Gyulladáscsökkentő iridoidok a Tarim-sivatagban tenyésztett Cistanche Deserticola szárából
Mar 03, 2022
Kapcsolatfelvétel: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
ABSZTRAKT
A kémiai összetevők meghatározásáhozCistanche deserticolaA Tarim sivatagban tenyésztettek szisztematikus fitokémiai vizsgálatot végeztek. Az összetevőket szilikagéllel, Sephadex LH-20-vel, MCI-géllel, ODS oszlopkromatográfiával és félpreparatív HPLC-vel izoláltuk. Szerkezetüket MS és NMR spektroszkópiai analízisek alapján, kémiai módszerekkel és/vagy irodalmi adatokkal való összehasonlítással határoztuk meg. Az izolátumok gyulladásgátló hatását a lipopoliszacharid (LPS) által kiváltott nitrogén-monoxid (NO) termelésére kifejtett gátló hatásuk szempontjából értékeltük BV-2 egér mikroglia sejtekben. Kilenc iridoidot izoláltunk és azonosítottunkcistanche desertosideA (1), cisztanin (2), cisztaklórin (3), 6-dezoxikatalpol (4), glurozid (5), kankanosid A (6), ajugol (7), bartsiozid (8) és {{9 }}epi-logánsav (9). A 9. vegyület erős gátlást mutatott az NO-termelésben, IC50-értéke 5,2 μmol·L-1 volt, ami összevethető a pozitív kontroll kvercetinével (4,3 μmol·L-1). Az 1. vegyület egy új iridoid volt, és az 5., 6. és 8. vegyületet először izolálták ebből a fajból.
[KULCSSZAVAK] Cistanche deserticola; Iridoidok; Szerkezet tisztázása; Gyulladáscsökkentő aktivitás
Bevezetés
Cistanches Herba(kínaiul Roucongrong) az Orobanchaceae családba tartozó, főként Észak-Afrikában, Arábiában és az ázsiai országokban elterjedt [1]. A hagyományos kínai orvoslásban (TCM) jól ismert tonikként a szára aCistanchedeserticolaésCistanchetubulosaKínában és Japánban régóta használják veseelégtelenség, női meddőség, kóros leucorrhoea, neuraszténia és időskori székrekedés kezelésére [2-3]. Korábbi fitokémiai vizsgálatok
[Kutatás finanszírozása] Ezt a projektet a Kínai Nemzeti Természettudományi Alapítvány (81222051. sz.), a Hagyományos Kínai Orvoslás Tudományos Kutatási Projektje (201307002. szám) és a Kínai Nemzeti Kulcstechnológiai K+F program, az „Új gyógyszerinnováció” támogatta.
Ezeknek a szerzőknek nincs kijelentendő összeférhetetlensége. Kiadó: Elsevier BV. Minden jog fenntartva jelenléte jeleztefeniletanoid glikozidok(PhG-k), iridoidok, lignánok és poliszacharidok aCistanchefajok [4], és egyes izolátumok neuroprotektív, hepatoprotektív, gyulladásgátló, antibakteriális, vírusellenes és antioxidáns hatást mutattak [5-6].
Az 1990-es évek végén a Tazhong olajmező védelme és a sivatag ellenőrzése érdekében a Haloxylon ammodendron (CA Mey.) Bunge homokfixáló üzem a házigazda.Cistanchedeserticola, Hszincsiang északról délre vezették be, és nagy mennyiségbenC. deserticolakulturáltak voltak. Az éghajlati viszonyok és a növekedési környezet délen nagyon különbözik Hszincsiang északi részétől. Akár a kémiai összetevőkCistanchedeserticolanem világos, hogy a dél-hszincsiangi kultúrában tenyésztik, vagy sem. A kémiai összetevők meghatározásáhozCistanchedeserticolaa Tarim-sivatagban tenyésztett, szisztematikusan fitokémiai vizsgálatot végeztünk jelen tanulmányban. Itt egy új iridoid glikozid (1) és nyolc ismert analóg (2–9) izolálását és szerkezeti felderítését ismertetik, valamint gyulladásgátló hatásukat.
Gyulladáscsökkentő hatása aCistanche deserticola
Eredmények és megbeszélés
A szár 85 százalékos vizes etanolos kivonataCistanchedeserticola10 liter vízben szuszpendáltuk, és egymást követően EtOAc-cal (10 liter 3) és n-BuOH-val extraháltuk. Az EtOAc és n-BuOH kivonatokat szilikagél, Sephadex LH-20, MCI gél és ODS oszlopkromatográfiának (CC) és félpreparatív HPLC-nek vetettük alá, így egy új (1) és nyolc ismert iridoidot ({ {9}}) (1. ábra).
Az 1. vegyületet fehér, amorf por formájában izoláltuk negatív optikai forgatással ([a]20 –118.0, c 0,1, MeOH). IR spektruma erős abszorpciós sávokat mutatott 3 393 cm-1 körül, ami a hidroxilcsoportoknak tulajdonítható. Molekulaképlete C16H26O9, amelyet a kvázimolekuláris ion határoz meg, m/z 385.{13}} [M plusz Na] plus (C16H26O9Na-ra számított: 385.{18}}) és m/z 401 .122 8 [M plusz K] plusz (CHOK-ra számított, 401.120 8) korrelációk H-1-tól C-1′-ig, H-10-ig C-7, C-8 és C-9, valamint H-11-tól C-3-ig, C-4-ig és C{{32-ig }} is támogatta a fenti magyarázatot.
Az 1. vegyület sztereokémiáját a kémiai eltolódások és kapcsolási állandók irodalmi adatokkal való összehasonlításával és a NOESY spektrum elemzésével határoztuk meg. H-5 és H-9 kapcsolatát cisz-ként határoztuk meg a csatolási állandójukból (10,5 Hz) [8-9]. A legtermészetesebb iridoidok esetében a C-1-OH, H-5 és H-9 konfigurációja és a C{{10} 13C NMR kémiai eltolódásai } és C-1′ általában δC 93–98, illetve 97–101. Míg a - konfigurációjúak esetében a C-1 és C-1′ rezonanciái átlagosan 5–6-kal lefelé tolódnak el [10-11]. A com-16 26 9 13C-NMR-adatai a (plusz)-HR-ESIMS-ben, és alátámasztják a 13C-NMR-adatokat (1. táblázat), amelyek 4 telítetlenségi fokot jeleznek. Savas hidrolízis – 1. táblázat 1 1H-NMR (500 MHz) és 13C NMR (125 MHz) adatai az 1. vegyület 1 (8 ppm-ben, J Hz-ben) 2 mol trifluor-ecetsavval, L trifluor-ecetsav D-glükózt eredményezett, amelyet szilánszármazékainak GC analízissel történő elemzésével azonosítottak. A glükozil anomer centrumának relatív konfigurációját a 8,0 Hz-es csatolási állandó alapján határoztuk meg. Az 1. vegyület 1H- és 13C-NMR-adatai (1. táblázat), amelyeket különböző 2D NMR-kísérletekkel egyértelműen hozzárendeltek, két metilcsoporthoz rendelhető jeleket mutattak δH 1,23 (3H, s, H-10) és 1,52 (3H, br) mellett. s, H-11), egy metilén a δH-nál 1,70 (1H, dt, J=13,5, 5,5 Hz, H-6), és 1,92-1,98 (1H, m, H) -6 ), három metin a következőnél: δH 2,47 (1H, br d, J= 10,5 Hz, H-9), 2,67–2,72 (1H, m, H-5 ), és 3,62 (1H, t-szerű, J= 5,5 Hz, H-7), és egy , -telítetlen acetálcsoport δH 5,40 (1H, d, J=2). 0 Hz, H-1), 5,92 (1H, br s, H-3), egy -D-glükopiranozil anomer protonnal együtt, δH 4,61 (1H, d, J=8). 0 Hz, H{104}}′). Az 1. vegyület 1H és 13C NMR adatai nagyon hasonlóak voltak az A (6) lankai oldal adataihoz, kivéve a H-7 nyilvánvaló árnyékolt jeleit [δH 3,62 (1H, t-szerű, J=5 .5 Hz)] és C-7 (δC 79,8), ami a C-7 pozíció hidroxilezését jelzi [7]. Ezt a következtetést a H-1/H-9/H-5/H-6/H{127} 1H-1H COZY elemzése támasztotta alá. } és a HMBC korrelációiból H-7-ból C-5, C-6, C-8, C-9 és C-10 2. ábra). A másik HMBC
Az itt közölt 1. font (1. táblázat) a C-1-OH, H-5 és H-9 normál konfigurációit jelezte. A H-7 és H3-10 relatív konfigurációját a NOESY spektrumból határoztuk meg (2. ábra), amelyben a NOE korrelációk H-1 és H3-10 között, ill. H3-10 és H-7 között azt mutatták, hogy ezek a protonok mind ugyanazon az oldalon vannak. A H3-10 és H-9 közötti NOESY-korreláció nem utal arra, hogy H-9 és H3-10 a molekula ellentétes oldalán találhatók. Ezért az 1. vegyület szerkezetét a 7-hidroxil-lanka-i A oldal elnevezéseként határozták meg.cistaszertosidA.
Az ismert vegyületeket bizonyos (2) [12],cisztaklór(3) [12], 6-dezoxikatalpol (4) [13], glükozid (5) [14], lankai oldal A (6) [7], lugol (7) [15], bartsiozid (8) [16] és 8-epi-szerves sav (9) [17], összehasonlítva az NMR-adatokkal az irodalomban közölt adatokkal. Ezen izolált iridoidok gyulladásgátló hatását BV-2 mikrogliasejtekben az LPS által kiváltott NO-termelésre gyakorolt gátló hatásuk szempontjából értékelték, és citotoxicitásukat először BV-2 sejtekben tesztelték LPS-kezeléssel 24 évig. h. Az1H-NMR spektroszkópiai analízis alapján az izolátumok tisztasága 95%-nál nagyobb. Egyik izolátum sem mutatott szignifikáns citotoxicitást 40 μmol·L−1 koncentrációban BV-2 sejtekben (2. táblázat). A 9-es vegyület erős gátló hatást mutatott az NO-termelésre, IC50-értéke 5,2 μmol·L−1 volt, ami összevethető a pozitív kontroll kvercetinnel (4,3 μmol·L−1 ), míg a többi nem mutatott figyelemre méltó hatást a vizsgáltnál. koncentrációja 40 μmol·L−1 (2. táblázat). Az előzetes szerkezet-aktivitás összefüggéselemzés azt mutatta, hogy a 9-es vegyületben a C-4 pozícióban lévő karboxilcsoport jelenléte összefüggésbe hozható a jelentős aktivitásával. Összefoglalva, egy új és nyolc ismert iridoidot izoláltak a szárbólC. deserticolaTarim-sivatagban tenyésztettük, és a 9-es vegyület figyelemre méltó gátló hatást mutatott az LPS-indukált NO-termelésre BV-2 mikrogliasejtekben. Az összes ismert iridoidról korábban beszámoltak a vadonbólC. deserticola[7, 12-17], így nincs nyilvánvaló különbség az iridoidok és a feniletanoidok kémiai összetételébenC. deserticolaa Tarim-sivatagban tenyésztettük a többi élőhellyel együtt, legutóbbi jelentésünk [19] figyelembevételével.
Cistanche deserticola: Gyulladáscsökkentő hatás
Kísérleti
Általános kísérleti eljárások
Az IR-spektrumokat Nicolet Nexus 470 FT infravörös spektrométerrel vettük fel. Az NMR-spektrumokat Varian Inova-500 spektrométerrel vettük fel. A HR tömegspektrumokat Bruker APEX IV FT-MS (7.0 T) tömegrendszeren mértük, amely ESI forrással volt ellátva. Az ESI-MS-t Agilent 6320 iontrap MS spektrométeren mértük. Az optikai forgatásokat Rudolph AUTOPOL IV polariméterrel mértük. Az olvadáspontokat X-4 digitális kijelzős mikroolvadáspont-készüléken határoztuk meg (nem korrigált). A félpreparatív HPLC-t Waters 600 készüléken, ODS oszlopon (Alltech, 250 mm × 10 mm átmérőjű, 5 µm) végeztük. A GC-elemzéseket VARIAN CP-3800 gázkromatográfon, DB-5 oszloppal (0,25 mm × 30 m) végeztük. Az oszlopkromatográfiát szilikagélen (200–300 mesh, Qingdao Marine Chemistry Ltd., Kína), MCI gélen (CHP20P, 75–150 μmol·L−1, Mitsubishi Chemical Industries Ltd., Japán), Sephadex LH{{24 }} (Amersham Biosciences, Svédország) és ODS C18 (40–63 μm; Merck, Németország). A vékonyréteg-kromatográfiát üveggel előre bevont szilikagél GF254 lemezeken végeztük. A foltokat UV fényben vagy 5%-os kénsav-etanol oldattal permetezve tettük láthatóvá.
Növényi anyag
A C. deserticola szárait a kínai Xinjiang Ujgur Autonóm Régióban lévő Tarim-sivatagban gyűjtötték, és Prof. TU Peng-Fei azonosította. Az utalványmintát (szám: CD201011) letétbe helyezték a Pekingi Egyetem Hagyományos Kínai Orvoslás Modern Kutatóközpontjának Herbáriumában. Extrakció és izolálás A C. deserticola (15,3 kg) szárított szárát finomra vágtuk, és 85%-os vizes etanollal (120 liter x 1 óra x 3) extraháltuk. A tömény maradékot (4,5 kg) 10 liter vízben szuszpendáltuk, majd 10 liter 3x etil-acetáttal és n-BuOH-val (10 NAN Ze-Dong et al. / Chin J Nat Med, 2016, 14 (1)) extraháltuk. ): 6165 – 64 – L × 3) egymás után. A 2-6. vegyületeket az EtOAc-kivonatból, míg az 1-es és 7-9-es vegyületeket az n-BuOH-kivonatból kaptuk.
Az EtOAc-kivonatot (65,8 g) szilikagél CC-nek vetettük alá (200-300 mesh), CHCl3/MeOH gradiens oldószerrendszert alkalmazva. 50: 1, 20: 1, 10: 1, 6: 1, 2: 1 és 1:1), hogy tíz törtet biztosítson (Fr. 1– Fr. 10). Fr. A 2 (5,3 g) vegyületet Sephadex LH-20 CC-vel választottuk el, CHCl3/MeOH (1:1) eleggyel eluálva három fő frakciót (Fr. 2-1, Fr. 2-2 és Fr. 2-3). Fr. A 2-3-ot szilikagél CC-vel választottuk el PE/Me2CO (50:1, 20:1, 10:1, 5:1, 2:1, 1:1 és 0:1) alkalmazásával, így négy frakciót kaptunk ( Fr. 2-3-1–Fr. 2-3-4). Fr. A 2-3-2-t szilikagél CC-vel választottuk el PE/CHCl3/MeOH (8:8:1) eleggyel eluálva, így a 3. vegyületet (20,6 mg) kaptuk. A 2. vegyületet Fr. 2-3-3 szilikagél CC kromatográfiás tisztítás után, eluálást végezve PE/CHCl3/MeOH (5:5:1) eleggyel. Fr. A 4 vegyületet (2,5 g) Sephadex LH-20 CC-vel választottuk el, CHCl3/MeOH (1:1) eleggyel eluálva, így három frakciót kaptunk (Fr. 4-1, Fr. 4-2 és Fr. 4-3). Fr. A 4-2-t MCI gél CC-nek vetették alá (MeOH/H2O, 10:90-90:10, V/V), így három fő frakciót kaptunk (Fr. 4-2-1, Fr. 4-2-2, és Fr. 4-2-3). Fr. A 4-2-1-t félpreparatív HPLC-vel [CH3CN-H2O (10:80)] tisztítottuk, így 32,3 mg 4-es és 15,0 mg 5-ös vegyületet kaptunk, míg Fr. A 4-2-2-ot félpreparatív HPLC-vel [CH3CN-H2O (10:80)] tisztítva a 6. vegyületet (8,3 mg) kapjuk. Az n-BuOH kivonatot (536 g) szilikagél CC-nek (200-300 mesh) vetettük alá CHCl3/MeOH gradiens oldószerrendszerrel (20:1, 10:1, 6:1, 2:1, 1: 1, 0:1), hogy tíz fő frakciót kapjon (Fr. D1–Fr. D10). Fr. D5-öt (3,0 g) MCI gél-CC-nek (MeOH/H2O, 10:90-80:20, V/V) vetünk alá, így három frakciót kapunk (Fr. D5-1–Fr. D5-3 ). Fr. D5-2 (120 mg) szilikagél CC-vel (200-300 mesh, 10,0 g; PE/EtOAc/MeOH 3:3:1) elválasztva a 8. vegyületet (12,5 mg) kapjuk. Fr. A D8-at (4,5 g) Sephadex LH-20 CC-vel választottuk el, MeOH-val eluálva három frakciót (Fr. D8-1–Fr. D8-3). Fr. A D8-3-t egy nyitó ODS-oszlopon (MeOH/H2O, 20:80-80:20, V/V) választottuk el, így három frakciót kaptunk (Fr. D8-3-1–Fr. D{{157). }}). Fr. D8-3-1-t félpreparatív HPLC-nek vetettük alá [CH3CN-H2O (8:90)], így az 1. vegyületet (2,3 mg) kaptuk. Fr. A D9-et (10,1 g) Sephadex LH-20 oszlopon választottuk el MeOH-val eluálva, így három fő frakciót kaptunk (Fr. D9-1–Fr. D9-3). Fr. D9-3-t MCI géloszlopnak vetjük alá (MeOH/H2O, 0:100-50:50, V/V), így a 7 (15,3 mg) és a 9 (9) vegyületet (45,5 mg) kapjuk. Cistadesertozid A (1): fehér amorf por. [] 20 D -118,0 (c 0,1, MeOH); IR (KBr) νmax: 3 393, 1 071, 1 028 cm-1 ; (plusz )-HRESI-MS m/z 385.{199}} [M plusz Na] plusz (C16H26O9Na-ra számított, 385.{204}}) és m/z 401.{206}} [M plusz K] plusz (C16H26O9K-ra számított, 401.{211}}); 1H-NMR és 13C NMR adatokat lásd az 1. táblázatban.
Az 1. vegyület savas hidrolízise
Az 1. vegyületet (10 mg) 90 fokon 5 órán át keverjük 2 mol·L-1 CF3COOH-val (EtOH:H2O, 1:1, 2 ml). Szobahőmérsékletre hűtés után az oldatot csökkentett nyomáson bepároljuk. A maradékot 2 ml piridinben oldjuk 0,1 mol·L-1 L-cisztein-metil-észter-hidrokloriddal, és 1,5 órán át 60 fokon keverjük. Lehűtés és bepárlás után az elegyet trimetil-klór-szilánnal (TMSCl) és hexametil-diszilazánnal (HMDS) (1:2, V/V, 0,5 ml) piridinben (2 ml) kezeltük, majd 60 °C-on kevertük. fokon 0,5 órán keresztül. Ezután az oldatot szárazra pároljuk, és a maradékot vízzel és n-hexánnal (2 × 3 ml) megosztjuk [18]. Az n-hexán frakciót GC-vel elemeztük DB-5 oszlopon (0,25 mm × 30 m). Az injektor és a detektor hőmérsékletét egyaránt 220 fokra állítottuk be. Hőmérséklet-gradiens rendszert alkalmaztunk a kemencére, 140 fokról 1 percig indulva, majd 4 °perc-1 sebességgel 250 fokig növelve. A cukorszármazék hidrolizátumának csúcsát a retenciós idő összehasonlításával azonosítottuk az autentikus D-glükóz mintával (19,24 perc) hasonló TMSCl/HMDS kezelés után.NO-termelés gátlása
Az izolált vegyületek NO-gátló aktivitását az LPS-indukált BV-2 mikrogliasejtekkel szemben Griess-módszerrel értékeltük NO vizsgálati kittel (Nanjing-Jiancheng BioTech Institute, Nanjing, Jiangsu, Kína), a korábban leírtak szerint [19]. és kvercetint használtunk pozitív kontrollként. Ezenkívül a sejtek életképességét MTT vizsgálattal értékeltük.
A Cistanche előnyei: gyulladáscsökkentő
Hivatkozások
[1] Kobayashi H, Oguchi H, Takizawa N, et al. Új feniletanoid glikozidok aCistanche tubulosa(Schrenk) Horog. f. Én [J]. Chem Pharm Bull, 1987, 35(8): 3309-3314.
[2] Hszincsiangi alapvető gyógynövények tenyésztési technikái [M]. Xinjiang: Hszincsiangi Hagyományos Kínai és Etnológiai Gyógyszerek Intézete Szerk., Xinjiang Science and Technology Press, 2004: 84-88.
[3] Kínai Gyógyszerkönyvi Bizottság, Kínai Gyógyszerkönyv [M]. Vol. I, Peking: China Medical Science and Technology Press, 2010: 126.
[4] Jiang Y, Tu PF. A kémiai összetevők elemzése Cistanche-ban
faj [J]. J Chromatogr A, 2009, 1216(11): 1970-1979.
[5] Pan J, Yuan CS, Lin CJ és mások. A természetes fenilpropanoid glikozidok farmakológiai hatásai és mechanizmusai [J]. Pharmazie, 2003, 58(11): 767-775.
[6] Fu GM, Pang HH, Wong Y. Természetben előforduló feniletanoid-glikozidok: potenciális vezetők új terápiákhoz [J]. Curr Med Chem, 2008, 15(25): 2592-2613.
[7] Xie HH, Morikawa T, Matsuda H, et al. Monoterpén összetevők aCistanche tubulosa-kankanozidok AE és kankanol kémiai szerkezetei [J]. Chem Pharm Bull, 2006, 54(5): 669-675.
[8] Foderaro TA, Stermitz FR. A Scrophulariaceae kémiája. 24. rész. Iridoid glikozidok Penstemon fajokból: AC-5, C-9 transz-iridoid és C-8 epimer párok [J]. Phytochemistry, 1992, 31(12): 4191-4195.
[9] Krull RE, Stermitz FR. Transzfúziós iridoid glikozidok a Penstemon mucronatusból [J]. Phytochemistry, 1998, 49(8): 2413-2415.
[10] Takeda Y, Yagi T, Matsumoto T et al. Új sztereokémiával rendelkező nepetanudozidok és iridoid glükozidok a Nepeta nuda ssp. albiflora [J]. Phytochemistry, 1996, 42(4): 1085-1088.
[11] Takeda Y, Ooiso Y, Masuda T és mások. Iridoid és eugenol glikozidok a Nepeta kamerából [J]. Phytochemistry, 1998, 49(3): 787-791.
[12] Kobayashi H, Karasawa H, Miyase T et al. Tanulmányok a Cistanchis herba összetevőiről. II. Új iridoidok izolálása és szerkezete,cisztanin és cisztaklór[J]. Chem Pharm Bull, 1984, 32(5): 1729-1734.
[13] Arslanian RL, Harris GH, Stermitz FR. A Scrophulariaceae kémiája. 7. Néhány iridoid glükozid, köztük az új 6-dezoxikatalpol, a Castilleja miniata-hoz [J] rokon indiai ecsetfajtákból. J Nat Prod, 1985, 48(6): 957-961.
[14] Sticher O, Weisflog A. Iridoid glükozidok meghatározása és izolálása Galeopsis tetrahitből (Labiatae), valamint a glurozid szerkezetének feltárása [J]. Pharm Acta Helv, 1975, 50(11): 394-403.
[15] Nishimura H, Sasaki H, Morota T, et al. Kémiai és biológiai vizsgálatok a Rehmanniae Radixon. 3. rész. Hat iridoid glikozid a Rehmannia glutinosa-ból [J]. Phytochemistry, 1989, 28(10): 2705-2709.
[16] Junior P. További iridoidok a Penstemon fajokból [J]. Planta Med, 1984, 50(6): 530.
[17] Boros CA, Stermitz FR. Iridoidok. Frissített értékelés. I. rész [J]. J Nat Prod, 1990, 53(5):1055-1147.
[18] Jian R, Zeng KW, Tu PF és társai. Az Asparagus cochinchinensis neuroinflammatorikus összetevői [J]. Fitoterápia, 2013, 84: 80-84.
[19] Nan ZD, Zeng KW, Shi SP és társai. Gyulladáscsökkentő hatású feniletanoid glikozidok a szárbólCistanche deserticolaTarim sivatagban tenyésztették [J]. Fitoterápia, 2013, 89: 167-174.
