三种兰科药用植物化学成分及其生物活性研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guojiaguangdian
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[目 的]对三种兰科药用植物疣鞘独蒜兰、秋花独蒜兰和杜鹃兰的化学成分及其生物活性进行研究。[方 法]利用溶剂提取、硅胶柱层析、MCI柱层析、RP-18反向柱层析、大孔树脂D101、半制备HPLC、制备TLC、聚酰胺柱层析、Sephadex LH-20柱层析等分离技术进行化合物的分离;通过核磁共振,红外光谱,紫外光谱、圆二色谱和质谱等波谱学方法鉴定所得化合物结构;经药理实验筛选化合物神经细胞(SH-SY5Y)保护活性、细胞毒活性和受损神经细胞(PC12)的保护作用。[结 果]从疣鞘独蒜兰分离鉴定了 33个化合物,包括9个新化合物:2,6-dihydroxy-5,8-dimethoxyphenanthrene(1),3,7-dihydroxy-2,4,6-trimethoxy-9,10--dihydrophenanthrene(2),1,2’,7,7’-tetrahydroxy-4,4’-dimethoxy-9’,10’-dihydro-2,1’-biphenanthrene(3),1,1’,7,7’-tetrahydroxy-4,4’,8,8’-tetramethoxy-2,2’-biphenanthre-ne(4),2,2’,7,7’-tetrahydroxy-5,5’-dimethoxy-1,1’-biphenanthrene(5),Pleioneprari-ne A(6),Pleioneprarine B(7),7-hydroxy-2,3-dimethoxy-1-(p-hydroxybenzyl)dihy-drophenanthrene(8),3’-hydroxy-5-methoxy-3-O-(3"-methoxybenzyl)bibenzyl(9),其余24个化合物为首次从该植物分离得到。该药用植物主要化学成分为菲类、二氢菲类、菲二聚体、联苄类和苯丙素类化合物。药理筛选发现化合物1~25中,新化合物4、6、8、9和已知化合物22在1 μM和50 μM剂量具有细胞毒性;新化合物7在50μM剂量显示出细胞毒性;已知化合物13、15、19、23在1μM剂量表现出细胞毒性。在此基础上研究化合物1~25对过氧化氢诱导的SH-SY5Y细胞的抗氧化损伤活性。新化合物3、4、5、8和已知化合物10、12、15、22和24在50 μM剂量显示表现出很好的抗氧化损伤作用,其中细胞存活率和阳性对照品EGCG相当;已知化合物15和23在在1μM剂量显示表现出较强的抗氧化损伤作用,其细胞存活率在80%以上,差异有统计学意义;菲和联苄的二聚体化合物18~21在1 μM和50 μM剂量均具有很好的抗氧化损伤作用,其活性接近阳性对照品,具有潜在的开发和应用价值。从秋花独蒜兰分离鉴定38个化合物,主要化学成分为菲、二氢菲、联苄、芳香族和甾族化合物,包括7个新化合物:2,3,7-trihydroxyl-4,8-dimethoxy--phenanthrene(1),3’,3,4"-trihydroxy-5-methoxy-2’-(p-hydroxybenzyl)-bibenzyl(2),3,6’,4"-trihydroxy-5-methoxy-2’-(4"-hydroxybenzyl)bibenzyl(3),3,3’-dihydroxy--5-methoxy-6-(3",4"-dihydroxybenzyl)bibenzyl(4),12-(4-Hydroxy-3-methoxyphen-yl)-11-hydroxymethyl-3-methoxy-9,10,1 1,12-tetrahydrophenanthro[2,1-b]furan-7-ol(5),12-(4-methoxy-3-hydroxy-phenyl)-11-acetoxyroxymethyl-4-methoxy-9,10,11,12-tetrahydrophenanthro[2,1-b]furan-7-ol(6),2’,4,7,7’-tetrahydroxy-2,4’-dimethoxy-9,9’,10,10’-tetrahydro-1,1’-biphenanthrene(7);其余31 个为首次从该植物分离得到。对部分化合物进行了人体肺癌细胞株(A549)、人体乳腺癌药物敏感细胞株(MCF-7/S)、人体卵巢癌细胞株(SKOV-3)抑制活性测试,新化合物2对三种细胞株具有很好的抑制活性,其IC50分别为1.57,12.73,0.12 μM,其作用强于阳性对照品顺铂;化合物30对三种肿瘤细胞株具有很好的抑制活性,其IC50分别为 2.45,6.83,4.23μM。从杜鹃兰分离鉴定了 45个化合物,主要化学成分为联苄、菲醌、菲类、萜类和甾族化合物,其中新化合物 3 个:4’,4"-dihy-droxy-2’,3’-dimethoxydihydro--chalcone(2),2,6-dihydroxy-8-methoxy-1,4-phenanthraquinone(2),Cremastrappe--noid A(3);其余42个为已知化合物,其中,化合物4~6,9,11~19,22,23,25,31~34,36,37,41,43,45为首次从本植物中分离得到。药理筛选发现化合物1~21中,发现除化合物1 5,1 8外,所有化合物在1μM和50μM剂量抑制细胞活性。化合物7、10、20在1μM剂量表现出细胞毒性,化合物6、9、12、13、16在50μM剂量表现出细胞毒性。而化合物1、2、3、4、5、8、11、14、17、19、21在1μM和50μM剂量均表现出细胞毒性。在此基础上,研究化合物1~21对过氧化氢诱导的SH-SY5Y细胞的抗氧化损伤活性。发现除化合物10、15、18外,新化合物1和已知化合物7在1 μM剂量表现出细胞毒性;已知化合物12、13、16在50 μM剂量表现出细胞毒性;新化合物2、3和已知化合物4、5、8、11、14、17、19、20、21在1μM和50 μM剂量抑制细胞活性,在此基础上发现新化合物2在1μM和50 μM剂量时均表现出较高的抗氧化损伤作用,其细胞存活率在60%以上;新化合物3在50 μM剂量的时候表现出很高的抗氧化损伤作用,其中细胞存活率在90%以上;化合物5、7在1μM剂量表现出较高的抗氧化损伤作用,其中细胞存活率在60%以上,差异有统计学意义。进一步研究还发现新化合物1在0.1μM剂量时可降低MDA的表达,在1 μM、10 μM剂量时可升高SOD的表达、降低MDA、NO、nNOS的表达(p<0.05,p<0.01),差异具有统计学意义;新化合物2在0.1μM剂量时可升高SOD的表达,降低MDA的表达,在1 μM、10μM剂量时可升高SOD的表达、降低MDA、NO、nNOS的表达,差异具有统计学意义(p<0.05,p<0.01);对新化合物和部分已知化合物进行了人体肺癌细胞株(A549)、人体乳腺癌药物敏感细胞株(MCF-7/S)、人体卵巢癌细胞株(SKOV-3)抑制活性测试,研究结果表明化合物新化合物2对MCF-7/S和SKOV-3细胞株具有很好的抑制活性,其IC50分别为5.73,3.95 μM;已知化合物37对3种细胞株抑制活性较强,IC50分别为3.07,2.19,2.70 μM;已知化合物42和43对MCF-7/S细胞株显示了很好的抑制活性,其IC50分别为2.16,5.09μM;以上作用强于阳性对照品顺铂。[结 论]从三种兰科药用植物共分离鉴定了 116个化合物,其中新化合物19个,其结构类型包括兰科基本骨架类型:菲、联苄、二聚菲、二聚二氢菲、苄基取代菲和苄基取代联苄化合物,还得到部分萜类化合物、木脂素和酯类等结构类型化合物。从疣鞘独蒜兰中分离得到的菲类和联苄类化合物对过氧化氢诱导的SH-SY5Y细胞的抗氧化损伤表现出很高的抗氧化损伤作用,除两个酯类化合物外,其它化合物均有不同程度的SH-SY5Y细胞损伤保护作用,构效关系研究发现二聚菲活性强于苄基取代的联苄,其次为苄基取代菲,酯类化合物没有活性;从秋花独蒜兰分离得到的二聚二氢菲类化合物细胞毒活性较强;对7个新化合物进行了肿瘤细胞抑制活性测试,发现新化合物2对3种肿瘤细胞株具有较强的抑制活性;对部分已知化合物进行了三种肿瘤细胞株抑制活性测试,研究结果表明二聚菲类化合物30对肿瘤细胞株A549、MCF-7/S和SKOV-3具有很好的抑制活性,其作用强于阳性对照品顺铂;从杜鹃兰中分离得到的新化合物3在50μM剂量表现出很强的过氧化氢诱导SH-SY5Y细胞的抗氧化损伤活性;得到的新化合物1和2,可通过升高SOD、降低MDA、NO、nNOS的表达发挥抗氧化作用,以达到保护受损神经细胞PC 12的作用;二聚菲化合物42,43对肿瘤细胞株(MCF-7/S)具有较强的抑制作用。本研究首次对独蒜兰属的疣鞘独蒜兰和秋花独蒜兰化学成分进行分离和结构鉴定,报道了所得化合物生物活性;对兰科有毒药用植物杜鹃兰进行系统的化学成分和生物活性研究,丰富了兰科植物化学和生物活性研究的物质基础。
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