木果楝种子的化学成分及抗肿瘤活性研究
【摘要】：红树林植物木果楝(Xylocarpus granatum Koenig)广泛分布于印度洋及东南亚沿海,属于楝科(Meliaceae)木果楝属(Xylocarpus)植物。长期以来印度人一直使用木果楝来治疗疟疾等一些发热性疾病[1],在东南亚的一些国家也常将其作为民间药物用于治疗腹泻、霍乱和疟疾等发热性疾病,同时也被作为昆虫拒食素应用[2]。木果楝属全世界范围内仅包含3种植物,分别为Xylocarpus granatum(木果楝),Xylocarpus moluccensis和Xylocarpus rumphii,主要分布于亚洲和非洲的热带海岸及大洋洲北部,我国境内只有木果楝这1种,分布于海南沿海。关于木果楝属的实验室研究主要集中在木果楝(X. granatum)和X. moluccensis两种植物上,其中关于种子和果实研究的最多。到目前为止从木果楝属中分离得到的化合物有100余个,包括柠檬苦素类化合物、有机酸类化合物、生物碱类化合物、甾醇类化合物、黄烷醇类化合物和单萜类化合物等,其中以柠檬苦素类化合物为主。柠檬苦素类化合物属于楝烷型四降三萜,是一系列C17含有一个呋喃环取代的高度氧化的结构单元为基本母体的化合物的总称。该类化合物自上个世纪七八十年代起被广泛研究,并被认为是具有高度生物活性的天然物质,药理实验显示具有抑菌、杀虫、抑制HIV、和抗肿瘤的活性[3-5]。动物实验表明,该类化合物具有抑制由化学物质诱发的肝癌、肠癌、口腔癌和皮肤癌等作用,且对动物模型无毒性[6-8]。本研究主要针对木果楝种子的化学成分进行了较为系统的研究,并对分离得到的部分单体化合物进行了抗肿瘤细胞HLE、KT及HeLa增殖作用的筛选。目的:本研究以中国红树林植物木果楝种子为研究对象,利用各种提取分离纯化的手段和技术,建立行之有效的单体化合物分离方法。应用UV、1H-NMR、13C-NMR、1H-1H-COSY、HMQC、HMBC、NOESY、MS等现代化结构分析方法完成分子的平面结构和立体结构的确定。同时对已得到的部分化学成分进行初步的抗肿瘤活性筛选,以期得到新的具有抗癌活性的药物前体。方法:将自然干燥的木果楝种子(6.4kg)粉碎,室温下用95%乙醇(30.0L)浸泡三天,重复四次。将所得浸出液滤出合并后减压浓缩至膏状,室温下放置30天挥干剩余的乙醇,即得到木果楝种子粗提物浸膏(2598.5g)。将浸膏分散于适量水中,依次用石油醚(60～90℃)、二氯甲烷、乙酸乙酯萃取,得到相应萃取物,分别为35.7g、158.1g、36.1g。三部分萃取浸膏分别通过反复的硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶色谱、制备型薄层色谱、制备型高效液相色谱、结晶与重结晶等操作之后,从石油醚部分得到化合物1和2;二氯甲烷部分分离得到化合物1~25;乙酸乙酯部分分离得到化合物1、9、25。应用UV、1H-NMR、13C-NMR、1H-1H-COSY、HMQC、HMBC、NOESY、MS等波谱技术完成化合物的平面结构和立体结构的确认。运用MTT法对分离得到的部分单体化合物进行了抗肿瘤细胞HLE、KT及HeLa增殖作用的研究,以期得到新的抗肿瘤前体化合物。结果:通过系统提取分离,从木果楝种子中共得到25个单体化合物,通过结构鉴定确定了其中21个的化学结构,其余4个化合物的结构还在解析中。鉴定结果:其中11个柠檬苦素类化合物,8个前柠檬苦素类化合物,2个甾醇类化合物。被确定的21个化合物分别为β-谷甾醇(1),胡萝卜苷(2),odoratone(3),xyloccensin K(4),piscidinol G(5),xylocarpin H(6),xylomexicanin A(7),7-deacetyl-7-oxogedunin(8) , xylogranatin C(9) ,xylogranatin D(10),3β-detigloyoxy-2′-methylbutanoyloxy xylogranatin B(11) ,hispidol B(15),spicatin(17),proceranolide(18) , xylogranatin A(19) , xylocarpin G(20) , 3-hydroxydihydrocarapin(21) ,grandifoliolenone(22),sapelin E Acetate(23),holstinone C(24),holstinone B(25)。对7个化合物的抗肿瘤细胞增殖活性研究表明,有3个化合物对人肿瘤细胞株HLE、Hela、KT显示了不同程度的抑制活性。结论:本研究对木果楝种子的化学成分进行了系统的提取、分离、结构鉴定及抗肿瘤活性初步筛选。采用95%乙醇冷浸提取;应用各种色谱方法(如:硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶柱色谱、制备型薄层色谱、制备液相色谱等),结晶、重结晶等多种分离纯化手段,提取分离方法选择较恰当,共分离得到25个单体化合物,通过广泛的波谱技术对其进行了结构鉴定,确定了其中21个化合物的结构,其中化合物21为新化合物,22-25为首次从木果楝属植物中分离得到。有3个化合物对人肿瘤细胞株HLE、Hela、KT显示了不同程度的抑制活性,其中化合物9对三种人肿瘤细胞都显示了比较强的抑制作用。