5.5 研究实例

知识类型: 析出资源
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内容出处: 《整合畲药学研究》 图书
唯一号: 130920020230004032
颗粒名称: 5.5 研究实例
分类号: R298.3
页数: 9
页码: 128-136
摘要: 这篇研究主要使用毛花猕猴桃根部进行了抗肿瘤活性的研究。研究通过分离和鉴定毛花猕猴桃根氯仿层中的单体化合物,并进行了体外和体内实验来评估其抗肿瘤活性。
关键词: 中医药 白山毛桃根 研究实例

内容

当前,癌症是仅次于心血管疾病的世界第二大高发疾病,严重威胁人类的健康。人们对于开发相关抗肿瘤药物进行了大量研究,而毛花猕猴桃作为一种具有高效抗肿瘤作用的畲药也备受关注。郭辉辉[22]以毛花猕猴桃为材料,开展毛花猕猴桃氯仿层单体化合物的分离及其抗肿瘤活性机制研究。本节将基于其研究进行说明。
  5.5.1 毛花猕猴桃根氯仿层单体化合物分离
  1)毛花猕猴桃根微波提取及氯仿层样品制备(流程见图5-2)
  微波提取的提取条件为:温度40℃,功率140W,料液比为1:7(g/mL),每次提取7min,反复提取3次,且提取得率计算公式为:得率=氯仿粗提物粉末质量/干燥根粉末质量×100%。
  干燥根粉末总质量
  2)氯仿层化合物单体分离
  (1)用系统溶剂法对生物碱类化合物进行分离,如图5-3所示。
  (2)用高效液相色谱法分离酸不溶部分,流程如图5-4所示。
  高效液相色谱分离条件:AgilentZorbaxSB-C18色谱柱(5um,9.4mm×l50mm)。
  洗脱条件:以水(A相)和甲醇(B相)为流动相进行洗脱。0~30min,A相:25%,B相:75%;30~35min,A相:25%~10%,B相:75%~90%;35~60min,A相:10%,B相:90%。
  流速:1mL/min;进样量:20μL;检测波长:280nm;柱温:常温。
  5.5.2 毛花猕猴桃根酸不溶部分HPLC图谱分析以及化合物的结构鉴定
  5.5.2.1毛花猕猴桃根酸不溶部分HPLC图谱分析
  在设定洗脱条件下分离得到7个单峰,见图5-5,按保留时间由小到大依次为化合物
  1、2、3、4、5、6、7。这7个单峰的保留时间分别为1号:42.067min;2号:43.483min;3号:44.467min;4号:45.233min;5号:46.717min;6号:51.354min;7号:58.350min。
  5.5.2.2 化合物的结构鉴定
  经硅胶等色谱分离,获得三个化合物,经分析,与图5-5的HPLC图谱中化合物1、2、4一致。
  1)化合物1的结构鉴定
  结合1H-NMR和13C-NMR图谱,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6):0.71(3H,s),
  0.82(3H,d,J=6.3Hz),0.87(3H,s),0.93(3H,d,J=8.4Hz),0.94(3H,s),1.04(3H,s),有六个甲基;δ2.11(1H,d,J=12.3Hz,18-Hβ),5.14(1H,brs,H-12);13C-NMR(100MHz,DMSO-d6:178.2(C-28),138.2(C-13),124.5(C-12),72.5(C-3),64.6(C-2),63.7(C-23)。对照文献,结合质谱结果,推测化合物1可能为2a,3a,24-三羟基-12-烯-28-熊果酸(结构式如图5-6)。
  2)化合物2的结构鉴定
  结合1H-NMR和13C-NMR图谱,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:0.71(3H,s),0.82(3H,d,J=6.3Hz),0.87(3H,s),0.93(3H,d,J=8.4Hz),0.94(3H,s),1.04(3H,s),有六个甲基;δ2.11(1H,d,12.3Hz,18-Hβ),5.14(1H,brs,H-12);13C-NMR(100MHz,DMSO-D
  6)δ:178.2(C-28),138.2(C-13),124.5(C-12),72.5(C-3),64.6(C-2),63.8(C-23)。对照文献[23],结合质谱结果,推测化合物2的结构为2β,3β-二羟基-23-氧代-12-烯-28-熊果酸(结构式如图5-7)。
  3)化合物4的结构鉴定
  结合1H-NMR和l3C-NMR图谱,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:0.72(3H,s),0.82(3H,d,J=6.2Hz),0.89(3H,d,J=8.4Hz),0.92(3H,s),1.04(3H,s),1.08(3H,s),有六个甲基;δ2.11(1H,d,J=12.0Hz,18-Hβ);l3C-NMR(100MHz,DMSO-d6)δ:178.1(C-28),138.1(C-13),124.3(C-12),83.7(C-3),66.9(C-2),63.8(C-23)。对照文献,结合质谱结果,推测化合物4的结构为2a,3a-二羟基-23-甲氧基-12-烯-28-熊果酸(结构式如图5-8所示)。
  5.5.3 抗肿瘤活性研究
  5.5.3.1 抗肿瘤活性体外研究
  1)细胞培养与样品溶液配制
  a.细胞培养
  将肝癌细胞株BEL-7404培养于含10%胎牛血清的DMEM培养基中,置于37℃、5%CO2饱和湿度的细胞培养箱中培养,每隔48h更换新鲜培养基。每隔2~3天使用含EDTA的0.25%胰蛋白酶消化传代。实验中选取处于对数生长期的细胞用于实验。
  b.样品溶液配制
  将毛花猕猴桃根氯仿层冻干粉末溶于DMSO配制成40mg/mL的母液,12000r/min,10min离心,取上清液,过滤除菌后分装待用。
  2)毛花猕猴桃根氯仿层对肝癌细胞BEL-7404生长的影响
  取对数生长期的BEL-7404接种于96孔板内,每孔加入190μL细胞液,调整细胞密度,使每孔种入3000个细胞。接种后培养8h,待细胞贴壁后,使用培养基将药物配制成不同浓度,每孔加入10μL药物,使其终质量浓度分别为112.5μg/mL,87.5μg/mL,62.5μg/mL,每组设置3个复孔,同时设置终浓度为0.5%DMSO溶剂对照组和终质量浓度分别为3.325μg/mL,0.3325μg/mL,0.03325μg/mL的紫杉醇阳性对照组。自加入化合物Oh、24h、48h、72h、120h、144h,使用胰蛋白酶消化,收集细胞,加入台盼蓝排除死细胞,对每组分别进行计数,所得数据绘制生长曲线(图5-9、图5-10)。
  3)毛花猕猴桃根氯仿层对肝癌细胞BEL-7404和正常细胞LO2增殖抑制作用
  取对数生长期的BEL-7404、LO2细胞接种于96孔板内,每孔加入190μL细胞液,调整细胞密度,使每孔种入3000个细胞。接种后培养8h,待细胞贴壁后,使用培养基将药物配制成不同浓度,每孔加入10μL药物,使其终质量浓度分别为200μg/mL,175μg/mL,150μg/mL,137.5μg/mL,125μg/mL,112.5μg/mL,100μg/mL,87.5μg/mL,每组设置3个复孔,同时设置终浓度为0.5%DMSO溶剂对照组和终质量浓度分别为3.325μg/mL,1.663|μg/mL,3.325×10-1μg/mL,1.663×10-1|μg/mL,3.325×10-2μg/mL,1.663×10-2μg/mL的紫杉醇阳性对照组。将加药后的96孔板放回培养箱中继续培养72h,取出培养板,每孔加入新鲜配制的0.5mg/mLMTT10μL,继续培养4h,取出培养板,离心3000r/min,10min,吸弃上清液,每孔加入150μLDMSO,于摇床上摇动10min,充分溶解所形成的甲瓒,用酶标仪在490nm处测定各孔吸光度(A),计算样品对细胞生长的抑制率,并计算IC50值。实验重复3次。使用下列公式计算抑制率:
  抑制率%=对照组吸光度A均值-实验组吸光度A均值/对照组吸光度A均值-凋零组吸光度A均值×100%
  在所设定的87.5~20μg/mL给药浓度范围内,毛花猕猴桃根氯仿层对肝癌细胞株BEL-7404有显著的增殖抑制作用,结果如表5-2所示,由表中数据可知,随着给药浓度的增高,氯仿层对BEL-7404的抑制率越高,可见氯仿层对BEL-7404的抑制作用呈剂量依赖性关系。在200μg/mL给药浓度下作用72h抑制率达到85%以上,半抑制浓度IC50约为114.8日μg/mL。阳性对照药紫杉醇组呈现相似的抑制规律,其半抑制浓度IC50约为6.999×10-1μg/mL。
  结果如表5-2所示,在112.5~200μg/mL浓度范围内,毛花猕猴桃根氯仿层对人正常肝细胞LO2有显著的增殖抑制作用,随着给药浓度的增高,氯仿层对LO2的抑制率越高;当浓度下降到100μg/mL以下时,毛花猕猴桃根氯仿层对人正常肝细胞LO2的增殖抑制作用不再明显。同时,由表中数据可知,当给药浓度低于150μg/mL时,毛花猕猴桃根氯仿层对人正常肝细胞LO2的增殖抑制作用要明显小于对肝癌细胞株BEL-7404的增殖抑制作用。计算所得毛花猕猴桃根氯仿层对人正常肝细胞LO2的半抑制浓度IC50约为132.2μg/mL。紫杉醇组除最大浓度组外,其他各组对LO2的抑制作用不明显。
  5.5.3.2 抗肿瘤活性体内研究
  1)实验方法
  a.样品溶液配制
  称取适量的灭菌后的氯仿层粉末将其混悬于含10%吐温-80的生理盐水中,配制成均匀的混悬液。
  b.H22小鼠肝癌实体瘤模型的建立
  抽取小鼠腹水:腹腔注射连续继代3代以上的H22细胞株,选择接种后7~10天,选取肿瘤腹水长势良好的H22肝癌小鼠,颈椎脱臼处死,固定,腹部用碘酒、酒精消毒后,用5mL无菌注射器抽取小鼠腹水,计数,加入台盼蓝检测细胞存活状态,存活率应高于95%。将腹水转移至无菌的离心管中,盖紧胶盖,平衡后离心(1000r/min,5min),弃上清液,加入适量无菌生理盐水,将细胞密度调整至l×l0⁷个/mL,待用。
  实体瘤接种:选取健康的ICR小鼠60只,逐个称重,随机选中50只,每只小鼠右腋下皮肤用碘酒、酒精消毒后,以1mL无菌注射器,在无菌条件下,吸取上步制备的细胞悬液0.2mL,注射于小鼠右腋皮下。全程无菌操作,40min内完成接种。
  c.分组与给药
  在小鼠接种瘤细胞24h后,将50只小鼠随机分成5组,每组10只,分笼饲养,每天定时灌胃给药。另设正常健康的ICR小鼠10只为正常组,各组均自由摄食与饮水,分组灌胃情况如下:①模型对照组,溶剂灌胃,每日一次。②阳性对照组,每天为其进行5-FulOmg/kg腹腔注射,每日一次。③正常组,健康ICR小鼠,溶剂灌胃,每日一次。④药物高剂量组,300mg/kg,灌胃给药,每日一次。⑤药物中剂量组,150mg/kg,灌胃给药,每日一次。⑥药物低剂量组,75mg/kg,灌胃给药,每日一次。
  除正常组外,各组均连续灌胃给药10天,停药次日,称取小鼠体重,处死小鼠,用镊子镊住小鼠右腋肿瘤生长部位皮肤,用手术剪剪开皮肤,暴露肿瘤,用镊子钝性剥离肿瘤,电子天平称量瘤重,同时测量肿瘤的长径和短径,逐一记录。
  d.指标检测
  小鼠体重变化:比较各组小鼠在实验前和处死前体重变化情况,对其生长状况进行观测。
  瘤体积:瘤体积的计算按照下列公式
  瘤体积(V)=瘤长径(a)×瘤短径(b)²/2
  计算各组抑瘤率:抑瘤率%=对照组平均瘤种-治疗组平均瘤种/对照组平均瘤种×100%
  2)实验结果分析
  a.毛花猕猴桃根氯仿层对H22肝癌小鼠生长的影响
  体重:小鼠接种肿瘤前的体重和处理小鼠时的体重以及给药后的存活率如表5-3所示。从表中数据可知,与正常组小鼠和模型对照组小鼠相比,氯仿层处理高、中、低剂量的小鼠体重未出现明显变化,阳性对照组小鼠体重明显下降。
  存活率:如表5-3中数据所示,氯仿层处理高、中、低剂量组,均有小鼠死亡,而阳性对照组、模型组、正常组小鼠均未出现死亡现象。
  b.毛花猕猴桃根氯仿层对H22肝癌小鼠肿瘤的抑制作用
  毛花狒猴桃根氯仿层对H22肝癌小鼠肿瘤体积影响:毛花猕猴桃根氯仿层作用于H22肝癌小鼠后,对H22肝癌小鼠体内肿瘤体积的影响如表5-4所示。低剂量组对H22肝癌小鼠的肿瘤体积有着明显的抑制作用;高、中剂量组对肿瘤体积的抑制作用不明显;阳性对照组呈现明显的抑制作用。
  毛花猕猴桃根氯仿层对H22肝癌小鼠肿瘤抑瘤率影响:毛花猕猴桃根氯仿层作用于H22肝癌小鼠后,低剂量组对H22肝癌小鼠肿瘤有着明显的抑制作用,抑瘤率为37.34%;高、中剂量组对肿瘤的抑制作用不明显;阳性对照组对H22肝癌小鼠肿瘤有着明显的抑制作用,抑瘤率为37.17%,如表5-5所示。
  p<0.05,与对照组相比。

知识出处

整合畲药学研究

《整合畲药学研究》

出版者:科学出版社

本书整合了常用畲药的植物资源、栽培、功能主治、临床应用、化学成分、药理活性、质量标准、产地加工与饮片炮制等诸多方面内容。全书收录常用畲药186种,包括重点介绍的11种收载于2015年版《浙江省中药炮制规范》的最常用畲药和27种次常用畲药。

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