全 文 :基金项目:国家自然科学基金新疆联合基金(U1303224)
作者简介:杨 璐(1991-),在读硕士,研究方向:药物新制剂与新剂型。
通信作者:顾政一,男,研究员,博士生导师,研究方向:药物新制剂与新剂型研究,E-mail:zhengyi087@126.com。
一枝蒿黄酮类提取物体内抗乙肝病毒活性
及化学成分研究
杨 璐1,2,张素挽1,刘中奇3,贺金华2,戎晓娟2,顾政一2
(1新疆医科大学药学院药剂物化教研室,乌鲁木齐 830011;2新疆维吾尔自治区药物研究所,乌鲁木齐 830004;
3解放军第四军医大学,西安 710000)
摘要:目的 研究一枝蒿黄酮类提取物抗鸭乙型肝炎病毒(DHBV)作用及化学成分。方法 一枝蒿药材经
50%乙醇提取,采用聚酰胺柱进行分离纯化,得到一枝蒿30%、50%乙醇洗脱物。采用1日龄北京鸭,人工感染鸭
乙型肝炎病毒模型,将阳性鸭随机分为30%乙醇洗脱物组、50%乙醇洗脱物组、阿德福韦酯组、病毒对照组,各组分
别于给药前、给药期间不同时间(5d和10d)和停药后3d取血,分离血清;停药后第3天杀剖,取肝脏,以血清DH-
BV-抗原、血清DHBV-DNA、肝脏 DHBV-DNA作为药效评价指标,研究其体内抗乙肝病毒的作用。采用 LC-
HRMS/MS法对有效部位化学成分进行分析。结果 50%乙醇洗脱物在200mg/kg剂量下能显著抑制鸭乙肝病
毒血清和肝脏中DNA复制,30%乙醇洗脱物的抑制作用较弱。从50%乙醇洗脱物中推测出5种主要化合物,分别
为6-去甲氧基-4′-O-甲基茵陈色原酮-7-O-β-D-葡萄糖苷、紫花牡荆素、异山奈甲黄素、洋艾素、山柰素-3,3′,4′-三甲
醚。结论 50%乙醇洗脱物有抗 HBV的作用,50%乙醇洗脱物中推测出的5种主要化合物可能在抗 HBV中起
到重要的作用。
关键词:一枝蒿;黄酮类;鸭乙型肝炎病毒(DHBV);化学成分
中图分类号:R966 文献标识码:A 文章编号:1009-5551(2016)05-0578-04
doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.05.013
Study on in vivo anti-hepatitis B virus activity and chemical constituents
analysis of flavonoids fromArtemisia rupestris L.
YANG Lu1,2,ZHANG Suwan1,LIU Zhongqi 3,HE Jinhua2,RONG Xiaojuan2,GU Zhengyi 2
(1 Department of Pharmacy,College of Pharmacy,Xinjiang Medical University,
Urumqi 830011 China;2 Xinjiang Institute of Material Medical,Urumqi 830004,China,
3the Fourth Military Medical University,Xi’an 710000)
Abstract:Objective To study the anti-DHBV effect and chemical constituents of flavonoids extract from
Artemisia rupestris.Methods The separation and purification of the 50%ethanol extract of Artemisia
rupestris L.were performed with polyamide column.30%and 50%ethanol-eluted fractions were obtained.
1-day old Beijing ducklings were used to establish the model of duck Hepatitis B Virus.The positive ducks
were randomly divided into 30% ethanol extract group,50% ethanol extract group,adefovir dipivoxil
group and virus control group.The blood of ducks were colected and the serum were isolated before medi-
cation,and at the 5th,10th day after medication,and the 3rd day after stopping medication;These ducks
were kiled and livers were removed on the third day after stopping medication.The activity of in vivo anti-
HBV was determined by Serum DHBV antigen,Serum DHBV-DNA and Liver DHBV-DNA detection with
第39卷 第5期 新 疆 医 科 大 学 学 报 Vol.39 No.5
2016年5月 Journal of Xinjiang Medical University May.2016
the method of immunohistochemistry.The ethanol-eluted fractions and the components were analyzed by
LC-HRMS/MS.Results 50%ethanol-eluted fraction can significantly inhibit DHBV-DNA replication in
serum and liver in the 200mg/kg dose.30%ethanol-eluted fraction has weak inhibition.Five compounds
were gained from 50%ethanol-eluted fraction as 6-demethoxy-4′-O-methylcapilarisin-7-O-β-D-glucopyr-
anoside,Caticin,kaempferide,artemetin,kaempferol 3,3′,4′-trimethylether.Conclusion 50%ethanol-e-
luted fraction can significantly inhibit DHBV-DNA replication in serum and liver,indicating that 50%eth-
anol-eluted fraction has an effect on anti-HBV.
KeyWords:Artemisia rupestris L.;flavonoids;DHBV;chemical constituents
一 枝 蒿 (Artemisia rupestris L.)为 菊 科
(Compositae)蒿属 (Artemisia L.)植物岩蒿的地
上部分或全草,为新疆道地药材,也是维吾尔医常用
传统药材,其在我国主要分布于新疆北疆一带,具有
清热解毒、健胃消食、镇静止吐、抗过敏等功效[1]。
有研究报道一枝蒿中含有黄酮类、倍半萜类、氨基酸
类、苷类、多糖类、挥发油类、多肽和生物碱等化学成
分[2]。近年来,国内外研究发现中药中的黄酮类或
黄酮衍生物具有较好的针对流感病毒神经氨酸苷酶
靶点的抗病毒活性和抗肝炎病毒活性[3]。本课题组
前期研究表明一枝蒿提取物中可能存在抗病毒活性
强的黄酮类化学成分[4]。现有文献中大多采用一枝
蒿酮酸及其衍生物或一枝蒿总黄酮进行抗病毒研
究[5-7],而对一枝蒿黄酮类成分经分离纯化后的部
位的抗病毒作用报道较少。本研究首次采用一枝蒿
50%乙醇提取物经聚酰胺柱分离获得的各部位进行
抗乙肝病毒研究,并采用LC-HRMS/MS法对有效
部位化学成分进行初步分析,推测有效部位的主要
化学成分,揭示有效部位的物质组成,为后期实验研
究奠定基础。
1 仪器与试药
1.1 仪器 BP211D电子天平(德国赛多利斯),
DMIRB显微镜(德国Leica公司),Dionex UltiMate
3000HPLC仪(美国戴安),Q-Exactive mass spec-
trometer配备Xcalibur 2.3software(美国赛默飞世
尔),SK3300H超声波清洗仪(上海科导超声仪器有
限公司)。
1.2 药材 一枝蒿(新疆西部加斯特药业有限公司
提供,批号:201308),北京鸭(1日龄,上海金连家禽
合作社有限公司提供,批号:20140424),鸭乙肝病毒
(由复旦大学药学院提供),阿德福韦酯(浙江安科福
韦药业有限公司,批号:140420),聚酰胺(30~60
目,浙江省台州市路桥四甲生化塑料厂,批号:
20140305),DIG-High Prime DNA Labeling and
Detection Starter Kit I(罗氏公司,11745832910),
甲醇为色谱纯(美国Fisher公司,批号:141062),其
余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 一枝蒿样品的制备 将一枝蒿药材粉碎,加入
10倍量50%乙醇,加热回流,提取3次,提取时间分
别为2、2、1h,合并提取液,滤过,减压浓缩,真空干
燥,得浸膏。将浸膏粉末用水混悬,上样于聚酰胺
柱,依次用水和不同浓度的乙醇水溶液进行洗脱,分
别收集30%、50%乙醇洗脱液,分别减压浓缩、干
燥,得30%乙醇洗脱物和50%乙醇洗脱物。
2.2 30%、50%乙醇洗脱物体内抗乙肝病毒实验
2.2.1 鸭乙型肝炎病毒感染1日龄北京鸭,静脉注
射DHBV阳性鸭血清,0.2mL/只,在感染病毒后8
d取血,分离血清,-70℃保存待检。
2.2.2 药物治疗实验 将阳性鸭随机分为30%乙
醇洗脱物组(5只)、50%乙醇洗脱物组(5只)、阿德
福韦酯组(6只)、病毒对照组(6只)。30%、50%乙
醇洗脱物组按200mg/kg体质量灌胃给药,阿德福
韦酯组按17mg/kg体质量灌胃给药,病毒对照组
给予0.5%CMC,每天1次,给药10d,停药3d。各
组分别在给药前、给药期间不同时间(5d和10d)
和停药后3d取血,分离血清,-70℃保存待检;停
药后第3天杀剖,取肝脏。采用Dot blot方法[8]检
测血清DHBV-抗原,分别取各组在不同时间分离得
到的血清2μL点样于硝酸纤维素膜,干燥,封闭,斑
点杂交,洗膜并进行免疫检测;采用地高辛试剂盒
Dot blot方法[8]检测血清DHBV-DNA,分别取各组
在不同时间分离得到的血清1μg进行DNA探针标
记,将DNA固定,杂交,进行免疫检测;采用地高辛
试剂盒 Southern blot方法[9]检测肝脏 DHBV-
DNA,将各组鸭肝脏加少量灭菌生理盐水匀浆后,
反复冻融3次,低速离心后取1μg,进行DNA探针
标记,将DNA固定,利用琼脂糖凝胶电泳将插入载
体的模板DNA从载体上分离出来并杂交,进行免
疫检测。
975 第5期 杨 璐,等:一枝蒿黄酮类提取物体内抗乙肝病毒活性及化学成分研究
2.2.3 30%、50%乙醇洗脱物体内抗乙肝病毒实验
结果
2.2.3.1 30%、50%乙醇洗脱物对血清中DHBV-抗
原复制的影响 用药期间,血清DHBV-抗原受到轻
微抑制,50%乙醇洗脱物用药和停药3d能持续保
持对血清DHBV抗原的抑制,抑制率为13.0%~
16.1%;30%乙醇洗脱物给药5d抑制率为12.7%,
但是抑制率随时间下降,停药后反跳;阿德福韦酯也
轻微抑制血清抗原水平,抑制率为10%;病毒对照
组抑制率为5.7%~7.3%,见图1。
图1 30%、50%乙醇洗脱物对血清中DHBV-抗原复制的影响
2.2.3.2 30%、50%乙醇洗脱物对血清中 DHBV-
DNA复制的影响 用药期间,血清DHBV-DNA受
到显著抑制,50%乙醇洗脱物用药和停药3d能持
续保持对血清 DHBV-DNA 的抑制,抑制率为
72.2%~94.6%;30%乙醇洗脱物给药5d抑制率为
37.4%,但是抑制率随时间下降,10d无效;阿德福
韦酯用药期间显著抑制血清DNA水平,抑制率为
89.0%~92.7%,停药3d后反跳39.7%;病毒对照
组抑制率为9.1%~32%,见图2。
2.2.3.3 30%、50%乙醇洗脱物对肝组织 DHBV-
DNA水平的抑制作用 用药10d停药3d,与病毒
对照组比较,30%乙醇洗脱物对肝脏DHBV-DNA
的抑制率为7.1%,而50%乙醇洗脱物的抑制率为
38.6%,阿德福韦酯的抑制率29.1%。该结果与血
清DHBV-DNA的抑制效果相吻。
图2 30%、50%乙醇洗脱物对血清中DHBV-DNA复制的影响
2.3 50%乙醇洗脱物化学成分分析
2.3.1 样品配制 称取50%乙醇洗脱物粉末约10
mg,置5mL量瓶中,加入50%甲醇水适量,超声至
完全溶解,冷却至室温,定容,制成约2mg/mL的
溶液,过微孔滤膜(0.2μm),取续滤液。
2.3.2 色谱条件 色谱柱 Agilent C18 250mm×
4.6mm;流动相为水(A)-甲醇(B),梯度洗脱(0~
40min,20%B→85%B;40~45min,85%B;45~55
min,20%B),在200~400nm 波长范围内进行扫
描;流速:1mL/min;进样量:10μL;柱温:30℃。柱
后1∶2分流(1/3进入质谱仪)。
2.3.3 质谱条件 在一个质谱数据采集周期内同
时进行高、低不同碰撞能量的2个EMS扫描。采
集方式为Ful MS+ddMS2。扫描范围:70~1 000
m/z;色谱峰宽(FWH):15s;分辨率:70 000;最大
离子补集时间:100ms;鞘气:40psi;喷雾电压:3.5
kV;毛细管温度:350℃;共轴气温度:220℃;隔离窗
宽度:1.0m/z。
2.3.4 50%乙醇洗脱物化学成分分析结果 取
50%乙醇洗脱物溶液按“2.3.2”项下色谱条件和
“2.3.3”项下质谱条件进行LC-HRMS/MS分析,并
根据样品分子量推测化合物,结果推测出5种化合
物:6-去甲氧基-4′-O-甲基茵陈色原酮-7-O-β-D-葡
萄糖苷、紫花牡荆素、异山奈甲黄素、洋艾素、山柰
素-3,3′,4′-三甲醚,见图3~5、表1。
图3 50%乙醇洗脱物HPLC图
图4 50%乙醇洗脱物HPLC-ESI-MS
总离子流色谱图-正离子检测模式
图5 50%乙醇洗脱物HPLC-ESI-MS
总离子流色谱图-负离子检测模式
085 新 疆 医 科 大 学 学 报 第39卷
表1 50%乙醇洗脱物中主要化合物推测结果
峰序号 tR(HPLC) [M-H]- [M+H]+/[M+Na]+ M.W. 化合物名称
1 26.96 461 463/485 462 6-去甲氧基-4′-O-甲基茵陈色原酮-7-O-β-D-葡萄糖苷
2 33.56 373 397 374 紫花牡荆素
3 34.66 299 323 300 异山奈甲黄素
4 35.91 387 389 388 洋艾素
5 38.33 342 344 343 山柰素-3,3′,4′-三甲醚
3 讨论
目前鸭乙型肝炎病毒模型是卫生部规定的新药
抗乙型肝炎病毒药效学评价的唯一动物模型,国内
外研究目前普遍采用的乙肝动物模型为DHBV感
染1~3日龄雏鸭,其病毒血症持续时间较长且较稳
定,且无明显的自然转阴现象,是研究人类乙型肝炎
发病机制、病毒复制过程及筛选有效治疗药物的理
想动物模型[10]。动物给药剂量与人给药剂量的换
算:本实验根据公式[11]lg S=0.876±0.698log P
(其中S为体表面积,P为体质量)计算后,Dose(鸭,
g/kg体质量)=6.1×Dose(人,g/kg体质量),即鸭
用剂量约为人用剂量的6倍,或者说鸭剂量为6g/kg
体质量,相当于人用1g/kg体质量(人体质量假设
为60kg,鸭体质量假设为150g。如体质量有差
异,则倍数有一定差异,但误差不会很大)。
本实验中使用的阿德福韦酯是治疗 HBV的常
见药物,实验结果表明50%乙醇洗脱物对 DHBV
的抑制作用高于阿德福韦酯,且在停药后依然存在
抑制作用,提示50%乙醇洗脱物的治疗作用可能优
于阿德福韦酯。
在本研究体内抗乙肝病毒实验中,50%乙醇洗
脱物样品在200mg/kg剂量下能显著抑制鸭乙肝
病毒血清和肝脏中DHBV-DNA复制,30%乙醇洗
脱物有抑制 DHBV-抗原作用,但对血清和肝脏中
DHBV-DNA复制的抑制作用相对较弱,且有反跳
现象。提示50%乙醇洗脱物中可能含有抗DHBV
作用很强的单体化合物。通过对50%乙醇洗脱物
的化学成分分析[12-14],鉴别出50%乙醇洗脱物中
的5种化合物,分别为6-去甲氧基-4′-O-甲基茵陈
色原酮-7-O-β-D-葡萄糖苷、紫花牡荆素、异山奈甲
黄素、洋艾素、山柰素-3,3′,4′-三甲醚。林珊等[15]
通过急性抗炎模型观察紫花牡荆素的抗炎作用,结
果表明紫花牡荆素具有明显的体内抗炎作用。灵丹
草具有抗感染、抗病原微生物等作用[16],《中国药
典》记载臭灵丹中的特征性成分为洋艾素,提示洋艾
素可能有抗感染和抗病原微生物等作用。这2种成
分都具有抗炎作用,提示一枝蒿中的紫花牡荆素和
洋艾素可能起到抗DHBV作用。此结果对进一步
研究一枝蒿中单体化合物抗DHBV作用奠定了物
质基础。
参考文献:
[1] 肖威,拉甫·艾白.新疆一枝蒿研究进展[J].中国民族医药杂
志,2008,14(7):61-66.
[2] 刘勇民,于德泉.新疆一枝蒿化学成分的研究[J].药学学报,
1985,20(7):514-518.
[3] Liu MM,Zhou L,He PL,et al.Discovery of flavonoid deriva-
tives as anti-HCV agents via pharmacophore search combining
molecular docking strategy[J].Eur J Med Chem,2012,52
(11):33-43.
[4] 秦子茹,贺金华,顾政一,等.一枝蒿不同溶剂提取物抗病毒作
用的谱效关系研究[J].中国药房,2015,26(7):889-893.
[5] 雍建平,聂礼飞.一枝蒿酮酸苄酯类衍生物的合成、体外抗流感
病毒和单纯Ⅰ,Ⅱ型疱疹病毒活性研究[J].有机化学,2009,29
(10):1640-1644.
[6] 赵江瑜,阿吉艾克拜尔·艾萨.新型一枝蒿酮酸异噁唑衍生物
的合成及其抗A,B型流感病毒活性研究[J].有机化学,2012,
32(2):333-337.
[7] 郭珊珊,高英杰,时宇静,等.一枝蒿总黄酮体外抗乙肝病毒作
用机理的实验研究[J].中国实验方剂学杂志,2009,15(10):
72-74.
[8] 陈渊卿,顾健人,蒋惠秋,等.斑点杂交试验直接检测血清中乙
型肝炎病毒DNA[J].中华传染病杂志,1983,1(2):63-66.
[9] 萨姆布鲁克.分子克隆实验指南[M].北京:科学出版社,
1996:463.
[10] 杨柯,郑作文.广西藤茶提取物TTF抗鸭乙型肝炎病毒的实
验研究[J].时珍国医国药,2007,11(18):2634-2635.
[11] 徐淑云.药理实验方法学[M].北京:人民卫生出版社,
1982:1860.
[12] 杨建波,吉腾飞,宋卫霞,等.新疆一枝蒿化学成分的研究[J].
中草药,2008,39(8):1125-1127.
[13] 王燕,吐尔洪·阿西木,堵年生.新疆一枝蒿化学成分的研究
[J].新疆医科大学学报.2004,27(4):361-363.
[14] 宋卫霞,吉腾飞,司伊康,等.新疆一枝蒿化学成分的研究[J].
中国中药杂志,2006,31(21):1790-1792.
[15] 林珊,张宏.紫花牡荆素体内抗炎作用的研究[J].中西医结合
学报,2007,5(5):573-575.
[16] 豆涛.不同产地的臭灵丹体外抑菌作用比较[J].中国药业,
1998,7(5):45-46.
收稿日期:2015-11-16]
(本文编辑 施洋)
185 第5期 杨 璐,等:一枝蒿黄酮类提取物体内抗乙肝病毒活性及化学成分研究