纯化前后半枝莲多糖的药效学研究
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《半枝莲多糖提取纯化与组成分析及抗肝癌活性研究》一、引言半枝莲作为一种传统中药材,具有广泛的药用价值。
多糖是半枝莲的主要生物活性成分之一,其具有显著的抗癌、抗氧化等生物活性。
然而,目前对于半枝莲多糖的提取纯化工艺、组成分析及其抗肝癌活性的研究尚不够深入。
因此,本研究旨在通过提取纯化半枝莲多糖,分析其组成,并探讨其抗肝癌活性,为半枝莲多糖的开发利用提供理论依据。
二、材料与方法1. 材料本研究所用半枝莲购自当地药材市场,经鉴定为正品。
所用试剂均为分析纯。
2. 方法(1)半枝莲多糖的提取与纯化采用热水浸提法提取半枝莲中的多糖,通过乙醇沉淀、透析、冻干等步骤进行纯化。
(2)多糖的组成分析利用红外光谱、核磁共振等手段对纯化后的多糖进行组成分析。
(3)抗肝癌活性研究采用体外细胞培养及MTT法检测半枝莲多糖对肝癌细胞的抑制作用。
三、结果与分析1. 半枝莲多糖的提取与纯化通过热水浸提法,我们成功提取了半枝莲中的多糖。
经过乙醇沉淀、透析、冻干等步骤,得到了纯度较高的半枝莲多糖。
2. 多糖的组成分析红外光谱和核磁共振结果显示,半枝莲多糖主要由葡萄糖、甘露糖等单糖组成,具有典型的糖类结构特征。
此外,还发现半枝莲多糖中存在一些特殊的糖苷键和支链结构。
3. 抗肝癌活性研究体外细胞培养及MTT法检测结果显示,半枝莲多糖对肝癌细胞具有显著的抑制作用。
随着多糖浓度的增加,肝癌细胞的抑制率逐渐提高。
此外,我们还发现半枝莲多糖对正常细胞的影响较小,显示出较好的选择性。
四、讨论本研究成功提取纯化了半枝莲多糖,并对其组成进行了分析。
结果显示,半枝莲多糖主要由葡萄糖、甘露糖等单糖组成,具有典型的糖类结构特征。
此外,我们还发现半枝莲多糖中存在一些特殊的糖苷键和支链结构,这些结构可能与其生物活性有关。
关于半枝莲多糖的抗肝癌活性,我们的研究结果表明,半枝莲多糖对肝癌细胞具有显著的抑制作用,且对正常细胞的影响较小。
这一结果提示我们,半枝莲多糖可能成为一种具有潜在应用价值的抗肝癌药物。
半枝莲的药理研究及应用半枝莲是一种被广泛应用于中药临床治疗中的药材。
其主要来自于半枝莲科植物半枝莲(Rhizoma Coptidis),其根茎部分经加工制成。
半枝莲的药理研究表明,其具有很多药理活性成分,其中最主要的是黄连素(berberine)和曲黄素(palmatine)。
这些成分可以通过不同作用机制实现其药理作用。
首先,黄连素和曲黄素可以通过抑制细菌的生长来发挥抗菌作用。
这些抗菌作用适用于很多细菌,包括金黄色葡萄球菌,大肠杆菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等耐药菌种,因此被广泛应用于呼吸,泌尿和消化系统感染治疗。
其次,黄连素和曲黄素也可以通过多种机制实现抗炎作用。
炎症在很多疾病中都起着至关重要的作用,因此,半枝莲被广泛应用于各种炎性疾病的治疗。
黄连素和曲黄素主要通过减轻炎症的程度和缩短炎症反应的时间来发挥作用。
此外,它们还可以调节炎症相关途径,如抑制NF-κB信号通路等。
再次,半枝莲还可以通过影响胰岛素代谢来对糖尿病产生治疗作用。
糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其主要形式为高血糖。
黄连素和曲黄素能够在胰岛素分泌和胰岛素信号通路中发挥作用。
与一些常规药物相比,黄连素和曲黄素能够不同程度地减少副作用,从而在治疗糖尿病时显示出优势。
最后,黄连素和曲黄素还可以通过防止癌细胞的增殖和肿瘤生长来对恶性肿瘤产生治疗作用。
实验结果表明,半枝莲素对多种癌细胞中的细胞生长和凋亡的控制效果显著。
半枝莲的药理研究虽然已经取得很多重要进展,但是在将其应用于中药临床治疗中仍然存在挑战。
这些挑战主要包括以下几个方面:首先,半枝莲中药材的品质受到不少限制。
由于种植杂多和其他因素,半枝莲药材的活性成分含量可能会有很大差异,因此在中药治疗时,应从产地和质量上进行严格管理。
其次,半枝莲对人体健康的不良影响仍不明确。
尽管大多数情况下,半枝莲对人体的不良影响较小,但在长期应用中仍存在安全问题需要重视。
最后,半枝莲在制剂、剂型的选择和标准化方面还需要进一步研究。
半枝莲多糖对胃癌细胞SGC—7901的细胞活性影响目的:研究半枝莲多糖(scutellaria barbata polysaccharides,SBP)对胃癌细胞SGC-7901细胞活性的影响。
方法:利用不同质量浓度半枝莲多糖处理SGC-7901胃癌细胞,对SBP处理后的SGC-7901进行细胞计数,利用MTT法检测半枝莲多糖对胃癌细胞SGC-7901的细胞活性的影响;采用荧光定量RT-PCR 对SGC-7901细胞中的野生型P53基因的表达进行检测。
结果:经SBP处理后胃癌细胞SGC-7901的细胞数明显减少,SBP对SGC-7901的细胞活性的抑制呈剂量依赖性,其中20 μg/ml SBP组的活性抑制率最高,野生型P53基因表达量随SBP质量浓度升高而增加,10、20 μg/ml SBP组P53基因的表达量高于阴性对照组,差异有统计学意义(P<0.01)。
结论:半枝莲多糖通过上调抑癌基因P53以抑制胃癌细胞SGC-7901的生长活性。
[Abstract] Obejective:To study the effect of SBP(scutellaria barbata polysaccharides)on SGC-7901 gastric cancer cellular activity.Method:SGC-7901 gastric carcinoma cell was handled with SBP in different mass concentration,the cellular activity that SGC-7901 under the treatment of SBP was observed by MTT,the expression of wt-P53 gene was detected in SGC-7901 including which cultured by SBP.Result:The count of SGC-7901 which had been handled by SBP reduced significantly,the depression of cellular activity had dose-dependent,the most obvious depressive activity was in the 20 μg/ml SBP group,the level of wt-P53 expression in SBP cultured SGC-7901 cell group elevated with the increase of mass concentration of SBP.The level of P53 expression in the 10 and 20 μg/ml SBP group were higher than the negative control,the differences were statistically significant(P<0.01).Conclusion:SBP depresses the growth of SGC-7901 gastric tumor cell by upregulating P53 gene.[Key words] Scutellaria barbata polysaccharides;Gastric cancer;Depression of proliferation;Regulation of genome expression;Cell culture半枝蓮(Scutellaria barbata),作为一种民间常用中草药,其性寒,味辛、苦,具有清热解毒、散癖止血、利尿消肿等功效,常用于治疗咽喉肿痛、跌打伤痛、疗疮肿毒、水肿、黄疽、蛇虫咬伤等[1]。
半枝莲多糖体内抗肿瘤及其免疫调节作用的实验研究摘要:目的:研究半枝莲多糖的体内抗肿瘤作用和免疫增强作用。
方法:通过动物移植性肿瘤实验观察半枝莲多糖对小鼠体内肿瘤细胞生长和免疫器官胸腺、脾的影响;通过ANAE法观察半支莲多糖对T细胞阳性率的影响。
结果:半枝莲多糖对S180肉瘤生长的抑制率以中剂量为佳;各剂量组对脾脏指数的影响均有显著性差异,但大剂量注射(200mg/kg)对胸腺有抑制作用;能够提高S180荷瘤小鼠T淋巴细胞的百分数。
结论:半枝莲多糖有抗肿瘤作用和免疫增强作用。
关键词:半枝莲多糖;抗肿瘤;T细胞半枝莲(Scutellaria barbata D.Don)又名狭叶韩信草,其主要功能为清热解毒、利尿消肿、止血化淤等[1]。
半支莲多糖是从半支莲中提取得到的主要成分之一,近年来的药理实验表明,半支莲多糖在体外可以促进conA诱导的小鼠淋巴细胞转化[2],并且对S180肉瘤细胞及腹水肝癌细胞在体外均有抑制作用[3],但半枝莲多糖的体内药理实验未见报道。
本文对半枝莲多糖的体内抗肿瘤及免疫调节作用进行了初步研究,报道如下。
1 实验材料1.1 实验药品和试剂半枝莲多糖(SPS)(徐州弘康科技有限公司,用生理盐水配成相应浓度备用);黄芪多糖(APS)(哈尔滨商业大学博士后工作站提供);环磷酰胺(CTX)(江苏恒瑞医药股份有限公司生产,批号:06061921);生理盐水(哈尔滨三联药业有限公司生产,批号:070921A14);付品红(上海化学试剂分装厂生产,批号:900222);α-醋酸萘酯(国药集团化学试剂有限公司生产,批号:T20070720);甲基绿(国药集团化学试剂有限公司生产,批号:WF20070529)。
1.2 实验动物及瘤株昆明种小鼠,体重(20±2.0)g,雄性,肉瘤S180均购于哈尔滨医科大学附属肿瘤医院肿瘤研究所。
1.3 仪器Sartorius BS110S型万分之一电子天平(德国BSS);电热恒温水浴锅(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司生产);XSP-5型显微镜(上海光学仪器厂生产);光学显微镜(Leica公司生产)2 方法2.1 半枝莲多糖对S180荷瘤小鼠瘤重的影响①建立小鼠模型:将昆明种小鼠随机分为6组,每组8只。
中药半枝莲的有效成分及提取物抗肿瘤作用的综述中药半枝莲的有效成分及提取物抗肿瘤作用的综述论文导读:国内外专家对半枝莲有效成分进行了研究。
肿瘤是目前危害人类健康的主要疾病之一,医学界在寻求和使用抗肿瘤药物的同时,发现许多化学抗肿瘤药物在作用于靶细胞时往往累及正常细胞,且化学药品的开发费用昂贵。
关键词:半枝莲,抗肿瘤,多糖半枝莲(Scutellaria barbataD·Don)为唇形科黄芩属植物,主产于江苏、浙江、福建等地,全草入药。
别名有小韩信草、半枝莲、半向花、并头草等。
其味辛、苦、性寒、归肺、肝、肾经,具有清热解毒、活血化瘀、消肿止痛及抗癌等功效。
用于治疗痈疽疔毒、咽喉肿痛、跌扑肿痛、毒蛇咬伤、水肿、黄疸等[1]。
1 半枝莲的主要化学成分国内外专家对半枝莲有效成分进行了研究。
到目前为止得到的结构较明确的化学成分包括以下几类。
1.1黄酮类化合物目前已从半枝莲中分离出26个黄酮类化合物,是从半枝莲中得到最多的一类成分,且结构丰富,含量最大,其中Scutellarin野黄芩苷的含量达到1%。
在这26个黄酮类化合物中主要包括黄酮、黄酮苷、二氢黄酮3大类[2]。
1.2二萜及二萜内酯类化合物二萜类化合物是半枝莲中的另一种主要成分,以分离得到的有半枝莲二萜(scutellone)A、B、C、D、E、F、G、H、I和半枝莲内酯(scuterivulactone)A、B、C1、C2和D [3]。
1.3甾族化合物菜油甾醇、胆甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇、γ-谷甾醇、豆甾-4-烯-3-酮、豆甾-5,22-二烯-3-醇、4, 4-二甲基胆甾-6, 22, 24-三烯、麦角甾烷-4, 6, 22-三烯-32-醇、豆甾-3,5, 22-三烯、豆甾-5, 22-二烯-3-醇乙酸酯、麦角甾烷-4, 6, 22-三烯-3β-醇、乙酸谷甾醇酯、植物甾醇-β-D-葡萄糖苷混合物(菜油甾醇、豆甾醇、谷甾醇)[2][4]。
1.4脂肪族化合物十六酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、十六酸乙酯、十八酸乙酯、二十酸乙酯、二十二酸乙酯、6, 10, 14-三甲基-2-十五烷酮、2, 6, 10, 15, 19, 23-六甲基-2, 6, 10, 14, 18, 22-二十四烷六烯、3, 7, 11, 15-四甲基-2-十六烯-1-醇、E-1-( 4’-羟基苯基)-丁-1-烯-3-酮、新植二烯、1-辛烯-3-醇、薄荷醇、六氢法呢基丙酮[4]。
Traditional Chinese Medicine 中医学, 2018, 7(5), 271-275Published Online September 2018 in Hans. /journal/tcmhttps:///10.12677/tcm.2018.75045Research Progress of Scutellaria barbataExtract Ingredients and PharmacologicalEffectsQi Fan, Yazhen Shang*Hebei Province Key Research Office of Traditional Chinese Medicine against Dementia, Hebei Provincial Key Laboratory of Traditional Chinese Medicine Research and Development, Institute of Traditional ChineseMedicine, Chengde Medical College, Chengde HebeiReceived: Aug. 9th, 2018; accepted: Aug. 22nd, 2018; published: Aug. 29th, 2018AbstractObjective: To review the extract ingredients and pharmacological effects of Scutellaria barbata, which provided a theoretical basis for further study to the role of Scutellaria barbata. Methods: We review the relevant literatures on the ingredients and pharmacological effects of Scutellaria bar-bata in recent years, and analyze and summarize them. Results: We found that Scutellaria barbata has obvious anti-aging dementia, anti-tumor, anti-oxidation, anti-viral, anti-bacterial, liv-er-protecting and immune-enhancing effects. It can be used clinically to treat liver cancer, rectal cancer, nasopharyngeal carcinoma and gastric cancer. Conclusion: The medicinal value of Scutel-laria barbata is very large, but its research is not deep enough, and each researcher needs further research and development, so as to provide basis and guarantee for clinical rational drug use.KeywordsScutellaria barbata, Extraction Components, Pharmacological Effects半枝莲提取成分及其药理学研究进展樊琪,商亚珍*承德医学院中药研究所,河北省中医药抗痴呆重点研究室,河北承德收稿日期:2018年8月9日;录用日期:2018年8月22日;发布日期:2018年8月29日*通讯作者。
纯化前后半枝莲多糖的药效学研究
摘要:采用Sevage法纯化半枝莲(Scutellaria barbata D.Don)多糖,并通过苯酚-硫酸法测定多糖含量;进行急性毒性试验考察半枝莲多糖对小鼠的毒性;通过体内移植肿瘤试验测定不同剂量纯化前后半枝莲多糖对小鼠S180瘤的抑制作用。
纯化后半枝莲多糖的纯度为49.99%;急性毒性试验表明800 mg/kg及以下剂量半枝莲多糖对小鼠无毒。
纯化后半枝莲多糖的抑瘤率低于半枝莲粗多糖,100 mg/kg半枝莲粗多糖的抑瘤率为46.85%。
关键词:半枝莲(Scutellaria barbata D.Don);多糖;纯化;急性毒性;抑瘤率
半枝莲(Scutellaria barbata D.Don),别名狭叶韩信草、并头草、牙刷草等,为唇形科黄芩属植物,以干燥全草入药,本品味辛、苦,性寒,归肺、肝、肾经,有清热解毒、散瘀止血、利尿消肿的功能,是一种常用中药[1]。
研究表明,半枝莲水提物和醇提物有明显的抗肺癌、消化系统癌、肝癌、乳腺癌、绒膜上皮癌的活性。
本研究采用Sevege法将纯度为30%的半枝莲多糖进行纯化,采用限量试验测定其体内急性毒性[2,3],并比较纯化前后半枝莲多糖的抑瘤效果,为半枝莲多糖药效学评价和抗肿瘤作用与免疫作用机制研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
KM小鼠,体重(20.0±2.0)g,雌雄各半。
半枝莲多糖(纯度30%),徐州弘康科技有限公司产品;黄芪多糖(APS),由哈尔滨商业大学博士后工作站提供;环磷酰胺(CTX),江苏恒瑞医药股份有限公司,批号10061921;生理盐水,哈尔滨三联药业有限公司,批号100921A14。
氯仿,天津市耀华化学试剂有限责任公司,批号20090820;正丁醇,天津市标准科技有限公司,批号20091206;浓硫酸,哈尔滨市新达化工厂,批号101103;苯酚,廊坊市兴达化工有限公司,批号20060213;H2O2,沈阳市新西试剂厂,批号20090711;葡萄糖,北京奥博星生物技术有限责任公司,批号2010223;0.01 mol/L NaHCO3、0.001 mol/L EDAE、无水乙醇,天津市永大化学试剂开发中心,批号20091108;氨水,哈尔滨市新达化工厂,批号090524。
1.2 试验方法
1.2.1 半枝莲多糖样品的纯化[4-7] ①除蛋白。
取半枝莲多糖5 g溶于100 mL 蒸馏水中,将20 mL Sevage液(氯仿与正丁醇体积比4∶1)加入多糖溶液中,混合物剧烈振摇5 min后4 000 r/min离心10 min,取上层水相反复操作6次。
②氧化脱色。
除去蛋白后的多糖溶液用体积分数30%的氨水调节pH 8~9,加质量分数10%的双氧水50 mL,置4 ℃冰箱24 h。
③除小分子物质。
采用透析法除去小分子物质。
④醇沉。
将透析过的多糖溶液经70 ℃减压浓缩至25 mL,待自然冷却后加入体积分数95%的乙醇调节乙醇体积分数为80%,放置1 d。
⑤干燥。
将沉淀用适量无水乙醇、丙酮洗涤,干燥后得棕黄色半枝莲多糖粉末。
1.2.2 多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[7-8]测定溶液中多糖的含量。
①葡萄糖标准曲线的绘制。
精确量取浓度分别为0、10、20、30、40、50、60 μg/mL 的葡萄糖标准溶液各1.0 mL,用蒸馏水补足至2.0 mL,加5%苯酚溶液1.0 mL 混匀,迅速加浓硫酸5.0 mL,振摇2 min。
用蒸馏水作空白对照,室温放置20 min,流水冲洗。
用紫外分光光度计检测其在490 nm处的吸光度。
葡萄糖浓度在10~60 μg/mL范围内浓度(C)与吸光度(A)呈良好的线性关系(图1),回归方程为A=0.013 C+0.028,r=0.997 9。
②半枝莲多糖含量的测定[8-11]。
配制浓度为100 μg/mL的半枝莲多糖溶液,精确量取1.0 mL,稀释后按绘制葡萄糖标准曲线的方法测其A490 nm,计算多糖含量(以葡萄糖计)。
1.2.3 半枝莲多糖溶液的制备将纯化前后的半枝莲多糖加生理盐水适量溶解,观察溶液均匀度,以不出现肉眼可见的小结晶颗粒的最大浓度作为半枝莲多糖体内试验的试剂[12],制成32 mg/mL的饱和溶液,并稀释成浓度分别为1、2、4、8、12、16 mg/mL的溶液。
1.2.4 急性毒性试验选用体重(20.0±2.0)g的健康KM小鼠10只,雌雄各半,以800 mg/kg(32 mg/mL,0.5 mL/只)剂量腹腔注射给药,每天2次。
给药后观察7 d,观察期间逐日记录动物的毒性反应情况及死亡状况。
1.2.5 半枝莲多糖抑瘤率的测定选用体重(20.0±2.0)g的健康KM小鼠150只,随机分为15组,每组10只,雌雄各半。
抽取接种第7 d的生长良好的S180荷瘤小鼠腹水(活癌细胞数>97%),3倍体积无菌生理盐水稀释,按0.2 mL/只(细胞浓度约2×107个/mL)小鼠右前腋皮下接种,整个操作应在无菌条件下进行,30 min内操作完毕。
小鼠接种S180瘤24 h后分别按400、300、200、100、50、25 mg/kg的剂量腹腔注射半枝莲粗多糖和半枝莲纯化多糖溶液,以100 mg/kg黄芪多糖溶液和30 mg/kg环磷酰胺溶液为阳性对照,空白对照组注射生理盐水0.2 mL/只,连续给药7 d,1次/d,停药后次日处死,称取瘤重,计算抑瘤率。
2 结果与分析
2.1 半枝莲多糖的纯化结果
干燥后得棕黄色半枝莲多糖粉末0.3 g,收率为6%。
按“1.2.2”的方法测定纯化后半枝莲多糖的含量,计算得到纯化产物半枝莲多糖的纯度为49.99%,比纯化前的纯度提高了19.99个百分点。
2.2 急性毒性试验结果
一日内两次腹腔注射小鼠半枝莲多糖800 mg/kg,第一天给完药时小鼠的活动能力和食欲有所下降,第二天即恢复正常。
之后给药7 d内未见动物死亡,并且毛色、食欲均正常,无明显的机体病变。
2.3 纯化前后半枝莲多糖的抑瘤率
不同剂量纯化前后半枝莲多糖对小鼠S180瘤的抑瘤率结果见表1。
在试验范围内,纯化前后半枝莲多糖的抑瘤率均随其剂量的增加呈先升高后降低的趋势,剂量为100 mg/kg时纯化前后半枝莲多糖的抑瘤率均为最高,此时半枝莲纯化多糖组抑瘤率为27.63%,半枝莲粗多糖组抑瘤率为46.85%,与空白对照、50、100和200 mg/kg半枝莲粗多糖组抑瘤率相比有明显的差异。
纯化后半枝莲多糖的抑瘤效果明显弱于粗多糖的,原因可能是纯化过程中被去除的蛋白或小分子物质也参与或协助了多糖的抗肿瘤作用。
3 小结与讨论
应用Sevage法除蛋白、双氧水脱色、透析、醇沉,纯化后半枝莲多糖的纯度比半枝莲粗多糖的纯度有明显提高,采用苯酚-硫酸法测多糖含量,测定时最好在20 min内完成,时间过长吸光度会有所下降。
急性毒性的测定可为新药研发过程中各种剂量、临床上的各监测指标等提供参考的依据。
本试验中半枝莲多糖毒性很低,所以根据《药理试验方法学》中的要求仅采用限量试验进行急性毒性试验。
半枝莲多糖一日内两次给予小鼠800 mg/kg的剂量,7 d内未见动物死亡,并且毛色、食欲均正常,无明显的机体病变,这说明受试动物在此剂量下基本没有毒性反应,即可认为半枝莲多糖在800 mg/kg及以下剂量都是无毒的。
体内移植肿瘤试验观察到半枝莲多糖对小鼠S180瘤有抑制作用。
连续腹腔注射给药7 d后,纯化前半枝莲多糖的抑瘤效果明显优于纯化后的半枝莲多糖,100 mg/kg半枝莲粗多糖抑瘤率为46.85%,而纯化后半枝莲多糖抑瘤率不符合关于抗肿瘤中草药有效性的标准(抑瘤率>30%)[13],故采用30%半枝莲多糖完成后续研究。
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