巴戟天的化学成分及其生物活性研究

研究背景和目的 巴戟天(Morinda officinalis Radix)为茜草科(Rubiaceae)巴戟属(Morinda)植物巴戟天(Morinda officinalis How)的根,分布于我国江西、福建、广西、广东等热带和亚热带地区。巴戟天是一味药典收载中药,具有补肾阳、壮筋骨、祛风湿等功效。巴戟天的主要化学成分为蒽醌类化合物、环烯醚萜类化合物、寡糖类化合物三大类。 作者通过预实验和文献调研,发现巴戟天中的蒽醌类化合物有一定的抗病毒作用；环烯醚萜类化合物可能对受损神经细胞有一定的保护作用；巴戟天寡糖类化合物具有多种生物活性,但寡糖成分之间理化性质的高度相似性及其检测上的困难,使寡糖混合物的分离成为一个难题,加之现有的巴戟天寡糖分离方法较为繁琐,所以探索新的方法对寡糖进行分离及开展后续的生物活性研究具有重要意义。因此,本研究对巴戟天进行了较为系统的分离和结构鉴定研究,为从分离得到的蒽醌类和环烯醚萜类单体中筛选具有抗病毒及细胞保护作用研究的成分奠定基础；同时着力开展巴戟天寡糖成分分离的新方法研究。 研究方法 (1)利用正相硅胶、葡聚糖凝胶Sephedex LH-20、D101大孔吸附树脂等柱层析手段,从巴戟天的二氯甲烷部位中分离蒽醌类化合物,从巴戟天的正丁醇部位中分离环烯醚萜类化合物；采用EI-MS、ESI-MS、1H-NMR,13C-NMR等波谱学方法,结合文献鉴定化学结构。 (2)首次尝试了“乙酰化-去乙酰化-层析”方法对巴戟天寡糖类化合物进行分离；采用ESI-MS、1H-NMR、13C-NMR等波谱学方法,结合文献鉴定化学结构。 (3)应用细胞病变抑制法及MTT法,检测蒽醌类单体对HSV-Ⅰ和HSV-Ⅱ型病毒感染兔肾细胞的抑制作用。 (4)应用谷氨酸损伤的PC12细胞病理模型法及MTT法,检测环烯醚萜类单体对谷氨酸损伤的PC12细胞的保护作用。 研究结果 (1)通过色谱方法从巴戟天中分离得到12个化合物,其化学结构鉴定分别为：甲基异茜草素-1-甲醚(rubiadin-1-methyl ether)(1)、甲基异茜草素(rubiadin)(2)、光泽汀-ω-甲醚(lucidin-ω-methyl ether)(3)、1,3-二羟基-2-甲氧基蒽醌(1,3-dihydroxy-2-methylanthraquin-one)(4)、蒽醌-2-羧酸(anthraquinone-2-carboxylic acid)(5)、1-羟基-2-甲氧基蒽醌(1-hydroxy-2-methoxyanthraquinone)(6)、1,2-二羟基-3-甲基蒽醌(1,2-dihydroxy-3-methyl-anthraquinone)(7)、胡萝卜苷(daucosterlo)(8)、β-谷甾醇(β-sitosterol)(9)、水晶兰苷(monotropein)(10)、去乙酰车叶草苷酸(desacetyl asperulosidic acid)(11)、车叶草酸(asperulosidic acid)(12);其中7个为蒽醌类化合物(1-7),3个为环烯醚萜类化合物(10--12)。 (2)通过“乙酰化-去乙酰化-层析”方法分离得到4个化合物,其化学结构鉴定分别为：蔗糖(sucrose)(13)、蔗果三糖(1-kestose)(14)、耐斯糖(nyslose)(15)、1F-果呋喃糖基耐斯糖(1F-fructofuranosylnyslose)(16),后三者为寡糖类化合物。 (3)CPE结果显示：光泽汀-ω-甲醚(lucidin-ω-methyl ether)、蒽醌-2-羧酸(anthraquinone-2-carboxylicacid)、1,3-二羟基-2-甲氧基蒽醌(1,3-dihydroxy-2-methylanthraquinone)均对HSV病毒表现出一定的抑制作用；光泽汀-ω-甲醚在其最大无毒浓度16μg/mL下能完全抑制HSV-Ⅰ和HSV-Ⅱ引致的细胞病变,IC50分别为11.56、9.06μg/mL, TI分别为3.75、3.82；蒽醌-2-羧酸在其最大无毒浓度56p.g/mL下能抑制HSV-Ⅰ致细胞病变,IC50为45.45μg/mL, TI为2.11；1,3-二羟基-2-甲氧基蒽醌在轻微毒性下抑制HSV-Ⅰ、 HSV-Ⅱ致细胞病变,IC50分别为77.05、90.29μg/mL, TI分别为1.37、1.57。 (4)作用时间均为6h,水晶兰苷(monotropein):25μg/mL和100μg/mL组对Glu损伤细胞模型有保护作用,与Glu模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)；去乙酰车叶草苷酸(desacetyl asperulosidic acid):100μg/mL组对Glu损伤细胞模型有保护作用,与Glu模型组比较差异有统计学意义(P<0.05)。 结论与创新点 (1)首次通过“乙酰化-去乙酰化-层析”的方法对巴戟天寡糖进行分离,并得到3个寡糖化合物,鉴定了化学结构。 (2)发现了巴戟天蒽醌类化合物,如光泽汀-ω-甲醚(lucidin-co-methyl ether)、蒽醌-2-羧酸(anthraquinone-2-carboxylic acid)、1,3-二羟基-2-甲氧基蒽醌(1,3-dihydroxy-2-methyl anthraquinone),具有一定的体外抑制HSV-Ⅰ和HSV-Ⅱ病毒的作用；以及初步发现了巴戟天环烯醚萜类单体,如水晶兰苷(monotropein)和去乙酰车叶草苷酸(desacetyl asperulosidic acid),对谷氨酸损伤PC12细胞模型有保护作用。