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竹节蓼石油醚部位抗肿瘤活性组分研究及其成分GC-MS分析



全 文 :竹节蓼石油醚部位抗肿瘤活性组分研究及其成分 GC-MS分析
方春生,杨燕军,王如意,宋卉(广东食品药品职业学院,广东 广州 510520)
摘要:目的 研究竹节蓼石油醚部位筛选出的活性组分 C6-8、C25-28体外抗肿瘤作用及其化学成分。方法 采用 MTT法研究其
对肿瘤细胞 PC-3和 A549的体外增殖抑制活性,通过气相-质谱联用法(GC-MS)结合 NIST 11标准质谱图库检索分析其化学
成分,应用色谱峰面积归一化法计算各成分的相对百分含量。结果 组分 C6-8对 PC-3,C25-28对 PC-3、A549表现了较好的细胞
增殖抑制活性;从组分 C6-8分离得到 10个成分,鉴定出 7个化合物,其中主要成分为羽扇豆醇(90.77%);从组分 25-28分离鉴
定出 10个化合物,主要成分为 γ-谷甾醇(56.11%)、L(+)-抗坏血酸-2,6-二棕榈酸酯(25.26%)、豆甾醇(9.89%)。结论 组分
C6-8、C25-28具有体外抗肿瘤活性,其主要成分为羽扇豆醇、γ-谷甾醇、豆甾醇。
关键词:竹节蓼;石油醚部位;抗肿瘤;GC-MS;羽扇豆醇
中图分类号:R285 文献标志码:A 文章编号:1673-4610(2016)08-0538-03
基金项目:广东省科技计划项目(2011B031700072、2014A020210016);广东省中医药局重点项目(2008435);广东省中医药局项目
(20141202);广东食品药品学院院级项目(2013YZ008)
作者简介:方春生,讲师,Tel:020-29164619,E-mail:fangcs@ gdyzy.edu.cn 通讯作者:杨燕军,主任药师,E-mail:yangyj@ gdyzy.edu.cn
Study of Anti-Tumor Activity Fraction of Petroleum Ether Extracts from Homalocladium Platycladum and
GC-MS Analysis of Its Components
FANG Chunsheng,YANG Yanjun,WANG Ruyi,SONG Hui(Guangdong Food and Drug Vocational College,Guangzhou,
Guangdong 510520,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To study the in vitro anti-tumor effect and its components of C6-8,C25-28 fractions screened from petroleum
ether extracts of homalocladium platycladum. METHODS The anti-tumor effect of the fractions on tumor cell line PC-3 and A549 in
vitro was evaluated by MTT assay,and its components was identified by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)combined with
NIST 11 standard MS library,relative percentage content of every compound was calculated by chromatographic peak area normalization
method. RESULTS The C25-28 was significantly inhibited the growth of PC-3 and A549 with dose-dependent manner,C6-8 only had
inhibitory effect on the proliferation of PC-3. There were 10 components separated from C6-8 and 7 of them were identified,the major
component was lupeol (90.77%). There were 10 components separated and identified from C6-8,and the major components ware γ-
sitosterol (56.11%),L-(+)-Ascorbic acid 2,6-dihexadecanoate (25. 26%) ,stigmasterol (9. 89%). CONCLUSION C6-8,C25-28
fractions has anti-tumor activity in vitro,and the major components of them were lupeol,γ-sitosterol,stigmasterol.
KEY WORDS:homalocladium platycladum;petroleum ether extracts;anti-tumor;GC-MS;lupeol
中药竹节蓼(Homalocladium platycladum)为蓼
科竹节蓼属植物,以全草入药,全年可采,晒干或鲜
用,有行血祛瘀,消肿止痛的功效[1],民间还将其作
为草方用于治疗肿瘤疾病,因此很有开发研究价值。
竹节蓼虽药用历史悠久,但迄今为止还未见对其进
行系统的开发和利用,更未见有关其化学成分的报
道。课题组对产于广东澄海竹节蓼的前期研究表
明,乙酸乙酯和石油醚萃取部位是其抗肿瘤的有效
活性部位[2],之后采用硅胶柱层析技术对石油醚部
位进行细分,流动相洗脱所得各组分经薄层色谱检
识合并,以组分洗脱先后顺序进行命名;其中 2 个白
色粉末状组分 C6-8、C25-28经 MTT 法筛选出具一定的
抗肿瘤活性,有较高研究价值。为阐明竹节蓼石油
醚部位抗肿瘤作用的物质基础,本文研究了 C6-8、
C25-28组分的体外抗肿瘤活性,并采用气相-质谱联用
技术对组分中的化学成分进行了初步的研究,为进一
步筛选其活性单体成分及研究其药理作用奠定基础。
1 仪器与试药
GCMS-QP2010 Plus 型气相色谱-质谱连用仪
(日本岛津);Buchisepacore 中压制备色谱系统(瑞
士 Buchi公司);MSC1.2 生物安全柜、Model 311 CO2
·835· Pharmacy Today,2016 Aug,Vol.26 No.8 今日药学 2016年 8月第 26卷第 8期
培养箱、MK3酶标仪(美国 Thermo Forma 公司);实
验用竹节蓼采自广东澄海,经广东食品药品职业学
院刘晓春副教授鉴定为蓼科竹节蓼属植物竹节蓼的
干燥全草;所有试剂均为分析纯。
2 实验方法与结果
2.1 竹节蓼石油醚部位抗肿瘤组分的提取和筛选
竹节蓼全草 785 g,粉碎后,以 95%乙醇回流提
取 2次,合并提取液浓缩,所得浸膏以热水溶解,再
分别以石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,浓缩各萃取
部分,所得浓缩液倒入蒸发皿至溶剂挥干,得石油醚
萃取部分 8.33 g。石油醚部分干法拌样,以中压制
备色谱分离,流速 50 mL /min,限定压力 50 bar,洗脱
液按 80 mL /瓶收集,以石油醚为初始洗脱溶剂,石
油醚:乙酸乙酯不同比例梯度洗脱,所得各组分经薄
层色谱检识合并,以组分洗脱先后顺序进行命名。
MTT法从中筛选具抗肿瘤活性的组分,结果显示流
动相为石油醚 ∶乙酸乙酯 = 50 ∶ 1 洗脱所得的 C6-8、
C25-28组分在体外具有一定的抗肿瘤活性,为本次实
验研究对象。
2.2 C6-8、C25-28组分体外抗肿瘤活性测试
前列腺癌细胞 PC-3 和肺癌细胞 A549(购自中
山大学实验动物中心)培养至对数生长期时,胰酶消
化成细胞悬液,调整细胞浓度至 5×104 个 /mL,按每
孔 100 μL接种于 96孔板中,培养 24 h 后,弃去原培
养基,加入配置好的含不同试药浓度的新鲜完全培养
基,药物终浓度分别为 10、20、50、100、200 μg /mL,空
白对照组只加入完全培养基,每组设 4 个平行孔,重
复实验 3次。细胞给药培养 24 h后,每孔加入 10 μL
MTT (浓度为 5 mg /mL),继续培养 4 h;小心弃去培
养基,每孔加入 150 μL DMSO ,振荡至完全溶解后,
酶标仪测定 492 nm 处的吸光度(OD)值,以 4 个复
孔的平均值代入公式计算细胞生长抑制率,结果以
珋x±s表示。实验结果见图 1。
2.3 竹节蓼石油醚部位抗肿瘤活性组分 C6-8、C25-28
的 GC-MS分析
气相色谱条件:色谱柱为 RESTEK Rxi-5Sil MS
(30 m×0.25 mm×0.25 μm)石英毛细管柱;载气为
高纯 He(99.999%),载气流速 1 mL /min;进样 1 μL,
进样口为分离模式,分流比 20 ∶1;进样口温度 300 ℃;
溶剂延迟 3.5 min;升温程序为初始柱温 120 ℃,以
5 ℃ /min升温至 200 ℃,保持 2 min,再以 2 ℃ /min升
温至 230 ℃,保持 10 min,最后以 10 ℃ /min 升温至
300 ℃,保持 50 min,总时长为 100 min。质谱条件:
电离方式为 EI,电子能量 70 eV,离子源温度 230 ℃,
接口温度 280 ℃,扫描质量范围 40~500 amu。
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图 1 C6-8、C25-28组分对肿瘤细胞 PC-3(A)和 A549(B)的体
外生长抑制作用
取适量 C6-8、C25-28组分溶解于丙酮中,按上述实
验条件和方法进行用 GC-MS 成分分析,C6-8和 C25-28
都得到了较好的分离,结果见图 2。经 NIST 11 标准
质谱图库自动检索,解析得出 C6-8和 C25-28组分中相
应化学成分,并按峰面积归一化法计算各化合物的
相对百分含量,结果见表 1、2。
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图 2 竹节蓼石油醚部位具抗肿瘤活性组分 C6-8(A)和 C25-28
(B)的 GC色谱图
·935·今日药学 2016年 8月第 26卷第 8期 Pharmacy Today,2016 Aug,Vol.26 No.8
表 1 竹节蓼石油醚部位具抗肿瘤活性组分 C6-8化学成分及相对含量
序号 tR(min) 化合物 分子式 相对含量(%)
1 15.85 6,10,14-三甲基-2-十五烷酮 2-Pentadecanone,6,10,14-trimethyl- C18H36O 0.24
2 18.12 邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate C16H22O4 0.48
3 22.19 叶绿醇 Phytol C20H40O 2.89
4 48.12
3,4-二氢-2,8-二甲基-2-(4,8,12-三甲基十三烷基)取代 1-苯并吡喃-6-醇 2H-
1-Benzopyran-6-ol,3,4-dihydro-2,8-dimethyl-2-(4,8,12-trimethyltridecyl)-,
[2R-[2R* (4R* ,8R* )]]-
C27H46O2 1.91
5 48.53 无鉴定 C28H44N2O7 0.98
6 54.60 9(11),12-二烯-3-乌苏醇 Ursa-9(11),12-dien-3-ol C30H48O 0.24
7 54.80 无鉴定 C30H50O 0.8
8 55.09 β-香树精 β-Amyrin C30H50O 1.34
9 56.09 羽扇豆醇 Betulin C30H50O 90.77
10 57.49 无鉴定 C31H50O3 0.35
表 2 竹节蓼石油醚部位具抗肿瘤活性组分 C25-28化学成分及相对含量
序号 tR(min) 化合物 分子式 相对含量(%)
1 15.83 6,10,14-三甲基-2-十五烷酮 2-Pentadecanone,6,10,14-trimethyl- C18H36O 0.34
2 18.74 L(+)-抗坏血酸-2,6-二棕榈酸酯 L-(+)-Ascorbic acid 2,6-dihexadecanoate C38H68O8 25.26
3 23.16 油酸 Oleic Acid C18H34O2 0.4
4 51.77 胆固醇 Cholesterol C27H46O 0.22
5 52.32 菜籽甾醇 Ergosta-5,22-dien-3-ol,(3b.22E)- C28H46O 0.25
6 53.19 菜油甾醇 Ergost-5-en-3-ol,(3b)- C28H48O 3.57
7 53.61 豆甾醇 Stigmasterol C29H48O 9.89
8 54.25 豆甾-5,24(28)-二烯-3β-醇 Stigmasta-5,24(28)-dien-3β-ol C29H48O 1.34
9 54.71 γ-谷甾醇 γ-Sitosterol C29H50O 56.11
10 54.79 豆甾烷醇 Stigmastanol C29H52O 2.62
3 讨论
从天然植物中寻找活性成分、筛选先导化合物,
是发现新型天然抗肿瘤药物的有效途径,而建立合
理的筛选方法对抗肿瘤药物的研究具有重要的意
义[3]。以生物活性检测为导向寻找抗肿瘤活性物
质或先导化合物常有事半功倍的效果,所以本研究
先是以 MTT法从数个竹节蓼石油醚部位分离组分
中筛选出具抗肿瘤活性组分 C6-8、C25-28,然后再利用
强大分离分析能力的 GC-MS进行化学成分分析。
研究了竹节蓼石油醚部位活性组分 C6-8、C25-28
对前列腺癌细胞 PC-3和肺癌细胞 A549的体外抗肿
瘤活性。MTT实验结果显示 C6-8对 PC-3有明显生长
抑制作用,在 200 μg /mL时抑制率达到 64%,且呈现
量效关系;但对 A549 的生长抑制效果不太明显。
C25-28表现了较好的抗肿瘤活性,对所选肿瘤细胞都具
有明显的生长抑制作用,且都呈现浓度依赖性,随着
浓度的增大,对 2种肿瘤细胞的体外增殖抑制活性呈
现增加的趋势,在浓度为 200 μg /mL 时对 PC-3 和
A549体外生长抑制率分别达到 79%和 81%。
GC-MS分析了抗肿瘤活性组分 C6-8中的化学成
分。C6-8中 10种化学成分得到较好分离,结合质谱
图库共鉴定出 7种成分,主要成分为羽扇豆醇,占比
90.99%。羽扇豆醇为三萜类化合物,体内外实验证
明其具有较强的抗炎性、抗关节炎、抗突变和抗疟活
性;羽扇豆醇在胰腺癌、乳腺癌、前列腺癌、黑色素瘤
等肿瘤中显示出抗癌活性,其抗肿瘤活性主要通过
激活 Bax、caspase-3表达和降低 Bcl-2表达等方式对
肿瘤细胞进行诱导凋亡和增殖抑制[4-5]。
GC-MS分析了抗肿瘤活性组分 C25-28中的化学
成分。C25-28共分离鉴定出 10 种成分,主要成分为
γ-谷甾醇(56.11%)、L(+)-抗坏血酸-2,6-二棕榈酸
酯(25.26%)、豆甾醇(9.89%)。γ-谷甾醇是一种植
物甾醇,目前国内关于其药理作用研究较少,国外有
文献显示 γ-谷甾醇能通过生长抑制,阻滞细胞周期和
(下转第 544页)
·045· Pharmacy Today,2016 Aug,Vol.26 No.8 今日药学 2016年 8月第 26卷第 8期
本次研究测定的是 HIV 感染者的 EFV 血浆药
物浓度,用药清晰可追踪。尽管联用前后差异明显,
但感染者的 EFV 浓度并未因为合用利福平及其他
抗结核药物,而低于治疗范围,并不因为联合使用抗
结核药物或者质子泵抑制剂而降低 EFV 的抗病毒
作用。说明在监测下,可以联用 EFV和利福平。
本次研究建立了 EFV 的血浆药物浓度检测方
法,方法准确可行,结果稳定可靠。测定结果结合治
疗方案,可为临床抗病毒治疗提供药物安全性和有
效性依据。每日服用 600 mg的 EFV,虽然只有 3例
感染者,但并未发现标准的抗结核治疗会降低抗病
毒作用。通过药物浓度测定,可以避免药物相互作
用影响抗病毒效果,保障药物浓度处于治疗范围内,
也可在监控下,利用相互作用,调整药物峰谷浓度,
保障安全性。
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[9]Efavirenz package insert.
(收稿日期:2016-05-10)
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(上接第 540页)
诱导细胞凋亡的方式表达潜在的抗癌活性;有学者
报道了其可以通过下调 c-myc基因表达来诱导细胞
凋亡通路,以对结肠癌和肝癌细胞产生细胞毒作
用[6-7]。豆甾醇是植物甾醇的典型代表之一,最新
研究发现豆甾醇具有抗肿瘤、降低血液胆固醇、抗骨
关节炎等多种药理作用[8]。豆甾醇能通过上调 Bax
蛋白、p53 基因和激活 caspase-8,9 蛋白表达、下调
Bcl-2表达、,并通过损伤细胞 DNA 而诱导 HepG2
细胞凋亡,可作为潜在的抗肝癌筛选药物[9]。
综上所述,本研究采用 MTT法对竹节蓼石油醚
部位筛选出的 C6-8、C25-28组分进行了体外抗肿瘤作
用研究,并对其化学成分进行了分析,抗肿瘤活性组
分 C6-8、C25-28主要含有羽扇豆醇、γ-谷甾醇、豆甾醇。
本研究成果为深入研究竹节蓼的药用价值和筛选抗
癌活性单体化合物提供了科学参考依据。
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·445· Pharmacy Today,2016 Aug,Vol.26 No.8 今日药学 2016年 8月第 26卷第 8期