伞花木和白头翁中的醌还原酶诱导剂的快速发现

1、伞花木和白头翁中的醌还原酶诱导剂的快速发现    伞花木(Eurycorymbus cavaleriei(Levl.)Rehd.et Hand.-Mazz.)收载于中国植物志,系无患子科伞花木属植物,为中国特有的单种属植物,属国家二级保护植物。伞花木的研究集中在生物遗传、组织培养、品种保护等方面,其化学成分及生物活性未见报道。白头翁(Pulsatilla chinensis(Bunge)Regel)是一种有着悠久药用历史的中药,用于治疗痢疾、疟疾、阴道滴虫和细菌感染等,化学及药理研究表明三萜皂苷是其重要的生物活性成分。细胞二相代谢酶在化学致癌剂和其它有害

2、氧化剂的代谢中具有重要作用。因而对醌还原酶具有诱导活性的成分被认为在肿瘤起始阶段具有潜在的癌症预防作用。二相酶水平的上调被认为是预防癌症发生的主要机制。本文对两种植物的化学成分进行了研究,基于HPLC/ESI-MSn分析手段,采用与还原型谷胱甘肽的结合方法快速发现两种植物提取物中具有醌还原酶(QR)诱导作用的化学成分,并用细胞筛选方法进行了验证;同时运用银离子复合法对两种植物的三萜类成分的质谱裂解规律进行了研究。主要研究内容及成果如下:1.采用柱色谱对伞花木细枝的95%乙醇提取物的石油醚及二氯甲烷萃取部位进行了分离纯化。运用IR、UV、ESI-MS、HRESI-MS、1H NMR、(13)C

3、NMR、HSQC、HMBC、1H-1H COSY、NOESY等波谱手段和理化性质鉴定了其中27个化合物的结构。这些化合物均为首次从该植物中分离得到,其中三萜类成分11个,全部为新发现的三萜,分别鉴定为3,6,7,11-tetrahydroxy-21H-24-norhopa-4(23),22(29)-diene(EU-T1),11-acetyloxy-7-benzoyloxy-3,6-dihydroxy-21H-24-norhopa-4(23),22(29)-diene(EU-T2),11-acetyloxy-7-caproyloxy-3,6-dihydroxy-21H-24-norhopa-4

4、(23),22(29)-diene(EU-T3),7-benzoyloxy-3,6,11-trihydroxy-21H-24-norhopa-4(23),22(29)-diene(EU-T4),6-acetyloxy-3,12-dihydroxy-21H-24-norhopa-4(23),22(29)-diene(EU-T5),7-benzoyloxy-3,6,11-trihydroxy-21H-24-norhopa-4(23),22(29)-diene(EU-T6),6-acetyloxy-7-benzoyloxy-3,11-dihydroxy-21H-24-norhopa-4(23),22

5、(29)-diene(EU-T7),6-acetyloxy-12-benzoyloxy-3-hydroxy-21H-24-norhopa-4(23),22(29)-diene(EU-T8),3,12-dihydroxy-21H-hop-22(29)-ene-24-oic acid methyl ester(EU-T9),6-acetyloxy-3,11-dihydroxy-21H-hop-22(29)-ene-24-oic acid methyl ester(EU-T10),7-benzoyloxy-3,24,25-trihydroxy-dammar-20(21)-ene(EU-T11),并命

6、名为伞花木三萜A-K。另外发现新联苯1个,鉴定为4,4-dihydroxy-5,5-bis(2S,4Z)-6-hydroxy-5-methyl-2-(1-methylethenyl)hex-4-en-l-yl-3,3-bis(3-methylbut-2-en-l-yl)-2,2-biphenyl-1,1-dicarboxaldehyde(EU-3),命名为cavalerol。2.采用柱色谱对白头翁95%乙醇提取物的石油醚及二氯甲烷萃取部位进行了分离纯化。运用IR、UV、ESI-MS、HRESI-MS、1H NMR、(13)C NMR、HSQC、HMBC、1H-1H COSY、NOESY等波谱手

7、段和理化性质鉴定了11个三萜皂苷、1个醌类和1个噻吩类的化学结构。3.建立了伞花木95%乙醇提取物的二氯甲烷萃取部位中具有醌还原酶诱导活性的成分的HPLC/ESI-MSn快速发现方法。首先对从伞花木中分得的9个香豆素对照品进行直接进样分析,根据多级质谱碎片离子推导其裂解规律,区分同分异构体。然后以这些规律为基础,对伞花木的95%乙醇提取物的二氯甲烷萃取部位与还原型谷胱甘肽反应前后化学成分的变化进行液质联用分析,推测出了具有QR诱导作用的2个香豆素类成分。4.建立了白头翁95%乙醇提取物的石油醚萃取部位中具有醌还原酶诱导活性的成分的HPLC/ESI-MSn快速发现方法。对白头翁的95%乙醇提取物

8、的石油醚萃取部位与还原型谷胱甘肽反应前后化学成分的变化进行液质联用分析,推测出了具有QR诱导作用的1个醌类化合物和1个噻吩类化合物。5.利用HPLC-ESI-MSn分析发现了白头翁95%乙醇提取物的二氯甲烷萃取部位中的两类具相同分子量母核的三萜皂苷的银离子复合物在正离子模式下不同的质谱裂解行为。对银离子/三萜皂苷复合物进行直接进样分析,推导出齐墩果烷型三萜皂苷的两种裂解途径,并对白头翁95%乙醇提取物的二氯甲烷萃取部位进行液质联用分析,可区分植物粗提物中的两类皂苷。6.利用ESI-MSn分析发现了伞花木95%乙醇提取物的二氯甲烷萃取部位中分离得到的降藿烷型三萜银离子复合物在正离子模式下的裂解行

9、为。对银离子/三萜复合物进行直接进样分析,区分其中的两对同分异构体,并推导出降藿烷型三萜的三条特征性裂解途径,为质谱鉴定该类罕见三萜提供了理论基础。7.用小鼠Hepa 1c1c7细胞系对伞花木和白头翁95%乙醇提取物的各萃取部位及化学成分进行了醌还原酶诱导活性的筛选。同主题文章1.    王世鑫,刘宇宏,郝建宇. 十二指肠溃疡病患者治疗前后醌还原酶水平的变化' J. 中华内科杂志. 1996.(07)    2.    祁禄,韩驰. 茶叶防癌有效组分对NAD(P)H-

10、醌还原酶的诱导作用' J. 卫生研究. 1998.(05)    3.    刘群. 延胡索酸二甲酯对大鼠醌还原酶和谷胱甘肽-S-转移酶的诱导作用' J. 中华医学信息导报. 1999.(23)    4.    焦晓蓉. 兔性别相关的醌还原酶活性显示雄兔膀胱癌风险较高' J. 癌症. 1988.(03)    5.    单毓娟,吴

11、坤,夏薇. 莱菔硫烷对人膀胱癌细胞生长的影响及机制研究' J. 营养学报. 2006.(06)    6.    王金莹,王立新,林三仁. 2(3)-叔丁基-4-羟基茴香醚对HBV转基因小鼠肝肿瘤的防护作用研究' J. 肿瘤. 1999.(03)    7.    王立新100083北京市,林三仁100083北京市. 延胡索酸二甲酯对大鼠醌还原酶和谷胱甘肽-S-转移酶的诱导作用' J. 中华预防医学杂志. 1999.(06)    8.    何轶,赵明,宗玉英,蔡三协,车镇涛. 伞花木化学成分研究' J. 中草药. 2010.(01)    9.    姚永革,詹平,李元锋. 壬基酚对大鼠F1代脑物质能量代谢调控相关基因表达的影响' J. 现代预防医学. 2005.(08)    10.    罗书练. 吸烟和饮酒对正常组织和肿瘤组织胞液中醌