药学学报

No.	δ_H	δ_C
2		174.9
3		126.2
4		158.6
5	5.85 (1H, s)	100.5
6	1.78 (3H, s)	8.3
7	1.97 (3H, s)	11.3

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6	1.78 (3H, s)	8.3
7	1.97 (3H, s)	11.3

Group	Dose	Cells viability
CON	-	1.521 ± 0.002
TGF-β1	1 ng·mL^-1	1.00 ± 0.008^##
1	10 μmol·L^-1	1.298 ± 0.014^**
2	10 μmol·L^-1	1.319 ± 0.010^**
3	10 μmol·L^-1	1.457 ± 0.017^**
4	10 μmol·L^-1	1.506 ± 0.017^**

Group	Dose	Cells viability
CON	-	1.521 ± 0.002
TGF-β1	1 ng·mL^-1	1.00 ± 0.008^##
1	10 μmol·L^-1	1.298 ± 0.014^**
2	10 μmol·L^-1	1.319 ± 0.010^**
3	10 μmol·L^-1	1.457 ± 0.017^**
4	10 μmol·L^-1	1.506 ± 0.017^**

东方泽泻中一个新的呋喃α-丁烯内酯及其潜在的抗肺纤维化活性

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朱登辉 ¹^,² , 郭彭莉 ¹^,² , 陶思琦 ¹^,² , 张靖柯 ¹^,² , 曾梦楠 ¹^,² , 郑晓珂 ¹^,²^,³ , 冯卫生 ¹^,²^,³^,^*

药学学报 | 研究论文 2024,59(7): 2058-2061

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药学学报 |研究论文 2024 , 59 (7) : 2058 -2061

东方泽泻中一个新的呋喃α-丁烯内酯及其潜在的抗肺纤维化活性

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朱登辉¹^,², 郭彭莉¹^,², 陶思琦¹^,², 张靖柯¹^,², 曾梦楠¹^,², 郑晓珂¹^,²^,³, 冯卫生¹^,²^,³^,^*

作者信息

1.河南中医药大学药学院, 河南郑州 450046

2.河南省中药开发工程技术研究中心, 河南郑州 450046

3.呼吸疾病中医药防治省部共建协同创新中心, 河南郑州 450046

通讯作者:

^*冯卫生, E-mail: fwsh@hactcm.edu.cn

A new furan α-butenolactones from Alisma orientale and their potential antifibrotic activities

Deng-hui ZHU¹^,², Peng-li GUO¹^,², Si-qi TAO¹^,², Jing-ke ZHANG¹^,², Meng-nan ZENG¹^,², Xiao-ke ZHENG¹^,²^,³, Wei-sheng FENG¹^,²^,³^,^*

Affiliations

1. College of Pharmacy, Henan University of Chinese Medicine, Zhengzhou 450046, China

2. Engineering and Technology Center for Chinese Medicine Development of Henan Province, Zhengzhou 450046, China

3. Collaborative Innovation Center for Chinese Medicine and Respiratory Diseases by Henan Province and Ministry of Education of China, Zhengzhou 450046, China

出版时间: 2024-07-12 doi: 10.16438/j.0513-4870.2023-1368

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摘要

收起

采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱以及高效液相色谱等技术手段从东方泽泻(Alisma orientale) 块茎50%丙酮提取物中分离得到4个呋喃α-丁烯内酯类化合物。通过现代波谱学技术和电子圆二色谱(ECD) 鉴定了化合物的结构, 分别为(5R)-5-hydroxy-3, 4-dimethylfuran-2(5H)-one (1)、5-hydroxy-3, 5-dimethylfuran-2(5H)-one (2)、5-hydroxy-4-(1-methylethyl)-2(5H)-furanone (3) 以及alismanoid A (4)。其中, 化合物1为新化合物, 化合物2~4为首次从东方泽泻中分离得到, 化合物1~4具有潜在的抗肺纤维化活性。

关键词

东方泽泻 / 呋喃α-丁烯内酯 / 结构鉴定 / 抗肺纤维化

Abstract

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Four furan α-butenolactones were isolated from 50% acetone extract of tuber of Alisma orientale by silica gel column, chromatography gel column and high performance liquid chromatography techniques. Their structures were identified by modern wave spectroscopy techniques and electronic circular dichroism (ECD) and assigned as (5R)-5-hydroxy-3, 4-dimethylfuran-2(5H)-one (1), 5-hydroxy-3, 5-dimethylfuran-2(5H)-one (2), 5-hydroxy-4-(1-methylethyl)-2(5H)-furanone (3) and alismanoid A (4). Compound 1 was new compound and compounds 2–4 were first isolated from Alisma orientale. Compound 1-4 had potential antifibrotic activities.

Key words

Alisma orientale / furan α-butenolactone / structure identification / antifibrotic

引用本文

朱登辉, 郭彭莉, 陶思琦, 张靖柯, 曾梦楠, 郑晓珂, 冯卫生. 东方泽泻中一个新的呋喃α-丁烯内酯及其潜在的抗肺纤维化活性. 药学学报, 2024 , 59 (7) : 2058 -2061 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2023-1368

Deng-hui ZHU, Peng-li GUO, Si-qi TAO, Jing-ke ZHANG, Meng-nan ZENG, Xiao-ke ZHENG, Wei-sheng FENG. A new furan α-butenolactones from Alisma orientale and their potential antifibrotic activities[J]. Acta Pharmaceutica Sinica, 2024 , 59 (7) : 2058 -2061 . DOI: 10.16438/j.0513-4870.2023-1368

正文

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中药泽泻为泽泻科(Alismataceae) 植物东方泽泻(Alisma orientale) 或泽泻(Alisma plantago-aquatica) 的干燥块茎, 性寒, 味甘、淡, 具有利水渗湿、泄热以及化浊降脂之功效, 临床上常用于治疗小便不利、水肿胀满、热涩淋痛以及高脂血症等症^[1]。目前, 从泽泻中分离出来的化合物主要包括三萜、二萜、倍半萜以及生物碱, 并经现代药理学研究表明, 这些化合物具有利尿、肾脏保护、降血脂、保肝、降血糖以及抗癌等诸多药理活性^[2-4]。

肺纤维化是一种极为难以治疗的呼吸系统疾病, 成纤维细胞增殖、大量细胞外基质聚集、肺组织结构破坏是肺纤维化的主要病理特点^[5]。转化生长因子-β (TGF-β) 是目前公认的诱导组织发生纤维化改变的重要因子, 其中TGF-β1是促进肺组织纤维化的启动因子, TGF-β1所介导的TGF-β1/Smad信号通路可调控靶基因转录及蛋白表达, 诱导肺纤维化^[6]。目前, 治疗肺纤维化的临床药物主要有糖皮质激素、吡非尼酮、尼达尼布以及N-乙酰半胱氨酸等, 但这些药物均存在诸多不良反应, 导致肺纤维化患者的生存质量过低^[7]。

目前有研究表明, 中药泽泻能够明显抑制肺组织内TGF-β1的表达, 能有效减轻模型大鼠的肺纤维化病理进程^[8]。为进一步探究中药泽泻抗肺纤维化的物质基础, 本课题从东方泽泻50%丙酮提取物中分离得到4个呋喃α-丁烯内酯类化合物, 分别鉴定为(5R)-5-hydroxy-3, 4-dimethylfuran-2(5H)-one (1)、5-hydroxy-3, 5-dimethylfuran-2(5H)-one (2)、5-hydroxy-4-(1-methylethyl)-2(5H)-furanone (3) 以及alismanoid A (4), 结构见图 1。其中, 化合物1为新化合物, 化合物2~4为首次从东方泽泻中分离得到。对化合物1~4进行抗肺纤维化活性筛选, 结果表明, 化合物1~4能够明显改善TGF-β1诱导的人正常肺上皮细胞(BEAS-2B) 细胞损伤, 显著提高BEAS-2B细胞活力。

结果与讨论

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1 结构鉴定

化合物1 淡黄色固体, HR-ESI-MS: 151.036 6 [M+Na]⁺ (计算值151.036 5), [α]

$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $

: +23.039, 分子式为C₆H₈O₃, 红外光谱中存在羟基(3 369.40 cm^-1) 和羰基(1 750.64 cm^-1) 的特征吸收峰。在化合物1的¹H NMR中, 观察到在高场区具有两个甲基信号δ_H 1.97 (3H, s, H-7), 1.78 (3H, s, H-6), 低场区观察到一个连氧氢信号δ_H 5.85 (1H, s, H-5), 归属数据见表 1。化合物1的 ¹³C NMR显示6个碳信号, 包括两个甲基碳、1个二氧次甲基碳以及3个季碳信号(包括1个酯羰基、两个烯碳信号), 其中1个酯羰基和两个烯碳组成了1个α, β-不饱和酯δ_C 174.9 (C-2), 158.6 (C-4), 126.2 (C-3)。在HMBC谱中, δ_H 1.78 (H-6) 与δ_C 174.9 (C-2)、158.6 (C-4)、126.2 (C-3) 具有远程相关, 证明C-6直接与C-3相连; 同理, 根据δ_H 1.97 (H-7) 与δ_C 158.6 (C-4)、126.2 (C-3)、100.5 (C-5) 具有HMBC远程相关, 证明C-5与C-7均与C-4直接相连; 此外, δ_H 5.85 (H-5) 与δ_C 174.9 (C-2) 在HMBC谱图中具有远程相关关系, 由此确定该化合物存在一个内酯结构片段。综合以上信息可以推测出化合物1的平面结构, 详见图 2, 其主要HMBC相关关系见图 3。

化合物1的波谱数据与5-hydroxy-3, 4-dimethylfuran-2(5H)-one^[9]数据完全相同, 表明两者的平面结构完全相同。为了进一步确定化合物1的绝对构型, 测定了其圆二色谱, 采用[B3LYP/6-31G (d), MeOH] 水平上的TDDFT方法计算。通过模拟计算, 当C-4位为R构型时, 化合物的理论计算ECD谱与实际测试图较为一致, 进而确定化合物1的立体构型(图 4)。因此, 鉴定化合物1的结构为(5R)-5-hydroxy-3, 4-dimethylfuran-2(5H)-one, 数据归属见表 1; 经Sci-finder检索后确定其为新化合物。

2 抗肺纤维化活性

采用MTT法测试了化合物1~4对TGF-β1诱导BEAS-2B细胞损伤的影响。结果显示, 化合物1~4在10 μmol·L^-1剂量下能够明显改善TGF-β1诱导的BEAS-2B细胞损伤, 显著提高BEAS-2B细胞活力, 数据详见表 2, 提示化合物1~4具有潜在的抗肺纤维化活性。

实验部分

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所用仪器为Bruker AVANCE Ⅲ 500核磁共振仪、Bruker maxis HD型飞行时间质谱(德国布鲁克公司); LC-20 AR型制备液相色谱仪(日本岛津制作所); YMC-Pack ODS-A色谱柱(250 mm×10 mm, 5 μm, 日本YMC Co., Ltd.公司); OSB-2000型旋转蒸发仪、N-1111型冷冻水循环装置、NVP-1000型隔膜真空泵(上海爱朗仪器有限公司); AB204-N万分之一精密分析天平(瑞士Mettler-Toledo公司); 暗箱式紫外透射仪(上海宝山顾村电光仪器厂); BEAS-2B (中国科学院上海细胞库); 3111型二氧化碳培养箱、Multiskan MK3酶标仪(美国Thermo Fisher公司); ECLPSE TS100倒置显微镜(日本Nikon公司); Centrifuge-5804R高速离心机(德国Eppendorf公司); Advantage A10超纯水仪(德国Sartorius公司); BCD-206TAS超低温冰箱(中国海尔公司); DZF-6050B真空干燥箱(北京恒泰丰科试验设备有限公司); HVA-85高压灭菌锅(日本Hirayama公司) 以及90-3型双向定时恒温磁力搅拌器(上海楚定分析仪器有限公司)。

所用试剂分别为色谱甲醇(天津四友精细化学品有限公司); 色谱乙腈(美国天地有限公司); 分析甲醇、二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇(天津市富宇精细化工有限公司); Toyopearl HW-40 (日本TOSOH公司); 200-300目硅胶H、10~40 μm薄层层析硅胶(青岛海洋化工厂); 胎牛血清(FBS, 杭州四季青公司); DMEM高糖培养基(美国Gibco Invitrogen公司); 氨苄青霉素、链霉素(德国Sigma公司); TGF-β1 (美国PeproTech公司); 噻唑蓝(MTT, 北京索莱宝科技有限公司) 以及二甲基亚砜(DMSO, 上海麦克林生物科技有限公司)。

东方泽泻于2022年6月18日采自福建省吉阳镇, 经河南中医药大学董诚明教授鉴定为东方泽泻(Alisma orientale) 的干燥块茎, 凭证标本号(DFZX20220618) 保存于河南省中药开发工程技术研究中心。

1 提取分离

东方泽泻干燥块茎45 kg, 用50%丙酮室温浸渍24 h, 组织破碎提取3次, 过滤, 合并滤液后减压浓缩得浸膏9.8 kg。将东方泽泻总浸膏用16 L水溶解, 并依次用等量的石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯以及正丁醇各萃取6次后得石油醚部位、二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位。各部位浓缩干燥后, 将二氯甲烷部位(280.6 g) 用甲醇溶解, 200~300目硅胶拌样装柱, 以不同体积比例的二氯甲烷: 甲醇(100∶0→1∶1) 进行梯度洗脱, 得到11个组分Fr. 1~Fr. 11。Fr. 3 (11.3 g) 经硅胶柱色谱(200~300目) 用石油醚∶乙酸乙酯(5∶1→1∶2) 进行梯度洗脱得到4个组分Fr. 3-1~3-4。Fr. 3-1 (3.2 g) 经Toyopearl HW-40C凝胶柱色谱, 用50%甲醇等度洗脱, 得到6个组分Fr. 3-1-1~3-1-6。Fr. 3-1-3 (301.5 mg) 经半制备型高效液相(乙腈-水12∶88) 分离纯化得到化合物1 (3.2 mg, t_R = 13.3 min) 和2 (9.4 mg, t_R = 14.2 min)。Fr. 3-1-1 (98.3 mg) 经半制备型高效液相(乙腈-水11∶89) 分离纯化得到化合物3 (4.1 mg, t_R = 16.5 min)。Fr. 3-1-6 (35.7 mg) 经半制备型高效液相(乙腈-水13∶87) 分离纯化得到化合物4 (10.2 mg, t_R = 11.5 min)。

2 结构鉴定

化合物1 淡黄色固体, HR-ESI-MS: 151.036 6 [M+Na]⁺ (计算值151.036 5), [α]

$ {}_{\mathrm{D}}^{20} $

: +23.039, 分子式为C₆H₈O₃, CD显示在210 nm处具有一个正Cotton效应, 在230 nm处具有一个负Cotton效应; UV显示在213 nm处有最大吸收, 红外光谱中存在羟基(3 369.40 cm^-1) 和羰基(1 750.64 cm^-1) 的特征吸收峰, ¹H NMR (500 MHz, CD₃OD) 和¹³C NMR (125 MHz, CD₃OD) 见表 1。

化合物2 淡黄色固体, HR-ESI-MS m/z: 151.04 [M+Na]⁺, 分子式为C₆H₈O₃。¹H NMR (500 MHz, CD₃OD) δ_H: 6.97 (1H, s, H-4), 1.86 (3H, s, H-6), 1.58 (3H, s, H-7); ¹³C NMR (125 MHz, CD₃OD) δ_C: 174.2 (C-2), 131.8 (C-3), 150.4 (C-4), 106.4 (C-5), 10.3 (C-6), 24.9 (C-7)。以上数据与文献^[9]报道基本一致, 故鉴定化合物2为5-hydroxy-3, 5-dimethylfuran-2(5H)-one。

化合物3 淡黄色固体, HR-ESI-MS m/z: 142.06 [M+Na]⁺, 分子式为C₇H₁₀O₃。¹H NMR (500 MHz, CD₃OD) δ_H: 6.09 (1H, s, H-5), 5.85 (1H, s, H-3), 2.70 (1H, m, H-6), 1.23 (3H, d, J = 6.7 Hz, H-7), 1.19 (3H, d, J = 6.7 Hz, H-8); ¹³C NMR (125 MHz, CD₃OD) δ_C: 173.7 (C-2), 116.4 (C-3), 177.7 (C-4), 100.4 (C-5), 28.7 (C-6), 20.5 (C-7), 21.3 (C-8)。本文首次对该化合物进行数据归属, 并结合文献^[10], 鉴定化合物3为5-hydroxy-4-(1-methylethyl)-2(5H)-furanone。

化合物4 无色油状物, HR-ESI-MS m/z: 289.19 [M+Na]⁺, 分子式为C₁₅H₂₂O₄。¹H NMR (500 MHz, CD₃OD) δ_H: 5.75 (1H, s, H-3), 2.91 (2H, m, H-6), 2.62 (1H, m, H-13), 2.49 (2H, m, H-5), 2.43 (2H, m, H-11), 2.20 (3H, s, H-7), 2.13 (1H, m, H-10a), 2.03 (1H, m, H-10b), 1.47 (3H, s, H-9), 1.05 (3H, d, J = 6.8 Hz, H-15), 1.04 (3H, d, J = 6.8 Hz, H-14); ¹³C NMR (125 MHz, CD₃OD) δ_C: 208.9 (C-1), 74.4 (C-2), 115.4 (C-3), 178.5 (C-4), 22.1 (C-5), 40.4 (C-6), 29.7 (C-7), 1 90.8 (C-8), 24.4 (C-9), 31.6 (C-10), 34.8 (C-11), 215.5 (C-12), 42.0 (C-13), 18.6 (C-14), 18.6 (C-15)。以上数据与文献^[11]报道基本一致, 故鉴定化合物4为alismanoid A。

3 抗肺纤维化活性筛选

3.1 细胞培养

取冻存的BEAS-2B细胞于37 ℃水浴锅融化至冰水共存状态, 立即以1 200 r·min^-1的条件离心5 min, 弃上清后将细胞转入含有10% FBS的DMEM高糖培养基的培养皿中(青、链霉素均为100 kU L^-1), 于含5% CO₂的37 ℃恒温培养箱培养, 待细胞长至布满皿80%~90%进行传代。每24 h更换新鲜培养基。

3.2 基于MTT法检测化合物1~4对TGF-β1诱导BEAS-2B细胞损伤的影响

将BEAS-2B细胞置于37 ℃、5% CO₂培养箱中培养至对数生长期, 按照细胞密度每毫升2.5×10⁴个, 每孔200 μL接种于96孔板中, 24 h后分为正常组(CON)、模型组(TGF-β1, 1 ng·mL^-1) 及各给药组(10 μmol·L^-1+TGF-β1, 1 ng·mL^-1), 培养24 h后, 每孔加入MTT溶液(5 mg·mL^-1) 20 μL, 继续培养4 h, 小心吸净培养液, 每孔加入DMSO 150 μL, 振荡10 min使孔内蓝紫色结晶完全溶解。酶标仪490 nm测定各孔吸光度值(OD), 计算细胞活力。

3.3 统计学分析

实验数据以均值±标准差(

$ \overline{x} $

± s) 表示, 应用SPSS 26.0进行统计学分析。组间比较采用单因素方差分析(one-way ANOVA)。P < 0.05表示具有显著性差异, P < 0.01表示具有极显著性差异。

作者贡献: 朱登辉负责实验, 结构鉴定和撰写论文; 郭彭莉负责活性筛选与数据处理; 陶思琦负责提取分离实验; 张靖柯、曾梦楠负责课题的指导; 郑晓珂负责指导实验设计; 冯卫生负责文章审阅并最终定稿。

利益冲突: 所有作者均声明不存在利益冲突。

基金

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中央引导地方科技发展专项资助项目(14104349)

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

[1]

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2024年第59卷第7期

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308

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doi: 10.16438/j.0513-4870.2023-1368

接收时间：2023-12-06
首发时间：2025-11-26
出版时间：2024-07-12

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出版历史

收稿日期：2023-12-06
修回日期：2024-02-19

基金

中央引导地方科技发展专项资助项目(14104349)

作者信息

1.河南中医药大学药学院, 河南郑州 450046

2.河南省中药开发工程技术研究中心, 河南郑州 450046

3.呼吸疾病中医药防治省部共建协同创新中心, 河南郑州 450046

通讯作者:

^*冯卫生, E-mail: fwsh@hactcm.edu.cn

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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