全 文 :[收稿日期] 20100626(003)
[第一作者] 石磊,主任药师,主要从事天然药物活性与安全性
评价,Tel:13503780421,E-mail:155sl@ 163. com
[通讯作者] * 康文艺,教授,研究方向为中药活性成分及新药
研究,Tel:0378-3880680,E-mail:kangweny@ hotmail.
com
复方半边莲生物活性研究
石磊1,2,王俊霞1,李园园1,康文艺1 *
(1. 河南大学中药研究所,河南 开封 475004;2. 解放军第 155 中心医院,河南 开封 475003)
[摘要] 目的:研究复方半边莲对 α-葡萄糖苷酶抑制、抗氧化及抗菌活性。方法:采用大孔吸附树脂柱色谱法,以不同体
积分数甲醇水溶液洗脱,利用 96 微孔板法检测 α-葡萄糖苷酶抑制活性;采用 DPPH、ABTS 和 FRAP 方法评价抗氧化活性;采用
K-B 法和倍比稀释法,测定其抗菌活性。结果:活性成分主要集中在 100%,60%和 40%甲醇洗脱部位。100%甲醇洗脱部位 F
(IC50 = 411. 50 mg·L
- 1)和 G (IC50 = 543. 70 mg·L
- 1)抑制 α-葡萄糖苷酶的活性高于阳性对照 Acarbose (IC50 = 1 081. 27 mg·
L - 1);100%甲醇洗脱部位 F 清除 ABTS 自由基的能力(IC50 = 11. 23 mg·L
- 1)和 G (IC50 = 10. 81 mg·L
- 1)略低于阳性对照 BHT
(IC50 = 7. 47 mg·L
- 1);100%甲醇洗脱部位 G 和 60%甲醇洗脱部位 E 对金黄色葡萄球菌(SA)的抑制能力最强,MIC 均为 62. 5
μg·disc - 1。结论:首次对复方半边莲进行生物活性研究,发现其有较好的 α-葡萄糖苷酶抑制、抗氧化和抗菌活性。
[关键词] 复方半边莲;α-葡萄糖苷酶;抗氧化;抗菌;生物活性
[中图分类号] R284. 1 [文献标识码] B [文章编号] 1005-9903(2010)16-0057-05
Studies on Biological Activity of Compound Recipe of Lobelia Chinensis
SHI Lei1,2,WANG Jun-xia1,LI Yuan-yuan1,KANG Wen-yi1*
(1. Institute of Chinese Materia Medica,Henan University,Kaifeng 475004,China;
2 . The 155 th Central Hospital of PLA,Kaifeng 475003,China)
[Abstract] Objective:To investigate the α-glucosidase inhibitory,antioxidant and antibacterial activity of
compound recipe of Lobeliae chinese (CRLC). Method:Fractions were eluted by methnol-water in macroporous
resin. All the fractions were assayed for the inhibitory activity of α-glucosidase,antioxidant activity and antibacterial
activity by the method of 96-microplates,DPPH,ABTS and FRAP,K-B and dilution method respectively. Result:
Active fractions were mainly concentrated in the 100%,60% and 40% methanol-water eluent. 100% methanol
eluent F (IC50 = 411. 50 mg·L
- 1)and G (IC50 = 543. 70 mg·L
- 1)were higher than that of Acarbose (IC50 = 1
081. 27 mg·L - 1)which was used as positive control on inhibitory activity of α-glucosidase. 100% methanol eluent
F (IC50 = 11. 23 mg·L
- 1)and G (IC50 = 10. 81 mg·L
- 1)had good ABTS free radical scavenging activity,which
was slightly lower than that of BHT (IC50 = 7. 47 mg·L
- 1)as positive control. 100% methanol eluent G and 60%
methanol eluent E had the highest antibacterial of SA,both of MIC were 62. 5 μg·disc - 1 . Conclusion:Bioactivity on
CRLC was assayed for the first time,and it had good α-glucosidase inhibitory activity,antioxidant activity and
antibacterial activity.
[Key words] CRLC;α-glucosidase inhibitory activity;antioxidant activity;antibacterial activity
复方半边莲由半边莲、半枝莲、白花蛇舌草组
成[1],临床应用广泛,广谱抗菌、抗病毒,对金黄色葡
萄球菌、溶血性链球菌、肺炎双球菌以及多种肠道杆
菌有明显抑作用,对流感病毒 A、腺病毒、呼吸道合
胞病毒也有抑制作用,对耐药菌高度敏感,并能抑制
网状内皮细胞增生,增强白细胞和单核巨噬细胞的
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DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2010.16.029
吞噬功能。复方半边莲用于治疗儿童呼吸道感
染[2]、急性肺炎[3]、小儿支气管炎[4]时比单用西药
有更好的疗效。其过敏反应在临床上表现为血压下
降、呼吸困难,过敏性休克表现及荨麻疹样皮损[5]。
复方半边莲作为中医的常用方,目前对其报道
主要集中在临床应用方面,检索国内外文献未见有
对复方半边莲生物活性的研究。有研究报道,方剂
中的半边莲含有吡咯烷生物碱,具有 α-葡萄糖苷酶
抑制作用[6];半枝莲、白花蛇舌草及其药对提取物具
有不同程度的抗氧化及清除自由基的活性[7];以及
对白花蛇舌草单味中药的抗氧化[8]、抑菌[9-10]作用
研究和由白花蛇舌草及其他中药组成的非复方半边
莲方剂的活性研究[11]。
本课题组在对复方半边莲系统研究中,利用体
外 α-葡萄糖苷酶抑制、抗氧化及抗菌模型对复方半
边莲的生物活性进行研究,以期为复方半边莲的广
泛应用提供理论依据。
1 材料
1. 1 主要仪器 Multiskan MK3 酶标仪 (美国
Thermo Electron 公司),LDZX-30 KB 立式压力蒸汽
灭菌器(上海申安医疗器械厂),LRH-150 恒温生化
培养箱(上海一恒科技有限公司),JJ-CJ-2FD 洁净工
作台(吴江市净化设备总厂),DELTA 320 型 pH 计
(梅特勒-托利多仪器有限公司),ZWX-201A 紫外线
空气消毒器(广东粤华医疗器械厂),电子天平(美
国 Mettler-Toledo 仪器有限公司),旋转蒸发仪(德国
Heidolph 公司),96 微孔板,微量移液器及枪头等,
UV-2000 型紫外-可见分光光度计(上海尤尼可仪器
有限公司)。
1. 2 试 药 α-葡 萄 糖 苷 酶 (α-glucosidase,EC
3. 2. 1. 20),4-硝 基 苯-α-D-吡 喃 葡 萄 糖 苷 (4-N-
trophenyl-α-D-glucopyranoside,PNPG,026K1516),阿
卡波糖(Acarbose,Lot 16869)和 DMSO 均购自美国
Sigma 公司。
二苯代苦味酰基自由基(DPPH,日本东京化成
工业株式会社),[2,2′-连氨-(3-乙基苯并噻唑啉-6-
磺酸)二氨盐](ABTS,美国 Fluka 公司),6-羟基-2,
5,7,8-四甲基苯并二氢吡喃-2-羧酸(Trolox,美国
Aldrich 公司),Fe3 + -三吡啶三哑嗪(TPTZ)、丁基羟
基茴香醚(BHA)和二丁基羟基甲苯(BHT)均购自
比利时 Acros organics 公司。
供试 菌 种 金 黄 色 葡 萄 球 菌 (Staphlococcus
aureus,SA)和 ATCC25923 购买于上海天呈生物信
息有限公司(批号 TC-26),耐甲氧西林金黄色葡萄
球 菌 (Methcillin-resistant Staphylococcus aureus,
MRSA)和 β-内酰胺酶阳性金黄色葡萄球菌(ESBLs-
SA)由河南大学附属淮河医院临床分离得到,经全
自动微生物分析仪 VITEK-AMS 鉴定,符合率 99%。
培养基 Nutrient Agar (北京奥博星生物技术有限公
司),Broth Medium(北京奥博星生物技术有限公
司)。
2 方法
2. 1 复方半边莲不同部位制备 半边莲、半枝莲和
白花蛇舌草质量分数比 1 ∶ 1 ∶ 1,按照生产工艺水煎
煮提取得粗提物总浸膏 A,粗提物经大孔树脂过柱
依次用纯水、40%甲醇、60%甲醇和 100%甲醇冲洗。
纯水冲洗经薄层色谱分离得到 B,C 两部位,40%甲
醇冲洗得到 D 部位,60% 甲醇冲洗得到 E 部位,
100%甲醇冲洗经薄层色谱分离得到 F,G 两部位。
2. 2 α-葡萄糖苷酶抑制活性筛选 参照本课题组
建立的的方法[12]。复方半边莲各部位配制 5 个对
半稀释的浓度,反应体系为 8 μL 一定浓度的样品,
加入 112 μL 磷酸钾缓冲液(pH 6. 8),再加入 20 μL
0. 2 U·mL - 1 α-glucosidase,37 ℃恒温 15 min 后加入
2. 5 mmol·L - 1 PNPG 20 μL,37 ℃恒温反应 15 min。
再加入 80 μL 0. 2 mol·L - 1的 Na2CO3 溶液,于 405
nm 波长下测吸光度 A样品。同时做相同体系下的样
品空白组,不加样品和酶与底物的空白对照组、不加
样品的阴性对照组和以阿卡波糖为抑制剂的阳性对
照组。按照公式[(A样品 - A样品空白)/(A阴性 - A空白)]
× 100%计算抑制率,并用 Origin 软件求出相应 IC50
值。
2. 3 抗氧化活性筛选
2. 3. 1 DPPH 方法 按照文献[13]方法,将样品及阳
性对照品用甲醇配制成 5 个不同质量浓度梯度的溶
液,在 515 nm 处测定吸光度,每份样品平行操作 3
次,取算术平均值,甲醇作空白对照,计算出清除率
及半数抑制浓度 IC50值。
2. 3. 2 ABTS 方法 按照文献[13]方法,将样品及阳
性对照品用甲醇配制成 5 个不同质量浓度梯度,在
734 nm 处测定吸光度,每份样品平行操作 3 次,取
平均值,甲醇作空白对照,计算出清除率及半数抑制
浓度 IC50值。
2. 3. 3 FRAP 方法 按照文献[14]方法配制 TPTZ 工
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作液,将样品及阳性对照品用甲醇配制成 5 个不同
质量浓度梯度的溶液,在 593 nm 处测定吸光度,每
份样品平行操作 3 次,取平均值,用甲醇作空白对
照,计算出清除率,结果以 Trolox 当量(即每克样品
的自由基清除能力相当于 Trolox 的自由基清除能力
的微摩尔数)表示。
2. 4 抗菌活性筛选 抗菌活性的测定采用 K-B 实
验法[15],分别取 5 μL 样品加到直径 6 mm 的圆形滤
纸片上,挥干溶剂后,置于含菌平板,同时用溶剂做
空白对照。37 ℃恒温培养 24 h,观察结果,记录下
抑菌圈的大小。将具有活性的样品进行对半稀释,
出现抑菌圈的最低样品浓度即为 MIC 值。每个浓
度平行操作 2 次,取平均值。用相应溶剂作空白对
照,所有操作均在无菌条件下进行。
3 结果与讨论
3. 1 复方半边莲部位对 α-葡萄糖苷酶抑制活性分
析 表 1 显示,在相同浓度下,不同部位对 α-葡萄糖
苷酶抑制活性从大到小依次为 100%甲醇洗脱部位
F (IC50 = 411. 50 mg·L
- 1)> 100% 甲醇洗脱部位 G
(IC50 = 543. 70 mg·L
- 1)> 60% 甲醇洗脱部位 E
(IC50 = 1 293. 50 mg·L
- 1)。此外,从表中结果可以
看出,随着洗脱剂甲醇浓度的增大,得到的部位对 α-
葡萄糖苷酶的抑制作用逐渐增强,用 100% 甲醇冲
洗得到的两部位 F 和 G 对 α-葡萄糖苷酶的抑制作
用好于阳性对照药阿卡波糖(IC50 = 1 081. 27 mg·
L - 1)。
表 1 复方半边莲不同部位对 α-葡萄糖苷酶的抑制活性
(珋x ± s)
样品
初筛终浓度
/mg·L - 1
吸光度值
抑制率
/%
IC50
/mg·L - 1
A 1 500 2. 124 ± 0. 028 7. 10 -
B 1 500 2. 266 ± 0. 044 - 1. 55 -
C 1 500 2. 247 ± 0. 036 - 0. 67 -
D 1 500 2. 121 ± 0. 032 4. 97 -
E 1 500 0. 762 ± 0. 028 65. 86 1 293. 50
F 1 500 0. 095 ± 0. 039 95. 77 411. 50
G 1 500 0. 121 ± 0. 097 94. 59 543. 70
Acarbose 1 500 1. 189 ± 0. 023 55. 63 1 081. 27
注:-,IC50未测定;Acarbose 为阳性对照品 A:水提取总浸膏;
B:纯水冲洗大孔树脂柱所得部位 1;C:纯水冲洗大孔树脂柱所得部
位 2;D:40%甲醇冲洗大孔树脂柱所得部位;E:60%甲醇冲洗大孔树
脂柱所得部位;F:100%甲醇冲洗大孔树脂柱所得部位 1;G:100%甲
醇冲洗大孔树脂柱所得部位 2。
3. 2 复方半边莲部位抗氧化活性分析
3. 2. 1 对 DPPH 自由基的清除作用 结果见表 2。
表 2 复方半边莲不同洗脱部位的抗氧化活性 (珋x ± s)
样品
DPPH 法
IC50 /mg·L
- 1
ABTS 法
IC50 /mg·L
- 1
FRAP 法
/μmol TE·g - 1
A - - 101. 08 ± 2. 97
B - - 22. 38 ± 1. 06
C - - 42. 65 ± 1. 36
D - - 79. 38 ± 1. 70
E - - 196. 38 ± 3. 96
F 63. 57 11. 23 1 111. 84 ± 0. 00
G 19. 1 10. 81 889. 44 ± 15. 84
BHT 18. 71 7. 47 1 581. 68 ± 97. 41
注:BHT 为阳性对照品;-,IC50未测定。
表 2 显示,100%甲醇洗脱部位 G 对 DPPH 自由
基的清除能力最强(IC50 = 19. 10 mg·L
- 1),与阳性
对照 BHT (IC50 = 18. 71 mg·L
- 1)的清除能力接近。
复方半边莲水提取浸膏 A、纯水洗脱部位 B 和 C,
40%甲醇洗脱部位 D 及 60% 甲醇洗脱部位 E 清除
DPPH 自由基的 IC50值未测定。在对复方半边莲进
行 DPPH 自由基清除能力的初筛中,测定 A,B,C,
D,E 质量浓度在 55. 56 mg·L - 1时,清除率分别为
1. 97%,7. 74%,4. 63%,6. 05%,20. 6%。
3. 2. 2 对 ABTS 自由基的清除作用 结果见表 2
和图 1。表 2 显示,100% 甲醇洗脱部位 F (IC50 =
11. 23 mg·L - 1)和 G (IC50 = 10. 81 mg·L
- 1)对 ABTS
自由基的清除能力比阳性对照 BHT (IC50 = 7. 47 mg
·L - 1)的清除能力略低,分别约为 BHT 能力的 1 /
1. 50,1 /1. 45;在对样品进行 ABTS 自由基清除能力
的初筛中,测定 A,B,C,D,E 质量浓度在 100 mg·
L - 1时,清除率分别为 42. 95%,16. 83%,25. 81%,
34. 60%,25. 49%。
图 1 显示,100%甲醇洗脱部位 F 和 G 对 ABTS
自由基的清除能力与阳性对照 BHT 相似,当其浓度
在 25 mg·L - 1以下时,清除率随浓度增大几乎是呈
线性增加,当浓度在 25 mg·L - 1以上时,清除率增加
缓慢,浓度在 50 mg·L - 1时,清除率达到 100%,说明
抗氧化作用已接近饱和,再增加浓度,清除率变化不
大。
3. 2. 3 FRAP(对 Fe3 + 的还原能力)方法 表 2 显
示,复方半边莲 100%甲醇洗脱部位 F 还原 Fe3 + 的
能力最强[FRAP 值为(1 111. 84 ± 0. 00)μmol·
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图 1 抗氧化剂浓度对 ABTS 自由基的清除作用
g - 1],比阳性对照 BHT [FRAP 值为(1 581. 68 ±
97. 41)μmol·g - 1]略低。复方半边莲水提取浸膏及
不同体积分数甲醇洗脱部位和 BHT 对 Fe3 + 的还原
能力顺序为:BHT > F > G > E > A > D > C > B,100%
甲醇洗脱部位 F 的还原能力约是纯水洗脱部位 B 的
50 倍。
3. 3 复方半边莲部位抗菌活性分析
3. 3. 1 复方半边莲水提物及各洗脱部位抗菌活性
测定
表 3 复方半边莲各部位对受试菌种生长的抑制作用
样品
抑菌圈(mm)
SA MRSA ESBLs - SA
A - - -
B - - -
C - - -
D 9 9 9
E 9 9 -
F 9 9 9
G 9 9 8
注:-,药液浓度为 250 μg·disc - 1时无抑菌圈。
结果显示,样品浓度为 250 μg·disc - 1时,复方半
边莲 40%甲醇洗脱部位 D、100%甲醇洗脱部位 F 和
G 对 SA、MRSA 和 ESBLs-SA 3 种受试菌均有抑制活
性,且抑制能力相当。60%甲醇洗脱部位 E 仅对 SA
和 MRSA 有抑制活性。
3. 3. 2 复方半边莲洗脱部位对受试菌种最小抑菌
浓度的测定 表 4 显示,60% 甲醇洗脱部位 E 和
100%甲醇洗脱部位 G 对 SA 的最小抑菌浓度(MIC)
最小,抑制 SA 生长的能力最强。横向比较,100%甲
醇洗脱部位 F 对 SA 的抑制能力最强,40%甲醇洗脱
部位 D 对 3 种受试菌的抑制作用相当。整体来看,
各样品抑制 SA 生长的能力最高,MRSA 其次,抑制
ESBLs-SA 生长的能力较弱。
表 4 复方半边莲洗脱部位对受试菌种的 MIC mg·disc - 1
样品 SA MRSA ESBLs-SA
D 0. 125 0. 125 0. 125
E 0. 062 5 0. 125 -
F 0. 125 0. 25 0. 25
G 0. 062 5 0. 125 0. 25
注:-,无抑菌活性。
4 结论
复方半边莲临床上用于儿童呼吸道感染、急性
肺炎、小儿支气管炎和小儿秋季腹泻。目前对其报
道主要集中在临床应用方面,关于其化学成分和活
性筛选研究至今未见有文献报道,只有关于单味药
材的化学成分的研究及生物活性方面的研究报道。
本文利用体外 α-葡萄糖苷酶抑制、抗氧化及抗
菌模型对复方半边莲不同甲醇-水溶液洗脱部位进
行了 3 种生物活性的研究,发现复方半边莲中的活
性成分主要集中在高浓度甲醇洗脱部位中。100%
和 60%甲醇洗脱部位的 α-葡萄糖苷酶、抗氧化及抗
菌活性均较好,可根据本文研究对复方半边莲有效
部位进行活性成分的追踪,分离出高效的单体化合
物。另外,针对复方半边莲临床使用上出现的不良
反应,也可通过进一步地分离纯化找到导致不良反
应的成分,为复方半边莲的临床广泛应用提供理论
依据。
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