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白花败酱草体外抗肿瘤活性部位筛选



全 文 :衡,从而有效抑制免疫反应对神经功能的损伤,抑制 EAE 的进
展,很有希望进一步研制成为一种颇有前途的抗 MS新药。
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收稿日期:2012-03-22; 修订日期:2012-07-20
基金项目:国家自然科学基金面上项目(No. 81173645) ;国家“重大新药创制”科技重大专项“十二五”课题(No. 2012ZX09301 - 002 - 001)
作者简介:宋 婷(1987-) ,女(汉族) ,黑龙江绥化人,现为黑龙江中医药大学硕士研究生,主要从事药物分析研究工作.
* 通讯作者简介:陈 曦(1973-) ,男(汉族) ,黑龙江哈尔滨人,现任中国医学科学院协和医科大学药用植物研究所副研究员,博士学位,主要从事中药
药理学研究工作.
白花败酱草体外抗肿瘤活性部位筛选
宋 婷1,2,孙 晖2,路 娟1,李凤金1,2,张颖智1,2,陈 曦1*
(1.中国医学科学院 中国协和医科大学 药用植物研究所,北京 100094;
2.黑龙江中医药大学 药学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
摘要:目的 建立白花败酱草活性部位的提取方法,初步筛选出白花败酱草抗肿瘤活性部位。方法 采用四甲基偶氮唑蓝
(MTT)比色法。结果 白花败酱草粗提物能够显著诱导 Hela 和 Mcf - 7 细胞发生凋亡;80%乙醇树脂部位对 Hela 、Mcf -
7 和 Hct - 8 细胞具有显著的抑制作用,IC50值分别为 11. 90,12. 55,15. 61 mg·L
-1,对 EJ细胞的抑制作用次之,IC50值为
65. 32 mg·L -1,其他部位的抑制作用较弱或无抑制作用;紫外显色法测得 80%乙醇树脂部位中总皂苷含量是 61. 81%。
结论 80%乙醇树脂部位主要成分是皂苷,其具有明显的体外抗肿瘤作用。
关键词:白花败酱草; 总皂苷; 抗肿瘤; 活性筛选
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 10. 012
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2012)10-2410-03
The Anti - tumor Effect of the Extracts of Patrinia villosa Juss
SONG Ting1,2,SUN Hui2,LU Juan1,LI Feng-jin1,2,ZHANG Ying-zhi1,2,CHEN Xi1*
(1. Institute of Medicinal Plant Development,Chinese Academy of Medical Sciences. Beijing,100094,China;
2. College of Pharmacology,Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China)
Abstract:Objective To estimate the anti - tumor activity of the extracts of Patrinia villosa Juss. Methods MTT assay was ap-
plied to screen the anti - tumor effect of the extracts of Patrinia villosa Juss on different tumor cell lines in vitro. Results Different
extracts had various inhibitory effects on different tumor cell lines. Hela,Mcf - 7,EJ and Hct - 8 cell lines had sensibility to the
crude extracts of Patrinia villosa Juss. 80% alcohol elution from mastic part had remarkable anti - tumor activity in vitro. The half
inhibition concentrations were 9. 29,10. 21 and 10. 33 mg·L -1 to Hela,Mcf - 7 and EJ of human respectively,and other parts of
elution mastic part had little inhibitory effect on these cell lines. The contents of total saponins and total flavonoids of 80% alcohol
- soluble part were 61. 81% and 8. 69% respectively. Conclusion 80% alcohol - soluble part,which is considered as the active
parts of Patrinia villosa Juss,has considerable anti - tumor effect.
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时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 10 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 10
Key words:Patrinia villosa Juss; Total saponins; Anti - tumor activity; Active screening
败酱草始载于《神农本草经》,分布广泛并具有清热利湿、活
血化瘀、解毒排脓等功效[1,2]。白花败酱出自《本草纲目》[3],系
败酱科败酱属植物白花败酱 Patrinia villosa Juss. 的干燥全草,
1977 年版《中国药典》将其收载为正品败酱草[4]。近年来,败酱
草的抗肿瘤作用日益引起关注,但对其抗肿瘤活性部位的实验数
据并不充分,结论尚不统一。作者通过白花败酱草粗提物及大孔
树脂分离各部位对体外肿瘤细胞抑制作用的研究,初步筛选并判
断白花败酱草的抗肿瘤活性部位。
1 材料
1. 1 药材 白花败酱草:购自于河北安国县药材市场(批号
20100823) ,经黑龙江中医药大学生药学教研室孟祥才副教授鉴
定为白花败酱草正品。
1. 2 试剂与仪器 RPM I 1640 培养基干粉购自 Gibco公司、胎牛
血清购自天津灏洋生物制品公司;噻唑蓝(MTT)购自 Sigma 公
司;芦丁对照品(上海融禾医药科技发展有限公司,批号:
101030) ;齐墩果酸对照品(中国药品生物制品检定所,批号:
110709 - 200505) ;NAPCO公司 model5410 型 CO2 培养箱;BioTek
公司 MQX200 型微孔板扫描酶标仪;北京普析通用仪器有限责任
公司 TU - 1901 型紫外可见分光光度计;梅特勒托利多公司 MET
- TLER AE240 型电子分析天平;AB - 8 型大孔吸附树脂(沧州
宝恩吸附材料科技有限公司)。
1. 3 细胞株与细胞培养 人宫颈癌细胞 Hela 细胞株、人乳腺癌
细胞 Mcf - 7 细胞株、人肝癌细胞 Bel - 7402 细胞株、人膀胱癌细
胞 EJ细胞株和人结肠癌细胞 Hct - 8 细胞株均购自于中国医学
科学院基础医学研究所细胞中心。在含 10%胎牛血清的 RP-
MI1640 培养液、饱和湿度、饱和温度为 37 ℃,CO2 浓度为 5%的
培养箱中培养。
2 方法
2. 1 提取分离及各部位总皂苷和总黄酮含量测定 将白花败酱
草干燥全草截断约 0. 5 cm 长度后,称取 100 g 药材,用 10 倍量
70%乙醇水加热回流 1. 5 h,共 2 次。合并提取液减压回收溶剂
后,得浸膏,冻干后得粗提物冻干粉 7. 01 g。在层析柱(Φ4cm ×
H 30cm)中装入经过预处理的 300 g AB - 8 型大孔吸附树脂,干
法上样。依次用 5 倍柱体积的水、20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇
和 80%乙醇洗脱,分别减压浓缩,冻干后得各部位。根据徐洁
昕[5,6]的实验方法对白花败酱草的粗提物及 5 个树脂部位的总
皂苷和总黄酮进行含量测定。
2. 2 白花败酱草提取物对肿瘤细胞的抑制作用
2. 2. 1 样品溶液的制备 精密称取白花败酱草粗提取物 10 mg,
加磷酸盐缓冲液(PBS)溶解至 5g·L -1,用含 10%灭活新生小牛
血清 RAPM1640 培养基将其稀释成 10,50,250,1250 mg·L -1溶
液,过滤除菌,4℃保存备用[7]。
精密称取白花败酱草各部位 10 mg,用 DMSO 溶解,用培养
液稀释至 10 ml,制成 1 g·L -1溶液。再用培养液稀释成 2,10,
50,250 mg·L -1溶液。DMSO最终浓度小于 0. 05%,在该浓度下
DMSO对细胞的生长无影响[8]。过滤除菌,4℃保存备用。
精密称取 H2O部位 10 mg,用培养液溶解并稀释至 10 ml,制
成 1 g·L -1溶液。再用培养液稀释,分别配制成 2,10,50,250 mg
·L -1溶液,过滤除菌,4℃保存备用。
2. 2. 2 细胞增殖抑制实验 采用四甲基偶氮唑蓝比色法。选取
对数生长期的 Hela 、Mcf - 7、Bel - 7402、EJ、和 Hct - 8 细胞,调整
细胞浓度至 3 × 104 个 /ml,分别接种于 96 孔板上,每孔 100 μl。
培养 24 h后加药,对照调零组加入 100 μl培养基作本底,实验组
分为空白对照组和受试药组,每组设三个复孔。受试药组药物终
浓度为 50 μg·ml -1,终体积为 200 μl,空白对照组加入等体积
RAPM1640 不完全培养基继续培养 48 h。培养结束前 4 h,每孔
加入 20μl浓度为 5 mg·L -1的 MTT。培养结束后,小心吸弃培
养基,每孔加入 DMSO(二甲基亚砜)150μl,轻轻震荡 10min 后,
用酶标仪于 570 nm处测定吸光度(A)值,测定时需减去空白对
照的 A值。细胞生长抑制率(%)=(1 - A实验组 / A对照组)× 100%
3 结果
3. 1 粗提物及各部位中总皂苷和总黄酮的含量测定 结果见
表 1。
表 1 样品中总黄酮和总皂苷的含量测定结果 %
样品名称 总皂苷含量 总黄酮含量
80%乙醇树脂部位 61. 81 8. 69
60%乙醇树脂部位 28. 68 12. 84
40%乙醇树脂部位 18. 44 51. 61
20%乙醇树脂部位 5. 38 7. 67
H2O树脂部位 7. 62 2. 68
粗提物 19. 38 38. 39
3. 2 白花败酱草粗提物对不同肿瘤细胞的抑制作用 对于白花
败酱草粗提物,Mcf - 7 细胞最敏感,IC50值达 22 mg·L
-1。Hela
细胞、Hct - 8 细胞和 EJ细胞次之,Bel - 7204 细胞较差。结果见
表 2 。
表 2 粗提物对不同细胞的抑制作用
肿瘤细胞株 剂量 C /mg·L -1 抑制率(%) IC50 /mg·L -1
Hela 10 10. 61 57
50 32. 23
250 88. 34
1250 99. 24
Mcf - 7 10 16. 20 22
50 89. 29
250 90. 78
1250 95. 95
Bel - 7204 10 6. 54 628
50 9. 13
250 45. 67
1250 58. 65
EJ 10 4. 65 248
50 44. 93
250 55. 11
1250 67. 21
Hct - 8 10 2. 54 89
50 17. 03
250 78. 90
1250 99. 67
3. 3 不同部位对四种肿瘤细胞的抑制作用 浓度为 250 mg·
L -1的 80%乙醇树脂部位对 Hela、MCF - 7、HCT - 8 和 EJ细胞的
抑制率都达到 80%以上,IC50值均小于 100 mg·L
-1。20%乙醇
树脂部位和 H2O树脂部位对 Hela、MCF - 7 和 HCT - 8 细胞的抑
制率很弱,IC50值均大于 250 mg·L
-1。由此可知白花败酱草的
抗肿瘤活性主要集中在 80%树脂部位。结果见表 3。
4 讨论
近年来研究表明败酱属植物具有一定的抗肿瘤作用,其含有
的黄酮醇、齐墩果酸、多糖、异香豆素糖苷和挥发油等活性成分在
体外能抑制人宫颈癌 Hela 细胞增殖[9]。但是,目前针对白花败
酱草的抗肿瘤活性部位说法不一,其皂苷部位、黄酮部位以及水
提液部位已被证实具有一定的药理活性。如张永强等[10]研究了
败酱草通过正丁醇萃取的总皂苷部位对 U14 荷瘤小鼠体内肿瘤
的抑制作用,并推测败酱草皂苷通过增强机体抗氧化能力而清除
体内过多的氧自由基而达到抗肿瘤作用。杨晓蕾[11]实验得出白
花败酱草乙酸乙酯萃取获得的总黄酮部位具有体外诱导 Hela细
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 10 时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 10 期
胞凋亡作用和对 U14 荷瘤小鼠的体内抗肿瘤活性。陈磊等[12]实
验说明白花败酱草水提液可以诱导肿瘤细胞损伤。鉴于白花败
酱草的抗肿瘤活性部位处于不明确状态,作者建立 70%醇提后
经大孔树脂分离的纯化工艺,将白花败酱中的总黄酮和总皂苷部
位尽量分开,利用紫外显色法测定各部位总黄酮和总皂苷含量,
之后采用 MTT法分别进行抗肿瘤细胞的筛选以及抗肿瘤活性部
位的考察,更直观地筛选出总皂苷是白花败酱草的抗肿瘤活性部
位。
本实验选择 Hela、Mcf - 7、EJ、Hct - 8 和 Bel - 7402 五种人肿
瘤细胞系,针对白花败酱草粗提物分别考察了这五种肿瘤细胞的
敏感性。本研究中 MTT试验发现对于白花败酱草粗提物,Hela 、
Mcf - 7、EJ 和 Hct - 8 细胞株具有一定的敏感性,IC50值均小于
250 mg·L -1,其中 Mcf - 7 细胞和 Hela细胞最为敏感,IC50值分
别是 22 mg·L -1和 57 mg·L -1。提示其药理作用可能主要表现
在抑制妇科肿瘤宫颈癌和乳腺癌方面。同时分别设计了 10,50,
250,1250 mg·L -1四个浓度考察粗提物的肿瘤细胞抑制率,发现
粗提物在抑制肿瘤细胞体外增殖方面具有一定的剂量 -效应依
赖性。因此,本课题组对粗提物进一步分离纯化,通过体外抗肿
瘤实验模型,筛选白花败酱草的抗肿瘤活性部位并客观评价其抗
肿瘤活性。
表 3 不同部位对四种肿瘤细胞的抑制作用
受试样品
Hela
剂量 C /
mg·L -1
细胞抑制率
(%)
IC50 /
mg·L -1
MCF - 7
细胞抑制率
(%)
IC50 /
mg·L -1
HCT - 8
细胞抑制率
(%)
IC50 /
mg·L -1
EJ
细胞抑制率
(%)
IC50 /
mg·L -1
80%乙醇树脂部位 2 1. 64 11. 90 1. 38 12. 55 0. 21 15. 61 0. 02 65. 32
10 26. 23 30. 61 21. 78 4. 77
50 98. 63 89. 09 93. 76 65. 31
250 99. 89 99. 99 99. 99 84. 88
60%乙醇树脂部位 2 - 25. 69 - - 20. 72 - 0. 33 482. 44 - 12. 21 -
10 - 23. 44 - 5. 43 3. 98 - 7. 66
50 - 20. 86 - 1. 85 10. 70 - 5. 30
250 - 10. 10 3. 82 29. 46 - 0. 55
40%乙醇树脂部位 2 - 18. 21 - - 5. 24 - - 0. 99 - - 28. 56 -
10 - 17. 36 3. 47 3. 45 - 18. 22
50 - 6. 35 6. 22 9. 70 - 6. 38
250 1. 12 18. 45 14. 89 - 0. 99
20%乙醇树脂部位 2 0. 09 291. 54 - 0. 89 - 0. 05 328. 30 - 3. 88 -
10 5. 32 1. 22 6. 89 0. 05
50 15. 28 4. 37 14. 52 3. 37
250 29. 31 10. 56 21. 99 10. 62
H2O树脂部位 2 1. 25 622. 18 0. 05 1779. 00 2. 01 570. 12 - 3. 67 -
10 7. 56 1. 25 5. 33 0. 55
50 13. 51 4. 30 17. 58 4. 17
250 31. 89 6. 88 34. 77 4. 78
实验结果显示,80%乙醇树脂部位对 Hela 、Mcf - 7、EJ 和
Hct - 8 细胞株的 IC50值较粗提物均明显降低,并且对 Hela和 Mcf
- 7 细胞株的抑制效果最明显,IC50值分别为 11. 9 mg·L
-1和
12. 55 mg·L -1。此外 20%树脂部位和 H2O 树脂部位对 Hela 、
Mcf - 7 和 EJ虽具有一定的抑制作用,但其抑制率较低,IC50值均
大于 250 mg·L -1。综合以上结果,80%乙醇树脂部位对 Hela和
Mcf - 7 细胞株具有显著的抑制作用,提示 80%乙醇树脂部位可
作为白花败酱草的抗妇科肿瘤的有效部位。显色法测得活性部
位的总皂苷和总黄酮的含量分别是 61. 81%和 8. 69%,因此可确
定总皂苷部位是白花败酱草抗妇科肿瘤有效部位。本试验通过
白花败酱草总皂苷对人体肿瘤细胞抑制率的考察,明确了白花败
酱草总皂苷的抗妇科肿瘤活性,填补了其总皂苷抗肿瘤的体外研
究数据的空白。
另外,本试验中黄酮成分主要集中在 40%乙醇树脂部位,其
总黄酮含量达 51. 61%。MTT试验结果显示此部位对 Hela 、Mcf
- 7、EJ和 Hct - 8 细胞株均无明显的抑制作用。此试验结果与杨
晓蕾等人的试验结果不同,作者分析其原因,可能是因为提取方
法不同造成的。
近年来,妇女宫颈癌和乳腺癌的发病率逐渐上升,其治疗费
用昂贵且治愈率低。妇科肿瘤严重危害妇女健康,给家庭、社会
和国家带来沉重的负担。目前,西医的化学疗法和放射疗法均抑
制机体的免疫功能,运用中医疗法,注重机体免疫调节成为肿瘤
治疗的必然趋势。因而本实验以白花败酱草为出发点,从中草药
资源中寻找高效、经济的抗肿瘤药物,为白花败酱草抗肿瘤新药
的研发奠定了基础。同时作者也相信,中草药治疗在未来的医学
领域中会占据更大的分量。
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