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黄疣海参皂苷hillaside A和hillaside B的体外抗真菌及抗肿瘤活性*

2014-08-08张佳佳朱可奇王开义

中国药业 2014年8期
关键词:微管海参培养液

张佳佳 ,朱可奇,巫 军,王开义

(1.浙江医药高等专科学校,浙江 宁波 315200; 2.浙江省宁波市第一医院,浙江 宁波 315010;3.宁波生物医药技术有限公司,浙江 宁波 315800)

黄疣海参 Holothuria(Thymiosycia)hilla,属棘皮动物门(Echinodermata)海参纲(Holothuroidea)木盾手目(Aspidochirotida)海参科(Holothuriidae)海参属(Holothuria),分布于西太平洋及孟加拉湾以东之印度洋海域,在我国南海珊瑚礁区有大量分布[1]。笔者对其体内的皂苷类成分进行了较系统的研究,本研究中报道从黄疣海参体内分离得到的海参皂苷hillaside A和hillaside B的抗真菌及抗肿瘤活性。

1 仪器、试药与样本

Varian Inova-600型核磁共振仪;Bruker Vector 22型红外光谱仪;Sephadex-LH-220(Pharmacia 公司);Quatrro 质谱仪(Micromass公司)XT5型显微熔点仪(温度未校正,北京市科仪电光仪器厂);HPLC仪,包括 Aglient 1100 Series,RID检测器(Aglient公司)。HPLC洗脱剂为色谱纯甲醇;其余试剂均为分析纯。MJX-350S型智能霉菌培养箱(无锡亿虹实验设备有限公司);THZ-82A型台式恒温振荡器(上海百典仪器设备有限公司);RT-2100C型酶标分析仪(北京普朗仪器有限公司)。

DMEM培养基(美国Gibco公司);磺酰罗丹明B(sulforhodamine B,SRB)、Tris base unbuffer和三氯醋酸 (TCA)均购自Sigma公司;注射内环磷酰胺(上海华联制药集团);细胞株为国际通用的肿瘤细胞株(上海生物化学所细胞库);ATCC标准株(上海长征医院菌种保存中心);临床株(浙江医学科学院药理研究中心)。阳性对照品氟康唑(fluconazole)和酮康唑(ketoconazole)由第二军医大学药学院有机化学教研室提供。

黄疣海参采集于福建省东山岛附近海域,采集时间2010年9月,经中国海洋大学海洋化学教研室鉴定,标本现存放于浙江医药高等专科学校海洋药物实验室。

2 方法与结果

2.1 提取、分离及结构鉴定

将新鲜采集的黄疣海参(65 kg)洗净、绞碎,用95%乙醇回流提取3次,醇提物分散于水中,用石油醚反复脱脂多次,水相用正丁醇萃取3次后浓缩至3 000 mL,用3 000 mL水反复洗涤去除盐、多糖等强极性成分,减压蒸干得浅棕黄色固体145 g。

取100 g用硅胶低压柱色谱处理,以氯仿-甲醇-水(8∶2.5∶1,下层)洗脱,得到的主成分用高效液相柱色谱纯化,洗脱剂为80% 甲醇,体积流量为 1.0 mL/min,色谱柱为 Zobax SB C18型ODS反相柱[2],得到 2个化合物,其中化合物Ⅰ为 hillaside A(31.7 mg),化合物Ⅱ为 hillaside B(34.6 mg )。

主要应用现代波谱技术(IR,高分辨 2D-、3D-NMR,ESIMS,CD等)和化学手段(酸水解、酶解、脱硫、甲基化、乙酰化、还原等)鉴定以上2个化合物的结构,其均为新的三萜皂苷类化合物,化合物Ⅰ命名为 hillaside A(C41H63O17Sna),化合物Ⅱ命名hillaside B(C41H65O17Sna)。

2.2 抗肿瘤生物活性体外筛选

采用磺酰罗丹明B蛋白染色法(SRB法)[3]。根据肿瘤细胞生长速率,将处于对数生长期的肿瘤细胞以90 μL/孔接种于96孔培养板,贴壁生长24 h,再加入样品溶液10 μL/孔。每个浓度设3复孔。并设相应浓度的0.9%氯化钠溶液溶剂对照及细胞调零孔。肿瘤细胞在37℃,5%CO2条件下培养72 h。药物作用时间终点时,每孔加入50 μL 4℃预冷的TCA溶液(30%,W/V)固定细胞,TCA溶液的终浓度为10%,静置5 min移入4℃冰箱中固定1 h,取出用去离子水冲洗5遍,室温晾干。待96孔板室温下晾干后,每孔加入0.4%(W/V)的 SRB染液(1%的乙酸配制)70 μL,染色 30 min后倒掉染液,用1%(V/V)乙酸冲洗4次,去除未结合的染料,室温晾干。用100 μL非缓冲 Tris-base碱液(10 mM,pH =10.5)溶解与细胞蛋白结合的染料,水平摇床上振荡20 min,采用酶标仪540 nm处测定。按公式[肿瘤抑制率=(对照组 OD值-治疗组 OD值)/对照组OD值×100%][4]计算被测物对癌细胞生长的抑制率,采用Logit法计算半数抑制量(IC50值)。结果表明,黄疣海参皂苷单体化合物hillaside A和hillaside B对受试的10个肿瘤细胞株均显示很强的细胞毒活性[5],IC50值为 0.15 ~ 3.20 mg/L,见表 1。

表1 hillaside A和 hillaside B体外抗肿瘤活性(IC50,μg/mL)

2.3 抗真菌活性研究

2.3.1 培养液和培养基培植

RPMI 1640 培养液:将 RPMI 1640 (Gibco BRL)10 g,NaHCO32.0 g,吗啡啉丙磺酸(MOPS,Sigma) 34.5 g (0.165 mol/L),依次溶解于 900 mL的三蒸水中,在 25℃的条件下用 1 mol/L的NaOH中和,调节 pH调至 7.0,定容至1 000 mL,滤除杂菌,4℃保存。

沙堡葡萄糖琼脂培养基(SDA):蛋白胨10 g,葡萄糖40 g,琼脂18 g,加三蒸水900 mL溶解,加入2 g/L氯霉素水溶液50 mL,调整pH至7.0,定容至1 000 mL,高压灭菌后4℃保存。

YEPD培养液:酵母浸膏10 g,蛋白胨20 g,葡萄糖20 g,加三蒸水900 mL溶解,加入2 g/L氯霉素水溶液50 mL,定容至1 000 mL,高压灭菌后4℃保存。

2.3.2 菌液制备

试验前,用接种圈从4℃保存的SDA培养基上挑取白色假丝酵母菌、新生隐球菌、近平滑念珠菌和热带念株菌等球状菌少量,接种至1 mL YEPD培养液,于35℃,250 r/min振荡培养,活化18 h,使真菌处于指数生长期;再取该菌液10 μL至1 mL YEPD培养液中,用上述方法再次活化;18 h后,用血细胞计数板计数,以RPMI 1640培养液调整菌液浓度至1×103~5×103个/mL。将丝状菌接种至SDA斜面,其中皮下组织真菌和系统性真菌(申克孢子丝菌、烟曲霉菌)35℃,培养1周;浅表真菌(红色毛藓菌)28℃,培养2周,各菌种活化2次。

2.3.3 药液制备

用二甲基亚砜将待测药物配成质量浓度为28.3 g/L的溶液,-20℃低温保存,试验前,将药液取出置,置于35℃温箱中融化备用。

2.3.4 药敏板制备

采用96孔U型板,每排1~10孔依次加入不同质量浓度待测药物工作液100 μL,第1孔为最高浓度,第10孔为最低浓度。制备好的药敏板可用塑料薄膜包裹后置-70℃保存6个月以上。取制备好的药敏板,在1~10孔加入100 μL菌工作液,第11孔中加入 100 μL无菌蒸馏水和100 μL菌工作液,作为生长对照;第12孔仅加入无菌不含药物培养基作阳性对照。

2.3.5 MIC 值判定

假丝酵母菌、新生隐球菌及丝状真菌分别于35℃孵育24 h,72 h和1周后,用酶标分析仪于620 nm测各孔 OD值。与阳性对照孔比,以 OD值下降80%以上的最低浓度孔中药物浓度为MIC80(真菌生长80%被抑制时的药物浓度)。

当药物的 MIC80值超过测定浓度范围时,按以下方法进行统计: MIC80值高于最高浓度 32 μg/mL 时,计为“> 256 μg/mL”;MIC80值为最低浓度或在最低浓度以下时,不作区别,均计为“≤0.25 μg /mL”。

上述试验平行操作2次至3次,当 MIC80值能准确重复或只差1个浓度时才被接受,并以较高浓度作为 MIC80值;当 MIC80值相差2个浓度以上时,则需重新试验,直到符合要求为止。

2.3.6 结果

采用微量液基稀释法[6],以酮康唑和氟康唑作为阳性对照,分别测定了黄疣海参提取物hillaside A和hillaside B对7种临床常见致病真菌的体外抑菌活性,各菌株对样品的敏感性以 MIC80值表示,见表2。结果表明,hillaside A和hillaside B对7种真菌表现出强的活性,MIC80值均小于8 μg/mL,有进一步研究的价值。

表2 hillaside A和 hillaside B的体外抗真菌活性(MIC80,μg/mL)

3 讨论

具有促微管聚合活性的hillaside A和hillaside B与目前已知的6类微管稳定剂显示完全不同的化学结构特征,这对目前微管稳定剂均具有相似药效基团的认识可能是一个挑战。此外,与已知微管稳定剂水溶性差、给药途径受限相反,这2种成分均具有良好的水溶性,如果进一步的研究能确证其微管稳定和抗肿瘤活性,将具有较大的开发应用价值,并可能对微管稳定剂的构效关系研究和传统筛选方向产生深远影响。

[1]易杨华,李 玲,汤海峰.海洋药物导论[M].上海:上海科学技术出版社,2004:2.

[2]He LF,Orr GA,Horwitz SB.Novel molecules that interact with microtubules and have functional activity similar to Taxol[J].Drug Discov Today,2001,6(22):1 153 - 1 164.

[3]Mani S,Macapinlac M Jr,Goel S,et al.The clinical development of new mitotic inhibitors that stabilize the microtubule[J] .Anticancer Drugs,2004,15(6):553 - 558.

[4]汤海峰,易杨华,张淑瑜,等.海星皂苷的研究进展[J].中国海洋药物,2004,23(6):48 - 57.

[5]Hu W,Dong H,Li YZ,et al.A high - throughput model for screening antitumor agents capable of promoting polymerization of tubulin in vitro[J].Acta pharmacologica Siniac,2004,25(6):775 - 782.

[6]张佳佳,巫 军.黑乳海参皂苷nobilisideⅠ和nobilisideⅡ的体外抗真菌及抗肿瘤活性[J].中药材,2011,34(9):1 420 - 1 423.

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