大叶黄杨(Euonymus japonicus Thunb.)又名“冬青卫矛”,来自卫矛科卫矛属常绿灌木或小乔木[1]。大叶黄杨具有生长快、易繁殖、耐修剪、抗寒、抗旱、抗贫瘠特征,对各种有毒气体及烟尘都有很强的抵抗能力, 可作绿篱、几何造型、大色块造型、孤植等多种种植形式,在城市道路景观和园林绿化中广泛使用,具有显著的生态学和经济学价值[2]。国内外研究表明,采用大叶黄杨叶为原料进行制备叶绿素铜钠盐[3],广泛应用于食品、医药行业。从其根皮乙酸乙酯提取物中分离出芳香萜类、鞘糖脂类羽扇豆醇、豆甾醇、谷甾醇、β-胡萝卜素[4-5]和具有杀粘虫的倍半萜类化合物ejaponineA、ejaponine B[6],同时,大叶黄杨作为一种药用植物,具有祛风湿、强筋骨、活血止血的功效,可治疗风湿痹痛、腰膝酸软、跌打伤肿、骨折、吐血等疾病[7]。国内研究已发现麻叶千里光挥发油成分可延缓副流感病毒、流感病毒致细胞病变作用[8],荆芥挥发油具有抗甲型流感病毒作用[9],鱼腥草挥发油具有抗流感病毒[10]。本文对大叶黄杨叶、茎、果实挥发油成分研究,探索其抗病毒活性,以期为其应用开发提供一定基础。
大叶黄杨叶、茎、果于2014年5月采自安徽合肥大蜀山地区,经安徽新华学院李启照副教授鉴定来自大叶黄杨(Euonymus japonicus Thunb.);腺病毒3型(Ad3)、甲型流感病毒FM1株、呼吸道合胞病毒(RSV)、单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV-1)株、柯萨奇病毒B3(CVB3)和伪狂犬病病毒(PRV)Bartha株购于中国医学科学院北京病毒研究所。其它试剂均为分析纯。
HA221-50-01型超临界二氧化碳萃取设备(江苏南通华安超临界有限公司);Agilent 6890-5973N型气相色谱仪(美国安捷伦公司)。
分别取干燥粉碎后的大叶黄杨叶、茎、果各250 g装入料筒,放入超临界二氧化碳萃取装置萃取釜内,设置萃取压力40 MPa,萃取温度30℃,萃取流量20 L/h,萃取3 h后,打开分离釜排料阀,收集萃取物。萃取物经减压蒸馏后分别以环己烷、乙醚萃取,N2气吹去溶剂,得到挥发油,环己烷层挥发油几近无色,乙醚层挥发油呈淡黄色,3次萃取,以油重/样品重得大叶黄杨叶环己烷、乙醚萃取挥发油得率为0.88%、1.11%,大叶黄杨茎经环己烷、乙醚萃取挥发油得率为0.52%、0.96%,大叶黄杨果经环己烷、乙醚萃取挥发油得率为0.41%、0.73%。
HP-5 MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm),载气为高纯He气,不分流,进样量1μL;程序升温,柱起始温度为40℃,保持1 min后以5℃/min升至150℃,保持2 min,再以10℃/min升至280℃,保持7 min,再以5℃/min升至300℃,保持至完成分析。电子轰击能量60 eV,扫描范围m/z 25~550,离子源温度220℃,接口温度280℃,全离子扫描[11]。通过面积归一化法测定鉴定的化合物的相对含量,检索为数据库Nist2011。
将大叶黄杨叶、茎、果挥发油以无水乙醇分别稀释成浓度为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 g/L,以利巴韦林为阳性对照药以无菌水稀释成相同浓度。待96孔板细胞长成完整单层细胞后,弃去上清液,磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗3次。按50μL/孔加入6种病毒,置于CO2培养箱中37℃培养1 h。选用受试样品的最大无毒浓度(TC0)为最高浓度,以病毒生长液作连续倍比稀释,加入含不同浓度药物的病毒生长液100μL/孔,同时设置正常细胞对照组、病毒对照组和阳性对照组,每个浓度做4个复孔。每日按常规于倒置显微镜下观察试验细胞病变状态,记录体外病变效应(CPE)如下:无CPE为“-”;25%细胞出现病变为“+”;25%~50%细胞病变为“++”;50%~75%细胞病变为“+++”;75%~100%的细胞病变为“++++”[12]。平行实验3次,取平均值。
大叶黄杨叶、茎、果挥发油不同萃取部分总离子流图见图 1,Nist图谱检测结果见表 1。由表 1可知,从大叶黄杨叶、茎、果挥发油中共鉴定出133种化学成分,主要有烃类、酯类、苯类、醇类、醛类、酮类、杂环、酸类、醚类等。在大叶黄杨叶环己烷萃取挥发油中共鉴定出48种挥发性成分,占总挥发性成分的71.24%,主要是醇类(31.40%)、烃类(19.78%)、酯类(8.96%)、苯类(7.94%)。醇类化合物中主要有(E)-2-己烯-1-醇(17.8%)、(E)-香叶醇(7.86%);烃类化合物中主要有甲基环己烷(6.60%)、叔己基过氧化氢(4.00%)、二十八烷(4.08%);酯类化合物中主要有邻苯二甲酸二丁酯(2.84%);苯类化合物中主要有甲苯(6.54%)。在大叶黄杨叶乙醚萃取挥发油中共鉴定出62种挥发性成分,占总挥发性成分的80.16%,主要是烃类(51.11%)、醇类(13.73%)、酯类(6.59%)。烃类中主要有2-乙氧丙烷(41.92%)、十六碳酰胺(3.08%);醇类中主要有2, 3-丁二醇(4.81%);酯类中主要有2-丁基-5-甲基-2-己烯酸乙酯(1.97%)、骆驼蓬碱乙烯酯(1.41%)。
在大叶黄杨茎经环己烷萃取挥发油中共鉴定出32种挥发性成分,占总挥发性成分的63.63%,主要是烃类(26.34%)、苯类(15.45%)、醛类(13.35%)、酯类(9.93%)、醇类(9.33%)。烃类中主要有二十八烷(14.34%)、二十一烷(7.74%);苯类中主要有甲苯(11.88%);醛类中主要有十八醛(2.67%)、2-溴十八醛(2.07%);酯类化合物中主要有邻苯二甲酸二丁酯(4.14%);醇类中主要有(-)-cis-桃金娘烯醇(3.21%)、6, 6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-甲醇(2.55%)。在大叶黄杨茎乙醚萃取挥发油中共鉴定出28种挥发性成分,占总挥发性成分的64.69%,主要是苯类(34.04%)、醇类(18.63%)等。苯类中主要有甲氧基苯基肟(33.10%)。醇类中有α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]环氧乙烷甲醇(12.48%)、1-丙氧基-2-丙醇(3.06%)。
在大叶黄杨果经环己烷萃取挥发油中共鉴定出38种挥发性成分,占总挥发性成分的87.42%,主要是醇类(31.74%)、苯类(23.13%)、烃类(21.06%)、酯类(8.43%)。醇类中主要有(Z)-3-己烯-1-醇(10.98%)、3-癸炔-2-醇(2.04%)、(S)-3-乙基-4-甲基戊醇(2.04%)、2-甲基-5-(1-甲基己烯基)-2-环己烯-1-醇(6.33%);苯类中主要有甲苯(15.03%)、乙苯(2.13%)、间二甲苯(4.23%);烃类中主要有甲基环己烷(14.76%)、二十一烷(2.64%);酯类化合物中主要有邻苯二甲酸二丁酯(4.74%)。在大叶黄杨果乙醚萃取挥发油中共鉴定出54种挥发性成分,占总挥发性成分的80.96%,主要是醇类(23.90%)、烃类(22.30%)、醛类(16.64%)等。醇类中主要有苯甲醇(4.82%)、2, 3-丁二醇(4.64%)、3-(1-乙氧乙氧基)-2-甲基丁烷-1, 4-二醇(3.52%);烃类中主要有二十一烷(5.36%)、二十八烷(3.86%);醛类中主要有苯甲醛(15.52%)。
大叶黄杨叶、茎、果经萃取后挥发油中共有成分有烃类(甲基环己烷、2, 6, 10-三甲基十四烷、十六碳酰胺、二十七烷、二十一烷、二十八烷),酯类(十六酸甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异辛酯),苯类(甲苯、乙苯、对二甲苯、甲氧基苯基肟、2, 4-二叔丁基苯酚),醇类((S)-3-乙基-4-甲基戊醇、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]环氧乙烷甲醇、trans-α, α-5-三甲基-5-乙烯基四氢化呋喃-2-甲醇、3, 7-二甲基-1, 6-辛二烯-3-醇、6, 6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-甲醇),酮类(茉莉酮、cis-六氢-8α-甲基-1, 8(2H, 5H)-萘二酮、6, 10, 14-三甲基-2-十五烷酮)。其中叶、果中甲基环己烷含量远高于茎,分别达到6.60%和14.76%。叶中十六酰胺、二十七烷含量高于茎、果,最高达3.08%和2.12%。茎、果中二十一烷、6, 6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-甲醇含量高于叶,最高分别达7.74%、5.36%和2.55%、1.68%。甲苯在叶、茎、果中含量均较高,且呈现依次增高的趋势,分别达到6.54%、11.88%、15.03%。二十八烷、甲氧基苯基肟、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]环氧乙烷甲醇以茎中含量最高,分别达到14.34%、33.10%、12.48%。果中2, 4-二叔丁基苯酚、(S)-3-乙基-4-甲基戊醇、苯甲醛含量最高,达到3.44%、2.04%、15.52%。
如表 2所示,大叶黄杨叶经环己烷萃取后挥发油对柯萨奇病毒B3(CVB3)、腺病毒Ⅲ型(AdⅢ),乙醚萃取挥发油对甲型流感病毒(FM1)、呼吸道合胞病毒(RSV)、柯萨奇病毒B3(CVB3)有显著抑制作用;大叶黄杨茎经环己烷萃取后挥发油对单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV-Ⅰ)、柯萨奇病毒B3(CVB3),茎乙醚萃取挥发油对呼吸道合胞病毒(RSV)、伪狂犬病病毒(PRV)抑制作用显著;大叶黄杨果经环己烷萃取后挥发油对甲型流感病毒(FM1)、伪狂犬病病毒(PRV),乙醚萃取挥发油对单纯疱疹病毒Ⅰ型(HSV-Ⅰ)、柯萨奇病毒B3(CVB3)抑制作用明显。
从大叶黄杨叶、茎、果经环己烷萃取后挥发油中共鉴定出133种化学成分。其中大叶黄杨叶挥发油中主要是烃类、醇类、酯类、苯类成分,包括2-乙氧丙烷(41.92%)、(E)-2-己烯-1-醇(17.80%)、(E)-香叶醇(7.86%)、甲基环己烷(6.60%)、甲苯(6.54%)、邻苯二甲酸二丁酯(2.84%)等。大叶黄杨茎萃取挥发油主要是醇类、苯类、烃类、酯类成分,包括甲氧基苯基肟(33.10%)、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]环氧乙烷甲醇(12.48%)、甲苯(11.88%)、二十八烷(14.34%)等。大叶黄杨果萃取挥发油主要是苯类、醇类、烃类、醛类成分,包括苯甲醛(15.52%)、甲苯(15.03%)、甲基环己烷(14.76%)、(Z)-3-己烯-1-醇(10.98%)等。叶、茎、果挥发油中有烃类、酯类、苯类、醚类相同成分23种(占17.29%),说明成分类型有显著差异。不同部位含量差异较大,如叶中十六酰胺、二十七烷含量高于茎、果;茎、果中二十一烷、6, 6-二甲基二环[3.1.1]庚-2-烯-2-甲醇含量高于叶;二十八烷、甲氧基苯基肟、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]环氧乙烷甲醇以茎中含量最高;果中2, 4-二叔丁基苯酚、(S)-3-乙基-4-甲基戊醇、苯甲醛含量最高。
大叶黄杨叶、茎不同萃取挥发油对不同病毒有特殊抑制效果,与其挥发油成分和组成不同有关。如大叶黄杨叶乙醚萃取挥发油中成分2-乙氧丙烷(41.92%)、2, 3-丁二醇(4.81%)由于含量较高,可能是明显抑制甲型流感病毒(FM1)、呼吸道合胞病毒(RSV)、柯萨奇病毒B3(CVB3)的主要活性成分。同样,大叶黄杨茎乙醚萃取挥发油中甲氧基苯基肟(33.10%)、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]环氧乙烷甲醇(12.48%)含量占据绝对优势,也可能是明显抑制呼吸道合胞病毒(RSV)、伪狂犬病病毒(PRV)的主要活性成分。另外,大叶黄杨叶环己烷萃取和乙醚萃取挥发油、茎环己烷萃取挥发油和果乙醚萃取挥发油均对柯萨奇病毒B3(CVB3)具有明显抑制作用,从这4种挥发油组成看,可能与醇类和烃类的含量较高有关。