摘要: 本论文共分为两个部分:小花吊兰根的化学成分及其抗肿瘤活性研究;桠苦生物碱类化学成分及其抗肿瘤活性研究。目的:寻找和发现具有药理活性的中药化学成分,阐明药用植物的药效基础,一直是中药化学的主要目的。我国有着丰富的中药资源,先人留下的药物典籍更对中药的研发起着指导作用。本课题选取两种现代研究还不够完善的药用植物:百合科(Liliacea),吊兰属(Chlorophytum)植物小花吊兰(Chlorophytum Laxum R.Br)根;芸香科(Rutaceae),密茱萸属(Melicope)植物三桠苦茎枝(Melicopeptelefolia(Champ.ex Benth)Hartley)作为研究对象,重点研究小花吊兰根中的化学成分及其抗肿瘤活性,三桠苦中生物碱类成分及其抗肿瘤活性,为扩大两种药用植物的临床应用基础提供依据。小花吊兰(Chlorophytum Laxum R.Br)为百合科(Liliacea)吊兰属(Chlorophytum)植物,又名三角草,疏花吊兰《中国植物志》,山韭菜《广西植物名录》,土麦冬《南方主要有毒植物》,该属植物约有100余种,主要分布于非洲和亚洲的热带地区,我国产4种,主要产于西南和广东、广西地区。小花吊兰是有毒植物,作为药用植物,具有清热解毒,消肿止痛的作用。本课题组在前期的研究中发现小花吊兰乙醇提取液对鼻咽癌细胞株、胃癌细胞株具有较强的抑制作用,由于基础研究未能进一步开展,对于究竟是哪一些成分发挥抗肿瘤作用,其作用机理为何,仍是未知的,这将不利于进一步对小花吊兰的开发利用,另外针对小花吊兰活性成分的研究,经查阅国内外相关文献,发现只有本课题组进行过其化学成分和提取物抗肿瘤活性方面的研究,并进行报道。所以本论文在前期的实验基础上,进一步深入研究小花吊兰根的化学成分及其抗肿瘤活性,明确小花吊兰中抗肿瘤的活性成分,为小花吊兰的综合利用提供依据。三桠苦[Melicopeptelefolia(Champ.ex Benth)Hartley]是芸香科(Rutaceae)蜜茱萸属(Melicope)植物,载于《岭南采药录》,又称三丫苦、三桠苦、三枝枪、小黄散、鸡骨树、三叉虎,广泛分布于我国东北至西南各地,是岭南常用中草药,具有清热解毒,祛风除湿的功效,主治咽喉肿痛、疟疾、黄疸型肝炎、风湿骨痛、湿疹、皮炎、疮疡等。现己运用该药材开发出三九胃泰、三九感冒灵等多种中成药,临床应用较为广泛。三桠苦生物碱类成分及其活性研究的文献资料较多,这些文献资料报道了三桠苦中生物碱类化合物多个方面的活性,如抑制胆碱酯酶,这有利于改善帕金森综合征;治疗咽喉炎,又用于防治流感、流脑、乙型肝炎等,这说明三桠苦作为药用植物具有重要的药用价值。三桠苦中的生物碱主要是喹啉类生物碱,很多文献资料报道了这类生物碱具有广泛的抗肿瘤活性,但是针对三桠苦中生物碱类成分的抗肿瘤活性研究的文献资料报道较少,本课题组前期实验研究中,发现从三桠苦中分离得到的4个生物碱对部分人肿瘤细胞株具有较强的抑制作用,所以本论文在前期研究的基础上,专注于三桠苦中生物碱类成分的分离、纯化、结构鉴定,并进行抗肿瘤细胞活性筛选,这有利于明确三桠苦中具有抗肿瘤活性的生物碱成分,对该药材的临床应用或进行二次开发有着十分重要的意义。方法:两种植物化学成分分离及其抗肿瘤活性研究1小花吊兰根的化学成分的提取分离及其抗肿瘤活性研究小花吊兰干燥根1.2Kg,95%乙醇加热回流提取,提取液浓缩后,得到流浸膏,流浸膏经水混悬,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇2倍体积多次萃取,回收溶剂,得石油醚(11g)、乙酸乙酯(27g)、正丁醇(30g)三个部位。乙酸乙酯部位(27g)、正丁醇部位(30g)分别采用硅胶常压柱色谱、低压柱色谱、葡聚糖凝胶柱色谱、制备性高效液相色谱法等方法,分离纯化得到单体成分。综合运用紫外光谱(UV),红外光谱(IR),质谱(MS)及核磁共振光谱(NMR)等波普学技术,结合单体成分的理化性质对所得到的化学成分进行结构鉴定。有文献报道了小花吊兰乙醇提取物具有抗人鼻炎癌细胞株、人胃癌细胞株的活性,因此在化学成分研究的基础上,对分离得到的单体化合物进行了抗肿瘤活性筛选。抗肿瘤活性筛选采用CCK8法观察各单体化合物对人鼻咽癌细胞系5F-8、人胃癌细胞BGC-823的抑制作用。2.三桠苦中生物碱类成分的提取分离及其细胞活性研究三桠苦药材30Kg,用95%乙醇冷浸提取3次,合并提取液,回收溶剂,得到乙醇提取物(885.0g),留样10.0g,所以实验用提取物875.0g。三桠苦乙醇提取物用5%HC1捏溶后,过滤,得到滤液和滤渣(675.0g),滤液用浓氨水调pH值到9,用氯仿萃取10次,用分液漏斗分液,得到氯仿层和碱水层,氯仿层通过回收氯仿,得到粗生物碱1(30.0g);碱水层继续用NaOH调pH值到13,用氯仿萃取10次,用分液漏斗分液,得到氯仿层和碱水层,回收氯仿层的氯仿,得到粗生物碱2(2.5g),根据薄层色谱结果将粗生物碱1和粗生物碱2合并,得总生物碱(32.5g)。总生物碱(32.5g),2.5g总生物碱留样,所以在本次总生物碱分离实验中取总生物碱30.0g,分别采用硅胶常压柱色谱、低压柱色谱、葡聚糖凝胶柱色谱、制备性高效液相色谱法、重结晶等方法,分离纯化得到单体成分。综合运用紫外光谱(UV),红外光谱(IR),质谱(MS)及核磁共振光谱(NMR)等波谱学技术,结合单体成分的理化性质对所得到的化学成分进行结构鉴定。有文献报道了三桠苦中生物碱具有抗肿瘤的显著活性,因此在化学成分研究的基础上,对分离得到的单体化合物进行了细胞水平的活性筛选。抗癌活性筛选采用MTT法观察各单体化合物对人乳腺癌细胞株(MCF-7);人结肠癌细胞株(SW-480);人宫颈癌细胞(HeLa)的抑制作用。结果:从小花吊兰根的乙酸乙酯和正丁醇两个部位共分离得到27个化合物,鉴定了其中 25 个成分,包括 1 个新化合物:25-R-spirosta-3,5-dien-12β-ol(Compound 1),24个已知化合物:hendecane(Compound 2)、棕榈酸甲酯(Compound 3)、butyl-isobutyl-phthalate(Compound4)、tridecanol(Compound5)、β-谷甾醇(Compound6)、heptadecan-1-ol(Compound 7)、1-octacosanol(Compound 8)、豆甾醇(Compound 9)、n-dotriacon-tanol(Compound 10)、octadecane(Compound 11)、nepethalate A(Compound 12)、bis(2-ethyhexyl)benzene-1,2-dicarboxylate(Compound 13)、hentriacontane(Compound 14)、豆甾醇-3-O-β-D-葡萄糖苷(Compound 15)、软脂酸甘油酯(Compound 16)、n-heneicosane(Compound 17)、pentatriacontane(Compound 18)、pentacosane(Compound 19)、bis(2-ethyloctyl)phthalate(Compound 20)、洋芹素-6-C-双葡萄糖苷(Compound 21)、7-2"-di-O-β-glucopyranosylisovitexin(Compound 22)、o-phthalic acid bis-(2-ethyl decyl)-ester(Compound 23)、β-谷甾醇葡萄糖苷(Compound 24)、薯蓣皂苷元(Compound 25)。有文献报道了小花吊兰提取物对鼻咽癌细胞、胃癌细胞具有较强的抑制作用,本论文筛选了 10个化合物抗肿瘤活性(Compounds 1,4,6,9,12,15,20,21,24,25),结果表明,从小花吊兰根中分离得到的化合物25-R-spirosta-3,5-dien-12β-ol、洋芹素-6-C-双葡萄糖苷、薯蓣皂苷元对人鼻咽癌细胞株(5-8F)的活性具有很强的抑制作用,而从该部位分离得到的其他化合物对鼻咽癌细胞的抑制作用不明显;洋芹素-6-C-双葡萄糖苷对胃癌细胞株(BGC)具有显著的抑制活性,化合物25-R-spirosta-3,5-dien-12βol、薯蓣皂苷元均对人胃癌细胞株(BGC)活性具有很强的抑制作用,β-谷甾醇和butyl-isobutyl-phthalate对人胃癌细胞株(BGC)活性具有一定的抑制作用,但抑制作用不显著,其余几个化合物对人胃癌细胞株(BGC)活性地抑制作用不明显。从三桠苦中分离得到11个生物碱类成分,这11个生物碱分别为(-)-R-geibalansine(Compound 1)、吴茱萸春(Compound 2)、茵芋碱(Compound 3)、香草木宁碱(Compound 4)、7-羟基白鲜碱(Compound 5)、4-O-methyl-quinolin-2-one(Compound 6)、4-甲基喹琳酮(Compound 7)、R-(+)-platydesmin(Compound 8)、白鲜碱(Compound 9)、atamin(Compound 10)、N-P-香豆酰酪胺(Compound 11)。本论文筛选了生物碱对人乳腺癌细胞MCF-7、人结肠癌细胞SW-480、人宫颈癌细胞HeLa的活性抑制作用。7-羟基白鲜碱、(-)-R-geibalansine对人乳腺癌细胞MCF-7的抑制活性(IC50值)较好,IC50值均为8μmol/L、说明这两个生物碱对人乳腺癌细胞MCF-7表现出很强的抑制活性,R-(+)-Platydesmin、4-甲基喹啉酮对人乳腺癌细胞MCF-7的IC50值分别为12 μmol/L、14μmol/L,说明这两个生物碱对人乳腺癌细胞MCF-7具有中等强度的抑制活性,其它几个生物碱对人乳腺癌细胞MCF-7具有弱的抑制活性;(-)-R-geibalansine对人结肠癌细胞SW-480的IC50值为8μmol/L说明这个生物碱对人结肠癌细胞SW-480活性表现出很强的抑制作用;白鲜碱、7-羟基白鲜碱、R-(+)-Platydesmin对人结肠癌细胞SW-480的IC50值分别为1 0μnol/L、12μnolL、Mμmol/L,说明这三个生物碱对人结肠癌细胞SW-480具有中等强度的抑制活性;其它几个生物碱对人结肠癌细胞SW-480具有弱的抑制活性。R-(+)-Platydesmin、(-)-R-geibalansine 对人宫颈癌细胞 HeLa 的 IC50 值分别为 8μmol/L、8μnol/L,说明这个生物碱对人宫颈癌细胞HeLa活性表现出很强的抑制作用;白鲜碱、7-羟基白鲜碱对人宫颈癌细胞HeLa的IC50值分别为12μmol/L、10μmol/L,说明这两个生物碱对人宫颈癌细胞HeLa具有中等强度的抑制活性;其它几个生物碱对人宫颈癌细胞HeLa具有弱的抑制活性。结论:从小花吊兰根的95%乙醇提取物中共分离得到27个化合物,并通过理化性质结合波谱数据分析鉴定了其中25个化合物。这25个化合物分属于不同的结构类型,包括6个甾体及苷类化合物、6个烷烃类化合物,5个苯甲酸酯类化合物,4个高级脂肪醇,2个脂肪酸类化合物,2个黄酮苷类化合物,其中化合物1为新化合物,另15 个化合物(Compounds 3,4,5,7,8,10,12,13,15,16,20,21,22,23,24)首次从该植物中分离得到,9个化合物(Compounds 3,4,12,13,14,16,20,21,22)首次从这个属植物中分离得到,研究结果表明小花吊兰根中主要化学成分类型为甾体类、烷烃类和黄酮苷类化合物。前期实验证明小花吊兰乙醇提取液具有抑制鼻咽癌细胞株、胃癌细胞株的活性,本实验在此基础上进行了深入研究,从其乙醇提取物中分离得到单体化学成分,并进行抗肿瘤活性筛选,结果可以明确小花吊兰提取物中抗鼻咽癌细胞株、胃癌细胞株的单体化学成分, 摘要译文