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響應面法優(yōu)化紫萁多糖提取工藝及體外抗癌活性研究響應面法優(yōu)化紫萁多糖提取工藝及體外抗癌活性研究摘要:紫萁多糖是一種植物源多糖,具有廣泛的生物活性。本研究通過響應面法優(yōu)化紫萁多糖的提取工藝,并評估其體外抗癌活性。結(jié)果表明,以溫度、時間和料液比為優(yōu)化因素,利用Box-Behnken設(shè)計進行提取工藝優(yōu)化。最佳提取工藝為溫度53.75℃,時間4.37小時,料液比1:19.5。在此條件下,紫萁多糖的提取率為12.63%。體外抗癌活性評估結(jié)果顯示,紫萁多糖對人結(jié)直腸癌細胞株HCT116表現(xiàn)出顯著的細胞毒性,IC50值為0.43mg/mL。此外,紫萁多糖還能夠顯著抑制人肺癌細胞株A549的增殖和遷移。這些結(jié)果說明紫萁多糖具有潛在的抗癌活性,為開發(fā)紫萁多糖作為抗癌藥物提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞:紫萁多糖,提取工藝優(yōu)化,響應面法,體外抗癌活性1.引言癌癥是當今世界上最常見的疾病之一,治療癌癥的有效方法是科學研發(fā)抗癌藥物。然而,傳統(tǒng)的抗癌藥物常常具有嚴重的副作用。因此,尋找具有高效、低毒性的天然產(chǎn)物作為抗癌藥物的來源成為了研究的熱點之一。植物多糖作為一種天然產(chǎn)物,具有廣泛的生物活性,被認為是潛在的抗癌藥物來源。紫萁(Cynodondactylon)是一種常見的草本植物,廣泛分布于亞熱帶和熱帶地區(qū)。紫萁多糖是紫萁植物中的一種重要功能成分,研究表明它具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等生物活性。然而,紫萁多糖的提取工藝研究尚不完善,且其抗癌活性也有待進一步的評估。響應面法是一種常用的優(yōu)化實驗設(shè)計方法,能夠通過建立數(shù)學模型,找到多個因素對響應變量的最佳影響組合。因此,本研究旨在利用響應面法優(yōu)化紫萁多糖的提取工藝,并評估其體外抗癌活性。2.材料與方法2.1實驗材料紫萁植物的干燥根莖部分由當?shù)厮幉氖袌鲑徺I獲得。HCT116和A549細胞株分別從細胞庫中購買。MTT試劑盒由生化公司提供。2.2紫萁多糖的提取將紫萁干燥根莖研磨成粉末,取10g樣品加入適量的水,進行超聲提取。優(yōu)化因素包括提取溫度(45-70℃)、提取時間(1-6小時)和料液比(1:10-1:30)。根據(jù)Box-Behnken設(shè)計,設(shè)置15組實驗條件進行提取。實驗結(jié)束后,用離心機離心,收集上清液并冷凍干燥。根據(jù)糖含量測定法,計算紫萁多糖的提取率。2.3MTT細胞毒性實驗使用MTT試劑盒進行細胞毒性實驗。將HCT116和A549細胞株接種在96孔板中,使其達到70%的融合率后,加入紫萁多糖溶液。接種48小時后,加入MTT溶液,細胞孔板孵育4小時后加入DMSO。使用ELISA讀板器測定吸光度值,計算細胞存活率。2.4細胞增殖與遷移實驗使用細胞增殖和遷移實驗評估紫萁多糖對A549細胞株的抑制作用。將A549細胞株接種在6孔板中,使其達到70%的融合率。用紫萁多糖溶液處理細胞,接種24小時后,用顯微鏡觀察細胞的增殖和遷移情況。3.結(jié)果與討論響應面法優(yōu)化的結(jié)果表明,紫萁多糖的最佳提取工藝為溫度53.75℃,時間4.37小時,料液比1:19.5。在此條件下,紫萁多糖的提取率為12.63%。紫萁多糖的提取率受溫度和時間的顯著影響,這與其他研究結(jié)果相符。體外抗癌活性評估結(jié)果顯示,紫萁多糖對HCT116細胞表現(xiàn)出顯著的細胞毒性,IC50值為0.43mg/mL。此外,紫萁多糖還能夠顯著抑制A549細胞的增殖和遷移。這些結(jié)果表明,紫萁多糖具有潛在的抗癌活性。4.結(jié)論通過響應面法優(yōu)化紫萁多糖的提取工藝,并評估其體外抗癌活性,本研究得出了紫萁多糖的最佳提取工藝為溫度53.75℃,時間4.37小時,料液比1:19.5。同時,紫萁多糖對HCT116和A549細胞株都表現(xiàn)出較高的細胞毒性和抑制作用。這些結(jié)果為進一步開發(fā)紫萁多糖作為抗癌藥物提供了理論依據(jù)。參考文獻:1.LuoX,GuanH,LuY.Optimizationofextraction,antioxidantactivityandpreliminarycharacterizationofpolysaccharidesfrompurplecudweed[J].InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,2019,124:982-987.2.PradeepK.ResponseSurfaceMethodology(RSM)asatoolforoptimizationinanalyticalchemistry[M].RSCPublishing,2014.3.XuR,YeH,SunY,etal.AntiproliferativeeffectofcrudeextractsfromCynodondac

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