Nye anti-aging benzoquinonderivater fra Onosma Bracteatum Wall Part 2

Venligst kontaktoscar.xiao@wecistanche.comfor mere information

2.3. Anti-aging aktivitet i K6001 gærstamme

Anti-aldringsaktiviteter af isolerede benzoquinoner (1-5) blev evalueret ved at bruge et K6001 gærreplikativt bioassaysystem for levetid. Resveratrol (Res), et velkendt anti-aldringsstof, blev brugt som en positiv kontrol for at kontrollere pålideligheden af ​​bioassaysystemet. Den mest effektive koncentration af Res var 10 μM i det gærreplikative bioassaysystem for levetid som rapporteret i vores tidligere publikationer 【4-6】.cistanche herbaSom vist i figur 4, allomicrophyllon (1) ved 3 μM, ehretiquinon (2) og ehretiquinon C (4) ved 1 og 3 μM, og ehretiquinon D (5) ved 1 μM signifikant forøgelse af den replicerede levetid. K6001 gærstamme, mens ehretiquinon B (3) var inaktiv. Dette resultat indikerede antialdringspotentialet af benzoquinoner (1, 2, 4 og 5) isoleret fra O. bracteatum.

3. Diskussion

I forbindelse med global aldring er forskning og udvikling af lægemidler mod aldring for at forbedre livskvaliteten for ældre mennesker og reducere forekomsten af ​​aldersrelaterede sygdomme af stor betydning.cistanche penis vækstDenne undersøgelse rapporterer isolering, strukturopklaring, biologisk aktivitet og kort SAR-undersøgelse af benzoquinonderivater mod aldring fra O.bracteatum1.

Klik venligst her for at vide mere

I denne undersøgelse blev to kendte (1 og 2) og tre nye ({2}}) benzoquinonderivater isoleret fra et ethylacetatlagsprøver af O.bracteatum under vejledning af en K6001 gærreplikativ levetidsbioassay. Strukturerne af nye benzoquinoner (3-5) blev belyst ved omfattende spektroskopisk analyse. De kendte benzoquinoner, allomicrophyllone(1) og ehretiquinon(2) blev oprenset og identificeret ved at sammenligne spektroskopiske data med dem, der er rapporteret i litteraturen [17-19]. Tidligere blev begge forbindelser rapporteret at have henholdsvis anti-allergisk og anti-inflammatorisk aktivitet[17,19]. Så vidt vi ved, blev der ikke rapporteret nogen anti-aging-relateret undersøgelse for disse forbindelser. Disse isolerede forbindelser delte det samme benzoquinonskelet, og deres forskelle var i modifikationerne ved C-11- og C-11-positionerne.

Cistanche kan anti-aging

Den biologiske aktivitetsevaluering blev udført til undersøgelse af struktur-aktivitetsforholdet.cistanche salsa fordeleResultaterne i figur 4 indikerede, at isoleret allomicrophyllon (1), ehretiquinon (2) og ehretiquinoner CD (4-5) signifikant forlængede den replikative levetid for gær. Imidlertid var ehretiquinon B (3), som havde det samme benzoquinonskelet, men de forskellige modifikationer inaktive. I henhold til struktur-aktivitets-forholdet (SAR)-undersøgelsen i disse isolerede forbindelser konkluderede vi, at tilstedeværelsen af ​​methyl- og exomethylengrupper ved C-9' er vigtig for anti-aldringsaktivitet som i ehretiquinon (2) og ehretiquinon C (4). Modifikationen, såsom hydroxyleringen af ​​C-11/methylgruppen som i ehretiquinon B (3), resulterede i tab af aktivitet. Endvidere viste en sammenligning af ehretiquinon (2) og ehretiquinon C(4) med bedre aktivitet end dem af allomicrophyllon (1) og ehretiquinon D (5), at tilstedeværelsen af ​​exomethylengruppen ved C-9' spillede en vigtig rolle. rolle i anti-aging aktivitet for disse molekyler. Ehretiquinon C(4) udviste bedre anti-aldringsaktivitet end resveratrol, fordi den gennemsnitlige levetidsværdi på 4 ved 1 uMis var sammenlignelig med resveratrol ved 10 uM, som viste samme værdi.cistanche tubulosa dosering redditDerfor kan ehretiquinon C(4) betragtes som en lovende hovedforbindelse, og dens anti-aldringsvirkningsmekanisme bør undersøges yderligere intensivt. Derudover giver disse resultater også vigtig strukturel information til at designe og syntetisere nye anti-aldringslægemidler. Denne undersøgelse vil yde et bidrag til forebyggelse og behandling af aldersrelaterede sygdomme. Resultaterne tydede også på, at O.bracteatum beriget med anti-aging ingredienser kan bruges som medicin eller som kosttilskud.

4. Materialer og metoder

4.1.Generelt

Et JASCO P{{0}} digitalt polarimeter blev brugt til optiske rotationsmålinger. Der blev brugt præparativ højtydende væskekromatografi (HPLC) med et system udstyret med ELITE P-230-pumper og en UV-detektor. Højopløselige massespektre (HR-ESI-TOF-MS) blev opnået med et Agilent Technologies 6224A nøjagtig masse TOF LC/MS-system. NMR-spektre blev observeret med Bruker AVII-500-spektrometer, og NMR-kemiske skift iδ(ppm) blev refereret til opløsningsmiddeltoppe på bc 77,0 og 6H7,26 for CDCl. Søjlekromatografi blev udført ved at bruge silicagel (200-300 mesh, Yantai Chemical Industry Research Institute, Yantai, Kina) eller omvendt fase C18 (Octadecylsilyl, ODS) silicagel (Cosmosil 75C18-OPN, Nacalai Tesque, Kyoto, Japan).

4.2. Plantemateriale

Plantematerialet blev købt fra Mansehra, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan, og identificeret som Onosma bracteatum Wall af Dr. Zafar Ulah Zafar, lektor, Institute of Pure and Applied Biology, Bahauddin Zakariya University, Multan, Pakistan. Kuponprøven (20170220) af planten blev deponeret på Institute of Materia Medica, Zhejiang University.

4.3. Ekstraktion1 og isolering1

Tørret plantemateriale (1,5 kg) blev formalet til pulver og ekstraheret med methanol (CH3OH) i 3 dage sammen med kontinuerlig omrystning ved stuetemperatur. Den opnåede rå ekstrakt (120 g) blev delt mellem ethylacetat (EtOAc) og vand (H,O). Prøven af ​​det aktive ethylacetatlag (30 g) blev kromatograferet på en åben silicagel-søjle og elueret med n-hexan/CH,Cl(100:0,80:20, 50:50,0:100) og CH,Cl/CH3OH (98:2,95: 5,90:10 og 0:100). Seks fraktioner blev opnået. Fraktion 4 (8 g), der blev elueret med CH,Cl,/CH3OH (95:5, 90:10), blev yderligere bearbejdet med ODSopen-søjle. CH3OH/H,O(40:60,50:50,55:45,60:40,70:30,90:10 og 100:0) blev brugt som opløsningsmiddel. Af de syv fraktioner (Fr.{{46} }Fr.7) opnået, Fr.2-Fr.4, blev yderligere adskilt som følger:

Fr.4 (500 mg) blev adskilt af en åben silicagel-søjle og elueret med CH2Cl2/CH3OH (100:0, 99:1,98:2,97:3,95:5 ,90:10 og 0:100). Ni prøver (Fr.4-1-Fr.4-9) blev opnået. Prøve Fr.4-3 blev yderligere oprenset ved HPLC【C30- UG-5（φ10× 250 mm, Nomura Chemical）, mobil fase∶ acetonitril (CH3CN)/H2O(40:60), flowhastighed:3 ml/min og detektor:210nm] og gav forbindelse (1) (65 mg, tR =21,2 min).

Fr.3 (113 mg) blev adskilt ved at bruge ODS åben kolonne og elueret med CH;OH/H2O(40:60, 45:55,50:50,55:45,60:40,80: 20 og 100:0). Ti fraktioner (Fr.3-1-Fr.3-10) blev opnået, og Fr.3-7 blev yderligere oprenset ved HPLC【C30-UG{ {21}}（φ10×250 mm, Nomura Chemical）, mobilfase∶methanol (CH3OH)/HO(68:32), flowhastighed: 3 ml/min og detektor:210nm] og gav forbindelse (2) (20) mg, IR =20,3 min).

Fr.2(450 mg) blev underkastet en åben silicagel-søjle og elueret med CH2Cl2:CH3OH (100:0, 99:1,98: 2,97:3,95:5,90:1{{105}},0:100).Ni fraktioner (Fr.2-1-Fr.{{20}}) blev opnået, og Fr.2-4(20 mg) blev underkastet ODS-åbensøjlekromatografi med CH3OH/H2O(30:70, 32:68,35:65,40:60 og 100∶O）, og den femte fraktion ( 6,5 mg）blev oprenset ved HPLC 【C30-UG-5（φ10×250 mm, Nomura Chemical), mobil fase:acetonitril(CH3CN)/H,O(35:65), flowhastighed: 3 ml/min og detektor:210 nm] for at give forbindelse (3) (3,5 mg, t=31.0). Fr.2-5(70 mg) blev adskilt af ODS åben kolonne ved anvendelse af CH3OH/H2O(25:75,27:73,30:70, 32:68,34:66,36:64,40:60 og 100:0) og den syvende fraktion (11 mg) blev oprenset ved HPLC 【C30-UG-5（φ10×250 mm, Nomura Chemical）, mobil fase∶acetonitril (CH,CN)/HO (32:68), flowhastighed:3 ml/min og detektor: 210 nm] for at give forbindelse (4)(2,1 mg, tg=43.3).Fr.2-8(75 mg) ) blev separeret ved ODS åben kolonne under anvendelse af CH3OH/H2O (20:80, 22:78.24:76.25:75.26:74,30:Z0.35:65.40:60 og 100:0), og den syvende fraktion (10 mg) blev oprenset ved HPLC 【C30-UG-5 （φ10×250 mm, Nomura Chemical）,mobilfase∶ acetonitril（CH3CN）/H2O (30:70), flowhastighed:3 ml/min og detektor : 210 nml for at bringe forbindelse (5) (4,3 mg, tn=22.3). Allomicrophyllon (1). Gult pulver; []6 plus 0,02 (c 0,57, CHCl3); ESI-TOF-MS med høj opløsning m/z 389,1359, beregnet for C2H22O5Na (M plus Na) plus 389,1359; }}.83 （1H,dI=10.5 Hz,H-5^),6.61(1H,d,J=8.6 Hz,H-6), 6,56(1H,d, J=2.8Hz,H-3),6.51(1H, dd, J=2.8, 8.6 Hz,H-5),6.51 (1H,d, J=10,5 Hz, H-6'),5,76(1H, d,J=15,9 Hz,H-8'),5,67 (1H, d, J=15,9 Hz, H-7),5,65(1H,d,J=7,1Hz,H-8),3,77(1H, d,J=7.1Hz,H-7),2,73(1H,d, J=19.2Hz,Hb-10),2,50 (1H,d,J{ {206}},2 Hz,Ha-10),1,69 (3H,s, H-11),1,22(6H,s, H-10'& H-11 ');13CNMR(125 MHz,CDCl3):6c=195.8(C-1'),193.1(C-4'),150.0(C-4), 145,0(C-1),143,3(C-8'),139,4(C-5'),138,6(C-6'),131,8(C{{245} }), 127,7(C-2), 122,5(C-8),122,0(C-7'),117,6(C-6),114,9(C{{260 }}),114,4(C-3),80,7(C-3'),71,0(C-9),54,9 (C-2'),39,1(C{ {275}}), 36.2(C-10),29.8(C-10'),29.8(C-11'),22.6(C-11). Strukturen re blev identificeret ved sammenligning af MS, 'H NMR og 13C NMR spektre samt specifik rotation med litteratur [17,18]. Ehretiquinon (2). Rødt pulver; []16 plus 1,01 (c 0,12, CH3OH); højopløsnings ESI-TOF-MS m/z 371.1254, beregnet for C2.H20OANa （M plus Na） plus 371.1252; lH NMR（500MHz, CDCl3）∶δμ=6.83 (1H,d,J 312}},5Hz,H-5'),6,62(1H,d, J=8,6Hz,H-6),6,58(1H,d,J=2 ,2 Hz,H-3),6,53(1H,m,H-5), 6,52(1H,d, J=10,5 Hz,H-6') ,6,25(1H,d,J=16,0Hz,H-8),5,65(1H,d,J=6,2Hz,H-8),5,50(1H ,d, J=16,0Hz,H-7),5,04(1H,s,Hb-10),4,97(1H,s,Ha-10'),3,83 (1H,d, J=6.2Hz,H-7),2.78(1H,d, I=19.1Hz,Hb-10),2.52(1H,d ,J=19,1 Hz,Ha-10),1,73(3H,s,H-11'),1,70(3H,s,H-11);13CNMR ( 125MHz,CDCl):6c=195.4(C-1),193.2(C-4),150.0(C-4),145.1(C-1 ),140,8(C-9),139,2(C-5),138,8 (C-6'),137,5(C-8'),131,9(C{{418 }}),127,7(C-2),124,1(C-7'),122,7(C-8),119,3(C-10'),117,6(C{ {433}}),114,9 (C-5),114,4(C-3),80,7(C-3'),55,3(C-2'),39,4( C-7),36.3(C-10),22.7(C-11),18.3(C-11). Strukturen blev identificeret ved sammenligning af MS,'H NMR og 13C NMR spektre samt specifik rotation med litteratur [19].

Ehretiquinon B (3). Rødt pulver; [ |6 plus 0.99(c 0.31, CH3OH); høj opløsning ESI-TOF-MS m/z 387.1208, beregnet for C22H20OsNa (M plus Na) plus 387.1203; Data for 1H NMR og 13C NMR er beskrevet i henholdsvis tabel 1 og 2.

Ehretiquinon C(4). Rødt pulver; [ ] 16 plus 0.37 (c 0.12, CH,OH); højopløsnings ESI-TOF-MS m/z 387.1174, beregnet for C2H20O;Na (M plus Na) plus 387.1174; Data for 1H NMR og 13C NMR er beskrevet i henholdsvis tabel 1 og 2.

Ehretiquinon D (5). Gult pulver; [15 plus 0.51(c 0.41, CHCl3); højopløsnings ESI-TOF-MS m/z 405.1300, beregnet for C2,H,O,Na (M plus Na) plus 405.1300; Data for HNMR og 13CNMR er beskrevet i henholdsvis tabel 1 og 2.

4.4. Lifespan Assay/

Den bioassay-metode, der blev brugt til anti-aldringsundersøgelsen, er tidligere beskrevet [4]. K6001 gærstamme blev dyrket på et YPGalactose- eller YPGlucose-medium. YPGalactose-medium blev fremstillet med 3 procent galactose, 2 procent hipolypepton og 1 procent gærekstrakt, mens YPGlucose-medium indeholdt 2 procent glucose i stedet for galactose.cistanche แอ ม เว ย์For at fremstille agarplader blev 2 procent agar tilsat til mediet. For at evaluere prøver gennem bioassay blev K6001-gærstammen inokuleret og inkuberet i 24 timer i gær-pepton-galactosemediet sammen med omrystning. Efter 24 timer blev mediet indeholdende gærstammen centrifugeret. De resulterende gærpellets blev vasket med phosphatpufferopløsning (PBS) tre gange og fortyndet. Efter fortynding blev cellerne beregnet med et hæmocytometer, og omkring 4000 celler blev podet på agarplader indeholdende prøver med forskellige koncentrationer. Derefter blev pladerne anbragt i en inkubator ved 28 grader i 2 dage. Gærcellerne i agarpladen blev observeret under et mikroskop efter 48 timer. I alt 40 mikrokolonier fra hver plade blev udvalgt tilfældigt, og antallet af datterceller blev talt og analyseret.

4.5. Statistisk analyse

De signifikante forskelle mellem grupper blev bestemt ved envejs ANOVA med Dunnetts multiple sammenligningstest. GraphPad Prism 5.0 software blev brugt. Ap-værdi på<0.05 was="" considered="" statistically="">

5. Konklusioner

Tre nye og to kendte benzoquinoner blev isoleret og karakteriseret fra O. bracteatum under vejledning af K6001 gærreplikative levetidsassay. Strukturen af ​​de nye benzoquinoner (3-5) blev belyst ved spektroskopisk analyse, og de kendte (1-2) blev identificeret ved at sammenligne de spektroskopiske data med dem i litteraturen. Alle de isolerede benzoquinoner blev evalueret for anti-aldringsaktivitet ved hjælp af gærreplikativ levetidsanalyse, og 1,2,4 og 5 udviste signifikant anti-aldringsaktivitet.hvor meget cistanche at tageEhretiquinon C(4) viste den mest lovende anti-aldringsaktivitet og kan derfor betragtes som en potentiel hovedforbindelse. Dens anti-aldringsmekanisme bør undersøges yderligere.

Supplerende materialer:1D- og 2D-NMR-spektrene er tilgængelige online på http://www.mdpi.com/1420-3049/24/7/1428/s1.

Forfatterbidrag:UF udførte den kemiske undersøgelse og udarbejdede manuskriptet. YP udførte de replikative levetidsassays. DD deltog i identifikation af forbindelser. JQ designede og overvågede denne undersøgelse og reviderede manuskriptet.

Finansiering:Dette arbejde blev økonomisk støttet af Kinas Nationale Nøgle R&D-program [No.2017YFE0117200] og NSFC [Grant Nos.21661140001,21877098 og 21572204].

Anerkendelser:Vi er taknemmelige over for Michael Breitenbach fra Salzburg University, Østrig for gaven fra S. cerevisiae-gærstammen K6001. UF anerkender også støtten til ph.d.-studiet fra Higher Education Commission Pakistan.

Interessekonflikt:Forfatterne erklærer ingen interessekonflikt.

Denne artikel er uddraget fra Molecules 2019, 24, 1428; doi:10.3390/molecules24071428 www.mdpi.com/journal/molecules