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Comparison of antioxidative and antitumor activities of six flavonoids from Epimedium koreanum

6种淫羊藿黄酮抗氧化和抗肿瘤活性的比较



全 文 :6种淫羊藿黄酮抗氧化和抗肿瘤活性的比较
王 婷1,2,张金超2,3,陈 瑶2,黄 锋1,4,杨梦盨2,肖培根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.香港城市大学 深圳研究院,广东 深圳 518057;
3.河北大学 化学与环境科学学院,河北 保定 071002;
4.深圳市中药药学及分子药理研究重点实验室,广东 深圳 518057)
[摘要] 目的:初步探讨淫羊藿黄酮的抗氧化活性与其化学结构的关系以及抗肿瘤作用与取代基的关系。方
法:利用硅胶和凝胶柱色谱分离淫羊藿中单体黄酮成分,根据化合物光谱数据(ESIMS,1HNMR和13CNMR)鉴定其
结构,利用MTT法和DPPH法测定6个单体黄酮的细胞毒性和抗氧化清除自由基的能力。结果:从地上部分的醋
酸乙酯萃取物中分离得到6个化合物,分别为淫羊藿苷(Ⅰ),木犀草素(Ⅱ),宝藿苷I(Ⅲ),金丝桃苷(Ⅳ),朝藿
素B(Ⅴ)及宝藿苷I(Ⅵ)。活性研究结果表明,在3125~200μmol·L-1剂量,化合物Ⅰ,Ⅲ和Ⅵ对 DPPH自由基
基本上没有清除作用,而化合物Ⅱ,Ⅳ和Ⅴ对DPPH则显示出了较好的自由基清除作用,并随浓度的增加清除作用
增强,其作用强度明显好于维生素C;化合物Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ和Ⅵ对人乳腺癌细胞株(MCF7)和人肝癌细胞株(HepG2)的
生长均表现出增殖抑制作用,而化合物Ⅲ和Ⅳ对2种细胞株的生长则基本没有影响。结论:B环是黄酮类物质抗氧
化、清除自由基的主要活性部位;黄酮8位异戊烯基取代不是其抗肿瘤活性的决定因素。
[关键词] 淫羊藿;黄酮;抗氧化;抗肿瘤
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)08071504
[收稿日期] 20060310
[基金项目] 国家863计划资助项目(2003AA2Z2052)
[通讯作者] 肖培根:Tel:(0755)26712364,Fax:(0755)26
712364,Email:xiaopg@public.bta.net.cn
  淫羊藿味辛、甘,性温,归肝、肾经,药用历史悠
久,疗效确切,是临床常用中药。其传统功能是补肾
阳,强筋骨,祛风湿。用于阳痿遗精,筋骨痿软,风湿
痹痛,麻木拘挛。现代药理实验研究表明[1],淫羊
藿能增强心脑血管血流量、促进造血功能、调节骨代
谢、提高免疫功能、还具有抗衰老、抗肿瘤和抗艾滋
病等多种功效,临床被用于治疗骨质疏松、更年期综
合征、高血压、冠心病、小儿麻痹症、慢性支气管炎等
疾病。淫羊藿由于其丰富的药用植物资源,多样的
药理作用和确切的临床疗效一直是国内外研究的热
点,具有巨大的研究和开发潜力。
目前研究证明,淫羊藿总黄酮为淫羊藿主要有效
成分。我国学者研究发现,淫羊藿中的主要黄酮类成
分———淫羊藿苷(icarin),具有调节免疫功能,诱导
白血病细胞分化、凋亡,逆转实体瘤细胞恶性表型等
作用,是一种极具潜能的抗白血病或抗肿瘤的活性物
质[13]。迄今为止,关于淫羊藿的抗肿瘤作用是否与
其所含黄酮的抗氧化性有关仍然不清楚,为进一步探
究其抗肿瘤活性与抗氧化性之间的关系,本试验研究
了朝鲜淫羊藿 EpimediumkoreanumNakai中6种黄
酮,以了解其抗氧化性和抗肿瘤活性。
1 材料
1.1 仪器 BrukerAV-400型核磁共振仪;Thermo
Finnigan-LCQ质谱仪;Bio-RADModel680型酶
联免疫检测仪。
1.2 试剂 色谱用硅胶为青岛海洋化工厂产品;葡
聚糖凝胶(SephadexLH-20)为 Pharmacia产品;培
养基RPMI1640及胎牛血清均购自 Gibico公司;四
氮唑溴[MTT,3(4,5dimethylthiazol2yl)2,5di
phenyltetrazoliumbromide]为 AMRESCO公司产品,
由上海生物工程有限公司分装;二苯代苦味肼基
(DPPH,1,1Diphenyl2picrylhydrazyl)购自Sigma公
司;其他试剂均为分析纯。
1.3 药材 朝鲜淫羊藿购自吉林省长春市,经本所
资源室陈四保研究员鉴定为EkoreanumNakai。
2 方法
2.1 淫羊藿单体黄酮的分离鉴定 朝鲜淫羊藿的干
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燥地上部分15kg粉碎后,用95%乙醇回流提取3
次,将提取物浓缩得干浸膏,将干浸膏用水悬浮后,依
次用石油醚、醋酸乙酯和正丁醇萃取,回收溶剂。取
醋酸乙酯萃取物(180g)进行反复的硅胶柱和凝胶柱
层析,MeOH重结晶后,共得到6个单体黄酮Ⅰ~Ⅵ。化
合物的光谱数据(ESIMS,1HNMR和13CNMR)与已
知物光谱数据[4]一致。6个化合物分别为:淫羊藿苷
(Ⅰ),木犀草素(Ⅱ),宝藿苷Ⅱ(Ⅲ),金丝桃苷(Ⅳ),朝藿
素B(Ⅴ)及宝藿苷Ⅰ(Ⅵ)。
2.2 抗氧化清除DPPH自由基实验 根据Yokoza
wa等[5]描述的方法并加以改进,加 DPPH(13×
10-4mol·L-1)于96孔板,190μL/孔,待测样品用
DMSO溶解,以10μL/孔体积加入96孔板,使其终
浓度分别为625,125,25,50,100,200μmol·L-1。
空白孔加10μL含1% DMSO的生理盐水,充分混
匀,以维生素 C为对照药封板后室温避光静置 30
min,在515nm处测定吸光度(A)。根据以下公式
计算自由基清除率。
自由基清除率(%)=(1-At/Ac)×100%
2.3 细胞毒实验 所有受试药均用二甲基亚砜溶
解并稀释,使得二甲基亚砜在药液中的终浓度小于
5%。人乳腺癌细胞株(MCF7)和人肝癌细胞株
(HepG2)购于 AmericanTypeCultureColection
(ATCC),用 RPMI1640培养基加10%胎牛血清常
规培养传代。细胞以1×105个/mL密度接种于96
孔板,90μL/孔。过夜,加入受试化合物,使其终浓
度分别为3125,625,125,25,50,100,200μmol·
L-1,以羟基喜树碱作为阳性对照药。加入受试药
48h后,每孔加入5mg·mL-1的 MTT10μL,继续
培养4h后小心弃培养液,然后每孔中加入100μL
DMSO,于酶联免疫检测仪570nm处测各孔A,根据
以下公式计算细胞生长抑制率:
抑制率(%)=(At-Ac)/Ac×100%
2.4 统计分析 数据来自 3次独立实验,使用
SPSS统计软件,采用 珋x±s表示。
3 结果
3.1 化合物对 DPPH自由基的清除作用 如图1
所示,在625~200μmol·L-1,化合物Ⅰ,Ⅲ和Ⅵ
对DPPH自由基基本上没有清除作用,而化合物Ⅱ,
Ⅳ和Ⅴ对 DPPH则显示出了较好的自由基清除作
用,并随浓度的增加清除作用增强,其作用强度明显
好于维生素C。
图1 化合物Ⅰ~Ⅵ对DPPH自由基的清除作用
3.2 化合物抗肿瘤活性 如图 2,3所示,在
3125~200μmol·L-1,化合物Ⅰ,Ⅱ,Ⅴ和Ⅵ对
MCF7和 HepG22种细胞株的生长均表现出抑制
作用,除了化合物Ⅰ的个别浓度外,抑制作用基本上
呈现出随着浓度的增高而增强,而且随着浓度的升
高,化合物对肿瘤细胞增殖的抑制程度趋于平缓。
化合物Ⅲ和Ⅳ对2种细胞株的生长则基本没有影
响。羟基喜树碱对 HepG2,MCF7肿瘤细胞系细胞
毒作用的 IC50分别为:(649±022),(1912±
105)μmol·L-1。
图2 化合物Ⅰ~Ⅵ对MCF7肿瘤细胞系增殖的抑制作用
图3 化合物Ⅰ~Ⅵ对HepG2肿瘤细胞系增殖的抑制作用
4 讨论
流行病学调查显示,长期食用富含黄酮类的食
物可在一定程度上预防某些肿瘤的发生,此后,便掀
起了研究黄酮与化学预防关系的热潮。随着研究的
深入,黄酮类化合物抗肿瘤的功效已经被确证[68]。
目前认为黄酮类抗肿瘤的机制主要通过提高抗氧化
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物酶的活性,清除自由基;诱导肿瘤细胞凋亡;影响
某些酶如信号转导途径中的蛋白激酶,致癌剂的代
谢酶等的活性来抑制肿瘤的发生;同时还能提高肿
瘤细胞对化疗药物的敏感性等[9]。
由于结构上的特殊性———多元酚羟基的存在,
决定了黄酮类的基本性质是抗氧化性,抗氧化性的
强弱又与黄酮的具体结构有关,据文献报道[10],B
环是黄酮类物质抗氧化、清除自由基的主要活性部
位,B4′OH为强抗氧化性基,是决定抗氧化性强弱
的第一位因素;当 B4′OH存在时,B3′OH和5′
OH属于增效基;A环 C7位羟基化属于增效基。本
实验结果表明,Ⅱ,Ⅳ和Ⅴ3个化合物,酚羟基的数
目最多,而且取代在B环的3′和4′位以及 A环的5
和7位,其抗氧化作用较强,甚至好于维生素 C,这
与以上文献报道一致。另外,羟基成苷会使黄酮的
抗氧化性下降,甚至消失,化合物Ⅰ,Ⅲ和Ⅵ对 DP
PH自由基基本没有清除作用也说明了这一点。
淫羊藿主要含黄酮类成分,其中所含黄酮的特
征性在于8位有异戊烯基取代。本实验从淫羊藿
中分离得到了6种黄酮,其中Ⅰ,Ⅲ,Ⅴ和Ⅵ含有异
戊烯基取代,为淫羊藿中特有的黄酮;Ⅱ和Ⅳ是较为
普通的黄酮,普遍存在于自然界。活性研究表明,只
有化合物Ⅱ和Ⅴ既有较好的抗氧化又有显著的细胞
毒作用。通过观察6种黄酮对肿瘤细胞株的细胞毒
作用,并初步探讨其与自由基清除能力及结构的关
系,可以得到以下2点结论:①B环是黄酮类物质抗
氧化、清除自由基的主要活性部位;②黄酮 8位异
戊烯基取代不是其抗肿瘤活性的决定因素,其他结
构的黄酮可能也会表现出较好的抗肿瘤活性,因此,
有必要运用现代分子生物学手段深入研究淫羊藿抗
肿瘤的物质基础以及机制。
[参考文献]
[1]  李作洲,徐艳琴,王 瑛,等.淫羊藿属药用植物的研究现状
与展望[J].中草药,2005,36(2):289.
[2]  赵 勇,崔正言,张 玲,等.淫羊藿苷对人急性早幼粒白血
病细胞分化的影响[J].中华肿瘤杂志,1997,19(1):53.
[3]  毛海婷,张 玲,王 芸,等.淫羊藿苷抗癌作用机制的实验
研究[J].中药材,2000,23(9):554.
[4]  张 玲,王 芸,毛海婷,等.淫羊藿甙抑制肿瘤细胞端粒酶
活性及其调节机制的研究[J].中国免疫学杂志,2002,18
(3):191
[5]  李文魁.朝鲜淫羊藿和万山淫羊藿化学成分的研究[D].北
京:中国协和医科大学研究生院,1995
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andnutritionalsignificance[J].NutrRev,1998,56(11):317.
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tivityofflavonesandflavonolsinvitro[J].PhytotherRes,1997,
11:446.
Comparisonofantioxidativeandantitumoractivitiesofsix
flavonoidsfromEpimediumkoreanum
WANGTing1,2,ZHANGJinchao2,3,CHENYao2,HUANGFeng1,4,YANGMengsu2,XIAOPeigen1
(1.InstituteofMedicinalPlantDeveloprnent,ChineseAcademyofMedicalSciencesand
PekingUnionMedicalColege,Beijing100094,China;
2.ShenzhenResearchInstituteofCityUniversityofHongKong,Shenzhen,518057,China;
3.DepartmentofChemistry,ColegeofChemistry&EnvironmentalScience,HebeiUniversity,Baoding071002,China;
4.StateKeyLaboratoryofChineseMedicineandMolecularPharmacology,Shenzhen518057,China)
[Abstract] Objective:TostudytheantioxidativeandantitumoractivitiesofflavonoidsisolatedfromEpimediumkoreanum.
Method:ThecompoundswereseparatedbycolumnchromatographywithsilicagelandSephadexLH20,andidentifiedbyspectrala
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nalysis(ESIMS,1HNMRand13CNMR)respectively.DPPHradicalscavengingassayandMTTassaywereusedtoobservethean
tioxidativeandantitumorabilities.Result:Sixcompoundswereisolatedfromthetheethylacetateextractoftheaerialpart.Their
structureswereidentifiedasicarin(Ⅰ),luteolin(Ⅱ),baohuosideI(Ⅲ),hyperoside(Ⅳ),epimedokoreaninB(Ⅴ)andbao
huosideI(Ⅵ).Theresultsindicatedthatatconcentrationsof3125~200μmol·L-1,compoundⅠ,Ⅲ andⅥ hadnoabilityto
scavengetheDPPHradical,butthescavengingabilityofcompoundsⅡ,Ⅳ andⅤ werestrongerthanthatofVitcindosedependant
mannerCompoundsⅠ,Ⅱ,Ⅴ andⅥ couldinhibittheproliferationofMCF7andHepG2indosedependantmanner,butcompounds
Ⅲ andⅣ hadnoefectontheproliferation.Conclusion:TheantitumoractivityofE.koreanummaybepartialyrelatedtotheantioxi
dantiveactivityofflavonoids.
[Keywords] Epimediumkoreanum;flavonoid;antioxidation;antitumor
[责任编辑 古云侠]
酸枣仁汤对小鼠试验性急性肝衰竭的影响
朱海鹏1,高志良1,谭德明2,钟艳丹2
(1.中山大学 附属第三医院 感染病科,广东 广州 510630;
2.中南大学 湘雅医院 感染病科,湖南 长沙 410008)
[摘要] 目的:研究酸枣仁汤对小鼠试验性急性肝衰竭的影响。方法:雄性昆明小鼠,给予 D半乳糖胺(D
GalN)和脂多糖(LPS)同时腹腔注射,制备小鼠急性肝衰竭模型;并于造模前2h,治疗组分别给予相应药物灌胃,
正常、模型组给予蒸馏水灌胃。比较各组小鼠的24h存活率,血清转氨酶水平,肝脏组织病理学改变,血清中肿瘤
坏死因子α(TNFα)、白介素1β(IL1β)的水平,肝脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘
肽(GSH)、谷胱甘肽还原酶(GR)、一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶[NOS包括总一氧化氮(TNOS)和诱生型一氧化
氮(iNOS)]的水平。结果:DGalN/LPS可以导致小鼠急性肝衰竭;酸枣仁汤可以提高小鼠存活率,减轻肝脏病变
程度,降低血清转氨酶活性及TNFα,IL1β的浓度,增加肝脏组织中SOD,GR的活性,降低NOS的活性及MDA,NO
的浓度。结论:酸枣仁汤可减轻DGalN/LPS所致的急性肝衰竭,提高小鼠的存活率,其作用机制可能与它影响睡
眠从而影响炎性细胞因子(如TNFα,IL1)的释放和机体氧化能力的改变有关。
[关键词] 酸枣仁汤;肝衰竭;睡眠
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)08071804
[收稿日期] 20060524
[通讯作者] 谭德明,Tel:(0731)4327012,Email:dmt2008@
yahoo.com.cn
  临床上发现,有一部分急慢性肝病患者存在睡
眠障碍的现象,有的甚至出现长期失眠,在重症、重
型肝炎患者中尤为明显。又因为睡眠与细胞因子、
激素、机体氧化反应及免疫机制有着密切的关系,基
于这些原因,笔者观察了养心安神药酸枣仁汤对试
验性急性肝衰竭小鼠的影响。
1 材料
1.1 试剂 DGalN由重庆医科大学化学教研室
提供。LPS:Sigma公司。TNFα及 IL1β放免检测
试剂盒:北京北免东雅生物制品研究所。SOD,
MDA,GSH,GR,NO,NOS试剂盒:南京建成生物工
程研究所。
1.2 药物 酸枣仁、川芎、茯苓、知母、甘草从湘雅
医院中药药剂科购得,经湖南中医药大学第一附属
医院药剂科鉴定为地道药材。酸枣仁汤按原方剂量
为:酸枣仁18g,甘草5g,知母10g,茯苓10g,川芎
10g,折算成小鼠每克剂量为酸枣仁27mg·g-1,
甘草075mg·g-1,知母15mg·g-1,茯苓15mg
·g-1,川芎 15mg·g-1。将酸枣仁汤(酸枣仁
162g,知母9g,茯苓9g,川芎9g,甘草45g)加相
当于药材量7倍的冷水浸泡1~2h,煮沸30min,过
滤,药渣加3倍水煮沸20min,过滤,合并两次滤液,
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