)色谱柱;Welch Ultimate Polar-Rp(21.2 mm×250 mm,5 μm)色谱柱;色谱乙腈(OCEANPAK),薄层及柱色谱硅胶(青岛海洋化工厂),分析纯试剂(南京化学试剂有限公司)。
SW-CJ-2F型超净工作台(苏净集团苏州安泰空气技术有限公司),二氧化碳培养箱(Thermo scientific 3100),CKX41SF倒置显微镜(OLYPUS),96孔细胞培养板(美国Costar),25 cm2细胞培养瓶(美国Costar),infinite M200 PRO酶标仪(TEKEN),移液枪(Eppendorf),BXM-30R高压蒸汽灭菌锅(立式压力蒸气灭菌锅),LD4-2A离心机(北京众益中和生物技术有限公司),c1028细胞自动计数仪(invitrogen)。DMEM培养基(Gibco,批号8112420),胎牛血清(Gibco,批号608759),胰蛋白酶(Biotopped,批号BH01018),G3580 MTS细胞毒性检测试剂盒(Promage),H9c2心肌细胞株(中国科学院典型培养物保藏中心上海细胞库)。
大株红景天由南京中医药大学吴启南教授鉴定为景天科植物大株红景天Rhodiola wallichiana (HK.) S. H. Fu var. cholaensis (Praeger) S. H. Fu的干燥根及根茎。
2 提取与分离大株红景天干燥根茎10 kg,水回流提取2次,每次2 h,提取液合并浓缩后加适量95%乙醇醇沉,静置,离心,减压浓缩上清液。浓缩液与反相C18拌样,经DAC反相色谱以乙腈(A)-水(B)为流动相,0~70 min,10%~75% A,70~85 min,75%~100% A进行梯度洗脱,收集得到8个流分(Fr. 1~8)。Fr. 1经硅胶柱色谱,以二氯甲烷-甲醇(50∶1→1∶1)梯度洗脱,再经Sephadex LH-20柱色谱纯化,得化合物1(50 mg)、2(63 mg)。Fr. 2经硅胶柱色谱,以二氯甲烷-甲醇(50∶1→1∶1)梯度洗脱,再经HPLC,以5%~45%乙腈-水0~60 min梯度洗脱及Sephadex LH-20反复分离纯化,得到化合物3(15 mg)、4(14 mg)、5(8 mg)、6(64 mg)。Fr. 3经硅胶柱色谱以醋酸乙酯-甲醇(30∶1→1∶1)梯度洗脱结合Sephadex LH-20柱色谱纯化,得到化合物7(77 mg)、8(43 mg)、9(22 mg)。Fr. 4经HPLC结合Sephadex LH-20柱色谱反复分离纯化,得到化合物13(14 mg)、15(10 mg)、11(8 mg)、12(9 mg)。Fr. 6重结晶得到化合物10(48 mg),除去结晶后溶液经HPLC制备得到化合物16(7 mg)、14(9 mg)。
3 结构鉴定化合物1:白色粉末,ESI-MS m/z: 301 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.06 (2H, d, J=8.5 Hz, H-2, 6), 6.69 (2H, d, J=8.5 Hz, H-3, 5), 4.29 (1H, d, J=7.8 Hz, H-1′), 2.82 (2H, t, J=7.6 Hz, H-7), 3.18 (2H, m, H-8);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 155.4 (C-1), 129.6 (C-4), 129.3 (C-3, 5), 114.7 (C-2, 6), 103.0 (C-1′), 73.7 (C-2′), 76.5 (C-3′), 70.7 (C-8), 70.2 (C-4′), 76.7 (C-5′), 61.3 (C-6′), 35.0 (C-7)。以上数据与文献报道[7]一致,故鉴定化合物1为红景天苷。
化合物2:无色针状结晶(甲醇),ESI-MS m/z: 169 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.06 (2H, s, H-2, 6);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 122.3 (C-1), 146.5 (C-2, 6), 110.6 (C-3, 5), 139.8 (C-4), 170.6 (-COOH)。数据与文献报道[8]一致,故鉴定化合物2为没食子酸。
化合物3:浅黄色粉末,ESI-MS m/z: 183 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.04 (2H, s, H-2, 6), 3.81 (3H, s, -CH3);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 120.0 (C-1), 145.1 (C-2, 6), 108.6 (C-3, 5), 138.4 (C-4), 167.6 (-COO), 50.8 (-CH3)。数据与文献报道[9]一致,故鉴定化合物3为没食子酸甲酯。
化合物4:黄色粉末,ESI-MS m/z: 303 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 6.32 (1H, d, J=1.8 Hz, H-6), 6.53 (1H, d, J=1.8 Hz, H-8), 7.00 (1H, d, J=8.1 Hz, H-5′), 7.69 (1H, dd, J=8.1, 2.4 Hz, H-6′), 7.83 (1H, d, J=2.4 Hz, H-2′), 9.41 (1H, s, 3-OH), 10.77 (1H, s, 7-OH), 12.18 (1H, s, 5-OH);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 94.6 (C-8), 99.3 (C-6), 104.3 (C-10), 115.9 (C-2′), 116.4 (C-5′), 120.8 (C-6′), 121.5 (C-1′), 136.9 (C-3), 162.5 (C-9), 145.9 (C-3′), 146.9 (C-2), 148.5 (C-4′), 157.8 (C-7), 176.6 (C-4)。以上数据与文献报道[10]一致,故鉴定化合物4为槲皮素。
化合物5:白色粉末,ESI-MS m/z: 127 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 6.48 (1H, t, J=8.0 Hz, H-5), 6.31 (2H, d, J=8.0 Hz, H-4, 6);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 145.7 (C-1, 3), 132.9 (C-2), 118.7 (C-5), 106.9 (C-4, 6)。以上数据与文献报道[11]一致,故鉴定化合物5为邻苯三酚。
化合物6:白色粉末,ESI-MS m/z: 453 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.10 (2H, s, H-2, 6), 6.98 (2H, d, J=8.4 Hz, H-2″, 6″), 6.65 (2H, d, J=8.4 Hz, H-3″, 5″), 4.33 (1H, d, J=7.8 Hz, H-1′), 2.79 (2H, t, J=7.5 Hz, H-7″);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 120.0 (C-1), 108.9 (C-2, 6), 145.1 (C-3, 5), 138.5 (C-4), 166.9 (-COO), 103.1 (C-1′), 73.7 (C-2′), 76.5 (C-3′), 70.9 (C-4′), 74.1 (C-5′), 63.4 (C-6′), 129.2 (C-1″), 129.5 (C-2″, 6″), 114.7 (C-3″, 5″), 155.3 (C-4″), 35.1 (C-7″), 70.3 (C-8″)。以上数据与文献报道[12]一致,故鉴定化合物6为6″-O-galloylsalidroside。
化合物7:无色针晶(甲醇),ESI-MS m/z: 197 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 7.05 (2H, s, H-2, 6), 4.27 (2H, q, J=7.0 Hz, H-8), 1.34 (3H, t, J=7.0 Hz, H-9);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 167.2 (C-7), 145.1 (C-3, 5), 138.3 (C-4), 120.4 (C-1), 108.6 (C-2, 6), 60.3 (C-8), 13.2 (C-9)。以上数据与文献报道[13]一致,故鉴定化合物7为没食子酸乙酯。
化合物8:黄色粉末,ESI-MS m/z: 433 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 8.12 (2H, d, J=8.5 Hz, H-2′, 6′), 6.93 (2H, d, J=8.5 Hz, H-3′, 5′), 6.76 (1H, s, H-8), 6.45 (1H, s, H-6), 5.54 (1H, s, H-1″), 1.25 (3H, d, J=7.5 Hz, H-6″);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 177.6 (C-4), 163.4 (C-5), 162.4 (C-7), 160.9 (C-4′), 157.9 (C-9), 148.9 (C-2), 137.7 (C-3), 130.9 (C-2′, 6′), 123.7 (C-1′), 116.5 (C-3′, 5′), 106.4 (C-10), 99.9 (C-6), 95.5 (C-8);100.1 (C-1″), 73.8 (C-4″), 72.0 (C-3″), 71.9 (C-2″), 71.4 (C-5″), 18.2 (C-6″)。以上数据与文献报道[14]一致,故鉴定化合物8为山柰酚-7-O-α-L-鼠李糖苷。
化合物9:黄色粉末,ESI-MS m/z: 477 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 6.65 (1H, s, H-6), 6.97 (2H, d, J=9.2 Hz, H-3′, 5′), 8.15 (2H, d, J=9.2 Hz, H-2′, 6′), 5.18 (1H, d, J=7.4 Hz, H-1″);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 176.5 (C-4), 151.6 (C-5), 150.6 (C-7), 159.5 (C-4′), 143.6 (C-9), 147.4 (C-2), 135.5 (C-3), 129.6 (C-2′, 6′), 121.6 (C-1′), 115.7 (C-3′, 5′), 104.7 (C-10), 99.9 (C-6), 97.7 (C-8), 101.3 (C-1″), 73.4 (C-2″), 75.5 (C-3″), 69.8 (C-4″), 77.3 (C-5″), 60.6 (C-6″)。以上数据与文献报道[15]一致,故鉴定化合物9为草质素-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物10:黄色粉末,ESI-MS m/z: 611 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 11.91 (1H, 5-OH), 8.15 (2H, d, J=8.9 Hz, H-2′, 6′), 6.95 (2H, d, J=8.9 Hz, H-3′, 5′), 6.61 (1H, s, H-6), 5.56 (1H, d, J=1.2 Hz, H-1″), 4.48 (1H, d, J=7.0 Hz, H-1′′′), 1.13 (3H, d, J=6.0 Hz, H-6″);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 147.8 (C-2), 136.2 (C-3), 176.8 (C-4), 150.6 (C-5), 98.7 (C-6), 152.0 (C-7), 127.5 (C-8), 144.9 (C-9), 105.2 (C-10), 122.3 (C-1′), 130.3 (C-2′, 6′), 115.9 (C-3′, 5′), 159.8 (C-4′), 99.6 (C-1″), 69.8 (C-2″), 81.4 (C-3″), 70.2 (C-4″), 69.4 (C-5″), 18.3 (C-6″), 104.9 (C-1′′′), 74.5 (C-2′′′), 76.7 (C-3′′′), 70.9 (C-4′′′), 77.3 (C-5′′′), 61.4 (C-6′′′)。以上数据与文献报道[16]一致,故鉴定化合物10为草质素-7-O-(3″-O-β-D-葡萄糖基)-α-L-鼠李糖苷。
化合物11:淡黄色粉末,ESI-MS m/z: 447 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.02 (2H, d, J=8.8 Hz, H-2′, 6′), 6.88 (2H, d, J=8.8 Hz, H-3′, 5′), 6.42 (1H, d, J=1.6 Hz, H-8), 6.17 (1H, d, J=1.6 Hz, H-6), 5.44 (1H, d, J=7.3 Hz, H-1″);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 156.2 (C-2), 133.0 (C-3), 177.2 (C-4), 161.0 (C-5), 98.5 (C-6), 164.0 (C-7), 93.3 (C-8), 158.4 (C-9), 104.2 (C-10), 120.7 (C-1′), 130.7 (C-2′), 115.0 (C-3′), 161.3 (C-4′), 116.4 (C-5′), 130.7 (C-6′), 100.8 (C-1″), 74.2 (C-2″), 76.2 (C-3″), 70.1 (C-4″), 77.4 (C-5″), 60.4 (C-6″)。以上数据与文献报道[17]基本一致,故鉴定化合物11为山柰酚-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷。
化合物12:黄色粉末,ESI-MS m/z: 303 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.22 (2H, d, J=8.9 Hz, H-2′, 6′), 6.91 (2H, d, J=8.9 Hz, H-3′, 5′), 6.64 (1H, s, H-6);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 147.0 (C-2), 135.7 (C-3), 176.4 (C-4), 151.5 (C-5), 98.4 (C-6), 153.1 (C-7), 125.0 (C-8), 145.2 (C-9), 104.1 (C-10), 122.3 (C-1′), 130.2 (C-2′, 6′), 115.6 (C-3′, 5′), 159.5 (C-4′)。以上数据与文献报道[18]一致,故鉴定化合物12为草质素。
化合物13:黄色粉末,ESI-MS m/z: 449 [M+H]+。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 8.15 (2H, d, J=8.9 Hz, H-2′, 6′), 6.95 (2H, d, J=8.9 Hz, H-3′, 5′), 6.60 (1H, s, H-6), 5.12 (1H, d, J=4.0 Hz, H-1″), 1.13 (3H, d, J=6.4 Hz, H-6″);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 147.8 (C-2), 136.2 (C-3), 176.8 (C-4), 150.6 (C-5), 98.7 (C-6), 152.0 (C-7), 127.5 (C-8), 144.9 (C-9), 105.0 (C-10), 122.3 (C-1′), 130.3 (C-2′, 6′), 115.9 (C-3′, 5′), 159.8 (C-4′), 99.8 (C-1″), 70.5 (C-2″), 70.3 (C-3″), 72.1 (C-4″), 70.3 (C-5″), 18.3 (C-6″)。以上数据与文献报道[19]基本一致,故鉴定化合物13为草质素-7-O-α-L-鼠李糖苷。
化合物14:淡黄色针晶(丙酮),ESI-MS m/z: 353 [M+Na]+。1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 7.33 (2H, s, H-2′, 6′), 6.98 (1H, s, H-3), 6.56 (1H, d, J=2.0 Hz, H-8), 6.20 (1H, d, J=2.0 Hz, H-6), 3.89 (6H, s, 3′, 5′-OCH3);13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ: 181.9 (C-4), 164.1 (C-7), 163.6 (C-2), 161.4 (C-9), 157.3 (C-5), 148.2 (C-3′, 5′), 139.8 (C-4′), 120.4 (C-1′), 104.3 (C-2′, 6′), 103.7 (C-10), 103.6 (C-3), 98.8 (C-6), 94.2 (C-8), 56.3 (-OCH3)。以上数据与文献报道[20]基本一致,故鉴定化合物14为小麦黄素。
化合物15:黄色粉末,ESI-MS m/z: 633 [M+Na]+。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 6.21 (1H, d, J=2.0 Hz, H-6), 6.40 (1H, d, J=2.0 Hz, H-8), 7.67 (1H, d, J=2.0 Hz, H-2′), 6.87 (1H, d, J=8.4 Hz, H-5′), 7.63 (1H, dd, J=8.4, 2.0 Hz, H-6′), 5.12 (1H, d, J=7.6 Hz, H-1″), 4.96 (1H, d, J=6.8 Hz, H-1′′′);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 158.4 (C-2), 135.5 (C-3), 179.3 (C-4), 162.9 (C-5), 99.8 (C-6), 165.9 (C-7), 94.7 (C-8), 159.2 (C-9), 105.5 (C-10), 122.9 (C-1′), 115.9 (C-2′), 145.7 (C-3′), 149.7 (C-4′), 115.9 (C-5′), 123.4 (C-6′), 102.3 (C-1″), 73.8 (C-2″), 77.1 (C-3″), 71.3 (C-4″), 78.1 (C-5″), 68.4 (C-6″), 104.6 (C-1′′′), 75.6 (C-2′′′), 71.9 (C-3′′′), 72.1 (C-4′′′), 69.6 (C-5′′′), 17.7 (C-6′′′)。以上数据与文献报道[21]基本一致,故鉴定化合物15为芦丁。
化合物16:淡黄色粉末,ESI-MS m/z: 579 [M-H]−。1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ: 6.19 (1H, d, J=2.0 Hz, H-6), 6.39 (1H, d, J=2.0 Hz, H-8), 8.07 (2H, d, J=8.8 Hz, H-2′, 6′), 6.89 (2H, d, J=8.8 Hz, H-3′, 5′), 5.48 (1H, d, J=7.5 Hz, H-1″), 4.74 (1H, d, J=6.8 Hz, H-1′′′);13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ: 158.5 (C-2), 135.0 (C-3), 179.7 (C-4), 163.2 (C-5), 99.7 (C-6), 165.8 (C-7), 94.6 (C-8), 161.5 (C-9), 105.8 (C-10), 122.8 (C-1′), 132.3 (C-2′, 6′), 116.2 (C-3′, 5′), 158.3 (C-4′), 100.7 (C-1″), 82.5 (C-2″), 77.2 (C-3″), 71.1 (C-4″), 78.4 (C-5″), 62.4 (C-6″), 105.5 (C-1′′′), 75.0 (C-2′′′), 78.2 (C-3′′′), 71.0 (C-4′′′), 66.7 (C-5′′′)。以上数据与文献报道[22]基本一致,故鉴定化合物16为山柰酚-3-O-(2″-O-β-D-木糖基)-β-D-葡萄糖苷。
4 心肌细胞保护实验以H9c2大鼠心肌细胞株为受试对象,将培养3代以后的H9c2细胞用0.25%的胰酶消化,制成单细胞悬液并计数,以每孔3 000个的密度接种于96孔板,于37 ℃、5% CO2的细胞培养箱中培养24 h,吸弃上清,将细胞分成空白组、模型组、给药组,每组6个复孔。空白组加入100 μL无血清DMEM培养基;模型组及给药组均加入含200 μmol/L H2O2的无血清DMEM培养基100 μL氧化损伤3 h后,给药组分别加入100 μL质量浓度为25 μg/mL的化合物1~16共培养,阳性对照组加入质量浓度为25 μg/mL的槲皮苷。3 h后每孔加入20 μL MTS溶液培养4 h,于490 nm下测定吸光度(A)值。每次测定均需同时测定空白组与阳性对照组。根据公式计算细胞保护率。
细胞保护率=(A给药-A模型)/(A空白-A模型)
实验结果表明,在25 μg/mL的条件下,化合物2、6、8、12和15作用4 h后细胞保护率分别为20.40%、31.54%、67.61%、44.27%和47.84%。同等条件下,槲皮苷的细胞保护率为20.15%。说明化合物2、6、8、12和15对H2O2所致的H9c2细胞损伤具有一定程度的保护作用。
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