CN111214588A - 芫花根中总黄酮及其制备和应用 - Google Patents

芫花根中总黄酮及其制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及植物医药技术领域，涉及芫花根活性总黄酮的制备和应用，尤其涉及植物芫花根中活性总黄酮的提取方法及所述的化合物在制备抗肿瘤药物中的应用。本发明的芫花根活性总黄酮通过如下方法制备：将芫花的干燥根粉碎，用乙醇回流提取。将提取液减压浓缩，直到浓缩液无明显乙醇味。加热条件下，浓缩液加入碱液，趁热抽滤，调至酸性，静置，得到沉淀。将沉淀分散于水中，用乙酸乙酯萃取，得到萃取物。将萃取物经活性导向，通过大孔树脂、聚酰胺柱色谱、硅胶柱色谱制备得到芫花根活性总黄酮。经体内外药理实验证明，本发明所提供芫花根活性总黄酮具有较好的抗肿瘤，尤其是抗肝癌活性，可以用于制备抗肿瘤药物。

Description

芫花根中总黄酮及其制备和应用
技术领域
本发明涉及植物医药技术领域，涉及芫花根活性总黄酮的制备和应用，尤其 涉及植物芫花根中活性总黄酮的提取方法及所述的化合物在制备抗肿瘤药物中 的应用。
背景技术
肝癌是病死率最高的恶性肿瘤之一。肝癌具有恶性程度高、复发率高、转移 率高的特点。迄今为止，肝癌的致病原因尚待研究。目前认为肝癌的发生是由病 毒性特异因子、免疫机制、环境因素和个体遗传背景相关基因共同作用的结果。 研究报道芫花根的黄酮类成分具有一定的抗肝癌活性。所以寻找肝癌特效的治疗 药物成为亟需解决的问题。
芫花(Daphne genkwa Sieb.et Zucc.)为瑞香科(Thymelaeaceae)瑞香属(Daphne)植物，又名杜芫、老鼠花，广泛分布于我国长江流域各省和黄河流域 的部分地区。芫花作为我国传统中药，内服用于治疗水肿胀满，胸腹积水，痰饮 积聚，气逆咳喘，二便不利，外用治疗疥癣秃疮和冻疮，常作为泻下药、镇咳祛 痰药、堕胎药使用。其所含化学成分多样，主要包括黄酮类、香豆素类、萜类和 木脂素类化合物，其中黄酮类化合物是芫花根中含量较高的一类活性物质，具有 抗肿瘤、抗氧化、抗病毒，免疫调节等活性，对心血管疾病也有明显的防治作用。 黄酮类化合物主要为毛瑞香素系列的双黄酮，种类多且含量高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供上述芫花根中总黄酮作为制备抗肝癌药物的用 途。
本发明的另一目的在于提供一种制备上述芫花根中总黄酮的方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供芫花根中总黄酮的提取工艺，通过如下 方法制备：
将芫花的干燥根粉碎，用乙醇回流提取。将提取液减压浓缩，直到浓缩液无 明显乙醇味。加热条件下，浓缩液加入碱液，趁热抽滤，调至酸性，静置，得到 沉淀。将沉淀分散于水中，用乙酸乙酯萃取，得到萃取物。将萃取物经活性导向， 通过大孔树脂、聚酰胺柱色谱、硅胶柱色谱制备得到芫花根活性总黄酮。
进一步地，本发明通过如下方法制备：
(1)将芫花的干燥根粉碎，用乙醇回流提取；
(2)将提取液减压浓缩，直到浓缩液无明显乙醇味；
(3)浓缩液加热至50-80℃，搅拌条件下加入碱液，调节PH至8-13，保持 20-30min，趁热过滤，滤液在50-80℃，搅拌条件下用酸调节至PH至2-5，静置 冷却至室温，放置析出沉淀，抽滤，收集沉淀物；
(4)加入去离子水分散沉淀物，以乙酸乙酯萃取至乙酸乙酯层颜色变浅， 收集乙酸乙酯萃取液，旋干得到萃取物；
(5)将萃取物经活性导向，通过大孔树脂分离得到Fr.1-Fr.3；
(6)将Fr.2通过聚酰胺柱色谱分离得到Fr.2-1-Fr.2-3；
(7)将Fr.2-2通过硅胶柱，用二氯甲烷:甲醇系统进行洗脱，浓缩得到芫花 根活性总黄酮。
其中，
步骤(1)中的乙醇的浓度为70-80％；乙醇体积为芫花根重量的8-10倍； 提取温度为60-70℃；提取时间为2-3h；提取次数为2-3次。
步骤(2)中减压浓缩的温度为55-65℃。
步骤(3)中碱液为氨水或氢氧化钙水溶液，酸为盐酸水溶液。
步骤(5)中大孔树脂选自：D-101或HP-20；梯度洗脱条件为 EtOH:H2O＝30:70-90:10，优选梯度为：30:70,60:40,90:10。
步骤(6)聚酰胺树脂的梯度洗脱条件为EtOH:H2O＝30:70-90:10，优选梯度 为30:70,70:30,90:10。
步骤(7)中用200-300目硅胶柱色谱，洗脱条件为二氯甲烷:甲醇体积比为 1:0,10:1,5:1。
按照此方法制备的芫花根活性总黄酮的含量可以达到90％以上。
同时，本发明的目的之二是所述的芫花根活性总黄酮在制备抗肿瘤药物中的 应用，所述的肿瘤为肝癌、肺癌、胃癌或结肠癌。
进一步地，采用移植肝癌Hep3B细胞的裸鼠模型对芫花根活性总黄酮的体 内抗肝癌活性进行测试，芫花根活性总黄酮能够明显抑制人肝癌Hep3B系裸鼠 移植瘤的生长。因此，本发明所述的芫花根活性总黄酮可以抑制裸鼠移植Hep3B 肿瘤的生长，具有较强的肿瘤增殖抑制活性，可以用于制备抗肝癌药物。
本发明还提供了一种药物组合物，该组合物包含所述的芫花根活性总黄酮和 和药学上可接受的载体或赋形剂。
所述的药物组合物具有明显的抗肝癌作用，可以用于制备抗肝癌药物。
附图说明
图1为芫花根的活性导向分离流程图。
图2为芫花根粗提物和馏分(50μg/mL)的抗肝癌作用。
图3为实施例4中芫花根活性总黄酮对人肝细胞癌Hep3B移植瘤生长抑制 率。
图4为实施例4中人肝细胞癌Hep3B移植瘤的平均重量。
图5为实施例4中人肝细胞癌Hep3B移植瘤模型裸鼠的体重。
图6为实施例4中对照组和给药组裸鼠的心指数。
图7为实施例4中对照组和给药组裸鼠的肝指数。
图8为实施例4中对照组和给药组裸鼠的脾指数。
图9为实施例4中对照组和给药组裸鼠的肺指数。
图10为实施例4中对照组和给药组裸鼠的肾指数。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式 限制本发明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实 施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为常规生化试剂公司购买所得。
实施例1芫花根抗肿瘤活性总黄酮的制备
芫花的干燥根1kg粉碎，用10倍量的70％乙醇回流提取3次，60℃减压浓 缩后得总浸膏(124.5g)，将浸膏溶解稀释，加热至60℃，搅拌条件下加入氢氧化 钙水溶液，调节PH至8-13，保持30min，趁热过滤，搅拌条件下用盐酸水溶液 调节至PH至2-5，静置冷却至室温，放置析出沉淀，抽滤，收集沉淀物，得到 粗制芫花根总黄酮Ⅰ(56.2g)；加入去离子水分散沉淀物，以乙酸乙酯萃取至乙 酸乙酯层颜色变浅，收集乙酸乙酯萃取液，旋干得到粗制芫花根总黄酮Ⅱ(19.5 g)；将萃取物通过D-101大孔树脂梯度洗脱，条件为EtOH:H2O(30:70-70：30-90:10)，分离得到Fr.1-Fr.3，经活性检测，活性总黄酮主要分布于Fr.2；将 Fr.2(7.7g)用EtOH:H2O(30:70-70:30-90:10)梯度洗脱，通过聚酰胺树脂分离，得 到馏分Fr.2-1-Fr.2-3；经活性导向，活性总黄酮主要分布于Fr.2-2；再取Fr.2-2(5.6 g)通过200-300目硅胶柱除去其中非活性黄酮部分，用纯二氯甲烷洗脱，弃去洗 脱部分Fr.2-2-1，再用二氯甲烷:甲醇体积比为10:1的洗脱液进行洗脱，回收洗脱 液为Fr.2-2-2，制备得到芫花根活性总黄酮(2.2g)。其活性导向分离流程图(图1) 及粗提物和馏分(浓度为50μg/mL)的抗肝癌作用(图2)如下所示。
实施例2芫花根抗肿瘤活性总黄酮的制备
芫花的干燥根200kg粉碎，用10倍量的70％乙醇回流提取3次，60℃减压 浓缩后得总浸膏(25.9kg)，将浸膏溶解稀释，加热至60℃，搅拌条件下加入氨水 溶液，调节PH至8-13，保持30min，趁热过滤，搅拌条件下用盐酸水溶液调节 至PH至2-5，静置冷却至室温，放置析出沉淀，抽滤，收集沉淀物，得到粗制 芫花根总黄酮Ⅰ(12.3kg)；加入去离子水分散沉淀物，以乙酸乙酯萃取至乙酸乙 酯层颜色变浅，收集乙酸乙酯萃取液，旋干得到粗制芫花根总黄酮Ⅱ(4.1kg)； 将萃取物通过HP-20大孔树脂梯度洗脱，条件为EtOH:H2O(30:70-70：30-90:10)， 分离得到Fr.1-Fr.3；将Fr.2(1.5kg)用EtOH:H2O(30:70-70:30-90:10)梯度洗脱， 通过聚酰胺树脂分离，得到馏分Fr.2-1-Fr.2-3；再取Fr.2-2(1.1kg)通过200-300 目硅胶柱除去其中非活性黄酮部分，用纯二氯甲烷洗脱，弃去洗脱部分Fr.2-2-1， 再用二氯甲烷:甲醇体积比为10:1的洗脱液进行洗脱，回收洗脱液为Fr.2-2-2，制 备得到芫花根活性总黄酮(462g)。
实施例3芫花根总黄酮的含量测定
3.1总黄酮含量测定：照紫外-可见分光光度法(《中国药典》2010年版一部 附录VA)测定。
3.2对照品溶液的制备：取芹菜素对照品适量，精密称定，加70％乙醇制成 每1mL含1mg的溶液，即得。
3.3标准曲线的制备：精密量取对照品溶液0.5mL、1mL、1.2mL、1.5mL、 1.8mL、2mL、2.5mL、2.8mL、3mL，分别置于加有200mg镁粉的25mL具 塞试管中，各加70％乙醇至3mL，摇匀，将试管置于10-15℃冷水浴中，缓慢滴 加浓HCl 2mL并不振摇，沸水加热1h后，立即取出在冰水浴中冷却至室温， 再加入70％乙醇至5mL，刻线，摇匀，静置20min，以相应试剂作空白。摇匀 后以1.0cm比色皿、在479nm的波长处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，对照 品的绝对含量为横坐标绘制标准曲线，所得回归方程 Y＝0.0039X-0.0179(r＝0.9997)
3.4测定法：精密称取本发明实例1和实例2中的芫花根总黄酮Ⅰ、Ⅱ、活 性总黄酮各10mg，置于25mL容量瓶中，吸取3mL，照标准曲线制备项下的 方法，自“置于加有200mg镁粉的25mL具塞试管中”起依法操作，测定吸光 度，从标准曲线上读出供试品溶液中相当于芹菜素的含量。计算，即得芫花根总 黄酮含量如表1，表2所示。
表1.本发明实例1中芫花根总黄酮含量
Figure BDA0002376808160000051
表2.本发明实例2中芫花根总黄酮含量
Figure BDA0002376808160000052
3.5含量标准：本品芫花根活性总黄酮的含量定为以芹菜素计，不低于90％。 实施例4芫花根总黄酮体外抗肝癌活性实验
用实施例1制备得到的芫花根总黄酮，进行了6种肿瘤细胞的抑制活性筛选， 结果如表3所示，芫花根活性总黄酮对于肝癌细胞有着较强的选择性抑制活性， 其IC50值<50μg/mL。
表3.本发明芫花根总黄酮对不同肿瘤细胞抑制活性筛选
Figure BDA0002376808160000053
Figure BDA0002376808160000061
a为阳性药
用实施例1制备得到的芫花根活性总黄酮，进一步测试了对人肝癌Hep3B， HepG2，MHCC97H，SMCC7721细胞系抗增殖活性，实验结果表明其具有明显 的抑制作用。
采用改良MTT法：将融合为单层的Hep3B，HepG2，MHCC97H和 SMCC7721，肿瘤细胞消化为单细胞悬浮液，加入96孔培养板中(90μL/孔)。 在37℃、5％CO2培养箱中孵育24h后，加入不同浓度的受试样品(10μL/孔)。 受试样品组设置3个复孔。阴性对照为等体积的PBS，阳性对照为索拉菲尼 (sorafenib)，继续孵育48小时后，每孔加入10μL的5mg/mL的MTT溶液，避 光37℃孵育2-4h；每孔加入100μL的MTT溶解buffer(20％SDS，1M HCl)， 37℃孵育至结晶完全溶解；利用全自动酶标仪读取570nm及490nm处的吸光度， 计算OD(570)-OD(490)的数值作为每孔的OD值；根据以下公式计算相对 抑制率：细胞相对抑制率(％)＝100％-(实验组OD值/对照组平均OD值)× 100％。用SPSS12.0软件计算各样品的IC50值，结果见表4。
表4.本发明芫花根活性总黄酮对不同人肝癌细胞增殖的抑制作用
Figure BDA0002376808160000062
a为阳性药
实施例5芫花根活性总黄酮体内抗肝癌作用实验
检测实例1中芫花根活性总黄酮测试体内抗肝癌活性，实验方法为：
5.1芫花根活性总黄酮腹腔注射液配制方法
根据裸鼠体重及所给药剂量(5mg/kg,10mg/kg)计算每次给药所需总药量及 体积，首先将芫花根活性总黄酮粉末(以下称为总黄酮)中加入体积为总体积 0.5％的DMSO使之完全溶解，然后加入体积为总体积40％的聚乙二醇400作为 助溶剂，并涡旋均匀使之澄清，最后加入体积为总体积59.5％的生理盐水，涡旋 并超声使之混合均匀(起始终浓度为1mg/mL，低剂量时稀释2倍使用；另在给 药期间应该实时根据裸鼠的体重变化适当调整药物的浓度)，过滤，置4℃备用。 另外，以相同方法配制不含药物的载体溶剂，以作为空白对照组腹腔注射用溶液。
5.2人肝癌Hep3B荷瘤裸鼠模型的建立
裸鼠于SPF环境下正常饲养5天，使其适应实验室环境，并实时观察裸鼠 生存情况，保证其在接种肿瘤细胞时无异常病态反应。准备处于对数生长期的 Hep3B细胞，经0.25％胰酶消化，离心，收集细胞，使用PBS缓冲液重悬细胞 并再次离心，弃上清，用不含血清的DMEM高糖培养液制成细胞悬液并调整细 胞密度为2.5×106个/mL。在无菌条件下，使用1mL胰岛素用注射器向裸鼠背 部右后侧进行皮下注射Hep3B单细胞悬液，每只裸鼠注射体积为0.2mL。注射 完毕后，每天裸鼠状况及皮下肿瘤生长情况进行观察，第7天时裸鼠皮下接种部 位出现了小结节样瘤体，质地中等，呈圆形或椭圆形，粟粒大小，表明裸鼠模型构建成功。随着移植瘤的生长，荷瘤裸鼠的饮水、摄食、大便形态、活动能力、 反应性、精神状态均无明显的改变。
5.3随机分组及给药
将建立成功的人肝癌Hep3B移植瘤模型裸鼠进行随机分组，共设三组，每 组5只，分别为：空白对照组、总黄酮低剂量组、总黄酮高剂量组。接种后第 11天时裸鼠移植瘤体积长至100mm3左右，且与周围组织边界清晰，开始使用 不同剂量的总黄酮对裸鼠进行干预。空白对照组腹腔注射0.2mL载体溶剂，低 剂量组和高剂量组分别腹腔注射0.2mL(5mg/kg/d和10mg/kg/d)的芫花根活性 总黄酮溶液，每2天给药一次，连续给药14天后，对照组裸鼠的移植瘤平均体 积达到3000mm3左右，终止实验。
5.4皮下移植瘤的观察及各指标的测定
每天观察并记录各组裸鼠的饮水、摄食、大便形态、活动能力、反应、精神 状态及裸鼠的体重和接种部位的移植瘤的生长情况。给药期间，每天用游标卡尺 测量并记录裸鼠的体重、肿瘤长径(L)和短径(W)，肿瘤体积计算公式为：V＝0.5236×L×W2，分别计算各组裸鼠肿瘤的平均体积，数据以mean±SD表示， 并绘制成肿瘤体积随时间变化的曲线。待药物干预14天后终止实验，计算肿瘤 生长抑制率，计算公式为：
抑瘤率(％)＝[(V对照组-V实验组)/V对照组]×100
5.5裸鼠处死及取材
药物干预终止后，采取腹腔注射1mL 10％水合氯醛对每只裸鼠进行深度麻 醉处死并拍照。使用消毒后的手术器械将移植瘤小心完整地剥离，并小心取出每 只裸鼠的重要脏器(心、肝、脾、肺、肾)，并用电子分析天平称重记录。用0.85％ 生理盐水剥离的对肿瘤及脏器组织进行漂洗，清除血液及其他物质，随后用手术 刀将其切成适当的组织块。每组每只裸鼠的肿瘤及脏器组织均分成两份，其中一 份浸泡于10％中性福尔马林溶液中固定(组织块体积与10％中性福尔马林溶液 体积的比例约为1:20)，另一份用自封袋包装好并标记，置于-80℃长期保存。
5.6实验结果
在药物干预14天结束时，总黄酮低剂量和高剂量对人肝癌Hep3B移植瘤生 长抑制率分别为35.5％和69.9％(图3)，芫花根活性总黄酮能够显著地抑制裸鼠 模型的人肝癌Hep3B移植瘤的生长。与空白对照组比较，活性总黄酮低剂量和 高剂量组移植瘤平均体积显著下降，其p值分别为0.0190和0.0029，均具有统 计学差异(图3)；同时，总黄酮低剂量和高剂量组移植瘤平均重量也显著下降， 其p值分别为0.0309和0.0099，均具有统计学差异(图4)。
对各组裸鼠体重进行监测发现，与空白对照组比较，给药组裸鼠体重并无显 著性改变，间接表明芫花根活性总黄酮给药剂量没有明显毒性(图5)。各组间裸 鼠的重要脏器心、肝、脾、肺、肾指数也没有显著性变化(图6-10)。以上结果分 析，芫花根活性总黄酮表现出显著的体内抗肝癌作用，且无明显副作用。

Claims (10)

1.芫花根活性总黄酮，其特征在于，通过如下方法制备：
(1)将芫花的干燥根粉碎，用乙醇回流提取；
(2)将提取液减压浓缩，直到浓缩液无明显乙醇味；
(3)浓缩液加热至50-80℃，搅拌条件下加入碱液，调节PH至8-13，保持20-30min，趁热过滤，滤液在50-80℃，搅拌条件下用酸调节至PH至2-5，静置冷却至室温，放置析出沉淀，抽滤，收集沉淀物；
(4)加入去离子水分散沉淀物，以乙酸乙酯萃取至乙酸乙酯层颜色变浅，收集乙酸乙酯萃取液，旋干得到萃取物；
(5)将萃取物经活性导向，通过大孔树脂分离得到Fr.1-Fr.3；
(6)将Fr.2通过聚酰胺柱色谱分离得到Fr.2-1-Fr.2-3；
(7)将Fr.2-2通过硅胶柱，用二氯甲烷:甲醇系统进行洗脱，浓缩得到芫花根活性总黄酮。
2.根据权利要求1所述的芫花根活性总黄酮，其特征在于：步骤(1)中的乙醇的浓度为70-80％；乙醇体积为芫花根重量的8-10倍；提取温度为60-70℃；提取时间为2-3h；提取次数为2-3次；步骤(2)中减压浓缩的温度为55-65℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中碱液为氨水或氢氧化钙水溶液，酸为盐酸水溶液。
4.根据权利要求1所述的芫花根活性总黄酮，其特征在于：步骤(5)中所述大孔树脂为D-101或HP-20。
5.根据权利要求1所述的芫花根活性总黄酮，其特征在于：步骤(5)中大孔树脂柱色谱的洗脱剂为EtOH:H2O＝30:70-90:10，优选梯度为：30:70,60:40,90:10。
6.根据权利要求1所述的芫花根活性总黄酮，其特征在于：步骤(6)聚酰胺树脂的洗脱剂为EtOH:H2O＝30:70-90:10，优选梯度为30:70,70:30,90:10。
7.根据权利要求1所述的芫花根活性总黄酮，其特征在于：步骤(7)中用200-300目硅胶柱色谱，洗脱剂为二氯甲烷:甲醇体积比为1:0,10:1,5:1。
8.一种药物组合物，其特征在于，包含权利要求1所述的芫花根活性总黄酮和药学上可接受的载体或赋形剂。
9.权利要求1所述的芫花根活性总黄酮或权利要求8所述的药物组合物在制备抗肿瘤药物中的应用。
10.权利要求1所述的芫花根活性总黄酮或权利要求8所述的药物组合物在制备抗肝癌、肺癌、胃癌或结肠癌药物中的应用。
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