全 文 ：收稿日期: 2016-04-20 接受日期: 2016-06-15
基金项目: 湖南省“225”工程骨干人才培养对象( 2013-13 ) ; 2015
年湖南省研究生创新课题( CX2015B334 ) ; 湖南省十二
五重点学科中药学
* 通讯作者 Tel: 86-013467548983; E-mail: peigang@ hotmail． com
天然产物研究与开发 Nat Prod Ｒes Dev 2016，28: 1460-1463，1469
文章编号: 1001-6880( 2016) 9-1460-05
单面针茎不同极性部位抗菌及对 MCF-7 细胞抑制活性的研究
肖水平，詹济华，张雨林，谭 洋，孟英才，裴 刚*
湖南中医药大学，长沙 410208
摘 要:研究单面针茎不同极性部位的抗菌及抗肿瘤活性。本实验通过微孔比浊法比较了单面针茎各极性部
位对 3 种革兰氏阴性菌: 大肠杆菌、铜绿假单胞菌、幽门螺杆菌，4 种革兰氏阳性菌:表皮葡萄球菌、枯草芽孢杆
菌、藤黄微球菌、金黄色葡萄球菌共 7 种细菌进行抗菌能力评价; 以 MTT 法测定了各极性部位对乳腺癌细胞
MCF-7 的生长抑制活性。实验结果表明，单面针茎各极性部位对本实验所有菌株，尤其是革兰氏阳性菌均有较
强的抑制作用，其中以氯仿部分的抗菌效果最佳; 本实验所有样品对 MCF-7 细胞均有较好的抑制作用，同样氯
仿浸膏的抑制活性最强，对实验细胞株的半数抑制浓度 IC50为 2． 35 ± 0． 97 × 10
-1 mg /mL，正丁醇浸膏部分的 IC50
值分别为 3． 19 ± 0． 54 × 10-1 mg /mL，然而乙酸乙酯浸膏部分则相对最弱，其 IC50值为 6． 47 ± 0． 94 × 10
-1 mg /mL。
本实验结果揭示有望从氯仿、正丁醇浸膏中分离得到抗菌、抗乳腺癌活性较强的单体化合物，为单面针的后续
开发提供了科学的依据。
关键词:单面针;提取物;抗菌;乳腺癌
中图分类号: Ｒ284． 2 文献标识码: A DOI: 10． 16333 / j． 1001-6880． 2016． 9． 021
Antibacterial and Inhibitory Effects of Different Extracts from Stem
of Zanthoxylum dissitum Hemsl on MCF-7 Cell
XIAO Shui-ping，ZHAN Ji-hua，ZHANG Yu-ling，TAN Yang，MENG Ying-cai，PEI Gang*
Hunan University of Chinese of Medicine，Changsha 410208，China
Abstract: The aim of this study was to investigate the antibacterial and inhibitory activities of the different extracts of
Zanthoxylum dissitum Hemsl Stem on the proliferation of MCF-7 cells． All the extracts were evaluated for their antibacte-
rial activities against three gram-negative bacteria: Escherichia coli，Pseudomonas aeruginosa，Helicobacter pylori and four
gram-positive bacteria: Staphylococcus epidermidis，Bacillus subtilis，Micrococcus luteus，Staphylococcus aureus using mi-
croporous turbidimetry method． In addition，their cytotoxic activities were measured against breast cancer cells MCF-7 by
MTT assay． The results showed that all the extracts displayed great inhibition effects on the tested bacteria，especially
those gram-positive bacterial，the chloroform part showed the highest activity，notably; All of the parts showed significant
inhibitory effects on the proliferation of MCF-7 cells，among which，the chloroform part exhibited highese antineoplastic
activities with IC50 of 2． 35 ± 0． 97 × 10
-1 mg /mL． Moreover，the IC50 of n-butanol part was 3． 19 ± 0． 54 × 10
-1 mg /mL．
However，the ethyl acetate extract was weakest with IC50 of 6． 47 ± 0． 94 × 10
-1 mg /mL． These results suggested that the
chloroform and n-butanol extract possibly contained compounds with significantly antibacterial and antitumor activities．
This research provided a scientific basis for the development of Z． dissitum．
Key words: Zanthoxylum dissitum Hemsl． ; extracts; antibacterial; breast cancer
单面针( Zanthoxylum dissitum Hemsl) 又名蚬壳
花椒，为芸香科花椒属植物，其根、茎、茎皮、叶均可
入药，主要分布于广东、湖南、湖北等地［1］。现代研
究显示单面针中亲脂性成分具有良好的抑菌作用，
尤其是对金黄色葡萄球菌、沙门氏菌有显著的抑菌
作用［2］。目前，以单面针为主要成分中成药也有上
市，如妇科千金片和妇科外用洗液等。另外，单面针
抗肿瘤活性也有相关报道［3-5］，然而，目前人们主要
倾向于以单个化合物为研究对象对单面针的药理活
性进行探讨，而未曾从各极性部位着手综合研究比
较其抗菌、抗乳腺癌活性的强弱。故本实验从单面
针的不同极性部位出发，对其进行抗菌、抗乳腺癌的
定位活性筛选，以各极性部位的活性强弱为指导，为
后续化合物的分离工作提供参考。
1 材料与仪器
1． 1 原材料
单面针茎于 2013 年 2 月由湖南省株洲市千金
股份有限公司提供，经湖南林业科学院药用植物研
究所所长王晓明鉴定为芸香科花椒属崖椒亚属植物
单面针( Zanthoxylum dissitum Hemsl． ) 干燥的根茎。
1． 2 实验菌株、细胞
大肠杆菌 ( Escherichia coli ) 、铜绿假单胞菌
( Pseudomonas aeruginosa) 、幽门螺杆菌( Helicobacter
pylori) 、表皮葡萄球菌( Staphylococcus epidermidis) 、
枯草芽孢杆菌( Bacillus subtilis) 、藤黄微球菌( Micro-
coccus luteus) 、金黄色葡萄球菌( Staphylococcus au-
reus) ;细胞株: 雌激素阳性乳腺癌细胞 MCF-7 ( EＲ
+ ) 以上均由湖南中医药大学医学基础微生物与免
疫学教学中心惠赠。
1． 3 实验试剂
营养琼脂、营养肉汤 ( 杭州微生物试剂有限公
司生产) ;布氏琼脂、布氏肉汤、微生物培养基添加
剂( 青岛高科园海博生物技术有限公司) ; 胎牛血清
( 杭州四季青公司) ; DMEM 高糖培养基、胰酶、PBS
缓冲液 ( 美国 Hyclone 公司) ; 二甲基亚砜 ( DMSO，
Solarbio公司) ; 5-氟尿嘧啶( 5-FU，Sigma公司) 。
1． 4 主要仪器设备
立式压力蒸汽灭菌锅( 浙江新丰医疗器械有限
公司) ; 电子天平 ( Shimadzu corporation) ; CO2 恒温
培养箱( 上海博讯实业有限公司) ; Wellscan MK3 酶
标仪( Lzbsystems Dragom公司) ; XD-101 倒置显微镜
( JNOEC集团) 。
2 实验方法
2． 1 体外抗菌实验
2． 1． 1 供试药的制备
取单面针茎药材 1． 50 kg，用 75%乙醇回流提
取 3 次，每次提取 2 h，减压回收乙醇，浓缩至浸膏，
用少量水将浸膏分散成流体状，分别以氯仿、乙酸乙
酯、正丁醇进行系统溶剂萃取，回收溶剂得到相应浸
膏，备用。
根据本课题组前期的抗菌活性初筛结果，精密
称取单面针氯仿浸膏、乙酸乙酯浸膏、正丁醇浸膏
100 mg，均以 0． 50 mL DMSO超声溶解，备用。
2． 1． 2 实验菌株的活化和菌悬液的制备
用接种环分别均匀挑取适量的 7 种实验菌株，
接种于 10 mL的营养肉汤中( 幽门螺杆菌接种于布
氏肉汤中) ，37 ℃培养 24 h，激活细菌，幽门螺杆菌
则参照祝雯雯等［6］蜡烛缸法进行细菌培养。24 h
后取适量菌液接种于营养琼脂斜面上培养 24 h，每
个标准菌株各取一个斜面，以无菌的 PBS 缓冲溶液
将其洗脱，制成细菌原液，并以营养肉汤进行稀释，
同时以血细胞计数板对不同浓度的菌液计数，将细
菌浓度调整为 108CFU /mL，为细菌悬液，备用。
2． 1． 3 最小抑菌浓度( MIC) 的测定
将菌悬液接种于 96 孔板中，其中第一列为 100
液体培养基( 空白培养基) ，第 2 列每孔以及第 2 ～ 8
行各孔均加入 100 μL细菌悬液，从第 1 行第 3 孔开
始各孔加入 180 μL 细菌悬液，20 μL 样品溶液，以
二倍稀释法对各孔进行逐步稀释，每个浓度平行三
个复孔。加样稀释完毕后，迅速放置于酶标仪中
450 nm波长下进行光密度( OD) 值测定。之后将 96
孔放置于 37 ℃恒温培养箱中培养 24 h，指示菌为幽
门螺杆菌的 96 孔板，则连同蜡烛缸一起放入培养箱
中微需氧进行培养 48 h，培养一定时间后取出，在相
同波长下测定各孔的 OD 值，并计算供试药的抑菌
OD值［7］。
供试药的抑菌 OD值 =
培养后 OD值( 加药孔 －空白孔)
培养前 OD值( 加药孔 －空白孔)
其中供试药的抑菌 OD 值越小，其抑菌效果越
强。供试药的最小抑菌浓度( MIC) 则综合供试药的
抑菌 OD值和涂布一定琼脂平板的结果共同得出。
2． 2 抗肿瘤活性实验
2． 2． 1 供试药的制备
精密称取单面针各极性部位浸膏 10 mg，均以 1
mL DMSO超声溶解，备用。
2． 2． 2 细胞培养
将 MCF-7( EＲ + ) 细胞接种于含 10%胎牛血清
的 DMEM高糖培养基中，37 ℃，5%CO2 的无菌培养
条件下，定期观察，每周换液 3 次，0． 25%的胰酶进
行消化传代，取对数生长期的细胞开展活性实验。
2． 2． 3 细胞铺板
吸取 100 μL细胞数约为 1x104 /mL的细胞悬浮
液于 96 孔板中，分为空白组( 不加药物) 、供试样品
组、阳性对照组( 5-FU) 。供试品组按 10 ～ 1． 25 mg /
mL不同药物浓度进行给药，阳性对照组则在 1． 31
1641Vol. 28 肖水平等: 单面针茎不同极性部位抗菌及对 MCF-7 细胞抑制活性的研究
×10-2 ～ 1． 31 × 10-3 mg /mL 浓度范围内设置不同的
浓度梯度进行给药，每个浓度设置 3 个复孔，培养
24 h，平行 3 次。
2． 2． 4 MTT检测
加药培养 24 h后，取出 96 孔板，各孔中加入 10
μL MTT后放入培养箱中继续培养。4 h 后将各孔
中的液体快速弃去，并依次加入 100 μL DMSO，均匀敲
击 10 min后于 490 nm处用酶标仪测定吸光度。
3 结果与分析
3． 1 MIC值测定
以微孔比浊法测定单面针茎各极性部位抗菌
MIC值，其中指示菌为幽门螺杆菌的样品组，以阿莫
西林和甲硝唑为阳性对照药，其余 6 种实验菌株均
选择以阿莫西林和头孢拉定为阳性药，其实验结果
如表 1 所示。单面针茎各样品组对本实验所选的实
验菌株的 MIC有一定的差异: 氯仿浸膏部分对所有
实验菌株都显示出了较强的抑制作用，且对 S． epi-
dermidis和 M． luteus的 MIC值为 0． 63 mg /mL;乙酸
乙酯浸膏对 E． coli 的抑制效果最好; 正丁醇浸膏对
S． epidermidis抑制效果最佳。
从上述抗菌实验结果得出，单面针茎各极性部
位浸膏对本实验所选实验菌株均具有抑制活性，其
中对本实验所选的革兰氏阳性菌的抑制效果更优，
从氯仿部分浸膏的抗菌活性来看，有望从中分离得
到具有广谱抗菌效果的单体化合物，另外，也提示我
们，抗菌活性强的化合物可能集中在极性相对较小
的部分。
本实验各样品组的 MIC 实验结果进一步证明
了单面针茎不同提取物对本实验所选菌株有抑制作
用，同时因为各样品组对实验菌株的敏感性不同，所
以实验所测得的 MIC值会有一定的差异，这与本课
题组前期对各样品组进行活性初筛所的得的实验结
果相一致。
表 1 单面针茎不同极性部位对 7 种革兰氏细菌最小抑菌浓度( mg /mL)
Table 1 MIC of different parts from stem of Z． dissitum against 7 gram bacteria ( mg /mL)
组别
Group
MIC ( mg /mL)
革兰氏阴性菌 Gram-negative 革兰氏阳性菌 Gram-positive
E． coli P． aeruginosa H． pylori S． epidermidis B． subtilis M． luteus S． aureus
氯仿浸膏
Chloroform extract 2． 50 5． 00 10． 00 0． 63 2． 50 0． 63 2． 50
乙酸乙酯浸膏
Ethyl acetate extract 0． 63 20． 00 20． 00 5． 00 10． 00 10． 00 20． 00
正丁醇浸膏
N-Butyl alcohol extract ＞ 20． 00 ＞ 20． 00 20． 00 0． 63 5． 00 2． 50 20． 00
阿莫西林
Amoxicillin 0． 38 6． 00 0． 63 0． 63 0． 63 0． 63 2． 50
头孢拉定
Cephradine ＞ 20． 00 ＞ 20． 00 － 0． 63 0． 63 0． 63 0． 63
甲硝唑
Metronidazole － － 2． 50 － － － －
注:“ －”表示未进行实验。
Note:“ －”indicated not tested．
3． 2 抗肿瘤活性测定
单面针茎各极性部位浸膏及阳性对照药 5-FU
对 MCF-7( EＲ + ) 细胞作用 24 h 后，于倒置显微镜
下观察各组细胞的生长情况，并结合 MTT 实验结
果，计算各样品组对 MCF-7 ( EＲ + ) 细胞的 IC50值，
结果如表 2。
表 2 单面针茎各极性部位对乳腺癌细胞作用 24 h后的半数抑制浓度( n = 9，x ± s)
Table 2 IC50 of MCF-7 cells after treatment with different extracts from stem of Z． dissitum for 24 h ( n = 9，x ± s)
组别
Group
乳腺癌( EＲ + ) 细胞株 IC50 ± SD
MCF-7 ( EＲ + ) cell line IC50 ± SD ( mg /mL)
氯仿浸膏 Chloroform extract 2． 35 ± 0． 97 × 10-1
乙酸乙酯浸膏 Ethyl acetate extract 6． 47 ± 0． 94 × 10-1
正丁醇浸膏 N-butyl alcohol extract 3． 19 ± 0． 54 × 10-1
5-氟尿嘧啶 5-FU 4． 27 × 10-3 × 10-1
2641 天然产物研究与开发 Vol. 28
参考体外抑瘤药物疗效评价标准［8］，并通过
MTT实验计算各极性部位的 IC50值，我们发现氯仿
浸膏组对 MCF-7( EＲ + ) 的抑制活性最强，其 IC50值
为 2． 35 ± 0． 97 × 10-1 mg /mL，正丁醇浸膏部分对实
验细胞株的抑制活性较强，IC50值为 3． 17 ± 0． 54 ×
10-1 mg /mL，乙酸乙酯浸膏部分 6． 47 ± 0． 94 × 10-1
mg /mL的抑制活性则相对最弱。
另外，在倒置显微镜下观察细胞形态变化，同样
也是判断细胞凋亡的一个黄金准则之一。在样品浓
度为 1mg /mL时，各样品组对 MCF-7( EＲ + ) 细胞作
用 24 h后，能致 55% ～ 77%的细胞凋亡，阳性对照
组在浓度为 1． 31 × 10-4 mg /mL 时能致 88%以上的
癌细胞凋亡，于光镜下可明显观察到癌细胞胞浆浓
缩、核固缩、呈碎片状态等一系列细胞凋亡的现象。
综上所述，单面针茎各极性部位对本实验细胞
株均有不同程度的抑制作用，且体外对该细胞均无杀
伤作用，而其中氯仿浸膏部分显示出了相对最强的抑
制活性，有望从中获得抑癌活性较强的单体化合物。
4 讨论与结论
通过查阅文献和本课题组的前期预实验结果证
明，单面针植物中含有丰富的生物碱、黄酮、三萜、苯
丙素类等化合物［9，10］。并且，我们前期预实验及薄
层检识表明氯仿、正丁醇浸膏部分中生物碱含量居
多，而乙酸乙酯部分则以苯丙素类化合物居多。结
合活性实验结果，推测氯仿和正丁醇部分的生物碱
成分可能是单面针抗菌、抗癌活性的主要活性成分。
目前本课题组正针对氯仿和正丁醇这两部分进行进
一步的化学成分的分离及活性的研究，以期能够发
现新的活性单体化合物，寻找抗菌、抗肿瘤活性更强
的天然药物制剂。
抗菌及抗肿瘤的活性筛选实验表明单面针茎各
极性部位具有良好的抗菌、抗肿瘤效果，且氯仿萃取
物部分的活性最强的，开发价值较高，但因未对正常
细胞的进行细胞毒性试验，所以提示我们在日后开
发氯仿部分的药物研发时，得注意其用量。
随着生活水平的日渐提高，人们对食品安全及
身体健康问题的关注度也随之大幅度的提升了，而
然临床上抗生素的长期滥用，已导致致病菌二度感
染和耐药性的产生［11］;而早期肝癌的治疗以化疗和
放疗为主，毒副作用十分明显，预后效果不佳，所以
开发新型高效且安全的抗菌、抗肿瘤活性的药物也
俨然成为当今的一个热点［12］。药用植物绿色、天
然，大多数情况下都廉价、易得，不失为解决上述问
题的一条重要捷径。我国地大物博，具有药用植物丰
富且中医用药理论基础牢靠的独特优势，这也为我们
开发单面针、开发新型药物提供了一个较好的契机。
综上所述，本实验结果表明单面针的提取物具
有良好的抗菌、抗肿瘤效果，具有深度开发研究的价
值，但其抗菌、抗肿瘤活性的具体机理并不清楚，有
待进一步的深入探究。
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