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茶藨子木层孔菌多糖硫酸酯的制备与体外抗肿瘤活性



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[收稿日期]2013-10-24
[基金项目]山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(编号:BS2009SW041)和高等学校博士学科点专项科研基金(编号:20103731120004) 
[作者简介]刘玉红,女,博士,副教授,研究方向:天然药物活性成分与质量控制,电话:0531-89628173,E-mail:liuyuhongwu@126.com
茶藨子木层孔菌多糖硫酸酯的制备与体外抗肿瘤活性
刘玉红  (山东中医药大学药学院药物化学系,山东 济南250355)
[摘要] 目的:制备茶藨子木层孔菌多糖硫酸酯,研究其体外的抗肿瘤活性,并与茶藨子木层孔菌多糖比较。方法:采用氯磺
酸-甲酰胺法进行硫酸化,采用 MTT法检测对人卵巢癌细胞SKOV-3和人乳腺癌细胞 MDA231的影响。结果:制备了3种茶
藨子木层孔菌多糖硫酸酯,硫取代度分别为1.48,1.83和2.23,其红外光谱中均具有SO和C-O-S的伸缩振动峰。茶
藨子木层孔菌多糖对肿瘤细胞无明显的影响,而其硫酸酯可以抑制SKOV-3和 MDA231细胞的生长。结论:成功制备了没有
降解的3种硫酸酯,茶藨子木层孔菌多糖经硫酸化后对于肿瘤细胞的抑制作用增强。
[关键词] 茶藨子木层孔菌多糖;硫酸化;抗肿瘤
[中图分类号]R285.6 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2014)07-0509-04 DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2014.07.02
Preparation of Phellinus ribis polysaccharide sulfates and their antitumor activity in vitro
LIU Yu-hong(School of Pharmaceutical Science,Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Shandong Jinan
250355,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To prepare Phellinus ribis polysaccharide sulfates(PRP-S)and study their antitumor activities
compared with Phellinus ribis polysaccharide(PRP)in vitro.METHODS PRP-S was prepared by chlorosulfonic acid-for-
mamide method.The effects on human ovary cancer SKOV-3cels and human breast cancer MDA231cels were observed in
vitro by MTT method.RESULTS The degrees of sulfate of three sulfated derivatives were 1.48,1.83and 2.23,respectively.
Two characteristic absorption bands(SO and C-O-S)appeared in FT-IR spectra.PRP had no obvious influence on tumor
cels,however PRP-S exhibited much stronger inhibitory effects against SKOV-3and MDA231cels growth.CONCLUSION 
PRP-S was obtained successfuly without degradation of the polysaccharide.PRP-S showed significant inhibitory effects on SK-
OV-3cels and MDA 231cels in comparison with the native non-sulfated polysaccharide.
·905·中国医院药学杂志2014年4月第34卷第7期Chin Hosp Pharm J,Apr 2014,Vol 34,No.7
KEY WORDS:Phellinus ribis polysaccharide;sulfation;antitumor
  一些多糖的活性与其中是否含有某些化学基团
有密切的关系,而这些化学基团可通过人为的化学
反应来添加和消除。将多糖进行衍生化,如硫酸化、
羧甲基化、乙酰化等,可以改变多糖的电荷性质和空
间构型,从而改变或提高多糖的生物活性。所以,多
糖的结构修饰已成为提高多糖活性和研究多糖构效
关系的有力手段,也是发现和研制多糖类药物的重
要途径。
硫酸酯化多糖或称多糖硫酸酯是多糖大分子链
中单糖分子的某羟基被硫酸根所取代而形成的一类
多功能生理活性物质。除已发现的抗凝作用外,近
年来不断发现硫酸酯化多糖具有其他多种生物活
性,如增强机体免疫功能、抗肿瘤、抗病毒等,使硫酸
酯化多糖的研究成为多糖研究领域内的一个新热
点[1-5]。
茶藨子木层孔菌多糖(PRP)为从药用真菌茶藨
子木层孔菌中分离得到的一个葡聚糖,相对分子质
量为8.59kDa[6]。为新发现的先导化合物,鉴于多
糖硫酸酯广泛的生物活性,我们对PRP进行了硫酸
化结构修饰,并研究了其体外的抗肿瘤活性。
1 材料
1.1 仪器 NEXUS 470FT-IR Spectrometer(美
国尼高力);515型高效液相色谱仪、2410示差折光
检测器、Ultrahydrogel 250凝胶色谱柱(美国 Wa-
ters公司);Perkin-Elmer 2400元素分析仪(美国
Perkin-Elmer公司);WZZ-1自动指示旋光仪(上
海物理光学仪器厂);FD-1C-55型冷冻干燥机
(北京博医康实验仪器有限公司);CO2恒温培养箱
(美国ThermoForma公司);Model 680型酶联免疫
检测仪(美国Bio-Rad公司)。
1.2 试药 无水甲酰胺(北京益利精细化学品有限
公司,批号20091008);氯磺酸(上海金山亭新化工
试剂厂,批号20110312);5-氟尿嘧啶(5-FU)(上海
旭东海普药业有限公司,批号20110807);RPMI-
1640培养基(Gibco公司);标准胎牛血清(天津市灏
洋生物制品科技有限责任公司);噻唑蓝(MTT)
(Sigma公司);人卵巢癌细胞SKOV-3和人乳腺癌
细胞 MDA231(山东大学药理教研室);茶藨子木层
孔菌采集于济南历城山区,由山东中医药大学生药
学教研室徐凌川教授鉴定。
2 方法
2.1 茶藨子木层孔菌多糖的制备[6] 将茶藨子木
层孔菌粗粉加6倍量水,90℃提取4次,每次6h。
纱布过滤,滤液合并,减压浓缩至一定体积,加4倍
量无水乙醇,离心,收集沉淀,用胰蛋白酶和Sevag
法联合去蛋白后,获得茶藨子木层孔菌总多糖。总
多糖依次用体积分数为50%和80%乙醇分级沉淀,
其中80%乙醇沉淀组分上DEAE-纤维素层析柱,
依次用纯化水和不同浓度的 NaCl溶液分步洗脱,
其中纯化水洗脱液上Superdex 30层析柱,苯酚-硫
酸法检测,收集主要洗脱峰,冷冻干燥,得到茶藨子
木层孔菌多糖纯品(PRP)。PRP冻干物为白色絮
状固体,无臭,无味,有引湿性,苯酚-硫酸法测得其
中多糖含量为97.3%。高效凝胶渗透色谱法测定,
示差折光检测PRP为单一对称峰,经与系列葡聚糖
标准品对照,测得其相对分子质量为8.59kDa。
2.2 茶藨子木层孔菌多糖硫酸酯的制备 采用氯
磺酸-甲酰胺法[7]制备。甲酰胺适量,冰浴搅拌下缓
慢滴加氯磺酸,控制温度25~30℃。改变氯磺酸和
甲酰胺的比例分别为1∶4,1∶2和1∶1.5,得3种磺化
试剂。
称取多糖PRP样品200mg,加入甲酰胺2ml,
60℃恒温水浴下搅拌溶解。置于冰浴中,在80r·
min-1转速搅拌下缓慢滴加上述磺化试剂2ml,控
制温度在25℃左右,滴加速度为8滴/min。滴加
完毕后于30℃搅拌反应6h。反应结束后,用饱和
NaOH调pH至中性。加4倍量无水乙醇,产生沉
淀,经12h后,离心,离心机半径15cm,转速为
3 000r·min-1,离心10min,收集沉淀,用无水乙醇
洗涤,纯化水溶解后超滤(相对分子质量2 000Mw)
48h除盐及小分子,收集脱盐后的样品溶液,用
0.45μm微孔滤膜过滤,冷冻干燥,上述3种磺化试
剂分别获得3种不同硫酸化程度的茶藨子木层孔菌
多糖硫酸酯 PRP-S1、PRP-S2 和 PRP-S3 (简称
PRP-S)。
2.3 纯度鉴别与分子量测定 采用高效凝胶渗透
色谱法(HPGPC)。流动相为2.84%硫酸钠水溶液,
样品浓度为10mg·ml-1,进样量25μl,流速0.5ml
·min-1。标准品为系列标准右旋糖酐,相对分子质
量180,2 500,4 600,7 100,10 000,21 400Da。
2.4 硫酸基取代度测定 采用元素分析法测定[8]。
设硫酸化衍生物中S的取代度为DS(指平均每个单
糖残基上所取代的S的个数),则 DS=(12×6×
S%)/(32×C%),S%和C%分别代表S和C元素
的相对百分含量。
2.5 旋光度测定 配制1mg·ml-1的水溶液,于自
·015· 中国医院药学杂志2014年4月第34卷第7期Chin Hosp Pharm J,Apr 2014,Vol 34,No.7
动指示旋光仪上测定旋光度,计算比旋度[α]tD=
100α
lc
。[α]:比旋度;D:钠光谱的D 线;t:测定时的
温度;l:测定管长度,dm;c:每100ml溶液中含有被
测物的重量(g)。
2.6 红外光谱分析 以 KBr压片,在4 000~500
cm-1范围内对其进行红外光谱扫描。
2.7 体外抗肿瘤活性测定 采用 MTT法进行测
定[9-10]。取对数生长期的肿瘤细胞(本实验选择人
卵巢癌SKOV-3和人乳腺癌 MDA231两种细胞
株),胰酶消化收集细胞,用含10%胎牛血清的RM-
PI-1640培养基调整细胞浓度,计数,以每孔2.5×
104个细胞接种于96孔培养板中,每孔体积180μl,
37℃,5%CO2培养箱培养24h后,加入20μl不同
浓度(100,250,500μmol·L
-1)的样品溶液,使终浓
度分别为10,25,50μmol·L
-1,PRP-S1、PRP-S2和
PRP-S3均设置以上3种浓度。同时设空白对照组
(加20μl培养液)、阳性对照组(5-FU,加20μl,质
量浓度250μg·ml
-1),每一浓度6个复孔。培养44
h后,吸弃上清,加入80μl新鲜培养液,然后每孔加
入5mg·ml-1的 MTT 20μl,继续培养4h,仔细吸
去上清,每孔加入150μl二甲亚砜,轻轻振荡以使
甲瓒完全溶解,用酶联免疫检测仪测吸光值(测定波
长570nm,参比波长630nm)。
细胞抑制率(%)=(1-
实验孔平均值
对照孔平均值
)×100%
3 结果
3.1 PRP-S的制备和特征 通过改变磺化试剂中
氯磺酸与甲酰胺的比例,成功制备获得了3种不同
硫酸基取代度的PRP-S(PRP-S1、PRP-S2和PRP-
S3),以所得产品PRP-S的质量除以反应所投物料
PRP的质量计算产率,结果见表1。经 HPGPC测
定,以示差折光监测器检测,PRP-S均出现一个单
一的对称峰,说明其均一性良好。通过与标准相对
分子质量的葡聚糖比较,测得PRP-S1、PRP-S2和
PRP-S3的平均相对分子质量分别为19.97,21.85
和23.31kDa;元素分析结果测定硫酸基的取代度
分别为1.48,1.83和2.23,说明在硫酸化过程中,多
糖基本没有出现降解。
3.2 PRP-S的红外光谱分析 PRP-S的红外光谱
见图1,与PRP相比,PRP-S1、PRP-S2和 PRP-S3
在1 254cm-1和811cm-1处均明显的多出了2个
峰,分别为SO和C-O-S的伸缩振动峰,说明
经过硫酸化反应,硫酸根已经结合在糖链上[11-12]。
并且随着硫酸化程度的提高,1 254cm-1处的S
O峰有强度增加的趋势。
图1 PRP与PRP-S的红外光谱
A.PRP;B.PRP-S1;C.PRP-S2;D.PRP-S3
Fig 1 IR spectra of PRP and PRP-S
A.PRP;B.PRP-S1;C.PRP-S2;D.PRP-S3
3.3 PRP-S的体外抗肿瘤作用 不同浓度的PRP
体外对人卵巢癌细胞 SKOV-3和人乳腺癌细胞
MDA231的增殖无明显的影响,其硫酸化衍生物
PRP-S对这两种肿瘤细胞株均表现出了明显的抑
制作用,按所述公式计算抑制率结果见表2。PRP-
S1、PRP-S2和PRP-S3在实验浓度下对2种肿瘤细
胞的抑制均具有显著性意义,并且呈现剂量依赖性。
从表2中还可以看出,随着硫酸化程度的提高,
PRP-S对肿瘤细胞的抑制作用呈递升的趋势。说
明PRP经硫酸化后,对肿瘤细胞的直接杀伤作用明
显提高。
表2 PRP-S体外对肿瘤细胞的抑制率(%)
Tab 2 Inhibitory rate of PRP-S against tumor cels in vitro
(%)
细胞株 样品浓度/mmol·L-1 PRP-S1 PRP-S2 PRP-S3 5-FU
SKOV-3  10  17.8  25.7  28.9  48.5
25  16.3  29.2  34.3
50  21.7  30.7  40.4
MDA231  10  13.1  28.9  32.9  57.1
25  24.2  33.4  39.8
50  29.0  37.9  45.4
表1 PRP-S的特征
Tab 1 Characteristics of PRP-S
产品 氯磺酸∶甲酰胺 产率/% 相对分子质量/kDa 比旋度/°
元素分析/%
C  H  S
取代度
PRP-S1  1∶4  128  19.97 +2.60  19.39  3.63  12.79  1.48
PRP-S2  1∶2  147  21.85 -2.54  17.06  3.22  13.87  1.83
PRP-S3  1∶1.5  159  23.31 -3.97  14.78  3.20  16.63  2.23
·115·中国医院药学杂志2014年4月第34卷第7期Chin Hosp Pharm J,Apr 2014,Vol 34,No.7
4 讨论
相对分子质量对多糖的生物活性具有一定的影
响。用氯磺酸-吡啶法进行硫酸化时,多糖的降解经
常发生[13-14]。有研究[15]报道,反应温度是影响多糖
降解的重要因素,并且一个合适的反应溶剂可以阻
止降解的发生。本实验成功制备得到了PRP的硫
酸酯衍生物而没有降解,可能与选用甲酰胺作为溶
剂、并且反应温度比较温和(30℃)有关。
多糖经硫酸化后,阴离子的引入导致空间结构
的变化,可以影响多糖的活性或产生新的活性。
PRP对肿瘤细胞无明显的影响,而经硫酸化后可以
显著抑制肿瘤细胞的生长,说明硫酸基的引入可以
导致多糖PRP体外抗肿瘤活性的产生,其体内的抗
肿瘤作用实验正在进一步研究中。
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[基金项目]广东省自然科学基金项目(编号:S2012040006869);广东省医学科研基金项目(广东省卫生厅 A2012273);广州市科技计划项目
[穗科信字(2013)166号,2013J4100102] [作者简介]罗江秀,女,本科,主管药师,电话:0755-27548713,E-mail:luojiangxiu1975@163.com 
[通讯作者]夏承来,副教授,博士,硕士研究生导师,研究方向:抗炎免疫药理学,电话:020-81292709,E-mail:xiachenglai@126.com
蒲公英对Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤组织干扰素-γ表达的影响
罗江秀1,钟超1,夏承来2  (1.深圳市光明新区人民医院药剂科,广东 深圳518106,2.广州医科大学附属第三医院药学
部,广东 广州510150)
[摘要] 目的:研究蒲公英对Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤组织干扰素-γ(IFN-γ)表达的影响。方法:建立肺癌荷瘤小鼠动物模
型,处死小鼠,采用 Wester blot和RT-PCR研究不同质量浓度(0,31.3,62.5,125,250,500mg·ml-1)的蒲公英以及500mg·
ml-1蒲公英在不同时间(0,12,24,48h)对肺癌组织IFN-γ表达的影响。结果:随着蒲公英质量浓度和作用时间的增加,肺癌
组织IFN-γ表达降低。结论:蒲公英对Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤组织IFN-γ表达呈现明显的时效-量效关系,提示蒲公英对
Lewis肺癌荷瘤小鼠肿瘤组织的抑制作用和IFN-γ有关。
[关键词] 蒲公英;干扰素-γ;Lewis肺癌荷瘤小鼠;肺癌
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2014)07-0512-04 DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2014.07.03
Influence of dandelion extracts on the expression of IFN-γin the Lewis cancer cels of mice
LUO Jiang-xiu1,ZHONG Chao1,XIA Cheng-lai 2(1.Department of Pharmacy of Guangming New District People’s
Hospital,Guangdong Shenzhen 518106,China;2.Department of Pharmacy,The Third affiliated Hospital,Guangzhou Medical
University,Guangdong Guangzhou 510150,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE Identify the influence of dandelion extracts on the expression of IFN-γin the Lewis cancer cels of mice.
·215· 中国医院药学杂志2014年4月第34卷第7期Chin Hosp Pharm J,Apr 2014,Vol 34,No.7