剑叶凤尾蕨不同极性部位活性评价及有效成分分离鉴定分析★
2023-10-11韦瑞松赖红芳
韦瑞松,赖红芳
(河池学院化学与生物工程学院学院,广西 河池 546300)
0 引言
剑叶凤尾蕨(图1)是凤尾蕨科凤尾蕨属植物,植株各部分均具有一定的药用价值。该植物在我国南方多地广泛分布,全年均可采集,鲜用或晒干均可,该植物入药后,有清热利湿、凉血止血、消肿解毒等多项功能,以往多用于外用药物[1-2]。近年来,部分研究人员发现,剑叶凤尾蕨中含有多种有机化合物,其中部分有机化合物在抗肿瘤活性上较为优异,因此有必要对这些化合物作进一步分离提纯和分析探究,以进一步发挥剑叶凤尾蕨的药用价值。
图1 剑叶凤尾蕨
1 实验材料与仪器
原材料:剑叶凤尾蕨全草植株,采集自南方某山区,并经由相关专家鉴定为剑叶凤尾蕨全草;实验试剂:无水甲醇、无水乙醇,分析纯;去离子水,实验室自制。
实验仪器设备如表1 所示。
表1 实验仪器设备
2 实验方法与有效成分分析结果
2.1 实验流程
称取一定量的干燥后的剑叶凤尾蕨全草,使用95%乙醇对其进行提取,此环节提取共进行3 次,每次提取时间为1 h,提取完成后,对提取液进行减压回收,直至提取液乙醇气味消失为止。
在获得回收的提取液后,将提取液过聚酰胺柱色谱,依次使用去离子水、30%(质量分数)乙醇溶液、50%(质量分数)乙醇溶液和无水乙醇进行洗脱操作,获得4 个洗脱部位。而后将这4 个洗脱部位再次过MCI 柱色谱,仍依次使用去离子水、30%乙醇溶液、50%乙醇溶液和无水乙醇进行洗脱操作,再将其过MPLC 色谱柱,使用甲醇洗脱后,获得23 个流分,再将上述流分分别过制备型HPLC[3-4],该色谱柱中以20%甲醇为流动相,以此得到10 种化合物。
2.2 化合物分析
在通过实验操作提取得到10 种化合物后,实验人员对化合物的形状进行观察和记录,同时根据EMI-MS 进行对照分析,并参考相关文献,对所获得的10 种化合物进行初步鉴定,鉴定结果如表2 所示。
表2 化合物鉴定结果
在本次分离到的10 种化合物中,化合物1~6 为凤尾蕨属中特有的化学物质,而化合物7~10 则为剑叶凤尾蕨中独有的化学物质。
2.3 活性初步评价
在分离得到以上10 种化合物后,根据已有的研究假设,本环节针对剑叶凤尾蕨中的上述化合物的肿瘤抑制活性进行测试,以初步明确其在抗肿瘤药物应用方面的价值。此环节中,研究人员分别提取等量的化合物1~10 号,并引入紫杉醇作为阳性药进行对照分析,将以上化合物分别放置于HCT-116、HepG2 和BGC-823 三种典型的肿瘤细胞的培养基中进行测试,测试过程如下:
1)将上述3 种肿瘤细胞加入96 孔细胞培养板,调整细胞悬浊液含量为1×104个/mL,并在温度为37 ℃,含5%二氧化碳的饱和水汽二氧化碳培养箱中进行3 h 的培养。
2)培养完成后,每孔中分别加入不同浓度的待测样品(本次待测样品浓度依次为0.32、1.6、8.0、40.0、200.0 mol/L),继续培养96 h。
3)培养完成后,取出各个孔的溶液,分别对其进行离心处理,再吸去培养液,使用PBS 进行一次洗涤。
4)每孔内加0.1 mL PBS 和10 μL 的MTT 染液,继续培养3 h。
5)在每孔中分别加入100 μL 的Formanzan 溶解液。
在上述实验完成后,使用酶标仪对500 nm 处的吸收度进行测定,并应用Reed-Muench 法进行分析计算,分析结果如表3 所示。
表3 10 种化合物的肿瘤抑制活性测试结果(取IC50 值) 单位:mol/L
通过表3 中的数据可知,在本次提取的剑叶凤尾蕨中的10 种化合物当中,化合物5~8 号这4 种化合物在抑制上述3 种肿瘤细胞的过程中,发挥出了中等强度的抑制能力,证明剑叶凤尾蕨中的部分成分对于肿瘤细胞抑制方面具有一定功效。
3 不同极性部位的活性评价
虽然剑叶凤尾蕨中含有一定量的肿瘤细胞抑制活性成分,但由于剑叶凤尾蕨植株中各组成部分存在一定的差异性[5],因此可推断出,植株各部分的肿瘤细胞抑制活性成分含量存在一定差异,为此,研究人员尝试对剑叶凤尾蕨的不同部位进行活性评价。
在此环节的实验中,研究人员主要根据剑叶凤尾蕨的植株结构,将其分解为叶片、茎部和根部3 个部分进行对比分析,同时,基于上文的研究结果,本次只对化合物5~8 号这4 种化合物进行测试分析。
在本环节的测试分析中,分别选取等量的剑叶凤尾蕨的叶片、茎部和根部三部分,并按照章节2.1 的实验流程进行化合物的分离和提取,本次针对提取出的化合物5~8 号的含量进行比较分析,分析结果如表4 所示。
表4 剑叶凤尾蕨不同部位的化合物质量 单位:mg
从表4 中的数据可见,针对具有抗肿瘤活性的4 种化合物而言,剑叶凤尾蕨根部的化合物含量最高,茎部次之,而叶片部位的这几种化合物的含量则最低。由此也可推断出,剑叶凤尾蕨的根部具有相对更高的抗肿瘤活性,也最具药用价值。当然,由于根部和茎部的抗肿瘤化合物含量差异不明显,因此可初步认为,剑叶凤尾蕨茎部和根部在抗肿瘤药物研究中均具有相对较高的价值,后续的研究也可在此基础上加以进行。
4 结语
整体来看,在本次研究中,基于剑叶凤尾蕨的提取实验,首先对其提取到的多种化合物进行了初步鉴定,并通过化合物细胞毒活性测试,明确了剑叶凤尾蕨中具有显著抗肿瘤活性的几种化合物,确定了剑叶凤尾蕨在抗肿瘤药物研究中的价值。在此基础上,进一步分析了剑叶凤尾蕨不同部位的活性,结果显示,剑叶凤尾蕨的根部与茎部具有相对更高的活性,这也为后续的研究提供了一定的参考借鉴。