全 文 :2011 年 5 月
第 20 卷 第 2 期
中央民族大学学报(自然科学版)
Journal of MUC(Natural Sciences Edition)
May,2011
Vol. 20 No. 2
景天属三种植物药不同提取部位及总黄酮
抗肿瘤作用研究
陈雨洁,林亲雄,万定荣,赵湘培,胡 婧
(中南民族大学 药学院,湖北 武汉 430074)
摘 要: 利用 MTT 法检测景天属三种植物药垂盆草、佛甲草及凹叶景天的乙酸乙酯和正丁醇提取部位及总
黄酮提取物对人肝癌细胞株 HepG2、人食管癌细胞株 EC109 及人结肠癌细胞株 SW480 的体外增值抑制作用 .
结果表明,三种植物药的乙酸乙酯和正丁醇提取部位及总黄酮提取物都有显著的抗肿瘤作用,且各植物药总
黄酮提取物的抗肿瘤活性最强 .
关键词: 垂盆草;佛甲草;凹叶景天;MTT 法;抗肿瘤活性
中图分类号:R932 文献标识码:A 文章编号:1005-8036(2011)02-0088-05
收稿日期:2010-12-10
基金项目:湖北省自然科学基金项目(No. 2009CDB419).
作者简介:陈雨洁(1986 -),女(汉族),山东淄博人,中南民族大学药学院硕士研究生,研究方向:中药民族药的鉴定.
通讯作者:万定荣(1958 -),男(汉族),湖北荆门人,中南民族大学药学院教授,研究方向:植物药与民族药的资源、
品质与应用研究 . 邮箱:wandr666@ 163. com.
引 言
从天然产物中寻找新型抗肿瘤活性物质已成为抗癌新药的研究热点 . 我们在早期土家族植物药资
源调查中,发现土家族地区普遍将来源于景天属(Sedum)的三种近缘药用植物垂盆草 Sedum
sarmentosum Bunge.佛甲草 S. lineare Thunb 和凹叶景天 S. erythrostictum Migo.的全草用于多种癌症的治
疗,这引起我们从中研究寻找有效安全的抗肿瘤活性物质的兴趣 . 已有文献报道[1],垂盆草生物碱粗提
物可呈剂量依赖性地抑制肝癌细胞增殖 . 此外,垂盆草中的垂盆草苷及某些黄酮类成分是垂盆草保肝
降酶的有效成分[2 ~ 4]. 鉴于已知黄酮类成分也是肯定的抗肿瘤活性物质[5 ~ 9],因此我们认为有必要对
垂盆草、佛甲草及凹叶景天三种植物药的抗肿瘤作用物质基础进行深入的研究,探讨这三种植物药各溶
剂提取部位及各总黄酮提取物的抗肿瘤作用 .
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 药材样品
垂盆草、佛甲草及凹叶景天三种药材样品,分别采于湖北建始、黄梅和建始,均由万定荣教授鉴定为
景天科植物垂盆草、佛甲草、凹叶景天的干燥全草 .
1. 1. 2 试剂与仪器
胰蛋白酶、青霉素、链霉素、EDTA (Amresco 公司);RPMI 1640(Gibco 公司);MTT (Sigma 公司);小
第 2 期 陈雨洁等:景天属三种植物药不同提取部位及总黄酮抗肿瘤作用研究
牛血清、胎牛血清(四季青公司);石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、DMSO (二甲基亚砜)等试剂均为分析纯 .
MCO-15AC CO2恒温细胞培养箱(Sanyo);XDS-1B 普通倒置显微镜(重庆光电仪器有限公司);Multiskan
Ascent 酶标仪(Thermo Electron Corporation 公司);96 孔板(美国 Corning).
1. 1. 3 细胞株
人肝癌细胞 HepG2、人食管癌细胞 EC109 及人结肠癌细胞 SW480,分别购自中国药科大学和武汉
大学,由本校药学院细胞实验室保存 .
1. 2 方法
1. 2. 1 试样的制备
分别取垂盆草、佛甲草及凹叶景天药材样品粗粉各 20 g,置索氏提取器中 . 分别用 70%乙醇 50 mL
提取 4 h,将提取液浓缩成浸膏状,加蒸馏水 20 mL 将浸膏分散,石油醚萃取 4 次,每次 20 mL,再依次以
乙酸乙酯、正丁醇萃取 3 次,每次 20 mL. 萃取溶剂回收,干燥,分别得各植物药的乙酸乙酯和正丁醇提
取部位 . 垂盆草、佛甲草及凹叶景天总黄酮提取物为各药材样品的 80%乙醇提取物分别过大孔树脂及
聚酰胺柱后,洗脱液回收所得的干燥物 . 其总黄酮含量分别为 68. 9%、54. 0%和 51. 5%[10]. 分别准确
称取以上 3 种药材各提取部位及总黄酮提取物 20 mg,分别加入 DMSO40 μL 使充分溶解,再加入培养
基 3960 μL,制备成浓度为 5 mg /mL 的母液 .
1. 2. 2 细胞培养
在 37℃、5% CO2、饱和湿度的条件下,将肝癌细胞 HepG2、食管癌细胞 EC109 分别用含 10%的小牛
血清的 RPMI-1640 培养基,结肠癌细胞 SW480 用含 10%胎牛血清的 RPMI-1640 培养基,在 37℃、5%
CO2、饱和湿度的条件下培养,并分别用 0. 25% 胰蛋白酶消化传代 .
1. 2. 3 MTT 法测定各提取物抑制细胞增殖作用
取对数生长期细胞制成细胞悬液,稀释至 5 × 104个 /mL,接种于 96 孔培养板内,每孔 100 μL,置于
37 ℃、5% CO2、饱和湿度培养箱中培养 24 h 后,吸出培养液,加入含三种植物药不同浓度各提取部位及
总黄酮提取物的培养基,分别制备成 4 种不同的终浓度(总黄酮提取物的终浓度为 50、100、200、300
μg /mL,各溶剂提取部位的终浓度分别为 100、200、300、400 μg /mL),阳性药物顺铂浓度为 30 μmol /
mL. 每一浓度组均设 6 个平行孔 . 在加药后 48 h 加入 5 mg /mL 的 MTT 溶液 20 μl,继续培养 4 h,小心
吸去培养液,加入 DMSO150 μl,在酶标仪上测定各孔吸光度 A 值,测定波长为 492 nm. 按下列公式计
算抑制率(IR):IR(%)= (对照孔平均 A 值 -给药孔平均 A 值)/对照孔平均 A 值 × 100% . 根据不同
浓度下的抑制率绘制量效曲线 .
2 结 果
2. 1 三种植物药各提取部位
分别将垂盆草、佛甲草及凹叶景天三种药材样品按上述试样制备方法制得各提取部位,称重,计算
得率(相对于乙酸乙酯、正丁醇及水的总提物),结果:垂盆草、佛甲草、凹叶景天乙酸乙酯提取部位的得
率分别为 5. 9%、19. 2%和 5. 1%;三者正丁醇提取部位的得率分别为 18. 0%、21. 4%和 22. 4% .
2. 2 三种植物药各提取部位体外肿瘤细胞增殖的抑制作用
结果表明垂盆草、佛甲草及凹叶景天的乙酸乙酯、正丁醇提取部位和总黄酮提取物对体外培养的肝
癌细胞 HepG2、食管癌细胞 EC109 及结肠癌细胞 SW480 均有显著的抑制作用,随着提取物浓度的增
加,其抑制率也增高,在测定浓度范围内呈现出良好剂量依赖性抑制作用 . 结果见表 1 ~ 2,图 1 ~ 3.
2. 3 三种植物药各提取部位体及总黄酮提取物体外抗肿瘤作用的比较
三种植物药的抗肿瘤作用分别各自相近图 1 ~ 3. 就肝癌细胞 HepG2 而言,各药材乙酸乙酯部位和
总黄酮提取物的抗肿瘤效果各自相近,但正丁醇部位的抗肿瘤效果稍有差别,从大到小依次为佛甲草、
98
中央民族大学学报(自然科学版) 第 20 卷
表 1 三种植物药各提取部位对 HepG2 细胞的抑制率
Tab. 1 The inhibition ratios of the the different extract fractions of the three plant drugs on HepG2 cell proliferation
药材名称
提取物名称 抑制率(%)
样品浓度
(μg /mL)
50 100 200 300 400 阳性对照
30 μmol /mL
垂盆草
乙酸乙酯 — 24. 20 33. 86 48. 01 66. 95 56. 49
正丁醇 — 13. 51 20. 94 34. 42 48. 94 49. 76
总黄酮 16. 13 27. 82 58. 66 66. 37 — 52. 90
佛甲草
乙酸乙酯 — 20. 42 42. 74 66. 32 63. 81 55. 03
正丁醇 — 18. 37 50. 63 68. 07 67. 20 59. 46
总黄酮 15. 63 28. 60 54. 92 71. 84 — 53. 64
凹叶景天
乙酸乙酯 — 20. 02 37. 24 64. 62 69. 21 59. 09
正丁醇 — 11. 65 20. 73 35. 30 51. 75 56. 51
总黄酮 15. 89 32. 26 65. 88 74. 21 — 54. 34
表 2 三种植物药各提取部位对 EC109 细胞的抑制率
Tab. 2 The inhibition ratios of the the different extract fractions of the three plant drugs on EC109 cell proliferation
药材名称
提取物名称 抑制率(%)
样品浓度
(μg /mL)
50 100 200 300 400 阳性对照
垂盆草
乙酸乙酯
正丁醇
总黄酮
—
—
15. 93
16. 08
10. 36
27. 24
30. 58
24. 36
56. 39
57. 81
36. 93
64. 49
62. 94
54. 14
—
67. 85
54. 09
70. 90
佛甲草
乙酸乙酯
正丁醇
总黄酮
—
—
17. 99
17. 27
17. 62
28. 19
39. 26
38. 65
57. 83
71. 93
72. 77
73. 68
71. 53
73. 79
—
69. 49
71. 60
68. 55
凹叶景天
乙酸乙酯
正丁醇
总黄酮
17. 12
—
16. 72
18. 57
10. 79
26. 75
35. 44
32. 14
60. 60
64. 77
58. 78
69. 60
66. 74
61. 49
—
67. 85
58. 09
70. 97
表 3 三种植物药各提取部位对 SW480 细胞的抑制率
Tab. 3 The inhibition ratios of the the different extract fractions of the three plant drugs on SW480 cell proliferation
药材名称
提取物名称 抑制率(%)
样品浓度
(μg /mL)
50 100 200 300 400 阳性对照
垂盆草
乙酸乙酯
正丁醇
总黄酮
—
—
15. 18
7. 22
12. 24
30. 33
29. 32
22. 94
57. 90
49. 89
38. 79
65. 44
52. 05
51. 39
—
48. 50
53. 76
53. 76
佛甲草
乙酸乙酯
正丁醇
总黄酮
—
—
18. 59
15. 38
11. 49
32. 52
33. 26
20. 43
53. 37
52. 45
31. 54
65. 58
60. 64
44. 63
—
39. 13
37. 99
50. 29
凹叶景天
乙酸乙酯
正丁醇
总黄酮
—
—
17. 29
10. 24
14. 05
28. 47
30. 94
23. 72
48. 39
53. 24
37. 43
63. 79
55. 09
50. 05
—
48. 15
62. 00
49. 89
09
第 2 期 陈雨洁等:景天属三种植物药不同提取部位及总黄酮抗肿瘤作用研究
图 1 三种植物药总黄酮提取物对 HepG2 的增殖抑制作用
Fig. 1 The inhibition effects of total flavonoid extracts of the 3 plant drugs on HepG2
图 2 三种植物药总黄酮提取物对 EC109 的增殖抑制作用
Fig. 2 The inhibition effects of total flavonoid extracts of the 3 plant drugs on EC109
图 3 三种植物药总黄酮提取物对 SW480 的增殖抑制作用
Fig. 3 The inhibition effects of total flavonoid extracts of the 3 plant drugs on SW480
凹叶景天和垂盆草 . 就食管癌细胞 EC109 而言,佛甲草乙酸乙酯部位的抑制率最高,垂盆草次之,凹叶
景天的最低;佛甲草的正丁醇和总黄酮部位的癌细胞抑制率分别比凹叶景天、垂盆草的高 . 就结肠癌细
胞 SW480 而言,凹叶景天乙酸乙酯部位的抑制率最高 .
3 讨 论
在预实验中我们发现,各植物药的石油醚和水提取部位的抗肿瘤作用均较弱,因此没有对其做进一
步研究 . 此外,各药材样品总黄酮提取物的抗肿瘤作用均较强,所以在进行 MTT 试验时,将其浓度设定
为 50、100、200、300 μg /mL,而其他提取部位的实验浓度分别设定为 100、200、300、400 μg /mL.
本研究以人的肿瘤细胞为筛选模型,以体外抗肿瘤活性为指标,首次对垂盆草、佛甲草及凹叶景天
三种近缘的植物药,用系统溶剂法分离得到的提取部位进行了筛选,表明三种植物药的乙酸乙酯、正丁
19
中央民族大学学报(自然科学版) 第 20 卷
醇提取部位都是其抗肿瘤作用的活性部位,而以总黄酮提取物表现出最强的抗肿瘤活性 . 由此,我们认
为黄酮类是这三种植物药的重要抗肿瘤的有效成分,对其中具体的抗肿瘤活性成分及作用机制则有待
进一步的研究 .
参考文献:
[1] KANGT. H.,PAE H. O.,YOOJ. C.,et al. Antiproliferative effects of alkloids from Sedum sarmentosum on murine and
human hepatoma cell lines[J]. Journal of Ethnopharmacology,2000,70(2):177 - 182.
[2] 何爱民,王明时 . 垂盆草中的黄酮类成分[J]. 中草药,1997,28(9):517 - 522.
[3] 潘金火,何满堂,罗兰,等 .垂盆草不同提取部位保肝降酶试验[J].时珍国医国药,2001,12(10):888.
[4] 潘金火,薛春余,严鹃,等 . 异鼠李素-3,7-二-O-β-D-葡萄糖苷的保肝降酶试验[J]. 时珍国医国药,2002,13(12):
714 - 715.
[5] 饶澄,黄显 . 黄酮类化合物抗炎和抗肿瘤共同作用机制的研究进展[J]. 海峡药学,2010,22(6):8 - 11.
[6] 杨博,李志裕,尤启冬 . 黄酮类化合物的抗肿瘤作用机制研究进展[J]. 药学进展,2008,32(9):391 - 397.
[7] 许旭东 ,胡晓茹,杨峻山 . 抗肿瘤药用植物有效成分研究概况[J]. 中国中药杂志,2008,33(17):2073 - 2081.
[8] 何燕清 . 黄酮类化合物对肿瘤细胞信号转导通路的影响[J].中国药师,2008,11(4):466 - 467.
[9] 司红丽,王建华 . 黄酮类化合物的抗肿瘤作用及其机理研究进展[J]. 天然产物分离,2004,2(2):1 - 4.
[10] 陈雨洁,皮珍平,刘新桥,等 . 景天属两种植物药总黄酮的提取纯化方法研究[J]. 医药导报,2011,30(2)(待发
表).
Study on the Anti-tumor Activities of the Different Extract
Fractions and Total Flavones of the Three Sedum Plant Drugs
CHEN Yu-jie,LIN Qin-xiong,WAN Ding-rong,ZHAO Xiang-pei,HU Jing
(College of pharmacy,South-Central University for Nationalities,Wuhan 430074,China)
Abstract:The inhibitory activities of the the different extract fractions and total flavones of the 3
Sedum plant drugs on cancer cells proliferation of liver,esophageal and colon(HepG2,EC109,
SW480)were tested by MTT assay. The results showed that the growth and proliferation of the 3
cancer cells were all significantly inhibited by ethyl acetate,n-butanol fractions and the total
flavonoids of the 3 medicines. And the total flavonoid portions of the 3 medicines had the strongest
anti-tumor activities.
Key words:Sedum sarmentosum Bunge;Sedum lineare Thunb.;Sedum erythrostictum Migo;MTT
assay;anti-tumor activities
[责任编辑:关紫烽]
29