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吉祥草及其果实不同提取部位的体外抗肿瘤活性筛选



全 文 :中药新药与临床药理 2013年 7月第 24卷第 4期
助于缩小创口面积,而煅炉甘石没有明显效果,这
可能是因为炉甘石的碱性较煅炉甘石略强,对创面
的收敛功效较强。动脉缺血、静脉淤血和局部的失
神经或神经病变是导致慢性难愈性创面的直接原因,
创面局部的成纤维细胞和表皮细胞的分裂繁殖速度
减慢和细胞外基质合成减少、分解加速是创面经久
不愈的病理基础,因而促进创面的血液循环对于促
进创面愈合非常重要[2]。炉甘石和煅炉甘石均可以促
进肉芽组织中的新生毛细血管生成,加快毛细血管
生长,改善血液循环。其中煅炉甘石作用更为明显,
能够加速创口愈合,对于深达肌层的小面积全层皮
肤缺损创面模型具有良好的疗效,具有生肌作用。
成纤维细胞是创面愈合过程中的主体细胞,其
生物学效应在创面修复中起着至关重要的作用。成
纤维细胞增殖或迁移,使伤口处细胞数量显著增加,
从而实现胶原合成、分泌与沉积的增加,填充皮肤
缺损,促进创面愈合;相反,成纤维细胞增殖或迁
移缓慢,伤口处细胞数量增加缓慢,胶原合成、分
泌与沉积缓慢,则创面难以愈合[7-8]。炉甘石和煅炉
甘石在促进肉芽组织中的新生毛细血管生成的同时,
还可以促进成纤维细胞增生,增加受损创面的血供,
加速创口愈合,其中煅炉甘石的生肌作用较明显。
炉甘石、煅炉甘石均能够改善创面的血液循环,
加速创面的新陈代谢,促进伤口成纤维细胞和毛细
血管的形成,加快肉芽组织增生,从而加速皮肤创
口的愈合。这与历代临床用于治疗疮疡等完全吻合。
创面修复愈合是多种细胞、生长因子和细胞外
基质之间相互作用的动态过程。新生毛细血管的生
成和生长以及成纤维细胞的增殖受很多因素的调控,
如细胞因子、细胞外基质降解酶及其组织抑制因子
等,炉甘石具体作用机制有待于进一步研究。
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(编辑:梁进权)
收稿日期:2013-01-11
作者简介:刘海,男,工程师,研究方向:药物制剂研究。Email:liuhaiuser@163.com。通讯作者:杨建琼,讲师,研究方向:天然产物活性成分
研究。Email:yangjianqiong2010@163.com。
基金项目:江西省科技厅青年科学基金资助项目(20132BAB215033);江西省卫生厅中医药科研基金项目(2012A132)。
吉祥草及其果实不同提取部位的体外抗肿瘤活性筛选
刘 海 1,杨建琼 2,马华谋 2,徐小军 2(1. 赣南医学院,江西 赣州 341000;2. 赣南医学院第一附属医院,江
西 赣州 341000)
摘要:目的 探讨吉祥草及其果实的乙醇提取物及其不同溶剂萃取部位对肿瘤细胞的体外抑制作用,筛选抗肿
瘤活性部位。方法 以人肾透明细胞腺癌 786-O细胞、人结肠癌 HT-29细胞及人肺腺癌 A549细胞为供试细
胞,采用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法对吉祥草及其果实的不同提取部位进行体外抗肿瘤活性筛选。结果 吉
祥草乙醇提取部位、正丁醇分离部位及其果实乙酸乙酯分离部位、正丁醇分离部位对肿瘤细胞均有不同程度
的抑制作用,其中吉祥草正丁醇分离部位对 786-O、HT-29、A549的细胞毒性较强,其半数抑制浓度(IC50) 分
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Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2013 July,Vol. 24 No. 4
天然药物对肿瘤等疑难病症具有独特疗效和毒
副作用小的特点[1],因此,从天然药物尤其是民族药
物中寻找新的抗肿瘤活性成分具有十分重要的现实
意义。吉祥草 Reineckia carnea(Andr.)kunth. 为百合
科吉祥草属植物吉祥草的全草,又名观音草、小叶
万年青等。百合科植物中的一些甾体皂苷类化合物
具有很强的抗肿瘤活性[2],如从百合科虎眼万年青分
离得到的胆甾醇类皂苷OSW-l及其同系物,对恶性
肿瘤细胞具有极强的毒性,近年来对吉祥草的化学
成分研究表明其含有的母核结构和OSW-l相似的甾
体皂苷类等化合物[3-7]。目前对吉祥草抗肿瘤方面的
生物活性研究尚未见文献报道。本文以 3株肿瘤细
胞为供试细胞,对吉祥草及其果实的不同提取部位
进行了抗肿瘤活性的比较研究。
1 材料与方法
1.1 仪器 IX71 智能型倒置荧光相差显微镜(日本
Olympus 公司);连续光谱多功能酶标仪(Varioskan
Flash,美国Thermo Fisher公司);CKX 41倒置相差
显微镜(日本 Olympus公司);Rotavapor R-220 旋转
蒸发仪(瑞士Büchi公司);FACS Calibur流式细胞仪
(美国 BD公司);Forma 311 CO2培养箱(美国Ther-
mo公司)。
1.2 药物及试剂 吉祥草及吉祥草果实(采集于贵州
清镇,经贵阳中医学院陈德媛教授鉴定为百合科吉
祥草 Reineckea carnea(Andr.)Kunth.);RPMI-1640
培养基和 DMEM 培养基(美国Gibco公司);胎牛血
清和新生小牛血清(美国Gibco公司);四甲基偶氮唑
盐(MTT,美国Sigma公司);其他试剂均为分析纯。
1.3 细胞株 人结肠癌HT-29 细胞和人肾透明细胞
腺癌786-O细胞(赣南医学院科研中心);人肺腺癌
A549细胞(来源于美国ATCC细胞库)。
1.4 供试药提取与分离 吉祥草干燥全草10 kg,粉
碎,用 95 %的乙醇加热回流提取 3 次,每次 3 h,
别为:92.78,96.04,63.24 mg·L-1,果实正丁醇分离部位对 786-O、HT-29、A549细胞有一定的增殖抑制
作用,其 IC50分别为:179.03,189.67,329.95 mg·L-1。结论 吉祥草正丁醇分离部位是吉祥草主要的抗肿瘤
活性部位。
关键词:吉祥草;抗肿瘤活性;四甲基偶氮唑盐比色法
中图分类号:R285.5文献标志码:A 文章编号:1003-9783(2013)04-0337-04
doi:10.3969/j.issn.1003-9783.2013.04.003
In-vitro Screening of Anti-tumor Active Extracts from Herb of Reineckia carnea and Its Fruits
LIU Hai1,YANG Jianqiong2,MA Huamou2,XU Xiaojun2(1. Gannan Medical College,Ganzhou 341000 Jiangxi,
China;2. The First Affiliated Hospital of Gannan Medical College,Ganzhou 341000 Jiangxi,China)
Abstract:Objective To screen the anti-tumor activity of the extracts from the herb ofReineckia carnea and its
fruits.Methods With human kidney clear cell adenocarcinoma 786-O cells,human colon carcinoma HT-29 cells
and human pulmonary adenocarcinoma A549 cells as the tested cells,the in-vitro anti-tumor activity of ethanol
extract,n-butanol extract and acetoacetate extract isolated from the herb ofReineckia carnea and its fruits was
measured by methyl thiazolyl tetrazolium(MTT)colorimetry.Results Ethanol extract and n-butanol extract from the
herb ofReineckia carnea,and acetoacetate extract and n-butanol extract from its fruits showed various anti-tumor
activity on the tumor cells. The 50 % inhibiting concentration(IC50)of n-butanol extract from the herb ofReineckia
carnea against 786-O,HT-29 and A549 cell lines was 92.78,96.04 and 63.24 mg·L-1,respectively;n-butanol
extract from the fruits ofReineckia carnea had certain proliferation-inhibitory effect on 786-O,HT-29 and A549 cell
lines,the IC50being 179.03,189.67 and 329.95 mg·L-1,respectively.Conclusion n-butanol extract from the herb of
Reineckia carnea is the main anti-tumor active part.
Keywords:Reineckia carnea;Anti-tumor activity;Methyl thiazolyl tetrazolium colorimetry
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中药新药与临床药理 2013年 7月第 24卷第 4期
滤过,合并滤液,减压浓缩,得乙醇浸膏。在乙醇
浸膏中加入适量蒸馏水制成混悬液,然后依次用石
油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取,分别合并萃取液,
减压浓缩,分别得到石油醚浸膏(40 g)、乙酸乙酯浸
膏(340 g)和正丁醇浸膏(1.20 kg)。
吉祥草干燥果实2 kg,用95 %的乙醇加热回流
提取3次,按上述方法提取分离后分别得到石油醚浸
膏(5g)、乙酸乙酯浸膏(40g)和正丁醇浸膏(260g)。
1.5 供试溶液的制备 分别称取已干燥至恒重的吉祥
草及其果实的乙醇、石油醚、乙酸乙酯、正丁醇浸
膏0.5 g,精密称定,用二甲基亚砜(DMSO)溶解于
10 mL容量瓶中,配制成质量浓度为50 g·L-1的各提
取部位供试液,即乙醇提取部位、石油醚分离部位、
乙酸乙酯分离部位和正丁醇分离部位,4℃冰箱保
存,临用前用培养液稀释分别配制成不同浓度各提
取部位供试液,并使各提取部位所含DMSO的体积
分数小于0.1 %。
1.6 细胞培养 在5 %CO2、37℃条件下, 用含10 %
胎小牛血清的RPMI-1640培养液传代培养786-O细
胞,DMEM培养基添加10 %胎牛血清后分别传代培
养A549细胞和HT-29细胞,实验用细胞均处于对数
生长期。
1.7 细胞增殖抑制实验[8]分别取对数生长期细胞接
种于96孔板培养,常规条件培养24 h后,分组并分
别加入经培养基稀释的不同浓度各提取部位供试液
(200μL),同时设置对照组孔(加入等体积的培养
液),见表1~表3。各组均设6个复孔,置5 %CO2、
37℃孵箱培养,作用24 h后每孔加入MTT(5 g·L-1)
20μL,孵育4 h后,小心吸弃孔内上清液,每孔加
入DMSO 150μL,振荡待蓝色晶体溶解后,酶标仪
于570 nm(参考波长630 nm)处检测每孔的吸光度
(A)值,确定药物对肿瘤细胞的抑制率。细胞的生长
抑制率(%)=[1-实验组(A570 nm-A630 nm)/ 对照组(A570
nm-A630nm)]×100 %。采用lgC-抑制率回归分析法计
算半数抑制浓度(IC50)。
1.8 统计学处理方法 应用SPSS 13.0统计软件,组
间比较用 t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 吉祥草及其果实的不同提取部位对 786-O、HT-
29、A549细胞的增殖抑制作用 见表1~表3。吉祥
草全草的乙醇提取部位、正丁醇分离部位及其果实
乙酸乙酯分离部位、正丁醇分离部位对肿瘤细胞均
有不同程度的抑制作用,其中全草正丁醇分离部位
对 786-O、HT-29、A549 的细胞毒性较强,其 IC50
分别为:92.78,96.04,63.24 mg·L-1;果实正丁醇分
离部位对3株肿瘤细胞也有一定的增殖抑制作用,
其 IC50分别为:179.03,189.67,329.95 mg·L-1。
从结果数据分析可知,全草正丁醇分离部位的抗
肿瘤活性大于果实正丁醇分离部位,其对3株肿瘤
细胞中的A549细胞的增殖抑制作用最强且呈剂量依
赖性。
表 1 各提取部位对 786-O细胞作用 24 h后的增殖抑制作用
(x± s,n=3)
Table 1 Inhibitory effects of different parts ofReineckia carnea
on 786-O cells after co-cuturing for 24h
注:与相同部位、相同剂量的果实组比较,*P<0.05,**P<0.01。
3 讨论
本实验在细胞水平上探讨了吉祥草及其果实不
同提取部位的体外抗肿瘤活性,结果表明,吉祥草
全草的乙醇提取部位、正丁醇分离部位以及果实乙
酸乙酯分离部位、正丁醇分离部位对 786-O、
HT-29、A549 肿瘤细胞均有不同程度的抑制作用;
相同提取部位、相同剂量相比较,除全草乙酸乙酯
组别
全草
乙醇
全草
石油醚
全草乙
酸乙酯
全草正
丁醇
浓度/mg·L-1
25
50
100
200
400
100
200
400
800
1600
50
100
200
400
800
25
50
100
200
400
抑制率/%
12.12±0.60
18.16± .02**
37.83±2.60**
70.42±3.51**
83.56±1.65**
4.03±0.21**
7.15±0.31**
16.02± .99*
23.12± .18
37.25±1.86
6.12±0.22**
9.48±0.57
15.05± .63**
30.25±1.27**
48.36±1.69**
10.12±0.67**
30.46±1.55**
63.56±2.92
76.23± .44*
86.17±3.88
IC50/mg·L-1
124.05
> 1000
956.09
92.78
组别
果实
乙醇
果实
石油醚
果实乙
酸乙酯
果实正
丁醇
浓度/mg·L-1
50
100
200
400
800
100
200
400
800
1600
50
100
200
400
800
50
100
200
400
800
抑制率/%
3.89±0.38
8.56±0.74
20.79±1.77
35.89±3.12
47.66±2.47
6.12±0.53
11.80±0.81
20.12± .35
25.32±1.79
42.31±2.28
2.97±0.25
10.33±0.81
31.22± .02
60.40±2.72
78.88±3.63
6.36±0.48
23.63±1.23
60.56±3.82
87.98±4.05
92.62±4.72
IC50/mg·L-1
741.50
> 1000
341.20
179.03
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Traditional Chinese Drug Research & Clinical Pharmacology,2013 July,Vol. 24 No. 4
部位对 786-O、HT-29 的细胞毒性弱于果实外,全
草其他分离部位对3株细胞的作用强度均大于果实
相应分离部位。另外,全草及果实正丁醇分离部位
对 786-O、HT-29、A549 肿瘤细胞均有不同程度的
增殖抑制作用,其中全草作用 24 h 的 IC50分别为:
92.78, 96.04,63.24 mg·L-1;果实的 IC50分别为:
179.03, 189.67,329.95 mg·L-1。从表中数据分析可
知,全草正丁醇分离部位的抗肿瘤活性大于果实正
丁醇分离部位,其对A549的细胞毒性最强且呈剂量
依赖关系。通过本实验,我们初步确定吉祥草中富
含甾体皂苷类化合物的正丁醇分离部位为吉祥草主
要的抗肿瘤活性部位,有望从中优选出活性强、毒
性低的药物候选分子,为创制自主知识产权的新型
抗肿瘤药物奠定基础。
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(编辑:梁进权)
表 2 各提取部位对 HT-29细胞作用 24 h后的增殖抑制作用
(x± s,n=3)
Table 2 Inhibitory effects of different parts ofReineckia carnea
on HT-29 cells after co-culturing for 24 h
组别
全草
乙醇
全草
石油醚
全草乙
酸乙酯
全草正
丁醇
浓度/mg·L-1
25
50
100
200
400
100
200
400
800
1600
50
100
200
400
800
25
50
100
200
400
抑制率/%
6.24±0.48
18.79±1.05**
46.56±1.58**
75.38±2.86**
85.23±3.84**
4.05±0.32**
10.53±0.48
14.78±1.22**
25.73±1.68
35.49±1.89*
2.53±0.12
7.59±0.32**
13.78±0.89**
28.89±2.05**
47.89±2.49**
8.12±0.35
31.03±1.09**
65.14±2.54**
75.56±4.68*
85.47± .61
IC50/mg·L-1
118.94
> 1000
830.70
96.04
组别
果实
乙醇
果实
石油醚
果实乙
酸乙酯
果实正
丁醇
浓度/mg·L-1
50
100
200
400
800
100
200
400
800
1600
50
100
200
400
800
50
100
200
400
800
抑制率/%
5.24±0.46
10.41±0.64
32.92±2.33
35.21±1.90
40.23±1.72
6.12±0.51
11.80±0.79
20.12±0.92
25.32±1.46
42.31±2.58
2.24±0.17
10.12±0.67
32.19±2.32
55.25± .65
70.72±2.75
7.63±0.67
30.01±2.16
62.93±2.95
77.87±4.12
87.82±4.65
IC50/mg·L-1
838.91
> 1000
388.67
189.67
注:与相同提取部位、相同剂量的果实组比较,*P<0.05,**P<0.01。
组别
全草
乙醇
全草
石油醚
全草乙
酸乙酯
全草正
丁醇
浓度/mg·L-1
25
50
100
200
400
100
200
400
800
1600
50
100
200
400
800
25
50
100
200
400
抑制率/%
35.23±1.97
68.47±3.28**
85.56±3.93**
89.41± .78**
93.75±6.28**
6.52±0.25**
17.89±0.84**
20.63±1.19**
35.79±2.39
42.35±2.31
7.23±0.52**
15.46±0.82
31.82±1.94*
43.52±1.57*
57.21± .46*
35.15± .44
43.26± .25**
60.23±3.37**
70.42± .51**
75.56±3.55**
IC50/mg·L- 1
30.81
>1000
527.51
63.24
组别
果实
乙醇
果实
石油醚
果实乙
酸乙酯
果实正
丁醇
浓度/mg·L- 1
50
100
200
400
800
100
200
400
800
1600
50
100
200
400
800
50
100
200
400
800
抑制率/%
3.12±0.25
8.63±0.65
18.56±1.17
32.14± .74
40.63±1.83
4.15±0.35
7.36±0.57
15.64±1.20
35.21± .67
45.23± .62
2.53±0.18
15.35±0.42
28.23±0.98
36.68±1.96
50.56±2.52
4.78±0.42
10.56±0.89
32.43±2.01
62.31± .18
78.65±3.54
IC50/mg·L-1
903.14
> 1000
607.10
329.95
注:与相同提取部位、相同剂量的果实组比较,*P<0.05,**P<0.01。
表 3 各提取部位对 A549细胞作用 24 h后的增殖抑制作用
(x± s,n=3)
Tabl 3 Inhibitory effects of different parts ofRein ckia carnea on
A549 cells after co-culturing for 24 h
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