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半边旗提取物及化学成分抗肿瘤作用的研究



全 文 :○药  苑 ○
半边旗提取物及化学成分抗肿瘤作用的研究
龚先玲1 陈志红2  梁念慈1
1.广东医学院天然药物研究与开发重点实验室 (广东湛江 524023) 2.广东医学院分析中心 (广东 湛江 524023)
  摘要:目的:研究半边旗提取物及其单体化合物的抗肿瘤作用。 方法:采用 MTT 法对半边旗提取物及其单体化
合物进行抗肿瘤活性测试。结果:半边旗乙酸乙酯萃取物 、 正丁醇萃取物以及单体化合物 11β-hydroxy-15-oxo-ent-kaur-
16-en-19-oic acid 19-β-D-glucoside (化合物 Ⅰ)和 11β-hydroxy-15-oxo-ent-kaur-16-en-19-oic acid (化合物Ⅱ , 即 5F)均可抑
制两种肿瘤细胞 HepG Ⅱ和 NCI-H460的生长 , 且它们对两种肿瘤细胞的抑制作用呈剂量依赖关系和时间关系 , 相同浓
度化合物Ⅱ对两种肿瘤细胞增殖的抑制率明显高于化合物Ⅰ 。结论:半边旗乙酸乙酯萃取物 、 正丁醇萃取物是半边旗
抗肿瘤的有效部位;半边旗中贝壳杉烷类化合物的抗肿瘤活性不仅与α, β-亚甲基环戊酮结构有关 , 还与是否连有糖
基有关。
  关键词:半边旗 萃取物 化合物 抗肿瘤作用
  中图分类号:R 285.5  文献标识码:A  文章编号:1000-3649 (2009)07-0051-03
  Study on Antitumor Effect of Extraction and Compounds from Pteris Semipinnata L./ Gong Xianling1 Chen Zhihong2 
Liang Nian-ci1∥1.Guangdong Key Laboratory for Research and Development of Natural Drugs , Guangdong Medical College (Zhan-
jiang Guangdong 524023 , China) 2.Analysis Center , Guangdong Medical College (Zhanjiang Guangdong 524023 , China)
  Abstract:Objective:To Study on antitumor effect of extraction and compounds from Pteris semipinnata L.Methods:Et-o-Ac ex-
traction , n-BuOH extraction and compounds were screened by using tetrazolium salt (MTT)method.Results:Et-o-Ac extraction , n-
BuOH extraction , 11 β-hydroxy-15-oxo-ent-kaur-16-en-19-oic acid 19-β-D-glucoside (Compound Ⅰ) and 11β-hydroxy-15-oxo-ent-
kaur-16-en-19-oic acid (Compound Ⅱ)were showed to have inhibitory effect against two cancer cell lines HepG Ⅱ and NCI-
H460.But the antitumor activity of compound Ⅱ was stronger than that of compound Ⅰ.Conclusion:The antitumor activity portion in
the stucture is theα, β-methylene cyclopentanone moiety , and glucosyl group effect the cytotoxicity of the compounds significantly.
  Key words:Pteris semipinnata L extraction compounds cytotoxic activity
  半边旗 Pteris semipinnata L.为凤尾蕨科凤尾蕨属
植物 , 广泛分布于四川和长江以南各省区[ 1] , 味苦、
辛 , 性凉 , 具有清热 、 解毒 、 消肿等功效[ 2] , 已被
批准为广东省地方习用药材标准品种 [ 粤药管注
[ 2006] 031号] 。半边旗醇提物及从中分离得到的 5F
具有体内外抗肿瘤的作用[ 3 ,4 , 5] , 从半边旗中分离到
的6F 和 A 也具有较强的抑制肿瘤细胞生长的作
用[ 6 ,7 , 8] 。为了深入研究半边旗抗肿瘤的作用 , 我们
对半边旗乙酸乙酯萃取物 、 正丁醇萃取物以及从上
述提取物中分离得到的两个单体化合物 (11β-hy-
droxy-15-oxo-ent-kaur-16-en-19-oic acid 19-β-D-glucoside;
11β-hydroxy-15-oxo-ent-kaur-16-en-19-oic acid)体外抗
肿瘤作用进行了研究 , 并对其构效关系进行了探讨。
1 材 料
1.1 仪器与试剂 岛津 LC-MS 8000α型高效液相色
谱-质谱联用仪 (日本岛津), NAPCO series 5400 CO2
培养箱 , Elx 酶标仪 (Bio-TEK-INSTUMENTS INC 产
品)。5-氟尿嘧啶 (5-FU)、 胰蛋白酶、 甲基噻唑蓝
(MTT) (美国 Sigma 公司), 小牛血清 (杭州四季青
生物材料有限公司), RPMI-1640 培养基 (Gibco 公
司)。
1.2 药材 半边旗药材采于广州市郊 , 经广东医学
院苟占平博士鉴定为半边旗 (Pteris semipinnata L),
标本保存于广东医学院天然药物研究与开发重点实
验室。
1.3 细胞株 人肝癌 HepG Ⅱ和非小细胞肺癌 NCI-
H460 , 由本实验室传代。
2 方 法
2.1 提取分离及纯化 干燥的半边旗药材 (地上部
分)3.5kg, 粉碎 , 甲醇浸泡 2h , 加热回流提取 , 过
滤 , 减压浓缩得稠浸膏 , 加水混悬 , 依次用石油醚
(60~ 90℃)、 乙酸乙酯和正丁醇萃取 , 分别得到石油
醚提取物、 乙酸乙酯提取物以及正丁醇提取物。各种
提取物经反复硅胶柱层析 , 从正丁醇提取物中分离得
到化合物Ⅰ, 从乙酸乙酯提取物中分离得到化合物Ⅱ和
化合物Ⅲ。化合物Ⅰ经13C-NMR、 1H-NMR、 UV 、 IR和
EI-MS 确认结构 , 为 11β-hydroxy-15-oxo-ent-kaur-16-en-
19-oic acid 19-β-D-glucoside;化合物Ⅱ和Ⅲ经 TLC和 LC-
MS确认结构 , 分别为:11β-hydroxy-15-oxo-ent-kaur-16-
en-19-oic acid 和 11β-hydroxy-15-oxo-ent-kauran-19-oic
acid。
2.2 MTT 法检测半边旗各提取物和单体化合物抗肿
瘤作用 取对数生长期的人肝癌细胞HepG Ⅱ和肺癌
细胞 NCI-H460 , 用 0.25%的胰蛋白酶消化 , 10%新
生小牛血清的 RPMI-1640 培养液调制成 5×104 个·
ml-1的细胞悬液 , 接种于 96 孔板中 , 每孔接种
100μl。在 37℃、 5%CO2条件下培养过夜后 , 吸出培
养液 , 加入新培养液180μL及药液 20μl。待测样品用
·51·2009年第 27卷第 7期Vol.27 ,No.7 ,2009 四 川 中 医Journal of Sichuan of Traditional Chinese Medicine
DMSO溶解 (DMSO 体积分数≤0.1%), 浸膏样品的
终质量浓度分别为 500、 250、 125、 62.5μg·ml-1 , 单
位化合物的终摩尔浓度分别为 100、 50、 25、 12.5、
6.25μmol·L-1 , 每个浓度平行 6孔 , 同时设置空白对
照组和 5-FU 的阳性对照组 , 空白对照组每孔加入
20μl的 PRMI-1640培养液 , 阳性对照组则加入 20μg·
mL-1的 5-Fu 20μl。培养24h 、 48h、 72h后 , 每孔加入
5mg·mL-1的MTT 20μL, 37℃5%CO2条件下温育 4h~
6h , 弃去上清液 , 每孔加入 100μL DMSO , 在微型振
荡器上摇匀 15min , 结晶溶解后 , 立即比色 , 在酶标
仪主波长为 570nm , 参比波长为 630nm 处测量 OD
值 , 比色以空白孔调零。抑制率=(1-实验组 6孔
OD值平均值/对照组 6孔OD值平均值)。
3 结 果
3.1 半边旗各提取部位的抗肿瘤活性 半边旗各提
取部位的抗肿瘤活性如表 1。醋酸乙酯和正丁醇提取
物在各个质量浓度对肿瘤细胞均有抑制作用 , 且浓
度越高 , 对肿瘤细胞增殖抑制率也越大;药物作用
的时间越长 , 对肿瘤细胞的增殖抑制率也越大。
3.2 半边旗单体化合物抗肿瘤活性测试 半边旗单
体化合物抗肿瘤实验结果见表 2。从表 2可以看出:
化合物Ⅰ和化合物Ⅱ均可抑制两种肿瘤细胞HepG Ⅱ
和NCI-H460的生长。且化合物Ⅱ对两种肿瘤细胞的
抑制作用呈明显的剂量依赖关系 , 而化合物Ⅰ对两
种肿瘤细胞的抑制作用有一定的剂量依赖关系 , 相
同浓度的化合物Ⅱ对两种肿瘤细胞生长的抑制率明
显高于化合物Ⅰ ;各单体药物作用的时间越长 , 对
肿瘤细胞的增殖抑制率也越大。另据文献报道[ 4 , 5, 6] ,
化合物Ⅲ对多种肿瘤细胞均无抑制作用。
表 1 半边旗各提取物对 HepG Ⅱ细胞和 NCI-H460细胞的增值抑制作用
受试样品 试药浓度(μg·ml-1)
HepG Ⅱ细胞增殖抑制率% NCI-H460细胞增殖抑制率%
24h 48h 72h 24h 48h 72h
乙酸乙酯 62.5 15.8 25.7 34.9 28.2 34.5 38.5
提取物 125 27.3 25.7 50.6 43.7 78.5 80.6
250 29.0 75.1 83.6 48.6 79.7 87.6
500 31.8 79.3 85.4 52.9 82.1 90.1
正丁醇 62.5 4.56 6.23 10.8 4.9 10.6 13.9
提取物 125 8.37 17.03 22.9 17.8 32.0 60.9
250 26.2 63.57 70.49 25.9 79.9 83.6
500 30.8 80.86 89.82 45.8 82.3 89.2
5-FU 20 16.6 45.33 60.6 19.6 68.7 82.2
表 2 半边旗中两种化合物对 HepG Ⅱ细胞和 NCI-H460细胞增值的抑制作用
受试样品 试药浓度(μmol·L -1)
HepG Ⅱ细胞增殖抑制率% NCI-H460细胞增殖抑制率%
24h 48h 72h 24h 48h 72h
化合物Ⅰ 6.25 0.9 1.6 2.1 0.6 0.8 0.9
12.5 1.8 3.6 4.2 2.0 2.0 2.2
25 4.9 5.6 7.3 2.5 3.2 3.9
50 9.3 10.7 12.8 3.1 3.8 4.2
100 12.4 15.8 19.1 5.1 6.5 7.0
化合物Ⅱ 6.25 1.3 1.4 7.2 0.5 0.6 0.9
12.5 13.7 36.8 44.6 6.0 7.9 9.7
25 28.7 58.3 78.3 22.2 69.6 77.1
50 36.5 73.4 82.4 30.0 83.5 94.0
100 55.6 80.1 91.8 57.2 92.1 95.6
5-FU 20 5.5 39.3 55.0 24.0 61.7 84.5
4 讨 论
  本研究以人肝癌 HepG Ⅱ和非小细胞肺癌 NCI-
H460细胞为筛选模型 , 以抗肿瘤活性为指标 , 较为
系统地对半边旗不同提取部位和单体化合物进行了
抗肿瘤活性的研究。说明抗肿瘤物质存在于乙酸乙
酯部位和正丁醇部位。这为我们采用活性追踪的方
法分离半边旗中抗肿瘤有效成分有帮助。
  化合物Ⅰ 、 Ⅱ和Ⅲ对肿瘤细胞的作用各不相同 ,
化合物Ⅲ对多种肿瘤细胞无抑制作用;化合物Ⅱ对
肿瘤细胞的抑制作用较强;化合物Ⅰ对肿瘤细胞有
一定的抑制作用。分析 3个化合物的结构 , 化合物
Ⅲ是对映贝壳杉烷二萜化合物 , 分子中缺乏α, β-亚
甲基环戊酮结构;而化合物Ⅰ , Ⅱ都是含有α, β-亚
甲基环戊酮结构的对映贝壳杉烷类二萜化合物。三
者的构效关系表明环外双键的存在对这类化合物抗
肿瘤活性的重要性。化合物Ⅰ 是化合物Ⅱ的苷 , 化
合物Ⅱ中 19碳上的羧基与糖连接形成酯苷 , 成为化
合物Ⅰ后 , 其抗肿瘤活性大大降。这表明化合物Ⅰ
的抗肿瘤活性不仅与是否含有α, β-亚甲基环戊酮结
构有关 , 而且与是否连有糖基有关 , 糖基的存在影
响其抗肿瘤活性的强弱。
参考文献
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·52· 四 川 中 医Journal of Sichuan of Traditional Chinese Medicine 2009 年第 27卷第 7 期Vol.27 , No.7 , 2009 
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(收稿日期 2008-03-20)
姜黄与黄丝郁金药性差异的实验研究
王 颖 陈 勇■  杨  敏  陈梓嘉 伍文彬 指导:张廷模
成都中医药大学 (四川 成都 610075)
  摘要:目的:对姜黄和黄丝郁金的水提取物进行镇痛和解热作用的研究 , 初步探讨二者药性上的差异。方法:采
用小鼠热板法对比姜黄与黄丝郁金的镇痛作用差异 , 通过酵母致大鼠发热法对比二者解热作用的差异 。结果:姜黄和
黄丝郁金均能明显延长热致痛潜伏期 , 降低发热大鼠的体温 , 且姜黄与黄丝郁金的镇痛及解热作用存在差异。结论:
姜黄和黄丝郁金均具有镇痛及解热的药理学基础 , 其药理作用不仅与其所含有的化学物质有关 , 而且可能与其药性的
差异具有相关性。
  关键词:姜黄 黄丝郁金水提物 镇痛 解热 药性差异
  中图分类号:R 285.6  文献标识码:A  文章编号:1000-3649 (2009)07-0053-03
  姜黄与郁金为同一植物的不同药用部位。其中
姜黄具有破血行气、 通经止痛的功效 , 常用于胸胁
刺痛、 闭经 、 瘕、 风湿肩臂疼痛、 跌扑肿痛[ 1] ;
而郁金具有活血止痛、 行气解郁、 清心凉血、 利胆
退黄的功效 , 主要用于经闭 , 胸腹胀痛 、 刺痛 , 热
病神昏 , 癫痫发狂 , 黄疸尿赤[ 1] 。历代医家对姜黄
和郁金药性的认识大相径庭 , 虽然认为姜黄属温、
郁金属寒的占大多数 , 但亦有相反观点。二者的药
性是否一温一寒尚缺乏药理实验依据 , 现将二者水
提物的镇痛和解热药效进行比较研究 , 并初步分析
其药性差异。
1 实验材料
1.1 实验动物 KM 小鼠 , 体重 18~ 22g , 全雌 , 购
自四川省医学科学院实验动物研究所 , 合格证号:
SCXK (川)2004-15;SD大鼠 , 雌雄各半 , 体重 180
~ 220g , 购自四川省医学科学院试验动物研究所 , 合
格证号:SCXK (川)2004-16
1.2 实验药物与试剂 姜黄与黄丝郁金提取液:姜
黄与黄丝郁金产自四川双流姜黄种植基地。分别将
姜黄和黄丝郁金在水中煎煮 , 提取煎煮液 , 趁热浓
缩至 1.0g/ml, 放置 4℃冰箱中冷藏 , 使用时将上述
药液按所需浓度稀释。乙酰水杨酸 , 西安利君制药
有限责任公司生产 , 批号:0707293-3 , 用时研末加
蒸馏水配制。酵母 , 安琪酵母股份有限公司生产 ,
临用时研末加蒸馏水配制成 20%混悬液。试剂:无
水乙醇 , 成都市科龙化工试剂厂 , 批号:20071213 ,
cAMP试剂盒由解放军总医院科技开发中心放免所提
供。
1.3 实验仪器 智能热板仪 YLS-6A 型 , 山东省医
学科学院设备处生产;电子体温计MT1681型 , 华略
电子 (深圳)有限公司生产;电子天平 SARTORIUS
AG CP124S型 , 北京赛多利斯仪器系统有限公司生
产;电动玻璃匀浆机 DY89-Ⅱ型 , 宁波新芝生物科技
股份有限公司生产;高速冷冻离心机 GL-20-Ⅱ型 ,
上海安亭科学仪器厂生产;放射免疫计数器 GC-1200
型 , 科大创新股份有限公司中佳分公司生产。
2 实验方法
2.1 小鼠镇痛实验 取雌性小鼠于温度为 (55±
0.5℃)热板仪上预选合格小鼠 (5~ 30s内舔后足),
随即分为 8组 , 每组 10只 , 每组分别测定给药前基
础痛阈值。给予空白组同等容积量的生理盐水 , 给
予阳性组乙酰水杨酸 0.2g/ kg , 姜黄与黄丝郁金组按
相当于人常用量的 10、 20、 30 倍灌胃 , 连续给药
7d , 第 7d末次给药后 30、 60、 90、 120min 同法测定
小鼠痛阈值 , 计算各鼠用药后痛阈提高百分率。
2.2 大鼠解热实验 大鼠于实验室适应 3d , 每天适
应性测肛温 2次 , 连续 2d , 取平均值作为大鼠的基
础体温。选取基础体温稳定的大鼠 , 根据体温筛选
分为 8组 , 每组大鼠体温应在±0.4摄氏度内 , 给予
空白组与模型组同等容积量的生理盐水 , 阳性组与
 ■通讯作者
·53·2009年第 27卷第 7期Vol.27 ,No.7 ,2009 四 川 中 医Journal of Sichuan of Traditional Chinese Medicine