云南植物研究2001,23(11:126—1.34 Ae切Bot ̄caYunnar ̄ea 栓皮栎虫瘿的酚性成分及其生物活性 周志宏 ,李玛玲 ,陈国珍 ,陈植和 ,杨崇仁 (i 中N科学院昆明植物研究所植物化学卅放研究实验室.云南昆明650204; 2昆明医学院云南省天然药物药理重点实验摩,云南昆明650003) 摘要:从栓皮栎( 帆螂删埘垃ⅡBI)虫瘿中分离了2对平衡互变异构体和4个单体化合物, 通过光谱数据和化学方法鉴定为:G一1为1一O一(3 一没食子酰基)没食子酰基一a—D一葡 萄吡喃糖和1—0一(4 一没食子酰基)没食子酰基一0一D一葡萄呲喃糖的平衡互变异构体, G一2为3—0一没食子酰基一没食子酸和4一O一没食子酰基一没食子酸的平衡互变异构体,G 3为1,6一二一O一没食于酰基一3一D一葡萄毗喃糖,G一4为1,2,3,6一四一O一没食于 酰基一p—D一葡萄毗喃糖.G一5为1一O一没食子酰基一0一D一葡萄吡喃糖,G一6为没食子 酸甲酯。对G一1、G一3和G一4进行了初步的抗肿瘤、抗脂质过氧化和抗血小板聚集活性 实验 关键词:壳斗科;栓皮栎;虫瘿;酚性戚分:抗肿瘤活性;抗脂质过氧化活性;抗血小板聚 集活性 中图分类号:Q 946。tt 285 文献标识码:A 文章编号:0253—27oo{ ̄oOll01—0126—09 Phenolic Constituents of Galls of 12uerc ̄var/ab///s and Their Acfi ̄ties ZttOU Zhi—Hong ,LI Ma—iing2.CHEN Guo—Zhenz, CHEN Zhi—Hez.YANG Chong—Ren (‘£幽锄, 矿脚 竹·魁哪 g 妇矿B y一蕊 一 M , 叠 一,K i E 6502。4·China; 2 Yu,n.- ̄n缸 /d ̄,aory 吊们加∞ of J ̄d Dd , 删曲 Co ̄'e ofMMidneI K i E 65O2O4.Chin.) 址 :Tw0tallt ̄oers.G一1[1—0一c 3 一gslloyL)一g ̄oyl— —D一目llc。pymn0se and 1—0一 一gallic acid and 4一g日ll 一目a1lic 咐t 池B1.,together witIl four pL phenolic co盯叩舢m出:G一3 c 1.6 c4 一emil) 1 0vJ—p—D— u。叩v唰r e]∞d G一2[3一目 acid]Ⅶe工e l舯la ed fmm岫0一diga l—p—Ill一日Llc0py肼105e).G一4 f1.2.3.6—0一唰疆gauoyI—p—D— 啦0Py咖呻e), 一p—Ill— . G一5(1一O一 Nbitory eⅡ g ̄,ion w ose)andG一6( c acidmethyl esler) 唧 vdy. in— ofG一1.G一3 andG一4 on∞me r straim.1ipi ̄per ̄ddafion and blood platdet aggre— inv ̄tigated/n K words:Fagseeee1 blood platelet 踞叫 ∞ 踟 佣 航 .Phenoloid ̄.Ami岫0r,Anti—lipid pe眦id砒i0力,. ̄nti— 通信联系^ 收稿日期:I999—08—03,I999一10—2o接受发表 维普资讯 http://www.cqvip.com
期 周志宏等:栓皮栎虫瘿的酚性成分及其生物活性 l27 壳斗科(Fagaceae)植物栓皮栎(O— var/ab/// ̄B1.),又称软术栎、粗皮栎、白麻 栎,我国大部分省区都有分布,其壳斗富含单宁,种子含淀粉,可供酿酒和作饲料(中国 科学院植物研究所,1972)。该植物叶背常生长虫瘿。虫瘿的形、色似樱桃,质地坚硬. 是由一种象鼻虫产卵于叶脉中刺激植物细胞快速增殖发育而成。一些植物的虫瘿是重要的 单宁原料,在轻化工业和医药工业中均有重要的价值。日本九州大学西冈五夫的研究组曾 对我国产五倍子(Rhus ch/nens/sⅥi JJ虫瘿)和土尔其产五倍子(Querc.us infectoria虫瘿)的 单宁成分进行过研究(Nishizawa,1982,1983)。本文报道昆明产栓皮栎虫瘿的酚性化学成 分及其生理活性。 1结果与讨论 新鲜栓皮栎虫瘿105g的50%丙酮浸提物经葡聚糖凝胶和大 L吸附树脂等柱层析分离 纯化,得两对缩酚酸型平衡互变异构体(G—l和G一2)和4个酚类化台物单体(G一3~ G一6)。在化学结构鉴定的基础上,进行r初步的体外肿瘤细胞毒活性,抗脂质过氧化活 性,以及抗血小板聚集活性实验研究。 1.1化合物的结构鉴定 G一1为灰白色无定形粉末,红外光谱在3373cm 有羟基吸收峰,1717cm 有羰基吸 收峰;负离子HRFAB—Ms给出其分子式为GOH20O】4;其 CⅫR谱上有一典型的8一D一 葡萄毗喃糖基信号(占96.14,78.72,78.o2,74.∞,71.o6,62.31),端基碳的高场化学位 移表明该糖基以酯甙键的形式存在(孙旺达,1988); H NMR谱上端基质子信号85,66(d, J=7.OHz),表明葡萄糖为8构型。 H和”C NMR谱提示其酚性部分为(3 一没食子酰基) 没食子酰基和(4 一没食子酰基)没食子酰基的混合物,二者的比例约为3:l(Table l, 2)。具有两个没食子酸单元以上的多没食子酸酯都属于缩酚酸酯类,其投食子酰基的酯键 比糖酯键易于水解,在邻位羟基的影响下,缩酚型的酯键能在极缓和的条件下被甲醇分 解,生成没食子酸甲酯,也能在较为温和的条件下分解生成更简单的没食子酸糖酯和没食 子酸。将G—l进行甲醇醇解,在5O。c的水浴中20 min即有没食子酸甲酯和l一0一没食 子酰基一8一D一葡萄吡喃糖生成;将G—l溶解于蒸馏水中,在58。c的水浴中加热30 rain 即有没食子酸和1一O一没食子酰基一3一D一葡萄吡喃糖生成(Fig1)。鉴于间一二没食子 酰基与对一二没食子酰基类水解单宁常具有平衡互变现象,难以进一步分离纯化 (Nishlzawa,1982),故G一1应为1一O一(3 一没食子酰基)没食子酰基一目一D一葡萄毗 喃糖(1)和1一O一(4 一没食子酰基)没食子酰基一8一D一葡萄吡喃糖(2)的平衡互 变异构体混合物,二者比例约为3:1。 G一2为灰褐色无定形粉末,负离子HRFAB—Ms谱给出分子式为(CI4Hm09);其 c NMR谱和 H NMR谱除没有p—D一葡萄毗喃糖基信号外,其它信号与G一1基本一致,并 与文献报道的间一二没食子酰甲酯和对一二没食子酰甲酯平衡互变异构体的化学位移值基 本一致(Nishizawa,1982)(1 le1,2)。故G一2应为3—0一没食子酰基一没食子酸(3) 和4一O一没食子酰基一没食子酸(4)的平衡互变异构体混合物。 G一3为白色无定形粉末,负离子FAB—Ms质谱得准分子离子峰oz/z 483[M(c20H∞ 0】4)一H]一,与1的分子量相同;红外光谱上有羟基和羰基的吸收峰(3390,1704cm ); 维普资讯 http://www.cqvip.com
128 云南植物研究 23卷 其 C NMR和 H NMR谱中0一D一葡萄吡喃糖的信号除c—l位酯化外,c一6位向低场位 移至潮.42,表明葡萄糖6位上亦连接了没食子酰基。因此,G一3鉴定为1,6一二一O一 没食子酰基一0一D一葡萄吡喃糖(5)(Nonaka,1983)。 G一4为白色粒状结晶,负离子FAB—MS质谱得准分子离子峰m/z 787[M(c34H ( )一Hl一,提示该化合物由4个单元的没食子酰基和1单元葡萄糖基组成;红外光谱上 有羟基和羰基吸收峰(3309,1707cm );”C NMR谱中口一D一葡萄吡喃糖的化学位移与文 献报道的1,2,3,6一四一O一没食子酰基一口一D一葡萄吡喃糖(6)一致(Nishizawa, 1983)。 G一5为白色无定形粉末,负离子FAB—MS质谱得准分子离子峰m/z 331[M(cl HI^ Ol0)一Hl一 红外光谱有羟基和羰基吸收峰(34OO,1715em );”C和 H NMR谱上只有各 单元的口一D一葡萄吡喃糖基和没食子酰基信号 葡萄糖端基碳的化学位移在b'95 81的 高磁场范围,说明其C一1位连接了没食子酰基(Table 1,2) 故G一5鉴定为1一O一没 食子酰基一0一D一葡萄吡喃糖(7)(Kaskaiwada,1984)。 Table】 c NMR data of o。 Ⅻmds I~8(6 CD3OD Compound I 2 3 4 5 6 7 8 维普资讯 http://www.cqvip.com
期 周志宏等:栓皮栎虫瘿的酚性成分及其生物活性 129 G1e l 5 67.d.J=7 0Hz 5.64,d, J=7 6Hz 3 3 30—3 5I.m 3 40—3 55. H一2—51 毗 m(H一2—5 雌肌 7 7 3 86,d, J=l】4Hz 3 69.dd 雌 3 71,dd J=4 6,12 4Hz J=4 9. 12 2Hz Ga1] ̄,l 7 45.d. J=2.O 7 38.d. m 弛 问位 一 =昱 扎 7 l7 7惦 J=2 DHz. 7 22.s m扎 =昱 札 =昱 嘶∞ CH 0 G一6为浅褐色针状结晶, H NMR谱上有甲氧基质子83.80(s,3H)和没食子酰基质 7 3 子信号胛.05(s,2H); c NMR谱上有甲氧基碳的高场化学位移(852.51),提示甲氧基与 ∞ ∞ 没食子酰基的羰基相连 所以,G一6应为没食子酸甲酯(8),其光谱数据与文献报道的 致(孙旺达,1988)。 Table 3 Eff ̄ts ofG一3 a,zdG一4mlipid peroxidationinduced br"F ’a,zd cysteJne 维普资讯 http://www.cqvip.com
130 云南植物研究 23卷 一 O】{ O 1l OH 3 and 4(G-21 一一 0H OH G:一cII oH 0H OH 8fG·6) OH 7 rG-51 Fig1 Structure · 咖D0un出1—8 1,2生物活性测定 1.2.1抗脂质过氧化活性实验结果表明,G—l,G一3和G一4对Fle2 一半胱氨酸反应 系统所激发的微粒体脂质过氧化有显著抑制活性(Table 3)。 1.2.2对肿瘤细胞株的细胞毒活性体外实验结果表明,G一1和G一4对6个肿瘤细胞 株有不同程度的抑制作用,其中G一1对Hela2、G一4对HlfiO细胞株的抑制活性较强;G 3没有抑制活性(Table 4)。 l 2.3对血小板聚集的抑制活性体外抑制实验结果表明,G一1、G一3和G一4对由血 (PAF)、花生四烯酸(AA)和二磷酸腺苷(AI)P)所致血小板聚集没有抑 小板活化因子维普资讯 http://www.cqvip.com
l期 周志宏等:桂皮栎虫瘿的酚性成分及其生物话性 l31 制作用。 1.3讨论 栓皮栎叶虫瘿中分离到的化合物主要是出解单宁和没食子酸衍生物,与国产五倍子和 土尔其五倍子的酚性成分类似(Nishizawa,1982,1983)。其中,G—l和G一2为间一二没 食子酰基与对一二没食子酰基的平衡互变异构体混合物,这是缩酚酸型水解单宁常有的现 象,难以进一步分离纯化(Nishizawa,1982);G一6可能是G一1和G一2等缩酚型聚没食 子酸酯在分离纯化过程由甲醇醇解而生成的(Fig 1,2)(孙旺达,1988)。栓皮栎的虫瘿 富含具有拒食作用的单宁类化合物,象鼻虫幼虫通过虫瘿寄生于栓皮栎叶上,在虫瘿中不 仅获得养料生长发育,并得到保护,防止天敌昆虫和鸟类的侵袭。虫瘿寄生的叶片通常发 育瘦小,栓皮栎表象上是受害者,二者在生态学方面的相互关系尚有待于进一步的研究。 对G—l、G一3和G一4的初步体外生物活性实验研究结果表明,这几个水解单宁均 有显著的抗脂质过氧化活性;G一1和G一4对6个肿瘤细胞株有不同程度的抑制作用;三 者对血小板聚集均无抑制活性,这可能与它们分子中没食子酰基上的酚羟基有关。水解单 宁类化合物的生物活性及其构效关系有待进一步研究。 OH C—OGk l lO OH O l1 0fI OH OH C O—C l l( k'O-C 0H ==/ oH OH lI O OH o 间式 OH I McOH }50 0C 对式 HO O l lO} f{fj— c—o Gk _.Meo—C 0H OH ng 2 tautomers G一1 and its h} ̄31ysis∞1d alcoholysi 2实验部分 m谱用Bio—Rad丌s一135仪以KBr压片法测试;uv谱用Shimadzu UV一210A仪以甲 醇为溶剂测定,旋光谱用SEPA一300仪以甲醇为溶剂测定; C和 H NNR谱用Bruker一400 仪,以TNS为内标在CD3OD中测定;负离子FAB—MS谱在VGAutospec 3O0O谱仪上测定。 维普资讯 http://www.cqvip.com
l32 云南植物研究 23卷 实验样品采集于中国科学院昆明植物研究所植物园,栓皮栎植物由我所分类室李锡文 研究员鉴定,标本存于该室标本馆;虫瘿由中国科学院昆明动物研究所昆虫室杨大荣副研 究员鉴定。 2.1提取与分离 新鲜栓皮栎虫瘿105 g,捣碎后用50%丙酮室温浸提3次,每次提泡24 h,回收溶剂 至小体积,经大孔吸附树脂Diaion柱层析处理,用水和甲醇洗脱。甲醇洗脱物浓缩至小体 积后用Sephadex LI-I一20柱层析分离,50%甲醇洗脱,得4个组分(FT.1—4)。Fr.1用 MCI gel CHP20柱层析分离,10%一60%甲醇洗脱,再经S ̄phadex LH一20柱层析纯化,以 50%甲醇洗脱,得G—l(化合物1和2)(200 nag)和G一3(化合物5)(30 nag);Fr.2浓 缩放置,得粒状结晶,为G一4(化合物6)(700 nag);Fr.3经MCI gel CI-[P 20P柱层析分 离,5%一50%甲醇洗脱,再用Sephadex LH一2o柱层析纯化,以30%甲醇洗脱,得G一2 (化合物3和4)(140 nag)和G一5(化合物7)(25 nag);Fr.4浓缩放置得结晶G一6(化 合物8)(2O nag) 2 2结构鉴定 c—l 灰白色无定形粉末,uV /31II:218,277。IR(KBr)om-。:3373,1717, 1537,1448,1324,1202,1074,1023,958,931,886,873。负离子FAB一Ⅵs rtt'/z:483[M ( H20OI4)一H],负离子HItFAB—NS m/z:483.0816 M(C2oH2o0l4)一H]一(计算值: 483.0775)。 H和 C MR数据见Table 1和2 c一1的水解G—l(50 mg)溶解于10 mL蒸馏水中,在58℃的水浴中恒温加热, TLC检测,加热20rain时检测到投食子酸和l一0一没食子酰基一8一D一毗喃葡萄糖,随 着时间推移没食子酸等水解产物逐渐增多 48 min后,将水解液在Sephadex LH一20柱上 层析纯化,以50%乙醇为洗脱剂,得c一5(25 r嘴)和投食子酸(16Ⅱ )(Zhang,1995)。 G一1的醇解G一1(50mg)溶解于10-nI_甲醇中,在5o℃的水浴中恒温加热,TLC 检测,加热30min时检测到没食子酸甲酯和1—0一投食子酰基一8一D一吡喃葡萄糖,随 着时间推移设食子酸等水解产物逐渐增多。20 rain后将醇解溶液在SephadexⅡI一2o柱上 层析分离,以30%乙醇为洗脱剂,得G一5(20 nag)和G一6(19唱)。 G一2 褐色无定形粉末,U、 /31II:216,280。负离子FAB—Ms m/z:321[M— H]。负离子HRFAB—NS m/z:321.0259[M(c】4H1009)一H]一(计算值:321.0247)。 H 和 C NMR数据见 k 1和2 c一3 白色无定形粉末, v nm:218,280。IR(KBr)cm_。:3390,1704,1688, l625,1542,1453,1395,136l,1283,1258,1227,l146,1090,1030,991,954,908,868。负 离子FAB—Ms m/z:483[M(c20H2o0】4)一H:一。 H和 C NMIt数据见Table1和2。 G一4白色粒状结晶,u 一nm:218,280.5。IR(KBr)cm-。:3309,1707,1615, 1538,1450,1350,1204,1094,1030,964,867,812。负离子FAB— m/z:787[M(C H2宕O )一H]一。 H和 CI ̄MIt数据见Table1和2 G一5 灰白色粉末,uv nml 218.5,279。IR(KBr)cm~:34OO,1715,1623, 1554,1519,1451,1402,1358,1327,1244,1214,1144,1l11,1070,1044,1024,986,949, 维普资讯 http://www.cqvip.com
期 同志宏等:栓皮栎虫瘿的酚性成分及其生物活性 l 33 898,866,757 。负离子FAB—Ms nl/z:331[M(c】3H哺01o)一H一一。 H和”C NMR数据见 rable1和2 G一6 浅褐色针状结晶,uv —lⅡn:218,275。负离子FAB—MS m/z:182[M ( H805)一2H]一 H和 C NMR数据见Table1和2。 2 3生物活性实验方法 2 3.1抗脂质过氧化实验方法选用雄l生sD大鼠(体重250~300 g),参照文献方法制 备大鼠肝微粒体(Liu等,1992),l ry法进行微粒体蛋白定量(Lo ̄ag等,1951),用 半胱氨酸(Cry)反应系统产生氧自由基激发脂质过氧化反应(Andrew等,1983)。以 TEP为标准,用硫代巴比妥酸显色法测定反应终产物中丙二醛(MDA)含量。若加入Cys 和FcSO4前在体系中加入待测样品,即可观察其对脂质过氧化反应过程中MDA生产的影 响 以下列公式计算脂质过氧化抑制率:脂质过氧化抑制率(%)=100×(对照管MDA 含量一样品管MDA含量)/对照管MDA含量。 2.3.2抗肿瘤细胞株实验方法l0、l0~、1O体外抑瘤试验采用改良M'IT比色分析法进行检测(周建 军等,1993) 受试样品先用DMSO配制成l0I2mol/L后,再用生理盐水依次稀释成1O~、 、10。atol/L 5个浓度,样品溶解良好 取对数生长期的各细胞株,将 细胞浓度调整为4×104/mL,加入96孔板中,90 L/孔。贴壁细胞在培养箱中放置4h待 贴壁后加入不同浓度的待测样品,每孔l0 。阴性对照为等体积的生理盐水,阳性对照 为米托葸醌。加药组及对照组均设4个复孔,另设4个只加培养基的孔为调零孔。样品的 终浓度分别为l0一、lO~、10、l0~、10一mol/L。细胞在37%、5%C02培养箱中分别 孵育48 h(悬浮细胞)、72 h(贴壁细胞)后,加入MTF 5 mg/mL(Sigma),10止/孔。继 续培养4 h后,加A三联液[10%SDS一5%异丁醇一0.012 moL/L HCl(w/v/v)],100“L/ 孔,放置12 h后,用酶标仪(Bioteck EL一34O,美国)在570nm、630 nrrI双波长下测定各 孔的OD值。 细胞存活率(%)=(样品孔的OD均值/阴性对照孔的OD均值)×100;细胞抑制 率=100%一细胞存活率 用GWBASIC软件计算各受试药的Ic∞。 2.3 3抗血小板聚集实验方法参照《药理实验方法学>(徐叔云等,1994)进行样品制 备,以比浊法进行测定。步骤如下:用硅化注射器(预先吸好1/10血量的3_吕%枸橼酸钠 溶液)取家兔血浆,以1000 r/min离 t3 5 min,吸出上层PRP。余下的血浆再以3OOO min 离 t3 15 min,管中上清液即PPP。计PRP中血小板数,以PPP调节豫P使血小板数在40~ 45的范围。取一定量豫P置于比浊管内,加药液及对照液测定。 致谢本所植物化学研究室仪器组测定光谱数据,分类室李锡文研究员鉴定植物标本;中国科学院昆明 动物研究所昆虫室扬大荣副研究员鉴定虫瘿标本。 [参考文献] 中国科学院植物研究所,1972.中国高等植物图鉴(第1册)[ ]北京:科学出版社,457 孙选旺,1988.植物单宁化学[M]北京:中国林业出版牡 247 261 维普资讯 http://www.cqvip.com
l34 云南植物研究 23巷 周建军,093评价抗癌物质活性的改良砌 法[J].中国医药工业杂志.24(4):455~457 豫叔云.F如濂,陈修等.1994.药理实验方法学[M]北京:凡民卫生出版朴.I121 Andrew J F.Searle R L.1983.S6ra,dati ̄of mlen ̄ml lipid peroxidatimt by irott and cystelne LJj B/, ̄tor+,212:549~554 Kashiwada Y.Nonal,a G.Ⅻ I.I Tmad ̄and mlated 吡口d日XX][II Rhubarb(4):l 田l and 8lifttCtllIes new d—fo 眺mnlns[JJ Photo2乩 .32 t9):3461 3470 Ifiu G r,ZhangTM-W B E.et ai,1992.Ptot ̄ive t fo 哪natural ph ̄mllc∞ p0unds ag peroxidati ̄t damageto biommfi ̄ranes[JJ Bi ̄'hemical m, ,,43(2):147~152 Lo ̄Tg 0 H.Rosebr ̄gh H J.- A L. o2,I951 Pt ̄ein m朗蚰mmem ate lm phonol rt ̄gentJJ ,B/o Chem,193:365 2'76 Ni shi ̄waM-Y a 鱼hLT,Nonaka G.et o2,1982 Tannins and related c·m 。u廿ds Part 5chⅢaden呲 of polyalloylgjum ̄frown Ckmi ̄ d m l JJ+ Chem Soc.Per ̄i.,L Tram.I:2963 2968 Nisha ̄a M.Yarna r,N ̄raka G,d .1983. rannir ̄and z ̄lated。 p 1 ds 9 I ̄latiott and eh ̄ ̄edzatimt poty 一 toytgluet ̄sfn: ̄nTu ̄ish sats【 ):J], SocPer/ ̄Ⅲmw.I:96I一965 N{maka G-Nishicka I 1983 Tannins related ̄ntpoatds x Rhub ̄b/2}:l帅l 【l几and曲mnur鹄of a g]ycemI g .g ̄dlic d u㈣ % u。y1 and s 咖_J_J c Pham ̄Bail.31(5):1652~1658 Zhang W J,Liu YQ.k x C. a/.1995 Chemica1. ̄lsiftuents of 肿 丘伽Ymman[JJ^咖Bet’ m(云南植物 研究).17(2):204~2鹏 [上接120页] Mimtani K,Yuda M,Tmlal ̄a O. o2,1988 Tangshenosid ̄I and II fmlm Chuan—D 咖,the m0t fo 0 【帆Oily _J:蕊删Phaz'nBail.36(7):2726~2729 一 Ru N.Lildaitwltaya ̄id K.1tasi ̄mg S. a/,1988 Sitdiea m Thai nledici ̄a1 PartⅨ.C ̄ituents of Mkhel ̄ two newgermacrandlde amides:J ,Nat Prod,51(6):I220~1225 Ruangtm N,llivepiSoon A. G L, ,1987 Camstituents w bo.///on/i:a—mlitum ̄ r加 de alkaloid 【JJ 3'o2 Prod,50(5):891~896 锄 u N,Rivepil:ccn A, G L, a/.1998 Constlttamts fo Para ̄ehella baillc ̄6i,three new gem ̄ohdes[J , Prod.51(1):163 TsukamotoH,Hisada S.Nishibe S.1984 Iigrmnsfnin balk of Fraxiaas maadshurica vat japo,, ̄ F Im r[J J Che+n Pham+Bail.32 c11):4482~4489
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