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14种紫珠属植物醇提取物抑制磷酸二酯酶4活性初探



全 文 :14 种紫珠属植物醇提取物抑制磷酸二酯酶 4
活性初探
杨璐1,张天华2,白旭1,吴一诺2,罗海彬2,谢丽霞1,何细新1,彭光天1
(1.广州中医药大学 中药学院,广东 广州 510006;2.中山大学 药学院,广东 广州 510006)
摘要:目的 研究 14 种紫珠属植物枝叶提取物对磷酸二酯酶 4(PDE4)的抑制作用。方法 采用体积分数
95%乙醇回流提取法提取药材,以标记液体闪烁计数法检测提取物对 PDE4 的 D2 亚型靶标(PDE4D2)
的抑制活性。结果 测试体系的药物终质量浓度为 0. 2 g /L时,毛叶老鸦糊、裸花紫珠对 PDE4D2 的抑制
率分别为 86. 78%和 85. 76%,其他 12 种紫珠属植物的抑制率则均在 90%以上,其中大叶紫珠的抑制率
为 98. 63%。结论 紫珠属植物对 PDE4 靶标具有明显的体外抑制作用。
关键词:紫珠属;磷酸二酯酶 4;抑制作用
中图分类号:R285. 6 文献标志码:A doi:10. 3969 / j. issn. 1006-8783. 2015. 03. 010
文章编号:1006-8783(2015)03-0328-04
Inhibition of the crude extracts from fourteen species of Callicarpa Linn. plants towards
Phosphodiesterase-4
YANG Lu1,ZHANG Tianhua2,BAI Xu1,WU Yinuo2,LUO Haibin2,XIE Lixia1,HE Xixin1,
PENG Guangtian1
(1. School of Traditional Chinese Medicine,Guangzhou University of Chinese Medicine,Guangzhou,510006,
China;2. School of Pharmacy,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510006,China)
Abstract:Objective To investigate the inhibition of the fourteen Callicarpa Linn. medicinal plants towards
phosphodiesterase 4 (PDE4)in vitro. Methods Callicarpa Linn. Chinese medicines were extracted with
95% ethanol reflux and the inhibition rates against PDE4D2 were determined out by liquid scintillation
counting method. Results When the concentration of the crude extract was 0. 2 g /L,the inhibition rate of
C. giraldii var. subcanescens and C. nudiflora against PDE4D2 were 86. 78% and 85. 76%,respectively.
Those of the other 12 species were more than 90%,especially that of C. macrophylla was 98. 63% .
Conclusion Callicarpa Linn. plants showed remarkable inhibitory activities towards PDE4 in vitro.
Key words:Callicarpa Linn.;phosphodiesterase 4 (PDE4);inhibition
收稿日期:2015-01-13
基金项目:国家自然科学基金项目(21103234,81373258);广东自然科学基金团队项目(S2011030003190);广州市科技计划项
目(2014J4100165)
作者简介:杨璐(1990—),女,2012 级硕士研究生;通信作者:彭光天,男,博士,讲师,从事药用植物资源和分类研究,Email:
jxpeng0813@ 126. com。
网络出版时间:2015-05-26 9:22 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /44. 1413. R. 20150526. 0922. 001. html
马鞭草科紫珠属 Callicarpa Linn.植物约有 190
余种,主要分布于热带和亚热带亚洲以及大洋洲,我
国约有 46 种,主要分布于长江以南[1]。国产紫珠属
可作药用的约 30 种(含种下单位),其中 24 种有止
血作用[2-3]。杜虹花 C. formosana、广东紫珠 C.
kwangtungensis 和大叶紫珠 C. macrophylla 为 2010
年版《中国药典》一部收载[4]。此外,紫珠 C.
bodinieri、白毛紫珠 C. candicans、白棠子树 C.
dichotoma、老鸦糊 C. giraldii和红紫珠 C. rubella 为
一些地方中药材标准收载[5-8]。
据文献报道,杜虹花、广东紫珠和大叶紫珠均有
散瘀止血、消肿止痛的作用,用于衄血、咯血、吐血、
便血、外伤出血、跌打肿痛等的治疗[4];裸花紫珠总
黄酮有抗感染、止血作用,水煎液能明显抑制二甲苯
广东药学院学报
Journal of Guangdong Pharmaceutical University Jun. 2015,31(3)
所致的小鼠耳郭肿胀和角叉菜胶所致的大鼠足跖肿
胀,体现良好的抗感染作用[2,9-13]。但是,目前紫珠
类药材止血、抗感染的作用机制尚不明确。磷酸二
酯酶 4(phosphodiesterase 4,PDE4)是降解细胞内第
二信 使 3,5-环 磷 酸 腺 苷 (cyclic adenosine
monophosphate,cAMP)的关键酶,参与多种细胞功能
调节,主要存在于免疫炎症细胞内,是大多数炎症细
胞 cAMP浓度的稳态调节者,是一类新型抗感染靶
标。PDE4 抑制剂可抑制细胞内 cAMP的降解,参与
多种炎症反应调节[14-16]。为揭示紫珠属植物的抗
感染作用机制和寻找新型 PDE4 抑制剂,本文选取
紫珠属 14 种植物为对象,研究其枝叶 95%(体积分
数,下同)乙醇提取物对 PDE4 的抑制作用。
1 材料与方法
1. 1 仪器与试剂
UP200S 细胞破碎仪(德国 Hielscher 公司);
6K15 型离心机(Sigma 公司);Vortexgenie 涡旋仪
(美国 SI 公司);BioPhotomer 分光光度计(德国
Eppendorf 公司);Ni-NTA 亲和色谱柱 (Qiagen,
Valencia 公 司);Tricarb2910 液 体 闪 烁 计 数 器
(PerkinElmer公司)。
水、95% (体积分数,下同)乙醇、Tris(Bio-
Rad)、MgCl2(天津市大茂化学试剂厂);二硫苏糖醇
(Bio-Basic Inc.);氚代环腺苷酸(GE Healthcare);
二甲基亚砜(Oceanpak Alexative Chemical);BaOH2
溶液(Sigma 公司);ZnSO4(Sigma-Aldrich);所有试
剂均为分析纯。
1. 2 药材
本文所用紫珠属植物材料的相关信息见表 1,
白毛杜虹花 Callicarpa albociliata G. T. Peng,Y. Liu
et X. Lu为本课题组发现的 1 个新种(待发表),其
余均为野外采集或引种栽培,凭证标本由广州中医
药大学中药学院药用植物教研室彭光天博士鉴定,
存放于该校药用植物标本室(GUCM)。
1. 3 样品的提取
将上述紫珠属植物枝叶药材阴干,粉碎。取 10 g
生药,加入 10倍量的 95%乙醇,加热回流提取 1 h,滤
过,滤液旋转挥发,浓缩至浸膏状,备用。
1. 4 PDE4 活性测试
1. 4. 1 样品的配制 将上述药材提取物的浸膏,分
别用二甲基亚砜配成质量浓度 2. 0 g /L 的溶液,取
0. 1 mL分别稀释 10 倍,制成质量浓度为 0. 2 g /L的
溶液。
1. 4. 2 样品抑制 PDE4D2 的活性测试 PDE4 可分
为 PDE4A、PDE4B、PDE4C、PDE4D 4 个亚型,分别
由相互独立的 A、B、C、D 4 个基因编码。靶标蛋白
PDE4D2 是 PDE4D 中的一个类别,其表达与纯化见
文献[17-18]。将表达好的蛋白靶标用于活性测试:首
先,取 1 /100稀释的氚代 cAMP(20 000 ~30 000 cpm)
4 μL,加入缓冲液(50 mmol /L Tris pH 8. 0,10 mmol /L
MgCl2,0 . 5 mmol /L 二硫苏糖醇)稀释至 58 μL,
表 1 14 种紫珠属植物来源
Table 1 Resourse of fourteen species of Callicarpa Linn. plants
编号 中文名 拉丁名 采集地 凭证标本
1 尖尾枫 C. longissima 广州中医药大学(大学城校区)时珍山 刘宇 6
2 华紫珠 C. cathayana 广东阳山秤架南岭自然保护区 彭光天 11067
3 紫珠 C. bodinieri 浙江清凉峰引种至广州中医药大学时珍山 彭光天 14556
4 木紫珠 C. arborea 印尼东加里曼丹 彭光天 12031
5 白毛杜虹花 C. albociliata 广州中医药大学(大学城校区)时珍山 刘宇 5
6 白棠子树 C. dichotoma 福建三明市宁化县下巫村 吴健荣 149
7 裸花紫珠 C. nudiflora 广州中医药大学(大学城校区)时珍山 刘宇 2
8 全缘叶紫珠 C. integerrima 广东流溪河国家森林公园 彭光天 11041
9 枇杷叶紫珠 C. kochiana 广州中医药大学(大学城校区)药王山 刘宇 1
10 杜虹花 C. formosana 广州中医药大学(大学城校区)时珍山 刘宇 4
11 钩毛紫珠 C. peichieniana 广州市流溪河国家森林公园 彭光天 11082
12 红紫珠 C. rubella 广东信宜县天马山 彭光天 11059
13 大叶紫珠 C. macrophylla 广州中医药大学(大学城校区)时珍山 刘宇 3
14 毛叶老鸦糊 C. giraldii var. subcanescens 广东肇庆端州区七星岩 刘宇 23
923第 3 期 杨璐,等. 14 种紫珠属植物醇提取物抑制磷酸二酯酶 4 活性初探
然后加入质量浓度为 0. 2 g /L 的药物溶液 2 μL,混
匀,再加入已用缓冲液稀释的确定浓度的蛋白质溶
液 40 μL,在 25 ℃下静置反应 15 min,最后依次加
入 0. 2 mol /L ZnSO4 200 μL和 0. 2 mol /L Ba(OH)2
溶液 200 μL,终止 cAMP和 PDE4D2 的酶促反应,振
荡混合,14 000 r /min离心 5 min,取上清液 430 μL,
加入闪烁液 2. 5 mL,振荡混合后用液体闪烁计数仪
测定。按以下公式计算抑制率:
抑制率 =(1 -
1 - CPM样品加定量靶蛋白
1 - CPM空白样品加定量靶蛋白
)× 100%,
式中:CPM为每分钟计数率。
2 结果与分析
各个样品对 PDE4D2 的抑制活性见表 2。结果
显示,14 种紫珠均对 PDE4D2 表现一定的抑制作
用。测试体系的药物终质量浓度为 0. 2 g /L 时,所
有测试样品的抑制率均在 80%以上,除毛叶老鸦
糊、裸花紫珠外,其他 12 种紫珠样品的抑制率均大
于 90%,其中大叶紫珠抑制率为 98. 63%。若将测
试药物终质量浓度换算成对应的生药质量浓度,尖
尾枫生药质量浓度为 1. 2 g /L 时,抑制率达 90.
30%;毛叶老鸦糊活性最低,生药质量浓度为 39. 9
g /L时,抑制率仅为 86. 78%。
表 2 14 种紫珠属植物茎叶粗提物对 PDE4D2 的抑制率
Table 2 Inhibitory rates of crude extracts from fourteen
Callicarpa plants towards PDE4D2
药材
编号
测试体系的药物
终质量浓度 /(g·L -1)
生药质量浓度 /
(g·L -1)
抑制率 /
%
1 0. 2 1. 20 90. 30
2 0. 2 2. 58 91. 46
3 0. 2 2. 66 90. 54
4 0. 2 3. 20 95. 69
5 0. 2 3. 33 95. 31
6 0. 2 3. 63 90. 55
7 0. 2 3. 69 85. 76
8 0. 2 4. 13 93. 77
9 0. 2 5. 24 94. 13
10 0. 2 5. 33 93. 94
11 0. 2 6. 46 95. 70
12 0. 2 6. 98 95. 11
13 0. 2 8. 40 98. 63
14 0. 2 39. 9 86. 78
3 讨论
PDE4 靶标是一类抗感染新型靶标,其抑制剂
广泛用于多种炎症相关疾病,如哮喘、肠道炎症、关
节炎等的治疗中。紫珠属药用植物多数具有止血、
消肿作用。大叶紫珠和裸花紫珠体现良好的抗感染
作用[2,9-13]。本文结果表明,14 种紫珠属植物含有
抑制 PDE4 活性组分,均有不同程度抑制 PDE4D2
靶标的作用,提示紫珠药用植物的抗感染作用可能
与 PDE4 有关,也为进一步研究它们的抗感染机制
和从这些有潜力的组分中寻找新型 PDE4 抑制剂提
供了依据。
PDE4 靶标与老年痴呆的治疗相关[20],据文献
[21]报道,紫珠属植物白棠子树具有抗老年痴呆作
用,而本文结果显示白棠子树能够抑制 PDE4 靶标,
这为进一步研究白棠子树抗老年痴呆的作用机制提
供了一定的依据。
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(责任编辑:陈翔
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)
美国 FDA批准 Avelox用于治疗鼠疫
美国 FDA于 2015 年 5 月 8 日批准 Avelox(moxifloxacin,莫西沙星)用于治疗鼠疫,包括肺鼠疫和败血性鼠疫。
Avelox同时也获准用于成人预防鼠疫。
鼠疫是一种极其罕见但致命的细菌感染,分为淋巴结鼠疫、肺鼠疫和败血性鼠疫 3 种。全球每年仅发生
1 000 ~ 2 000 个鼠疫病例。
鼠疫的致病菌是鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis)。人感染鼠疫的途径主要有带菌跳蚤叮咬、接触感染的人和
动物、实验室接触等。鼠疫耶尔森菌还可能被用作生物恐怖袭击的武器。
FDA批准 Avelox时采用了“动物疗效规则”(Animal Efficacy Rule),因为鼠疫太罕见,基本上无法进行人体疗
效试验,因此只需足够的动物试验证明其疗效就可以了。
Avelox的动物疗效试验是在 20 只在试验室被人为感染鼠疫的非洲绿猴身上进行的。20 只非洲绿猴被随机
分成两组,动物感染鼠疫并出现发热症状 4 h后分别服用 Avelox和安慰剂各 10 d,结果服用 Avelox的 10 只动物全
部存活,而服用安慰剂的 10 只动物全部死亡。
Avelox常见的不良反应包括恶心、腹泻、头痛和眩晕等。同时 Avelox 的说明书含有加黑框的警告性文字,提
醒服药患者可能会增加患肌腱炎和发生肌腱断裂的风险,另外重症肌无力患者服药可能会使肌无力症状恶化。
其他不良反应有过敏反应、肝损伤、血常规异常、神经系统症状、心率异常等。但由于鼠疫的极度危险性,与其治
疗效用相比,所有这些不良反应都是其次的。
Avelox属喹诺酮类抗菌药,由拜耳公司(Bayer HealthCare Pharmaceuticals)生产。
(来源:美国 FDA政府公告,2015-05-08 夏训明 编译)
133第 3 期 杨璐,等. 14 种紫珠属植物醇提取物抑制磷酸二酯酶 4 活性初探