于長江,宋小平,張 鑫,韓長日*,朱林華*
1海南師范大學(xué)“省部共建-熱帶藥用植物化學(xué)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2 海南師范大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院,???571127
山蒼子(Litsea cubeba)是我國特有香料植物,別名山胡椒、木姜子,為樟科木姜子屬的落葉灌木或小喬木,是一種極具綜合利用深加工價(jià)值的資源[1]。山蒼子根、莖、葉和果實(shí)均可入藥,是一味傳統(tǒng)的中藥材,具有抗菌、抗過敏等功效,可用于治療風(fēng)寒感冒、勞倦乏力、虛寒型胃痛等疾病。山蒼子油在防治害蟲、殺菌防霉及防治作物病害等方面具有突出優(yōu)點(diǎn),發(fā)展前景廣闊[2]。山蒼子芳香油中富含的檸檬醛是合成紫羅蘭酮、甲基紫羅蘭酮、二氫大馬酮等的原料,也可用于配制草莓、蘋果、檸檬等水果型食用香精,檸檬醛在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用范圍。
海南是個(gè)天然香料大寶庫,尤其是各種亞熱帶香料獨(dú)具優(yōu)勢。海南的山蒼子資源非常豐富,每年6~7 月果實(shí)累累,但目前未進(jìn)行開發(fā)利用[3]。本實(shí)驗(yàn)研究海南山蒼子芳香油的化學(xué)成分,測試其抗腫瘤活性,為海南山蒼子在醫(yī)藥上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。同時(shí)采用分子蒸餾技術(shù)分離山蒼子芳香油,研究山蒼子油各組份的抗腫瘤活性,提高山蒼子芳香油的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,促進(jìn)海南山蒼子的開發(fā)利用。
山蒼子于海南省采摘,室內(nèi)陰干保存,經(jīng)海南師范大學(xué)宋小平教授鑒定,樣品保存于海南師范大學(xué)“省部共建-熱帶藥用植物化學(xué)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室材料庫。人肺腺癌細(xì)胞(SPCA-1)、人肝癌細(xì)胞(BEL-7402)、人胃癌細(xì)胞(GSC-7901)和人白血病細(xì)胞(K562)由中科院上海生物所提供。細(xì)胞用含10%胎牛血清、100 μg/mL 青霉素、100 μg/mL 鏈霉素、0.2% NaHCO3的RPM-I 1640 培養(yǎng)液,于37 ℃、5% CO2飽和濕度的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
二氧化碳超臨界萃取儀:杭州華黎泵業(yè)有限公司;分子蒸餾儀:德國瑞達(dá)有限公司;7890-5975 氣質(zhì)聯(lián)用儀:美國安捷倫公司;高壓滅菌鍋:日本森展企業(yè)有限公司;倒置顯微鏡:重慶光學(xué)儀器廠;ELx800 酶標(biāo)儀:BioTek 公司;CO2恒溫培養(yǎng)箱:日本SANYO 公司;超凈工作臺(tái):蘇州凈化設(shè)備廠;可調(diào)式移液器子天平:Sartious 公司;RPM-I 1640 培養(yǎng)液、胰酶:Gibco 公司;四甲基偶氮唑藍(lán):MTT,Sigma 公司;超級新生牛血清:杭州四季青生物科技有限公司;二甲基亞砜(DMSO):天津市化學(xué)試劑二廠。
1.3.1 山蒼子揮發(fā)油提取方法
取陰干保存的山蒼子503.6 g,在萃取釜溫度為45 ℃,壓力為30 MP,分離柱1 溫度為30 ℃,壓力為7.5 MP,分離柱2 溫度為25 ℃,壓力為4.5 MP,二氧化碳流速為20 kg/h 的條件下超臨界1 h,制取芳香油26.5 g,用過濾膜過濾后裝樣品瓶測試其成分。
1.3.2 山蒼子揮發(fā)油GC-MS 分析方法
色譜柱為HP-5MS 毛細(xì)管柱,固定相為(5%-苯基)-甲基聚硅氧烷,載氣為氦氣,EI 230 ℃四極桿150 ℃,進(jìn)樣口溫度250 ℃,分流比50∶1,柱初溫50℃,保持2 min,3 ℃/min 升溫到100 ℃,5 ℃/min 升溫到240 ℃保持14 min。通過面積歸一化法對鑒定出的化合物進(jìn)行半定量,檢索數(shù)據(jù)庫為NIST 08。
1.3.3 山蒼子揮發(fā)油對腫瘤活性測定方法
揮發(fā)油對四種癌細(xì)胞的抑制率(IR)及半抑制濃度(IC50值)測定采用MTT 比色法[4]。人肺腺癌細(xì)胞(SPCA-1)、人肝癌細(xì)胞(BEL-7402)、人胃癌細(xì)胞(GSC-7901)和人白血病細(xì)胞(K562)分別以2 ×104個(gè)/mL、7 ×104個(gè)/mL、4 ×104個(gè)/mL 和1 ×104個(gè)/mL 接種于96 孔板中。每孔體積180 μL,在CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)8~12 h,待細(xì)胞貼壁后,加入不同濃度藥液(板內(nèi)終質(zhì)量濃度為1、10、100 μg/mL)取山蒼子油20 μL。加藥細(xì)胞培養(yǎng)44 h 后,每孔加入MTT 溶液(1 mg/mL)50 μL,繼續(xù)在培養(yǎng)箱內(nèi)孵育4 h,取出傾去上清液,每孔加入150 μL DMSO,振蕩10 min 后,使用酶聯(lián)免疫檢測儀于570 nm 測定各孔光吸收值。同時(shí)設(shè)置空白組(僅加入不含細(xì)胞的培養(yǎng)液)和對照組(以培養(yǎng)液替代藥物),計(jì)算細(xì)胞增殖抑制率。初篩時(shí)以最大濃度檢測其抑制率,以抑制率大于50%為有效。抑制率(%)={[A(對照)-A(給藥組)]/A(對照)}×100。由初篩所得數(shù)據(jù),選取有活性的樣品,經(jīng)稀釋后,進(jìn)一步測定其抑制率,得到半數(shù)抑制濃度IC50,即以同一樣品濃度的對數(shù)值為橫坐標(biāo),以抑制率為縱坐標(biāo),作回歸曲線,計(jì)算IC50。
抗腫瘤藥物療效的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一,合成化合物或植物提取物純品的半數(shù)抑制濃度IC50<10 μM,或植物粗提物的IC50<20 μg/mL,并有細(xì)胞毒性的劑量依賴關(guān)系,且最高抑制效率應(yīng)達(dá)80%以上,則判定樣品在體外對細(xì)胞有殺傷作用。
在山蒼子油中已鑒定出的52 種化合物,占揮發(fā)油總量的95.65%,主要成分為6-甲基-5-庚烯-2-酮、D-苧烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、a-檸檬醛、β-檸檬醛,其中檸檬醛的總含量為60.22%。
表1 海南山蒼子揮發(fā)油化學(xué)成分Table 1 Chemical components of the essential oil of Hainan L.cubeba
采用分子蒸餾技術(shù)分離山蒼子芳香油,包括:一次分餾:蒸餾溫度45 ℃、冷卻水-5 ℃、壓力2 mbar,轉(zhuǎn)數(shù)395 rpm、加料速度145 滴/min,接樣輕組份(D1),重組份(R1);二次分流:蒸餾溫度60 ℃,冷卻水-5 ℃,壓力1 mbar,轉(zhuǎn)速395 rpm,加料速度120滴/min,接樣檸檬醛(D2),重組份(R2)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示山蒼子揮發(fā)油及各組分對癌細(xì)胞均顯示出一定抑制作用,抗腫瘤半抑制濃度值見表2。數(shù)據(jù)顯示山蒼子揮發(fā)油對GSC-1 抑制活性比較好,IC50為6.29 μg/mL;組份D1 對K562 抑制活性比較好,IC50為16.6 μg/mL;組份R1 對K562、BEL-7402 的抑制活性比較好,IC50分別為7.76 μg/mL、16.8 μg/mL;組份D2 對K562、BEL-7402 的抑制活性比較好,IC50分別為6.73 μg/mL、14.34 μg/mL;組份R2 對K562、BEL-7402 的抑制活性比較好,IC50分別為5.97 μg/mL、19.18 μg/mL。
表2 抗腫瘤半抑制濃度值Table 2 IC50values of essential oil of Hainan L.cubeba against different cancer cells
海南山蒼子油主要成分為6-甲基-5-庚烯-2-酮、D-苧烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、a-檸檬醛、β-檸檬醛,其中檸檬醛的總含量為60.22%。鑒定出的52 種化合物,占揮發(fā)油總量的95.65%?;钚詼y試結(jié)果顯示海南山蒼子揮發(fā)油對人肺腺癌細(xì)胞、人肝癌細(xì)胞、人胃癌細(xì)胞和人白血病細(xì)胞有一定抑制效果,其中對人胃癌細(xì)胞的抑制活性最好,IC50為6.29 μg/mL。組分D1、R1、D2、R2 對白血病細(xì)胞的抑制活性最好,IC50分別為16.6、7.76、6.73、5.97 μg/mL。
海南山蒼子揮發(fā)油及分離的各組份都顯示出很好的抗腫瘤活性,組份D1、R2 是分離檸檬醛的副產(chǎn)品,R2 顯示出最好的抗人白血病細(xì)胞活性,可以進(jìn)一步研究開發(fā),提高海南山蒼子油的利用價(jià)值以及經(jīng)濟(jì)效益。
海南山蒼子揮發(fā)油的生物活性活性是多方面的,在藥用上有很大的用途。本實(shí)驗(yàn)通過對海南山蒼子油有效成分的分析評價(jià)及各組份的活性測試,為山蒼子資源在創(chuàng)新中成藥、天然香料及綜合利用等方面提供科學(xué)依據(jù)。
1 Zhao MQ(趙銘欽),Shu CT(蘇長濤),Ji XM(姬小明),et al.Research advance of integrated utilization of Litsea cubeba oil.J Anhui Agric Sci (安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)),2007,35:7866-7868.
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