臭椿(Ailanthus altissima(Mill.)Swingle)为苦木科(Simaroubaceae)臭椿属(Ailanthus)植物,在中国大部分地区普遍存在和栽培,十分常见。臭椿树皮、根皮、果实均可入药,具有清热燥湿、收涩止带、止泻、止血之功效。中药文献记载,臭椿有“小毒”,只供煎汤外洗使用,臭椿叶不能食用。研究其化学成分,可以进一步研究其活性成分和毒性成分,对于有效利用有很大价值。通过查阅文献发现,此前对臭椿的各个部位都有过研究,包括其树枝、根皮、果实等,目前已经在臭椿的树皮中分离出了挥发油、甾醇、萜类、生物碱、脂类等化合物,而其中的苦木苦味素类化合物多为四环二萜内酯及五环二萜内酯,是苦木科植物的特征性成分,也在臭椿中大量存在。同时,近些年来苦木苦味素类化合物的抗癌机制也逐渐被关注。为了进一步了解臭椿树皮的化学成分及其药理活性,本研究对于臭椿新鲜树皮的二氯甲烷部分及乙酸乙酯萃取部分进行分离纯化,对分离得到的化合物进行结构鉴定,并针对几个单体化合物筛选其对几种人癌细胞的增殖抑制作用。第一部分 臭椿新鲜树皮化学成分研究目的:本课题以臭椿新鲜树皮为研究对象,以色谱学方法为分离和检识手段,系统分离得到单体化合物,并利用现代波谱技术进行结构鉴定,以期得到新的天然产物,并为药理活性筛选阶段提供来源。方法:新鲜臭椿树皮粉碎,用95%乙醇室温提取加热回收得到总浸膏,依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯分别萃取,浓缩后得到各部分浸膏。采用硅胶柱色谱、凝胶Sephadex LH-20柱色谱、制备高效液相色谱等色谱学方法对其化学成分进行系统分离纯化,并利用薄层色谱进行检识,辅助分离纯化,对分离得到的单体化合物利用现代波谱技术进行结构鉴定。结果:通过对臭椿新鲜树皮乙醇提取物二氯甲烷和乙酸乙酯部分的系统分离纯化,经鉴定共得到20个单体化合物。结构鉴定结果如下:gardaubryone C(1),betulafolienediolone(2),3β-hydroxy-3-decarbonyl-24-epi-piscidinol A(3),ailanthone(4),(13α,14β,17α,20R)-23,24,25-trihydroxylanost-7,9(11)-dien-3-one(5),piscidinol A(6),东莨菪内酯(7),ailanaltiolide J(8),altissimacoumarin H(9),(12α,13β,14α,17α,20R)-12,23,24,25-tetrahydroxylanost-7,9(11)-dien-3-one(10),anastrep C(11),11β-hydroxy-23/24-epi-brumollisol A(12),amarolide(13),canthin-6-one(14),1-(4-lhydroxy-3-methoxyplhenyl)-2-[2-methoxy-4-(ω-hydroxypropyl)-phenoxy]-propane-1,3-diol(15),3,5,5’-trimethoxy-8,3’-neoligna-4,4’7,9,9’-pentol(16),stigmast-5-en-3-ol(17),(E)-1’-(5’-(7,9-dihydroxy-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)propan-2-yl)-4’-hyd roxy-5’-methoxyphenyl)acrylic acid(18),4-[3-hydroxymethyl-5-(3-hydroxypropyl)-7-methoxy-l-benzofuran-2-yl]-2-m ethoxyphenol(19),1-hydroxy-canthin-6-one(20)。结论:本研究对臭椿新鲜树皮提取物的二氯甲烷和乙酸乙酯部分进行系统分离纯化,鉴定了 20个单体化合物结构。其中包括8个三萜类化合物、2个苦木素类化合物、2个甾体化合物、2个香豆素类化合物,4个木脂素类化合物及 2 个生物碱类化合物。其中(13α,14β,17α,20R)-23,24,25-trihydroxylanost-7,9(11)-dien-3-one(5)、(12α,13β,14α,17α,20R)-12,23,24,25-tetrahydroxylanost-7,9(11)-dien-3-one(10)、11β-hydroxy-23/24-epi-brumollisol A(12)、3,5,5’-trimethoxy-8,3’-neoligna-4,4’7,9,9’-pentol(16)、(E)-1’-(5’-(-7,9-dihydroxy-7-(4-hy droxy-3-methoxyphenyl)propan-2-yl)-4’-hy droxy-5’-methoxyphenyl)acrylic acid(18)为新化合物。第二部分 臭椿新鲜树皮中的六种单体化合物对四种人癌细胞的细胞毒活性筛选目的:本研究从第一部分的研究中选取了 6个已知结构的化合物gardaubryone C(1),betulafolienediolone(2),3β-hydroxy-3-decarbonyl-24-epi-piscidinol A(3),ailanthone(4),piscidinol A(6),amarolide(13)进行抗癌活性筛选,研究其对人卵巢癌细胞(HeLa)、人肺癌细胞(A549)、人肝癌细胞(SMMC-7721、Bel-7402)的增殖抑制作用,以期筛选出具有抗癌活性的化合物。方法:采用CCK-8的方法,检测6种化合物对人卵巢癌细胞(HeLa)、人肺癌细胞(A549)、人肝癌细胞(SMMC-7721、Bel-7402)的增殖抑制作用,并通过各组浓度梯度的吸光度值(OD),计算6种化合物对4种癌细胞的IC50值。结果:(1)100 μmol/L的6种化合物作用于人卵巢癌细胞HeLa后,化合物2、3、4、6对其显示非常强的增殖抑制活性,抑制率分别为101.82%、91.22%、86.76%、98.48%,而化合物1和13几乎没有增殖抑制活性;(2)100 μmol/L的6种化合物作用于人肺癌细胞A549后,化合物2、3、4、6依然显示很强的细胞毒性,抑制率分别为101.30%、81.40%、82.68%和99.15%,化合物1几乎没有活性,化合物13抑制率仅为4.83%;(3)100μmol/L的6种化合物作用于人肝癌细胞SMMC-7721和Bel-7402后,化合物2、3、4、6的抑制率始终非常高,对SMMC-7721细胞抑制率为:104.59%、84.18%、57.25%、98.57%;对 Bel-7402 细胞抑制率为:100.18%、93.52%、92.42%、101.52%,化合物 1 和 13 对 SMMC-7721 的抑制率分别为9.27%和0%;对Bel-7402的抑制率分别为35.24%和25.21%;(4)对抑制率较高的化合物2、3、4、6设置浓度梯度,通过各个梯度下的抑制率得到化合物对几种癌细胞的IC50分别为HeLa:1.89、4.60、0.11、3.91μmol/L;A549:13.77、14.78、1.01、4.90 μmol/L;SMMC-7721:6.50、10.32、0.21、3.24 μmol/L;Bel-7402:1.84、3.54、0.16、2.36 μmol/L。结论:从臭椿新鲜树皮中提取分离得到的betulafolienediolone(2)、3β-hydroxy-3-decarbonyl-24-epi-piscidinol A(3)、ailanthone(4)、piscidinol A(6)对于人卵巢癌细胞HeLa、人肺癌细胞A549、人肝癌细胞SMMC-7721、Bel-7402均具有明显的增殖抑制活性。