韋孝晨,嚴(yán) 彪,徐乃玉,李啟潤,張 健
蘇州大學(xué)藥學(xué)院,江蘇 蘇州 215123
臭靈丹Laggera pterodonta(DC.)Benth.為菊科六棱菊屬植物,我國長江流域以及西南部地區(qū)均產(chǎn),中國藥典及云南藥品標(biāo)準(zhǔn)均有收載;該藥在民間應(yīng)用廣泛,具有抗菌、抗炎、鎮(zhèn)痛、祛痰、抗腫瘤的作用,主要用于治療上呼吸道感染、扁桃體炎、咽喉炎、口腔炎、支氣管炎、癰腫疥瘡等;臭靈丹的主要化學(xué)成分為洋艾素、金腰乙素等黃酮類、臭靈丹二醇、臭靈丹三醇等倍半萜類化合物[1]。本研究探討臭靈丹乙醇提取物(CLD)及其大孔樹脂95%乙醇洗脫部位(CLD-95)抗人白血病K562和NB4細(xì)胞的作用,以及乙醇提取物的黃酮類成分。
1.1儀器與試劑Bruker AVⅢ-300、400型核磁共振儀;薄層層析硅膠和柱層析硅膠(200-300目,青島海洋化工廠);ODS柱色譜填料(Daisogel公司);凝膠 SephadexTMLH-20(GE healthcare Bio-science AB,Up-psala Sweden);HF151UV 細(xì)胞培養(yǎng)箱(HealForceDevelopmentLtd.);SW-CJ-1F型單人雙面凈化工作臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司);XDS-1A型倒置式生物顯微鏡(上海精密儀器儀表有限公司);StatFax-2100型酶聯(lián)免疫檢測儀(美國Awareness);MH-2型微量振蕩器(海門其林貝爾儀器制造有限公司);KA-1000型臺式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);SZ-93型自動(dòng)雙重純水蒸餾器(上海亞榮生化儀器廠);Thermo Labsystems型移液槍(美國賽默飛世爾公司);XB-K-25型細(xì)胞計(jì)數(shù)板(滬 02270113);9LS-B50L型立式壓力蒸汽滅菌鍋(上海華線核子儀器有限公司);RPMI1640(上海生物工程有限公司);MTT(四甲基偶氮噻唑藍(lán),美國Sigma公司);細(xì)胞培養(yǎng)瓶(美國Corning公司);96孔平底培養(yǎng)板(美國Corning公司);Thermo Scintific酶標(biāo)儀(美國賽默飛世爾公司);Beckman細(xì)胞計(jì)數(shù)器(美國貝克曼庫爾特有限公司)。實(shí)驗(yàn)細(xì)胞株K562和NB4均購自上海細(xì)胞所;AB-8大孔樹脂(河北滄州寶恩吸附材料科技有限公司);所有分離試劑均為分析純,購于中國醫(yī)藥集團(tuán)上?;瘜W(xué)試劑公司。藥材購于云南楚雄,經(jīng)蘇州大學(xué)藥學(xué)院陸葉博士鑒定為臭靈丹全草。
1.2方法
1.2.1 化合物的提取分離 干燥臭靈丹全草500 g,用10倍量95%乙醇回流提取3次,2 h/次,提取液濃縮得乙醇提取物(CLD)119.5 g,溶于水中,石油醚萃取去除脂溶性雜質(zhì),得到水層45.0g,臭靈丹水層經(jīng)AB-8大孔樹脂依次用水,50%乙醇、70%乙醇、95%乙醇梯度洗脫,分別得到70%乙醇洗脫部分 7.2 g、95%乙醇洗脫部分(CLD-95)5.3g;95%乙醇洗脫部分再經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱層析,用75%甲醇洗脫,洗脫成分經(jīng)TLC檢識合并,得 到 化 合 物 1,2,3,4;70% 乙 醇 洗 脫 部 分 經(jīng)Sephadex LH-20凝膠柱層析,甲醇洗脫,洗脫成分經(jīng)TLC檢識合并,得到化合物5,6。
1.2.2 抑制K562和NB4細(xì)胞生長實(shí)驗(yàn)
1.2.2.1 MTT實(shí)驗(yàn) 取對數(shù)生長期K562和NB4細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度至 1×104/mL,每孔 100 μL 種96孔板。RPMI 1640培養(yǎng)基稀釋臭靈丹乙醇提取物(CLD)與大孔樹脂95%乙醇洗脫部位(CLD-95)的儲存液,使終濃度為 12.5、25、50、100、200 μg/mL,每孔加入體積為100 μL。每個(gè)濃度4復(fù)孔。設(shè)空白孔(無細(xì)胞),陰性對照孔和不同濃度給藥的細(xì)胞孔。培養(yǎng)24小時(shí)后,每孔加入20 μL 5 mg/mL MTT,繼續(xù)培養(yǎng)4小時(shí)。1 200 r/min離心5分鐘,棄上清,每孔加入150 μL DMSO,搖床震蕩10分鐘,酶標(biāo)儀測492 nm處吸光值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。細(xì)胞生長抑制率按以下公式計(jì)算:
1.2.2.2 FITC-Annexin-V/PI雙染法檢測細(xì)胞凋亡 取對數(shù)生長期的K562和NB4細(xì)胞,每孔2×105個(gè),接種于 6 孔板,設(shè)空白孔(無細(xì)胞),PI單染對照孔、Annexin-V單染對照孔和不同濃度藥物處理孔。RPMI 1640培養(yǎng)基稀釋臭靈丹黃酮部位儲存液,使終濃度為 12.5、25、50、100、200 μg/mL,每孔終體積為1.5 mL,培養(yǎng)24小時(shí),4℃離心,1 200 rpm×5 min,收集細(xì)胞,預(yù)冷 PBS 于 4℃,1 200 rpm×5分鐘,洗滌1遍。每管加入100 μL 1×binding buffer、1 μLAnnexin-V FITC 抗體和1 μL PI,輕柔混勻,4℃避光靜置20分鐘。流式細(xì)胞儀檢測,數(shù)據(jù)由Cell Quest軟件分析處理。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù),計(jì)量資料以(±s)表示,各組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較采用LSD-t檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。
2.1化合物的結(jié)構(gòu)鑒定
2.1.1 化合物1 黃色粉末,1H-NMR(400 MHz,CDCl3)中,δ12.60(1H,s,OH-5),7.72(1H,dd,J=2.2,8.6Hz,H-6′),7.67(1H,d,J=2.2Hz,H-2′),6.98(1H,d,J=8.6 Hz,H-5′),6.50(1H,s,H-8),3.96(3H,s),3.96(3H,s),3.95(3H,s),3.91(3H,s),3.85(3H,s)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[2]報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致,故確定化合物為 5- 羥基 -3,6,7,3′,4′- 五甲氧基黃酮,即為洋艾素。
2.1.2 化合物2 黃色粉末,1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6) 中 ,δ7.67(1H,s,H-2′),7.63(1H,d,J=8.4 Hz,H-6′),6.96(1H,d,J=8.4 Hz,H-5′),6.68(1H,s,H-8),3.92(3H,s),3.88(3H,s),3.81(3H,s),3.74(3H,s)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[2]報(bào)道基本一致,因此確定化合物為4′,5-二羥基-3,6,7,3′- 四甲氧基黃酮,即為金腰乙素。
2.1.3 化合物3 黃色粉末,1H-NMR(400MHz,CDCl3)中,δ 12.64(1H,s,OH-5),7.71(1H,d,J=1.9 Hz,H-2′),7.68(1H,dd,J=1.9,8.4Hz,H-6′),7.05(1H,d,J=8.4Hz,H-5′),6.45(1H,d,J=2.2 Hz,H-8),6.36(1H,d,J=2.2Hz,H-6),6.00(1H,s,H-3),3.99(3H,s),3.88(3H,s),3.86(3H,s)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[3]報(bào)道一致,因此確定化合物為 5- 羥基 -7,3′,4′- 三甲氧基黃酮。
2.1.4 化合物4 黃色粉末,在1H-NMR(400MHz,CDCl3) 中 ,δ12.61(1H,s,OH-5),7.71(1H,dd,J=2.1,8.6Hz,H-6′),7.67(1H,d,J=2.0Hz,H-2′),6.97(1H,d,J=8.6 Hz,H-5′),6.93(1H,d,J=2.2 Hz,H-8),6.64(1H,d,J=2.2 Hz,H-6),3.95(3H,s),3.89(3H,s),3.86(3H,s),3.84(3H,s)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[4]報(bào)道一致,因此確定化合物為雷杜辛黃酮醇。
2.1.5 化合物5 黃色粉末,1H-NMR(300 MHz,DMSO-d6) 中 ,δ 12.96(1H,s,OH-5),7.86(2H,d,J=8.8 Hz,H-2′,6′),6.85(2H,d,J=8.8Hz,H-3′,5′),6.66(1H,s,H-3),6.74(1H,d,J=2.1 Hz,H-8),6.45(1H,d,J=2.1 Hz,H-6),5.07(1H,d,J=7.2Hz glu H-1),3.16-3.72(6H,m),183.9(C-4),165.2(C-2),163.9(C-7),162.3(C-5),162.1(C-4′),157.8(C-9),129.5(C-2′,6′),116.9(C-3′,5′),122.0(C-1′),106.3(C-10),103.0(C-3),99.5(C-6),95.8(C-8),100.8(glu C-1),74.0(glu C-2),77.1(glu C-3),70.5(glu C-4),77.3(glu C-5),61.5(glu C-6)。以上數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[5]報(bào)道基本一致,因此確定化合物為芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷。
2.1.6 化合物6 黃色粉末,1H-NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:12.48(1H,s,OH-5),7.67(1H,d,J=2.0Hz,H-2′),7.52(1H,dd,J=8.4,2.0Hz,H-6′),6.87(1H,d,J=8.4Hz,H-5′),6.41(1H,d,J=1.6Hz,H-8),6.19(1H,d,J=1.6Hz,H-6);化合物的 1H-NMR 與文獻(xiàn)[6]報(bào)道一致,故鑒定化合物6為槲皮素。
2.2對K 562和N B4細(xì)胞生長的抑制作用MTT法檢測發(fā)現(xiàn)CLD和CLD-95對K562和NB4細(xì)胞均有生長抑制作用,提示CLD和CLD-95均能抑制K562和NB4細(xì)胞增殖,并且具有明顯的濃度依賴關(guān)系。Annexin-V/PI雙染法測定結(jié)果提示CLD-95的濃度從 12.5~200 μg/mL,K562細(xì)胞和 NB4的凋亡率呈增加趨勢,表明CLD-95能誘導(dǎo)K562和NB4細(xì)胞的凋亡,并且有劑量依賴關(guān)系,隨著濃度的增加,誘導(dǎo)作用隨之增強(qiáng),見圖1—3。
圖1 臭靈丹對K562和NB4細(xì)胞的抑制作用(n=5)
圖2 Annexin V/PI法檢測臭靈丹大孔樹脂95%乙醇洗脫部位K562細(xì)胞凋亡情況(24 h)
圖3 Annexin V/PI法檢測臭靈丹大孔樹脂95%乙醇洗脫部位NB4細(xì)胞凋亡情況(24 h)
相關(guān)文獻(xiàn)[7]報(bào)道臭靈丹水煎液對急性淋巴細(xì)胞型白血病、急性粒細(xì)胞型白血病及急性單核細(xì)胞型白血病患者的血細(xì)胞脫氫酶有較強(qiáng)的抑制作用。臭靈丹中 3,5- 二羥基 -6,7,3′,4′- 四甲氧基黃酮(HTMF)顯著抑制Hep-2細(xì)胞的增殖并呈濃度、時(shí)間雙重依賴性關(guān)系[8]。MTT研究結(jié)果顯示,臭靈丹的乙醇提取物與大孔樹脂的95%乙醇洗脫部位均有抑制人白血病K562和NB4細(xì)胞的作用,大孔樹脂的95%乙醇洗脫部位較乙醇提取物的活性強(qiáng),推測大孔樹脂95%乙醇洗脫部位可能是臭靈丹抗白血病的主要活性部位,其化學(xué)成分主要為黃酮類成分,并且從中分離得到4個(gè)黃酮苷元。Annexin V/PI雙染流式細(xì)胞術(shù)檢測法主要檢測細(xì)胞的早期凋亡,大孔樹脂95%乙醇洗脫部位作用24小時(shí)后,在一定濃度內(nèi),大孔樹脂的95%乙醇洗脫部位通過誘導(dǎo)K562和NB4細(xì)胞凋亡而發(fā)揮抑制作用,并呈量效關(guān)系。本研究結(jié)果為進(jìn)一步確定臭靈丹抗白血病藥理機(jī)制及其活性成分奠定了基礎(chǔ)。