唐古特大黄、药用大黄和掌叶大黄的化学成分和生物活性研究

2010版药典收载的正品大黄为蓼科植物掌叶大黄(Rheum palmatum L.)、唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim.ex Balf.)或药用大黄(Rheum officinale Baill.)的干燥根及根茎。本文在总结大黄属植物化学成分及药理活性研究概况的基础上,开展对唐古特大黄Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.和药用大黄Rheum officinale Baill.的系统化学成分研究,并对分离得到的部分成分进行了抗肿瘤活性测试,具体如下： 应用现代色谱技术和方法对唐古特大黄和药用大黄的化学成分进行了系统的分离和纯化,其中从唐古特大黄分离并鉴定了36个化合物,包括蒽醌类化学成分11个：大黄素(TGT01),大黄酚(TGT02),大黄素甲醚(TGT05),大黄酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT06),大黄酸-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT07),大黄酸(TGT08),芦荟大黄素-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT016),芦荟大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT017),大黄酚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT27),大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT28),大黄素-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT32);苯丁酮类化合物8个：莲花掌苷(TGT09),4-(4’-对羟基苯基)-2-丁酮-4'-O-β-D-葡萄糖苷(TGT12),4-(4'-对羟基苯基)-2-丁酮-4'-O-β-D-(6”-O-对羟基反式桂皮酰基)葡萄糖苷(TGT21),4-(4'-对羟基苯基)-2-丁酮-4'-O-β-D-(2”-O-没食酯酰基-6"-O-对羟基苯乙烯醛基)葡萄糖苷(TGT22),异莲花掌苷(TGT23),4-(4'-对羟基苯基)-2-丁酮-4'-O-β-D-(6”-O-对羟基顺式桂皮酰基)葡萄糖苷(TGT35),4-(4’-O-β-D-吡喃葡萄糖-3’-甲氧基苯基)-2-丁酮(TGT31),4-(4’-O-β-D-吡喃葡萄糖-3’,5'-二甲氧基苯基)-2-丁酮(TGT30);鞣质类2个：表儿茶素-3-O-没食子酸酯(TGT03),(+)-儿茶素(TGT04);苯丙烯类3个：对羟基苯丙烯酸葡萄糖酯(TGT10),对羟基苯丙烯酸甲酯(TGT19),苯丙烯酸(TGT20)；萘类3个：6-甲氧基酸模素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT11),6-甲氧基-2-乙酰基-3-甲基-1,4-萘醌-8-O-β-D-葡糖苷(TGT14),6-羟基酸模素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT25)；二苯乙烯类2个：白黎芦醇4'-0-β-D-吡喃葡萄糖苷(TGT15),白黎芦醇4'-O-β-D-(6”-O-没食子酰)-吡喃葡萄糖苷(TGT29);其他类7个：2,5-dimethyl-8-hydroxynaphthopyrone10-O-β-D-glucopyranoside(TGT36),2,5-二甲基-7-羟基色原酮-7-O-β-D-毗喃葡萄糖苷(TGT34),4-0-β-D-吡喃葡萄糖苷-3,5-二甲氧基苯甲酸(TGT33),根皮苷(TGT26),5-(3-甲氧基-4-0-β-D-吡喃葡萄糖)-苯基-2-甲基-2-环戊烯-1-酮(TGT24),正二十七烷(TGT18),对羟基苯甲酸葡萄糖酯(TGT13)o其中2个为新化合物(TGT24和35),9个为首次从唐古特大黄中分离得到(TGT06,07,11,16,22,23,25,28和32),12个为首次从大黄属中分离得到(TGT10,13,14,19-21,26,30,31,33,34和36)。从药用大黄分离并鉴定了20个化合物,包括蒽醌类8个：1-甲基-2-羧基-3,6,8-三羟基-9,10-蒽醌(YY01),ω-羟基大黄素(YY04),大黄素甲醚-8-O-β-D-葡萄糖苷(YY08),大黄素(YY09),大黄酚(YY10),大黄素甲醚(YY11),大黄酚-1-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(YY12),大黄酚-8-0-β-D-吡喃葡萄糖苷(YY14)；黄酮类2个：山奈酚(YY02),3’,5’,5,7-四羟基二氢黄酮(YY15)；萘类3个：6-甲氧基酸模素8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(YY13),6-甲氧基-2-乙酰基-3-甲基-1,4-萘醌-8-O-β-D-葡萄糖苷(YY16),2-甲氧基-6-乙酰基-7-甲基-胡桃醌(YY20);蒽酮类2个：1OR-3-methyl-1,8,10-trihydroxy-10-β-D-glucopyranosyl-9(1OH)-Anthrac enone(YY17),10S-3-methyl-1,8,10-trihydroxy-10-β-D-glucopyranosy1-9(10H)-Anthrac enone(YY18);没食子酸类2个：没食子酸乙酯(YY03),没食子酸(YY19)；苯丁酮类1个：4-(4’-对羟基苯基)-2-丁酮-4'-O-β-D-葡萄糖苷(YY05)；其他类2个：对羟基苯甲酸(YY06),2-(2’-羟丙基)-5-甲基-7-羟基色原酮(YY07)。其中1个新天然产物(YY18),9个为首次从药用大黄中分离得到(YY01-05,13,17,19和20),5个为首次从大黄属中分离得到(YY06,07,15,16和18)。 应用超高效液相色谱与电喷雾四极杆飞行时间串联质谱(UPLC/ESI-Q-TOF MS/MS)对三种正品大黄,唐古特大黄、药用大黄、掌叶大黄中的化学成分进行了快速识别分析：并依据离子峰的保留时间、精确分子量和二级质谱碎片、与标准品对照及文献报道数据对比等方法,从唐古特大黄中鉴定了53个化合物：包括11个蒽醌类、1个蒽酮类、4个芪类、14个黄烷类、11个糖苷类、8个苯丁酮类、3个萘苷类和1个其他类化合物；其中16个化合物为首次从唐古特大黄中发现,9个为首次从大黄属中发现。从药用大黄中鉴定了45个化合物：包括13个蒽醌类、4个蒽酮类、2个芪类、9个黄烷类、12个糖苷类、1个色原酮类、3个萘苷类和1个其他类化合物；其中26个为首次从药用大黄中发现,10个为首次从大黄属中发现。从掌叶大黄中鉴定了48个化合物：包括3个蒽醌类、2个蒽酮类、1个芪类、11个黄烷类、12个糖苷类、5个苯丁酮类、1个色原酮类和3个萘苷类化合物；其中28个为首次从掌叶大黄中发现,6个为首次从大黄属中发现。 采用MTT法针对从大黄中分离得到的部分单体化合物进行了细胞毒活性研究。筛选结果表明萘醌类化合物YY20对细胞株Hela有较好的细胞毒作用IC50=0.055μmol/ml,对A549细胞株有一定程度的抑制作用IC50=0.098μmol/ml;环戊烯酮类化合物TGT24对Hela、A549细胞株有一定程度的抑制作用IC50=0.122,0.098μmol/ml。 在分离所得化合物的基础上,总结了大黄中蒽醌类和苯丁酮类成分的提取和分离方法,并对大黄中蒽醌类和苯丁酮类化合物的波谱规律进行分析、总结和探讨,为这两类成分的鉴定提供参考。 以上研究结果,不仅为阐明不同基源正品大黄化学成分奠定科学依据；同时,发现结构新颖且活性显著的化合物,丰富了正品大黄化学成分的组成；为系统评价正品大黄多基源药材之间的化学成分等同性、生物等效性、毒性异同、植物之间的亲缘关系等方面的研究工作奠定了基础。