小黃皮植物中化學(xué)成分分離及其抗腫瘤活性篩選

小黃皮植物中化學(xué)成分分離及其抗腫瘤活性篩選小黃皮植物中化學(xué)成分分離及其抗腫瘤活性篩選

摘要：本研究旨在從小黃皮植物中分離出具有抗腫瘤活性的化合物。通過(guò)超高效液相色譜（UHPLC）和質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（MS）對(duì)小黃皮植物的化學(xué)成分進(jìn)行分析，并通過(guò)透析分離法和逆萃取法從中分離出不同的化合物。分離出的化合物分別進(jìn)行了結(jié)構(gòu)鑒定，并進(jìn)行了細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)和抗癌活性篩選。結(jié)果顯示，分離出的6號(hào)化合物對(duì)人口腔鱗狀細(xì)胞癌和膽囊癌細(xì)胞的抗癌活性較高，其半數(shù)抑制濃度（IC50）為12.5和25.3μmol/L；同時(shí)，其在正常細(xì)胞中的毒性較小，具有潛在的藥物研發(fā)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：小黃皮植物；化學(xué)成分分離；抗腫瘤活性；UHPLC；質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

引言

小黃皮植物（Berberisthunbergii）是一種廣泛分布于中國(guó)南北的中藥材，被廣泛應(yīng)用于抗菌、抗炎、抗腫瘤等方面（Xuetal.,2018）。其含有豐富的生物活性化合物，如黃連素、小檗堿、利伐格令等（Zhangetal.,2012）。黃連素是目前已知的一種廣泛存在于植物中的具有廣譜抗菌和抗炎活性的生物堿化合物，而小檗堿則被證明具有抗癌活性（Huangetal.,2019）。

在藥理研究中，分離出具有特定生物活性的化合物一直是一個(gè)重要的研究方向。然而，在小黃皮植物中，這些化合物并不容易分離和提取。因此，本研究旨在通過(guò)超高效液相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)小黃皮植物中的化學(xué)成分進(jìn)行分析，并利用透析分離法和逆萃取法從中提取出具有抗癌活性的化合物。

實(shí)驗(yàn)部分

材料和儀器

小黃皮植物，6-10kDa透析袋，超高效液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜儀（UHPLC/MS），甲醇，乙醇，乙酸乙酯，醋酸乙酯，去離子水，人口腔鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞株（CAL27），人膽囊癌細(xì)胞株（EH-GB1），正常人肝細(xì)胞株（LO2）等。

化學(xué)成分分離

將小黃皮植物經(jīng)過(guò)洗滌、干燥后，粗細(xì)粉碎，加入甲醇中攪拌提取。將提取液過(guò)濾并蒸干，得到提取物。將提取物溶于去離子水后，通過(guò)6kDa透析袋過(guò)濾分離，得到分子量小于6kDa的化合物。將分離出的化合物中不同的分子分別用高效液相色譜（HPLC）分離，并利用質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提取出目標(biāo)化合物。同時(shí)，采用逆萃取法將小黃皮植物中不同極性的化合物分離出來(lái)。

細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)

將CAL27、EH-GB1和LO2細(xì)胞株分別接種于96孔板中。將不同濃度的化合物溶液（起始濃度為50μmol/L）加入到細(xì)胞培養(yǎng)液中，培養(yǎng)48h后，使用MTT法測(cè)定細(xì)胞活力。通過(guò)計(jì)算細(xì)胞對(duì)照組中的光學(xué)密度值，計(jì)算出各化合物的半數(shù)抑制濃度（IC50）。

抗癌活性篩選

將CAL27和EH-GB1細(xì)胞分別接種于96孔板中，各加入10μmol/L的化合物，培養(yǎng)48h后，使用MTT法測(cè)定細(xì)胞活力。計(jì)算各化合物對(duì)細(xì)胞的抑制率，研究其對(duì)癌細(xì)胞的活性和選擇性。

結(jié)果與討論

化學(xué)成分分離

通過(guò)UHPLC/MS技術(shù)檢測(cè)小黃皮植物中的化學(xué)成分組成，發(fā)現(xiàn)其中含有極豐富的生物堿類、黃酮類、酚酸類化合物等。通過(guò)透析分離法和逆萃取法，分離出目標(biāo)化合物，并通過(guò)HPLC對(duì)化合物進(jìn)行了分離提純。

細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)

對(duì)分離出的化合物進(jìn)行了細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，所得化合物對(duì)CAL27、EH-GB1和LO2細(xì)胞的毒性低，并且具有一定的抑制率。其中，6號(hào)化合物對(duì)CAL27和EH-GB1細(xì)胞的IC50分別為12.5和25.3μmol/L，同時(shí)對(duì)LO2細(xì)胞的IC50值為39.2μmol/L。

抗癌活性篩選

進(jìn)一步研究了6號(hào)化合物的抗癌活性。定量分析表明，6號(hào)化合物對(duì)CAL27細(xì)胞的抑制率較高，同時(shí)具有高的選擇性。在10μmol/L濃度下，其抑制率為50%，而對(duì)EH-GB1細(xì)胞的抑制率僅為20%。表明6號(hào)化合物對(duì)CAL27細(xì)胞有良好的治療效果。

結(jié)論

通過(guò)對(duì)小黃皮植物化學(xué)成分分離和篩選，分離出了6號(hào)化合物，其對(duì)CAL27和EH-GB1細(xì)胞的抑制率較高，對(duì)人體健康細(xì)胞毒性低，具有潛在的藥物研發(fā)價(jià)值。本研究為小黃皮植物的藥用價(jià)值提供了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)支持。

在當(dāng)今醫(yī)藥領(lǐng)域，植物天然產(chǎn)物已經(jīng)成為了人們關(guān)注的研究熱點(diǎn)。其中，小黃皮作為一種常見(jiàn)的中藥材，具有抗菌、抗炎、抗腫瘤等多種藥理作用，因此備受關(guān)注。本研究通過(guò)UHPLC/MS技術(shù)分析了小黃皮植物中的化學(xué)成分，發(fā)現(xiàn)其中含有許多生物堿、黃酮類和酚酸類化合物等。然后通過(guò)透析分離法和逆萃取法，成功分離出目標(biāo)化合物，并利用HPLC對(duì)化合物進(jìn)行了純化處理。

為了評(píng)估所得化合物的生物效應(yīng)和安全性，進(jìn)行了細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所得化合物對(duì)CAL27、EH-GB1和LO2細(xì)胞的毒性低，并且具有一定的抑制率。其中，6號(hào)化合物對(duì)CAL27和EH-GB1細(xì)胞的IC50分別為12.5和25.3μmol/L，同時(shí)對(duì)LO2細(xì)胞的IC50值為39.2μmol/L。

為了繼續(xù)探索6號(hào)化合物的抗癌活性，進(jìn)行了進(jìn)一步的篩選。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，6號(hào)化合物對(duì)CAL27細(xì)胞具有高的抑制率，而對(duì)EH-GB1細(xì)胞的抑制率較低，具有很好的選擇性。在10μmol/L濃度下，其抑制率達(dá)到了50%。

綜合上述研究結(jié)果，6號(hào)化合物對(duì)CAL27和EH-GB1細(xì)胞具有很好的抑制作用，同時(shí)對(duì)人體健康細(xì)胞毒性低，具有良好的藥物研發(fā)潛力。本研究為小黃皮植物的藥用價(jià)值提供了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)支持，并為其開(kāi)發(fā)制備新型藥物提供了借鑒此外，本研究還探究了6號(hào)化合物可能的抗腫瘤機(jī)制。結(jié)果顯示，6號(hào)化合物可以顯著抑制CAL27和EH-GB1細(xì)胞的增殖和遷移，并誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。進(jìn)一步的Westernblot分析發(fā)現(xiàn)，6號(hào)化合物可以抑制p-AKT和p-ERK1/2的表達(dá)，同時(shí)可以增加Bax和凋亡受體Fas表達(dá)，降低Bcl-2的表達(dá)，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。這些結(jié)果表明，6號(hào)化合物可能是一種多靶向抗腫瘤藥物，通過(guò)影響多條信號(hào)通路來(lái)發(fā)揮抗腫瘤作用。

除了抗腫瘤作用，小黃皮植物的化合物還可能具有抗炎、抗菌、抗氧化等多種生物活性。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明，天然產(chǎn)物是開(kāi)發(fā)新型藥物和治療各種疾病的重要來(lái)源之一。小黃皮植物的藥用價(jià)值廣泛，包括用于治療口干、口苦、口臭、尿路感染等多種疾病。本研究所得的6號(hào)化合物對(duì)CAL27和EH-GB1細(xì)胞的抑制作用僅為初步研究，未來(lái)仍需深入探究其化合物的生物學(xué)效應(yīng)和機(jī)制，以及開(kāi)發(fā)其更多的臨床應(yīng)用。

總之，小黃皮植物中的6號(hào)化合物具有顯著的抗腫瘤作用，并且對(duì)人類健康細(xì)胞的毒性低，具有很好的藥物研發(fā)潛力。本研究為小黃皮植物的藥用價(jià)值提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并為開(kāi)發(fā)制備新型天然產(chǎn)物藥物提供了新思路和方法另外，小黃皮植物作為一種常見(jiàn)的中藥材，在臨床應(yīng)用中具有廣泛的應(yīng)用前景。目前，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，小黃皮植物中的化合物主要有黃酮類、萜類、生物堿、苷類等。其中，黃酮類物質(zhì)是小黃皮植物中較為重要的活性成分之一。已有研究顯示，黃酮類化合物對(duì)多種癌癥具有抗腫瘤作用，例如黃芩素對(duì)宮頸癌、黃酮類對(duì)乳腺癌、原花青素對(duì)肝癌等。

總之，小黃皮植物作為一種傳統(tǒng)中藥材，近年來(lái)受到越來(lái)越多的關(guān)注，其藥用價(jià)值和潛力被不斷挖掘和研究。本研究的發(fā)現(xiàn)為小黃皮植物的藥用應(yīng)用提供了新的研究思路和方法，同時(shí)為開(kāi)發(fā)更有效的治療腫瘤的天然產(chǎn)物藥物提供了新的途徑。未來(lái)的研究還需加強(qiáng)對(duì)小黃皮植物中的活性成分的篩選和分離，以及對(duì)其生物學(xué)效應(yīng)和機(jī)制的深入研究