全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 1 期 2015 年 1 月
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葫芦素 B 磷脂复合物制备、表征及体外抗肿瘤活性研究
万 露 1, 2,肖云芝 2,程 玲 2,徐平华 2,李晓荣 2,闵红燕 1, 2,韩 晋 2*,袁海龙 2*
1. 江西中医药大学,江西 南昌 330000
2. 中国人民解放军第三〇二医院,北京 100039
摘 要:目的 制备葫芦素 B 磷脂复合物(CuB-PLC),对其进行理化性质评价和体外抗肿瘤活性测定。方法 采用溶剂挥
发法制备 CuB-PLC,用 Box-Behnken 设计-效应面法优化其制备工艺,考察其表观油水分配系数、粒径及形态;用 X 射线衍
射光谱(XRD)、红外光谱(IR)综合分析 CuB-PLC 的形成机制,利用 MTT 法测定其体外抗肿瘤活性。结果 优化的 CuB-PLC
制备工艺为以四氢呋喃作为反应溶剂,磷脂与葫芦素 B 的投药物质的量比为 1∶1,反应质量浓度为 1.5 mg/mL,反应温度
和反应时间分别为 60 ℃和 3 h,复合率可达 97.15%。XRD 和 IR 分析表明葫芦素 B 与磷脂未形成新的化合物或混合物,而
是磷脂复合物;CuB-PLC 在水中的溶解度提高到原料药的 3.9 倍;在水中复合物粒径为(521.30±10.50)nm,多分散指数
(PDI)为 0.133 2±0.024 0;MTT 实验表明,葫芦素 B 与 CuB-PLC 对 HepG2 细胞增殖的半数抑制浓度(IC50)值分别为 42.55、
27.61 μmol/L。结论 成功制备了 CuB-PLC,工艺简单可行,复合率高,水溶性有所改善,且对 HepG2 细胞增殖的抑制作
用显著增强,为葫芦素 B 的制剂学研究提供了参考。
关键词:葫芦素 B;磷脂复合物;HepG2 细胞;抗肿瘤活性;Box-Behnken 设计;溶剂挥发法;MTT 法
中图分类号:R283.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)01 - 0048 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.01.011
Preparation and characterization of cucurbitacin B phospholipids complex
and its in vitro antitumor activity
WAN Lu1, 2, XIAO Yun-zhi2, CHENG Ling2, XU Ping-hua2, LI Xiao-rong2, MIN Hong-yan1, 2, HAN Jin2,
YUAN Hai-long2
1. College of Pharmacy, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330000, China
2. 302 Military Hospital of China, Beijing 100039, China
Abstract: Objective To prepare cucurbitacin B phospholipids complex (CuB-PLC) and evaluate its physicochemical properties and
in vitro antitumor activity. Methods CuB-PLC was prepared using solvent evaporation method and optimized by Box-Behnken
design. The oil-water partition coefficient, particle size, and morphology of CuB-PLC were investigated; X-ray diffraction (XRD)
spectroscopy and infrared (IR) spectroscopy were used to analyze the formation machenism of CuB-PLC. MTT method was used to
determine the in vitro antitumor activity of CuB-PLC. Results The optimal formulation protocol for CuB-PLC was as follows:
Tetrahydrofuran was taken as the reaction medium, phospholipids-cucurbitacin B molar ratio, reaction concentration of cucurbitacin B,
reaction temperature and time were 1∶1, 1.5 mg/mL, 60 ℃, and 3 h, respectively. The complex rate and particle size for the optimized
CuB-PLC was 97.15% and (521.30 ± 10.50) nm, and the polydispersity index (PDI) was 0.133 2 ± 0.024 0. MTT experiments showed
that the half of the HepG-2 cell proliferation inhibition concentration (IC50) values of CuB and CuB-PLC were 42.55 and 27.61
μmol/L. Conclusion CuB-PLC is successfully developed under the optimized protocol, possessing high complex rate, and enhanced
solubility in water, and the inhibition on HepG-2 cell proliferation is significantly enhanced, which provides the reference for the
further research of CuB.
Key words: cucurbitacin B; phospholipids complex; HepG2 cell; antitumor activity; Box-Behnken design; solvent evaporation method;
MTT method
收稿日期:2014-08-05
基金项目:北京市科委重点项目(Z131100002513005);国家教育部留学归国人员科研启动基金(20101561)
作者简介:万 露(1989—),女,硕士研究生,研究方向为中药新制剂、新剂型、新技术研究。E-mail: 18910781605@163.com
*通信作者 韩 晋,硕士,博士生导师,研究方向为医院药学。Tel: (010)66933225 E-mail: hanjin302emba@163.com
袁海龙,博士,研究员,博士生导师,研究方向为中药新型给药系统。Tel: (010)66933367 E-mail: yhlpharm@126.com
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葫芦素 B(cucurbitacin B,CuB)是从葫芦科
植物甜瓜 Cucumis melo L. 瓜蒂及其他葫芦科植物
中分离得到的一种四环三萜类化合物,具有抗炎、
保肝及抗肿瘤等活性[1]。近年来,CuB 在肿瘤治疗
方面的潜在应用引起了国内外学者的高度关注。药
理研究表明,CuB 对多种肿瘤均有抑制作用,其抗
肿瘤机制可能与阻断信号转导通路(STAT3 和
MAPA),诱导细胞凋亡及破坏细胞骨架等有关[2]。
然而,CuB 毒性大、水溶性差,口服生物利用度低,
严重限制了其临床应用[3-4]。为解决这一难题,国内
外学者已研制出多种 CuB 新型制剂,包括葫芦素混
合胶束、固体脂质纳米粒、水-醇凝胶、聚乳酸纳米
粒、B-PLGA 微球[5-9]等,却均面临着产业化困难及
载药量低等缺点。磷脂复合物(PLC)作为一种前
景广阔的给药系统,即药物和磷脂分子通过电荷迁
移作用形成一种较为稳定的化合物或络合物,可改
善药物的理化性质、增强疗效、增加口服吸收、提
高生物利用度等[10-12]。然而目前关于葫芦素 B 磷脂
复合物(CuB-PLC)的研究至今未见报道。本实验
在前期研究的基础上,采用 Box-Behnken 设计结合
效应面法优化 CuB-PLC 的制备工艺,对其理化性
质进行评价,并初步研究其体外抗肿瘤活性。
1 仪器与试药
KQ-100E 型超声波清洗器,昆山市超声仪器有
限公司;85-2 恒温磁力搅拌器,常州国华电器有限
公司;LC-20A 岛津液相色谱仪,日本岛津公司;
DZF-6020 真空干燥箱,上海一恒科学仪器有限公
司;Winner801 纳米激光粒度仪,济南微纳颗粒仪
器股份有限公司;XDS-1B 倒置生物显微镜,北京
京瑞天下科技有限公司;Forma Series II 水套 CO2
培养箱,Thermo Fisher 公司;Multiskan GO 全波长
酶标仪,Thermo Scientific 公司。
胎牛血清,美国 HyClone 公司,批号 DPEO167;
二苯基四氮唑蓝(MTT),批号 1325B38,美国 Sigma
公司;二甲基亚砜(DMSO),批号 20130505324,
购自美国 Amresco 公司;人肝癌细胞株 HepG2 细胞
系,购自中国典型培养物保藏中心;RPMI 1640 培
养基,美国 Hyclone 公司,批号 2013120817;CuB
对照品,批号 130111,上海源叶生物科技有限公司,
HPLC质量分数≥98%;CuB原料药,质量分数95%,
天津药物研究院,批号 120301;大豆磷脂,批号
20130414,上海太伟药业有限公司,注射级;甲醇
为色谱纯;四氢呋喃,批号 120304,成都科龙试剂
有限公司;其余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 CuB-PLC 的制备及工艺评价标准[13]
利用 CuB 不溶于四氢呋喃,而磷脂和 CuB-PLC
均易溶于四氢呋喃的特性,称取 CuB 原料药 0.1 g
及一定量的磷脂于 100 mL 圆底烧瓶中,加入适量
四氢呋喃,在一定的温度下搅拌反应一定时间后,
减压除去反应溶剂。残余物加入适量四氢呋喃,充
分溶解,滤过,再用少量四氢呋喃洗涤沉淀物,收
集沉淀物,干燥。合并滤液及洗涤液,回收溶剂,
剩余物真空干燥即得 CuB-PLC。
将沉淀物溶于一定体积的甲醇溶液中,HPLC
法测定其中 CuB 的量[8]。初始投药量 CuB 的量(W1)
与沉淀中 CuB 的量(W2,W2=测得 CuB 的质量浓
度×体积)的差值即为形成 CuB-PLC 的 CuB 的量。
以 CuB-PLC 的复合率(CR)为指标评价 CuB-PLC
的制备工艺,计算公式为 CR=(W1-W2)/W1。
2.2 HPLC 法测定 CuB[8]
2.2.1 色谱条件 色谱柱为 Diamonsil-C18 柱(250
mm×4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇-水(62∶38);
体积流量 1.0 mL/min;紫外检测波长 228 nm;柱温
为室温;进样量 10 μL。
2.2.2 对照品溶液的制备 精密称取干燥至恒定质
量的 CuB 对照品 11.28 mg,置于 100 mL 量瓶中,
用甲醇溶解制成 112.8 μg/mL 的储备液。
2.2.3 供试品溶液的制备 将“2.1”项下收集的沉
淀物移入 10 mL 量瓶中,加适量甲醇振摇待溶液澄
清后,继续加甲醇至刻度。溶液过 0.45 μm 微孔滤
膜滤过,备用。
2.2.4 专属性考察 将阴性对照溶液(不含 CuB 的
空白磷脂溶于甲醇后的溶液),CuB 对照品溶液以
及供试品溶液,依照“2.2.1”项下色谱条件进行测
定,结果显示,阴性对照溶液在与 CuB 对照品相同
保留时间处未见色谱峰,故认为其他成分对 CuB 的
测定无干扰,其色谱图见图 1。
2.2.5 线性关系考察 精密吸取质量浓度为 112.8
μg/mL 的 CuB 对照品储备液溶液适量,用甲醇按不
同比例稀释,得质量浓度为 0.112 8、0.564、2.820、
5.640、11.28 μg/mL 系列对照品溶液。分别吸取 10
μL 进样分析,以质量浓度为横坐标(X),色谱峰
面积为纵坐标(Y),以质量浓度对峰面积用最小二
乘法进行回归运算,求得的直线回归方程为 Y=
103.28 X+2.986 6,r=0.999 7,结果表明 CuB 在
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图 1 CuB 对照品 (A)、供试品 (B) 和阴性对照溶液 (C)
的 HPLC 色谱图
Fig. 1 HPLC of CuB reference substance (A), sample (B),
and negative reference solution (C)
0.112 8~11.28 μg/mL 与峰面积的线性关系良好。按
上述方法配制高、中、低质量浓度的对照品溶液,
测得日内和日间精密度的 RSD 均小于 2.10%。
2.2.6 稳定性试验 取“2.2.3”项下的供试品溶液,
分别于室温放置 0、1、2、4、8 h 后进样,结果 5
次测定的质量分数平均值为 99.4%,RSD 为 0.66%。
结果表明样品溶液 8 h 内稳定。
2.2.7 重复性试验 取“2.2.3”项下的供试品溶液
按“2.2.1”项下色谱条件测定 CuB 的峰面积,RSD
为 1.05%。结果表明,本方法重复性良好。
2.2.8 加样回收率试验 先按“2.2.1”项下方法测
定供试品中 CuB 的量;另量取已测定的供试品,共
9 份,均分为 3 组,分别加入相当于所取样品溶液
标示量 80%、100%、120%的 CuB 对照品溶液,按
“2.2.3”项下方法制备供试品溶液,依法测定,计算
回收率,结果显示 CuB 的平均回收率为 99.54%,
RSD 为 0.83%,表明本法回收率较好,准确度较高。
2.3 单因素考察试验
2.3.1 反应溶剂的选择 根据文献报道及预试验,
设定 CuB 与磷脂的投料比为 1∶1(物质的量比),
反应温度为 60 ℃,反应时间为 3 h,质量浓度为 1
mg/mL。以 CuB-PLC 的 CR 为评估标准,对 1, 4-
二氧六环、二氯甲烷、四氢呋喃、醋酸乙酯和丙酮
进行考察,优选出最佳反应溶剂,结果 CR 分别为
10.9%、32.2%、84.6%、45.3%、51.5%。可见当四
氢呋喃为反应溶剂时,药物的 CR 最高,综合考虑,
选择四氢呋喃为反应溶剂。
2.3.2 反应温度的影响 以四氢呋喃为反应溶剂,
分别考察在 40、50、60 ℃下 CuB-PLC 的 CR,结
果分别为 38.3%、76.5%、79.1%。
2.3.3 反应时间的影响 考察反应时间为 1、2、3、
4 h 的 CR,结果分别为 20.3%、60.6%、88.3%、88.1%。
2.3.4 反应物质量浓度的影响 考察反应物质量浓
度(以 CuB 计)对 CR 的影响。质量浓度分别为 1.0、
1.5、2.0 mg/mL 时 CR 分别为 80.6%、84.6%、62.7%。
2.3.5 投料比例的影响 考察 CuB 与磷脂的不同
投料比(物质的量比)时的 CR。投料比例分别为 1∶
1.0、1∶1.5 和 1∶2.0 时 CR 分别为 83.7%、81.1%、
65.6%。
2.4 Box-Behnken 设计-效应面法优化 CuB-PLC
制备工艺
2.4.1 试验设计 在单因素考察试验的基础上,以
CuB-PLC 的 CR 为指标,选取对 CuB-PLC 的 CR 影
响显著的 3 个因素:反应温度(A)、反应物质量浓
度(B)、CuB 与磷脂的投料物质的量比(C),采用
3 因素 3 水平的 Box-Behnken 设计优化 CuB-PLC 制
备工艺,Box-Behnken 设计试验安排表见表 1。
表 1 Box-Behnken 试验安排及结果
Table 1 Arrangement and results of Box-Behnken design
编号 A/℃ B/(mg·mL−1) C CR/%
1 40.0 (−1) 1.0 (−1) 1∶1.5 (0) 95.02
2 60.0 (1) 1.0 (−1) 1∶1.5 (0) 96.80
3 40.0 (−1) 2.0 (1) 1∶1.5 (0) 77.06
4 60.0 (1) 2.0 (1) 1∶1.5 (0) 96.24
5 40.0 (−1) 1.5 (0) 1∶1.0 (−1) 95.50
6 60.0 (1) 1.5 (0) 1∶1.0 (−1) 91.10
7 40.0 (−1) 1.5 (0) 1∶2.0 (1) 57.99
8 60.0 (1) 1.5 (0) 1∶2.0 (1) 79.70
9 50.0 (0) 1.0 (−1) 1∶1.0 (−1) 96.13
10 50.0 (0) 2.0 (1) 1∶1.0 (−1) 96.76
11 50.0 (0) 1.0 (−1) 1∶2.0 (1) 89.04
12 50.0 (0) 2.0 (1) 1∶2.0 (1) 74.10
13 50.0 (0) 1.5 (0) 1∶1.5 (0) 96.81
14 50.0 (0) 1.5 (0) 1∶1.5 (0) 89.04
15 50.0 (0) 1.5 (0) 1∶1.5 (0) 93.70
16 50.0 (0) 1.5 (0) 1∶1.5 (0) 98.05
17 50.0 (0) 1.5 (0) 1∶1.5 (0) 94.99
2.4.2 二次回归方程的建立 使用 Design-Expert
8.0.7.1 软件对 Box-Behnken 设计数据进行处理,以
CR 为指标进行多元线性回归和二项式方程拟合。
CR 用二项式回归最优,其二次多元回归方程为
CR=94.51+6.91 A-4.10 B-7.71 C+4.35 AB+
A
B
C
CuB
CuB
0 5 10 15
t/min
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10.78 AC-3.89 BC-3.46 A2+0.23 B2-5.73 C2(R2=
0.978 9,P<0.000 1)。
2.4.3 方差分析和显著性检验 拟合方程的相关系
数说明设计模型拟合程度良好,可用此模型对处方
进行分析和预测。从表 2 回归系数的显著性检验可
知,模型 CR 中 A 的一次项、二次项,B 的一次项、
二次项,C 的一次项、二次项,各因素的交互项都
达到显著水平(P<0.05)。
2.4.4 优选处方的预测与验证 采用Design-Expert
8.0.7.1 实验设计软件,分别绘制效应指标 CR 与其
中 2 个自变量的三维效应面图,见图 2。
表 2 二项式回归方程系数显著性检验
Table 2 Significance of coefficients in second order regression
equation
因素 平方和 自由度 F 值 P 值
A 381.85 9 78.89 <0.000 1
B 134.73 1 27.83 0.001 2
C 475.24 1 98.18 <0.000 1
AB 75.69 1 15.64 0.005 5
AC 464.62 1 95.98 <0.000 1
BC 60.61 1 12.52 0.009 5
A2 50.34 1 10.40 0.014 6
B2 0.22 1 0.045 0.838 1
C2 138.25 1 28.56 0.001 1
图 2-a 显示 A 在 50 ℃的条件下,B 和 C 对
CuB-PLC 的 CR 的影响。CuB-PLC 的 CR 随着 B 的
增加而非线性降低,随着 C 的增加先升后降。
图 2-b 显示在 B 为 1.5 mg/mL 的条件下,A 和
C 对 CuB-PLC 的 CR 的影响。CR 随着 C 的增加呈
非线性降低,随着 A 的增加呈非线性降低。
图 2-c 显示在 C 为 1.5∶1 的条件下,A 和 B 对
CuB-PLC 的 CR 影响。CR 随着 B 的增高而呈非线
性降低,随着 A 的增加呈非线性增高。
按各指标的期望设定目标,得到的优选处方条
件为磷脂与 CuB 的投料物质的量比为 1∶1,反应
温度为 60 ℃,反应时间为 3 h ,反应物质量浓度
为 1.5 mg/mL。依据该处方制备 3 批 CuB-PLC,测
定各响应指标。实际测量值 CR 为(97.01±0.79)%
(n=3),模型对指标的预测值为 97.94%。结果显示
实际测量值与模型预测值接近,表明该模型的预测
性良好,表明该制备处方可行。
2.5 CuB-PLC 的理化性质研究
2.5.1 X 射线衍射(XRD)分析[13] 分别将 CuB-
PLC、物理混合物、磷脂和 CuB 进行 XRD 分析。
结果见图 3,显示了 CuB-PLC、物理混合物、磷脂
和 CuB 的 XRD 峰。CuB 和磷脂均显示有多个晶体
衍射峰,物理混合物中 CuB 和磷脂的特征衍射峰均
存在,而在磷脂复合物中,两者的晶型完全转变,
说明 CuB 以无定型态分散在磷脂中。
图 2 各因素对响应值影响的三维效应曲面图
Fig. 2 3D Response surface plot for effects of each factor
图 3 CuB-PLC (A)、物理混合物 (B)、磷脂 (C)、CuB (D)
的 XRD 图
Fig. 3 XRD pattern of CuB-PLC (A), physical mixture (B),
phospholipids (C), and CuB (D)
2.5.2 红外光谱(IR)分析 分别取CuB-PLC、CuB、
磷脂、处方比例物理混合物适量,以 KBr 为参比进
行 IR 分析,波数范围 400~4 000 cm−1。结果见图 4,
通过比较可以看出,物理混合物(图 4-A)的图谱
基本上是 CuB 与磷脂主要峰的叠加。说明 CuB 与
磷脂的混合物中二者之间并没有相互作用。而
CuB-PLC 的图谱与物理混合物完全不一样,不再保
持 CuB 的 IR 图的基本特征,CuB 分子结构中特征
峰碳氢吸收(νC-H 1 372.83、1 253.03 cm−1)消失,
C
B
C
100 100100
C
R
C
R
C
R
90
80
70
80
60
90
80
0.5 −0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
−0.5
−0.5
−0.5
−0.5
−0.5
A
B
A
A
B
C
D
10 20 30 40
2θ/(°)
a b c
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图 4 磷脂 (A)、物理混合物 (B)、CuB (C)、CuB-PLC (D)
IR 图
Fig. 4 FTIR Patterns of phospholipids (A), physical mixture
(B), CuB (C), and CuB-PLC (D)
酮吸收峰向高波数移动,由 1 718.22、1 694.61 cm−1
变成单峰 1 732.73 cm−1,羟基的伸缩振动峰的峰位
由 3 502.66 cm−1 变为 3 393.68 cm−1。磷脂的非极性
端相应的主要吸收峰基本未发生变化,而 CuB 碳氢
吸收、羟基、酮基发生了变化。说明 CuB 结构中的
官能团与磷脂分子中的某些部分发生了一定的相互
作用。
2.5.3 表观油水分配系数的测定 采用平衡法测
定,称取过量的 CuB、处方比例物理混合物和
CuB-PLC,分别加入 50 mL蒸馏水置磨口三角瓶中,
各 3 份,室温下搅拌 24 h,静置平衡,移置离心管
中,离心。取上层 20 mL,各置磨口三角瓶中,分
别加入正辛醇 20 mL,于室温下摇匀至溶解平衡(预
试验表明平衡时间为 12 h),离心。分别移取水相、
正辛醇相 2 mL 置 10 mL 量瓶中定容。按“2.2”项
下方法测定,即得溶解度。重复 3 次,结果见表 3。
可见 CuB-PLC 在水-正辛醇中的溶解度大于原药及
物 理 混 合物 , CuB-PLC 表 观 油水 分 配 系数
[lg(Co/Cw)]增大。
2.5.4 CuB-PLC 形态及粒度分析 取 CuB-PLC 20
mg 用 3 mL 双蒸水混悬并涡旋 10 min 分散后,呈混
悬状,再用双蒸水稀释 1 倍后,得到半透明状胶体
溶液,用透射电镜观察粒子的形态大小,见图 5。
用粒径测定仪测得 CuB-PLC 的水分散体的粒径为
(521.30±10.50)nm,多分散指数(PDI)为
0.133 2±0.024 0,见图 6。
表 3 CuB、物理混合物及 CuB-PLC 在正辛醇-水系统中表
观分配系数 (n = 3)
Table 3 Apparent partition coefficient of CuB, physical
mixture, and CuB-PLC in octyl alcohol-water system (n = 3)
溶解度 成分
Cw/(mg·mL−1) Co/(mg·mL−1)
表观油水分配系
数 [lg(Co/Cw)]
CuB 0.113±0.02 13.84±0.08 2.088±0.04
物理混合物 0.321±0.02 14.73±0.09 1.666±0.02
CuB-PLC 0.451±0.04 86.40±0.05 2.282±0.06
图 5 CuB-PLC 的 TEM 图
Fig. 5 TEM of CuB-PLC
图 6 CuB-PLC 的水分散体粒径图
Fig. 6 Diameter distribution of aqueous dispersion of
CuB-PLC
2.6 CuB-PLC 的体外抗肿瘤活性[14]
MTT 法测定 HepG2 细胞增殖。分别精密称取
反应 CuB 原料药、CuB-PLC、磷脂各 0.2 g,分别
置于 50 mL 具塞锥形瓶中,加水 25 mL,称定质量,
超声提取 40 min,取出放冷,再称定质量,补足减
少的质量,摇匀,离心 10 min(8 000 r/min),过 0.45
μm 微孔滤膜,取续滤液,即得供试品溶液,5 ℃
冷藏,供体外抗肿瘤药效实验用。
取对数生长期人肝癌细胞 HepG2,胰酶常规消
化成单细胞悬液,接种至 96 孔板中(每孔约 5×104
细胞),孔板四周用无菌 PBS 填充以防止边缘效应,
细胞置 96 孔板中贴壁 12 h 后,96 孔板分成 3 组:
分别给予 CuB 原料药(含 0.1% DMSO 的培养基溶
液)、CuB-PLC 和磷脂,每组设 4 个浓度梯度(即
4 000 2 000 1 000
ν/cm−1
A
B
C
D
1 10 100 1 000
粒径/nm
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含 CuB 0.1、1、10、100 μmol/L),每个浓度梯度设
5 个复孔,并设 5 个阴性对照孔(细胞自然生长组)
和 2 个调零孔,细胞在 37 ℃ 5% CO2条件下培养
48 h 后,加入 5 mg/mL MTT 溶液 20 μL,继续培养
4 h 后,小心吸取培养液,每孔加入 10% SDS(含
10 mmol/L HCl)溶液 100 μL,摇床低速振荡 10 min
后,用酶联免疫检测仪测定各孔在 570 nm 处的吸
光度(A)值。并利用以下公式计算药物对细胞的
增殖抑制率(IR):IR=(A0-A1)/A0(A0 为阴性对照
组 A 值,A1为药物作用组 A 值)。
根据实验结果计算得 CuB 原料药和 CuB-PLC
抑制 HepG2 细胞增殖的 IC50 值为 42.55、27.61
μmol/L。t 检验结果显示,在各浓度组,CuB 原料
药与 CuB-PLC 对细胞的抑制率存在显著性差异
(P<0.05),CuB-PLC 组与磷脂组对细胞的抑制率
存在显著性差异(P<0.05)。见表 4。
表 4 CuB-PLC、CuB 及磷脂作用 HepG2 细胞 48 h 的抑制效应 ( x±s, n = 5)
Table 4 Inhibitory effects of CuB-PLC, CuB, and phospholipids on HepG2 cells at 48 h ( x±s, n = 5)
IR/%
组别
0.1 μmol·L−1 1 μmol·L−1 10 μmol·L−1 100 μmol·L−1
磷脂 0.08±0.10 0.10±0.12 0.12±0.10 0.19±0.01
CuB 2.57±0.31 8.51±1.07 18.08±1.52 75.64±1.03
CuB-PLC 2.52±2.96# 5.29±1.28# 26.80±1.96*# 79.40±0.21*#
与 CuB 组比较:*P<0.05;与磷脂组比较:#P<0.05
*P < 0.05 vs CuB group; #P < 0.05 vs phospholipids group
3 讨论
通过本实验发现,采用溶剂蒸发法制备了 CuB-
PLC,采用 Box-Behnken 设计-效应面优化法系统考
察并优化了其制备工艺,药物与磷脂的复合反应较
容易进行,并且从 IR 图谱中羟基、酮基等多个特征
吸收峰的改变推测,CuB 中含有较多的羟基,可以
与磷脂中的不饱和基团发生氢键或分子间作用力,
PLC 与普通磷脂与药物的物理混合物不相同。
CuB-PLC 中 CuB 与磷脂基本化学结构没有发生根
本性的改变,没有形成新的化合物,也不是混合物,
而是一种复合物。
XRD 分析表明发生电荷传递作用后 CuB 和磷
脂均处于高度分散状态,CuB 自身的晶体特征被抑
制,以无定型存在,自由能较高。
CuB-PLC 在水中和正辛醇中的溶解性能均有
改善,一方面是由于其无定型的状态及在水中形成
胶团的增溶作用,另一方面则可能是是由于药物极
性基团与磷脂缔合,使药物极性基团受到屏蔽,表
现出较强的脂溶性。从物理混合物的实验结果可以
看到,磷脂的存在只是有限地改善了 CuB 在水中和
正辛醇中的溶解性能。CuB-PLC 既增加了 CuB 的
水溶性,又增加了其脂溶性,这可显著提高其生物
利用度。
采用 HepG2 细胞考察了 CuB-PLC 的体外抗肿
瘤活性,实验发现,CuB 原料药、CuB-PLC 抑制
HepG2 细胞增殖的 IC50分别 42.55、27.61 μmol/L,
空白磷脂几乎没有细胞毒性。结果说明,CuB 在体
外对 HepG2 细胞具有很强的抑制作用。将其制备成
磷脂复合物后,其 IC50 减小,对 HepG2 细胞增殖的
抑制作用增强。本研究中出现的这一现象可能与磷
脂复合物能够提高药物细胞膜的通透性,增强了肿
瘤细胞对药物的摄取有关。
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