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巨峰葡萄籽抗氧化活性成分研究

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[摘要] 采用破碎、溶剂提取、萃取粗分离、硅胶和Sephadex LH-20凝胶柱色谱以及制备HPLC等纯化技术,从购自市场的巨峰葡萄籽中分离得到8个化合物。通过波谱分析并参考文献数据鉴定其结构分别为儿茶素(1)、表儿茶素(2)、槲皮素(3)、没食子酸乙酯(4)、rel-(2S,3R)-2-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-3-(羟甲基)-5-(3-羟丙基)-2,3-二氢苯并呋喃-7-醇(5)、rel-(2α,3β)-7-O-methylcedrusin(6)、rel-(1R,2S)-1-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-(4-(3-羟丙基)-2-甲氧基苯氧基丙烷-1,3-二醇(7)和(+)-isolariciresinol(8)。化合物5~8为首次从葡萄籽中分离得到的系列木脂素类化合物,其中,5和6为苯并呋喃-8,3′-新木脂烷型木脂素,7为8,4′-氧新木脂烷型木脂素,8为8,8′:2,7′-环木脂烷型木脂素。通过体外抗氧化细胞模型实验评价发现,与具有较强抗氧化能力的化合物1和2相比,木脂素类化合物6也能明显提高RAW264.7细胞超氧化物岐化酶的活性,显示出较好的抗氧化能力。

[关键词] 巨峰葡萄籽;木脂素;抗氧化

[Abstract] Taking application of some isolation and purification technologies, including crushing, solvent extraction, preliminary solvent isolation, column chromatographies over silica gel and Sephadex LH-20 gel and preparative HPLC, 8 compounds were obtained from the seeds of Jufeng grape sourced from market. Their structures were identified by spectroscopic methods and comparison with literature values as Catechin(1), Epicatechin(2), quercetin(3), ethylgallate(4), rel-(2S,3R)-2-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-(hydroxymethyl)-5-(3-hydroxypropyl)-2,3-dihydrobenzofuran-7-ol(5), rel-(2α, 3β)-7-O-methylcedrusin(6), rel-(1R,2S)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-(4-(3-hydroxypropyl)-2-methoxyphenoxy)propane-1,3-diol(7), and(+)-isolariciresinol(8), respectively. Compounds 5-8 were serial lignans isolated from the seeds of grape for the first time. Structurally, 5 and 6 belong in benzofuran-8,3′-neolignans, 7 in 8,4′-oxyneolignan, and 8 in 8,8′:2,7′-cyclolignan. According to in vitro activity evaluation conducted in cell model, compound 6 showed significant anti-oxidative ability, with the activity of RAW264.7 cell superoxide dismutase being raised evidently in the test as compared with the positive anti-oxidative agents, compounds 1 and 2.

[Key words] seeds of Jufeng grape; lignans; anti-oxidation

doi:10.4268/cjcmm20152117

葡萄为古老且著名的水果,来源于葡萄科Vitaceae葡萄属Vitis多种植物的浆果,既可生食也可酿酒,具有很高的营养价值。葡萄籽为葡萄的种子,经分离葡萄皮和果肉后可得。目前,栽培和市售的食用葡萄多为人工培育或杂交品种,如巨峰葡萄是20世纪60年代开始在我国传播的杂交品种,其粒大、色艳、肉厚、酸甜适中,很受市场青睐。文献报道葡萄籽提取物对肿瘤、心脑血管疾病以及溃疡性疾病具有预防和治疗作用[1-2];葡萄籽的化学成分主要为原花青色素类成分,有抗红血细胞膜蛋白氧化的生物活性[3]。因此葡萄籽提取物作为营养食品也深受消费者喜爱。此外,葡萄籽还含三萜类、脂肪酸及其酯类、甾体和酚酸等化学成分[4]。为了进一步揭示葡萄籽的化学成分和抗氧化活性基础,作者采用破碎、溶剂提取、萃取粗分离、硅胶和Sephadex LH-20凝胶柱色谱以及制备HPLC纯化等技术,对巨峰葡萄籽进行了化学成分研究,从中分离并鉴定了8个化合物。研究结果首次揭示了葡萄籽的系列木脂素类成分。对8个化合物的抗氧化活性评价结果显示,除儿茶素(1)和表儿茶素(2)外,与LPS模型组相比,一个苯并呋喃-8,3′-新木脂烷型木脂素类化合物(6)在1 μmol・L-1的浓度下能明显提高超氧化物歧化酶活性,具有较好的抗氧化作用。本文报道这些化学成分的分离、结构鉴定和抗氧化活性评价。

1 材料

Varian Mercury-300,400型、Varian INOVA-500型和Bruker AVANCE Ⅲ HD-600型核磁共振波谱仪;Agilent 1200型高效液相色谱仪;岛津LC-6AD制备型高效液相色谱仪(配有SPD-20A紫外检测器);C18制备柱(YMC-Pack ODS-A, 20 mm×250 mm, 5 μm)为YMC公司生产;Sephadex LH-20为Pharmacia公司生产;Rp C18(40~60 μm)柱色谱材料为YMC公司生产;柱色谱硅胶(200~300目)和薄层色谱硅胶(GF254)均为青岛海洋化工厂产品;色谱纯试剂为Fisher公司生产;水为市售纯净水;分析纯试剂均为北京化工厂产品。细胞超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)Assay Kit试剂盒购自日本同仁化学研究所(Dojindo,JAPAN)。

实验材料为购于市场的商品葡萄籽,经中国医学科学院药物研究所马林副研究员鉴定为巨峰葡萄的种子。在破碎前,经仔细检查和挑选,除净杂质,保证实验材料的纯净和可靠。

2 提取分离

取干燥的葡萄籽22.0 kg,破碎,用80%乙醇回流提取3次,每次溶剂用量均以浸没过葡萄籽原材料为度。滤取并合并乙醇提取液,减压回收溶剂后将所得棕色浸膏混悬于70%乙醇溶液中,用石油醚萃取3次;醇溶液部分经减压回收溶剂再得棕色浸膏,经适量水混悬后,用乙酸乙酯充分萃取,至萃取液颜色变淡且非常澄明为度。将乙酸乙酯萃取液用5%NaHCO3水溶液萃取2次,再用纯净水洗涤至中性,减压浓缩有机相部分得到乙酸乙酯萃取物120 g。

取乙酸乙酯萃取物,首先用硅胶柱色谱进行分离,用氯仿-甲醇(25∶1~15∶1~10∶1~5∶1) 梯度洗脱,得到4个洗脱部分(Fr.1~4)。Fr.3(3.0 g)再经凝胶柱色谱分离纯化,以甲醇洗脱,TLC监测,分成4个洗脱部分(Fr.3.1~3.4);其中,Fr.3.3部分直接析出化合物3(83 mg)。Fr.3.1(1 g) 部分经Rp C18反相柱色谱分离,以甲醇-水(50%~60%~80%)梯度洗脱,再得到4个洗脱部分(Fr.3.1.1~3.1.4)。Fr.3.1.2(280 mg)经制备高效液相色谱分离(以乙腈-水15∶85为流动相,流速6 mL・min-1,检测波长: 210 nm)得到化合物4(20 mg) 和化合物7(55 mg);将制备高效液相色谱分离过程中收集的60 min洗脱部分再经制备高效液相色谱分离(以甲醇-水30∶70为流动相,流速6 mL・min-1,检测波长210 nm),得到化合物5(5 mg)和化合物6(2 mg)。Fr.3.1.3(165 mg)经制备高效液相色谱分离(以乙腈-水30∶70为流动相,流速6 mL・min-1,检测波长210 nm),得到化合物8(31 mg)。从Fr.4部分中取10g,经凝胶柱色谱分离纯化,以甲醇洗脱除去部分杂质,再经Rp C18反相色谱柱分离,以甲醇-水(25%~40%)梯度洗脱,由25%甲醇洗脱部分得到化合物1(1.1 g),由40%甲醇洗脱部分得到化合物2(1.0 g)。

3 结构鉴定

化合物1 白色针晶,1H-NMR(DMSO-d6,300 MHz)δ:9.16(1H,s,OH),8.92(1H,s,OH),8.85(1H,br s,OH),8.80(1H,br s,OH),6.72(1H,d,J=1.8 Hz,H-2′),6.68(1H,d,J=7.8 Hz,H-5′),6.59(1H,dd,J=7.8,1.8 Hz,H-6′),5.88(1H,d,J=2.1 Hz,H-6),5.68(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),4.85(1H,d,J=5.1 Hz,OH-3),4.47(1H,d,J=7.5 Hz,H-2),3.81(1H,m,H-3),2.65(1H,dd,J=16.5,5.7 Hz,H-4ax),2.34(1H,dd,J=16.5,8.4 Hz,H-4eq);1H-NMR(CD3OD,400 MHz)δ: 6.84(1H,br s,H-2′),6.76(1H,d,J=8.0 Hz,H-5′),6.71(1H,br d,J=8.0 Hz,H-6′),5.93(1H,br s,H-6),5.86(1H,br s,H-8),4.56(1H,d,J=7.6 Hz,H-2),3.97(1H,m,H-3),2.85(1H,dd,J=16.0,5.2 Hz,H-4ax),2.50(1H,dd,J=16.0,8.0 Hz,H-4eq)。以上数据与儿茶素结构相符,与文献[5]报道一致,因此鉴定为儿茶素。

化合物2 白色针晶,1H-NMR(DMSO-d6,500 MHz)δ: 9.08(1H,s,OH),8.87(1H,s,OH),8.77(1H,s,OH),8.69(1H,s,OH),6.88(1H,br s,H-2′),6.65(2H,ov,H-5′,6′),5.88(1H,d,J=2.5 Hz,H-8),5.71(1H,d,J=2.5 Hz,H-6),4.72(1H,s,H-2),4.64(1H,br d,J=4.5 Hz,3-OH),3.99(1H,m,H-3),2.67(1H,dd,J=16.5,4.5 Hz,H-4a),2.46(1H,dd,J=16.5,3.0 Hz,H-4b);13C-NMR(DMSO-d6,125 MHz)δ:156.5(C-8a),156.2(C-7),155.8(C-5),144.5(C-3′),144.4(C-4′),130.6(C-1′),117.9(C-6′),114.9(C-2′),114.7(C-5′),98.5(C-4a),95.1(C-8),94.1(C-6),78.0(C-2),64.9(C-3),28.2(C-4)。以上数据与表儿茶素结构相符,与文献[6]报道一致,因此鉴定为表儿茶素。

化合物3 黄色粉末,1H-NMR(DMSO-d6,400 MHz) δ: 12.50(1H,s,5-OH),10.80(1H,s,7-OH),9.62(1H,s,4′-OH),9.41(1H,s,3-OH),9.34(1H,s,3′-OH),7.66(1H,br s,H-2′),7.52(1H,br d,J=9.0 Hz,H-6′),6.86(1H,d,J=9.0 Hz,H-5′),6.39(1H,s,H-8),6.17(1H,s,H-6); 13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz) δ:175.6(C-4),164.9(C-7) ,160.6(C-9),156.2(C-5),147.7(C-4′),146.5(C-2),145.0(C-3′),135.5(C-3),121.8(C-1′),119.8(C-6′),115.5(C-5′),114.9(C-2′),102.5(C-10),98.4(C-6),93.4(C-8)。以上数据与槲皮素的结构一致,并与文献[7]报道一致,因此鉴定为槲皮素。

化合物4 白色粉末,1H-NMR(CD3OD,400 MHz) δ: 7.04(2H,s,H-2,6),4.27(2H,q,J=7.2 Hz,OCH2CH3),1.34(3H,t,J=7.2 Hz,OCH2CH3);13C-NMR(DMSO-d6,100 MHz) δ:166.6(C=O),145.9(C-3,5),138.6(C-4),122.1(C-1),109.8(C-2,6),60.8(OCH2CH3),14.6(OCH2CH3)。以上数据与本课题组报道的没食子酸乙酯结构相符[8],与文献[9]报道一致,因此鉴定为没食子酸乙酯。

化合物5 白色粉末,1H-NMR(CD3OD,400 MHz) δ:6.98(1H,br s,H-2),6.84(1H,br d,J=8.4 Hz,H-5),6.75(1H,br d,J=8.4 Hz,H-6),6.60(1H,br s,H-2′),6.56(1H,br s,H-6′),5.48(1H,d,J =6.0 Hz,H-7),3.82(1H,m,H-9),3.81(3H,s,OMe),3.75(1H,m,H-9),3.55(2H,t,J=6.4 Hz,H-9′),3.44(1H,m,H-8),2.56(2H,br t,J =7.6 Hz,H-7′),1.79(2H,m,H-8′)。13C-NMR(CD3OD,150 MHz) δ: 149.1(C-3),147.4(C-4),146.5(C-4′),141.9(C-3′),136.7(C-1′),135.1(C-5′),129.8(C-1),119.7(C-6),117.0(C-6′),116.7(C-2′),116.1(C-5),110.5(C-2),88.7(C-7),65.2(C-9),62.3(C-9′),56.4(OMe),55.8(C-8),35.8(C-8′),32.8(C-7′)。以上数据与文献[10]报道一致,因此,按系统命名法鉴定为rel-(2S,3R)-2-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-3-(羟甲基)-5-(3-羟丙基)-2,3-二氢苯并呋喃-7-醇。

化合物6 白色粉末,1H-NMR(CD3OD,400 MHz) δ: 6.95(1H,s,H-2),6.82(1H,br d,J=8.0 Hz,H-6),6.75(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),6.72(2H,s,H-2′,6′),5.48(1H,d,J=6.4 Hz,H-7),3.84(3H,s,5′-OMe),3.84(1H,ov,H-9a),3.81(3H,s,3-OMe),3.75(1H,m,H-9b),3.56(2H,J=6.4 Hz,H2-9′),3.46(1H,m,H-8),2.62(2H,J=7.2 Hz,H2-7′),1.81(2H,m,H2-8′)。13C-NMR(CD3OD,125 MHz)δ: 149.1(C-3),147.6(C-4′),147.5(C-4),145.2(C-5′),136.9(C-1′),134.8(C-1),129.9(C-3′),119.8(C-6),117.9(C-2′),116.2(C-5),114.2(C-6′),110.6(C-2),89.0(C-7),65.0(C-9),62.3(C-9′),56.8(5′-OMe),56.4(3-OMe),55.5(C-8),35.8(C-8′),32.9(C-9′)。以上数据与文献[11]报道一致,因此,按文献命名鉴定为rel-(2α,3β)-7-O-methylcedrusin。

化合物7 白色粉末,1H-NMR(CDCl3,600 MHz) δ: 6.96(1H,d,J=1.8 Hz,H-2),6.87(2H,m,H-5,5′),6.82(1H,dd,J=7.8,1.8 Hz,H-6),6.77(1H,d,J=1.8 Hz,H-2′),6.74(1H,dd,J=7.8,1.8 Hz,H-6′),4.95(1H,d,J=4.8 Hz,H-7),4.11(1H,m,H-9a),3.90(1H,ov,H-8),3.89(3H,s,3′-OMe),3.88(3H,s,3-OMe),3.68(2H,t,J=6.6 Hz,H2-9′),3.64(1H,dd,J=12.0,3.0 Hz,H-9b),2.68(2H,t,J=7.8 Hz,H2-7′),1.88(2H,m,H-8′)。13C-NMR(CDCl3,150 MHz) δ: 151.4(C-3′),146.6(C-4),145.1(C-3),144.9(C-4′),138.2(C-1′),131.8(C-1),121.3(C-6′),121.0(C-6),119.0(C-5′),114.2(C-2′),112.4(C-2),108.6(C-5),87.6(C-8),72.7(C-7),62.2(C-9′),60.7(C-9),56.0(3-OMe),55.9(3′-OMe),34.2(C-8′),31.9(C-7′)。13C-NMR(CD3OD,150MHz) δ: 151.9,148.7,147.3,147.0,138.1,134.2,121.9,121.0,119.7,115.7,114.0,111.8,86.7,74.2,62.2,62.2,56.5,56.4,36.6,32.7。以上数据与文献[12]报道一致,因此按系统命名鉴定为rel-(1R,2S)-1-(4-羟基-3-甲氧基苯基)-2-(4-(3-羟丙基)-2-甲氧基苯氧基)丙烷-1,3-二醇。

化合物8 白色粉末,1H-NMR(CD3OD,400 MHz)δ: 6.73(1H,d,J=8.0 Hz,H-5),6.67(1H,br s,H-2),6.65(1H,s,H-2′),6.61(1H,br d,J=8.0 Hz,H-6),6.18(1H,s,H-5′),3.80(3H,3′-OMe),3.77(3H,3-OMe),3.80(1H,m,H-7),3.62~3.69(3H,m,H-9a,H2-9′),3.39(1H,dd,J=10.8,3.6 Hz,H-9b),2.77(2H,d,J=7.6 Hz,H-7′),1.98(1H,m,H-8′),1.76(1H,m,H-8)。13C-NMR(CD3OD,125 MHz) δ: 149.1(C-3),147.3(C-3′),146.0(C-4),145.3(C-4′),138.7(C-1),134.2(C-6′),129.1(C-1′),123.3(C-6),117.4(C-5′),116.0(C-5),113.9(C-2),112.4(C-2′),66.0(C-9′),62.3(C-9),56.44(3′-OMe),56.40(3-OMe),48.11(C-7),48.07(C-8),40.1(C-8′),33.6(C-7′)。以上数据与文献[13]报道一致,鉴定为(+)-isolariciresinol。

4 抗氧化活性评价

具有抗氧化活性的化合物能够稳定人体内正常细胞产生的自由基,阻止这些自由基在氧化过程中造成其它细胞的损伤,从而起到保护正常细胞的作用;抗氧化活性与多种疾病的治疗密切相关。超氧化物歧化酶(SOD)是机体内清除超氧阴离子自由基的一种重要抗氧化酶,能抗御氧自由基对机体造成的损伤。因此,能否提高SOD的活性是具有抗氧化活性化合物的一个重要的评价指标。

本文按如下实验方法评价各化合物的抗氧化活性:将RAW264.7细胞接种于48孔板,以常规培养细胞组作为正常对照,以脂多糖(lipopolysaccharide,LPS,1 mg・L-1)刺激组作为模型对照组;化合物1~8(1 μmol・L-1)分别与细胞共培养48 h后按试剂盒操作说明检测SOD活性。其中,化合物1和2可参比作为阳性对照组。结果表明,化合物6与LPS模型组相比较,具有显著的抗氧化活性(P

[致谢]长治医学院药学系刘秋梅、张智琪参加部分工作。

[参考文献]

[1] 堵年生,屈兰,热娜・卡斯木,等. 新疆葡萄籽化学成分的研究[J]. 新疆医科大学学报,2003, 26(6): 577.

[2] 兰州大学. 原花青素在制备治疗结肠炎药物的新用途:中国, CN 1745747 A [P]. 2006-03-15.

[3] Martínez V, Ugartondo V, Vinardell M P, et al. Grape epicatechin conjugates prevent erythrocyte membrane protein oxidation [J]. J Agric Food Chem, 2012, 60: 4090.