CN112851615B - 一种异戊烯基黄酮的制备及其作为治疗宫颈癌药物的应用 - Google Patents
一种异戊烯基黄酮的制备及其作为治疗宫颈癌药物的应用 Download PDFInfo
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Abstract
一种异戊烯基黄酮的制备及其作为治疗宫颈癌药物的应用,涉及医药技术领域。采用桑科榕属植物五指毛桃的干燥根茎,经过粉碎、溶剂提取、大孔吸附树脂柱层析、硅胶柱层析、ODS柱层析和制备液相等步骤获得异戊烯基黄酮。药理活性显示该异戊烯基黄酮化合物能明显抑制人宫颈癌细胞株的增殖,同时影响AKT/MAPK信号通路,促进宫颈癌细胞的凋亡,该异戊烯基黄酮化合物具有抗宫颈癌作用,可作为抗宫颈癌药物开发的候选药物,对抗宫颈癌药物开发具有重要意义。
Description
技术领域
本发明涉及医药技术领域,尤其是涉及一种异戊烯基黄酮的制备及其作为治疗宫颈癌药物的应用。
背景技术
近年来癌症普查的结果显示,癌症发病率呈明显升高趋势。其中宫颈癌是女性常发恶性肿瘤,严重地威胁全世界女性的健康。据研究统计,在女性恶性肿瘤中,宫颈癌的发病率仅次于乳腺癌(Torre LA,Bray F,Siegel RL,et al.Global cancer statistics,2012[J].CA Cancer J Clin,2015,65(2):87-108.)。目前用于治疗宫颈癌症的药物普遍存在耐药性和较大的毒副作用。
中药在治疗各种疾病中发挥着重要的作用,由于其资源丰富,所含化合物结构多样,很多化合物的结构新颖,无法人工合成。因此,从中药中发现活性化合物并开发成为抗宫颈癌的药物具有明显的优势。五指毛桃(Ficus hirta Vahl.)为桑科榕属植物,关于该植物的药理活性研究报道主要集中在抗炎、抗菌、抗氧化、抗衰老等方面,而关于五指毛桃在宫颈癌方面的研究几乎没有报道。从五指毛桃中研究发现具有抗宫颈癌的化合物,并将其开发成为抗癌候选药物具有重要意义。
发明内容
本发明的第一目的在于提供异戊烯基黄酮(6-prenylapigenin)的制备方法。
本发明的第二目的在于该异戊烯基黄酮,抑制宫颈癌细胞的增殖,影响AKT/MAPK信号通路,促进宫颈癌细胞的凋亡,作为抗宫颈癌的候选药物的应用。
所述异戊烯基黄酮的制备方法,包括以下步骤:
1)将五指毛桃的根茎粉碎,加入8~15倍量的溶剂回流提取若干次,合并提取液,过滤,减压浓缩,得浓缩液;
2)将步骤1)得到的浓缩物用水混悬,然后经大孔吸附树脂柱层析,随后选用溶剂进行梯度洗脱,收集洗脱液,减压浓缩,得到含异戊烯基黄酮的浓缩液;
3)将步骤2)得到的浓缩液通过硅胶柱层析法,选用有机溶剂进行洗脱,得到5~10个馏分;
4)将步骤3)所得的目标馏分经过ODS柱层析,用甲醇-水进行梯度洗脱,得到5~10个馏分;
5)将步骤4)所得的目标馏分经HPLC高效液相色谱法制备分离得到异戊烯基黄酮。
在步骤1)中,所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、甲醇-水、乙醇-水,当溶剂为水和乙醇的混合物时,混合后的乙醇浓度为10%~95%;所述回流提取的次数可为2~4次,每次提取的时间可为1~3h;所述提取的温度可为60℃至提取溶剂的沸点温度。
在步骤2)中,所述溶剂可采用水、甲醇、乙醇、丙酮、甲醇-水、乙醇-水、丙酮-水,当为甲醇-水、乙醇-水、丙酮-水时,混合流动相的体积比可为0︰100,30︰70,40︰60,60︰40,95︰5。
在步骤3)中,所述有机溶剂可选自环己烷、环己烷-乙酸乙酯、石油醚-乙酸乙酯、二氯甲烷-甲醇、乙酸乙酯或正丁醇,其中混合流动相的体积比可为100︰0,95︰5,9︰1,8︰2,7︰3,6︰4,1︰1。
在步骤4)中,所述甲醇-水体积比可为5︰95,1︰9,2︰8,3︰7,4︰6,1︰1,6︰4,7︰3,8︰2,9︰1,100︰0。
所述异戊烯基黄酮的化学结构如下所示:
所述异戊烯基黄酮能明显抑制HeLa细胞的增殖,同时能影响AKT/MAPK信号通路,促进肿瘤细胞的凋亡。
所述异戊烯基黄酮具有抗肿瘤的活性,可作为抗宫颈癌的候选药物。
本发明从五指毛桃(Ficus hirta Vahl.)中研究发现具有抗宫颈癌的化合物,采用桑科榕属植物五指毛桃的干燥根茎,经过粉碎、溶剂提取、大孔吸附树脂柱层析、硅胶柱层析、ODS柱层析和制备液相等步骤获得异戊烯基黄酮。本发明提供异戊烯基黄酮类化合物的提取分离方法。药理活性显示该化合物能明显抑制人宫颈癌细胞株(HeLa)的增殖,同时影响AKT/MAPK信号通路,促进肿瘤细胞的凋亡,提示该化合物具有抗宫颈癌作用,可作为抗宫颈癌药物开发的候选药物。本发明对抗宫颈癌药物开发具有重要意义。
附图说明
图1为不同浓度化合物(0、10、20、30、40、50μΜ)对HeLa细胞增殖的影响。
图2为不同浓度化合物(0、10、20、30、40μΜ)对HeLa细胞凋亡作用的影响以及对PARP蛋白的影响。
图3为不同浓度化合物(0、10、20、30μΜ)对p-ERK,p-JNK,p-p38和p-AKT蛋白表达的影响。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1:本发明所涉及异戊烯基黄酮的制备及结构鉴定
1、化合物的制备:
1)将五指毛桃的根茎粉碎,加入8倍量的10%乙醇溶剂回流提取3次,每次提取时间为3h,合并提取液,过滤,减压浓缩,得浓缩液。
2)将步骤1)得到的浓缩物用水混悬,然后经大孔吸附树脂柱层析,随后选用乙醇-水(0︰100,30︰70,40︰60,60︰40,95︰5)进行梯度洗脱,收集洗脱液,减压浓缩,得到含异戊烯基黄酮的浓缩液。
3)将含异戊烯基黄酮的浓缩液通过硅胶柱层析法,二氯甲烷-甲醇(100︰0,95︰5,9︰1,8︰2,7︰3)混合溶剂进行洗脱,得到5个馏分。
4)将步骤3)所得的第三个馏分经过ODS柱层析,用甲醇-水(5︰95,1︰9,2︰8,3︰7,4︰6)进行梯度洗脱,得到5个馏分。
5)将步骤4)所得的第三个馏分经HPLC高效液相色谱法制备分离得到异戊烯基黄酮。所述HPLC高效液相色谱法可采用C18反相色谱柱,5μm,250×20mm,45%ACN/H2O,8.0mL/min。
2、化合物的结构鉴定:
1H-NMR(600MHz,DMSO-d6):δH 6.52(H,s,H-3),6.75(1H,s,H-8),7.91(2H,d,J=8.8Hz,H-2′,6′),6.92(2H,d,J=8.8Hz,H-3′,5′),3.22(2H,d,J=7.2Hz,H-1″),5.18(1H,m,H-2″),1.72(3H,s,H-4″),1.62(3H,s,H-5″),13.21(1H,s,5-OH);13C-NMR(150MHz,DMSO-d6):δC 163.4(C-2),103.4(C-3),181.7(C-4),158.3(C-5),110.9(C-6),161.1(C-7),93.2(C-8),155.1(C-9),102.7(C-10),121.2(C-1′),128.4(C-2′,6′),116.0(C-3′,5′),162.1(C-4′),21.0(C-1″),122.3(C-2″),130.6(C-3″),25.5(C-4″),17.7(C-5″)。
实施例2:本发明所涉及异戊烯基黄酮的制备
1)将五指毛桃的根茎粉碎,加入10倍量的60%乙醇溶剂回流提取2次,每次提取时间为2h,合并提取液,过滤,减压浓缩,得浓缩液。
2)将步骤1)得到的浓缩物用水混悬,然后经大孔吸附树脂柱层析,随后选用乙醇-水(0︰100,30︰70,60︰40,95︰5)进行梯度洗脱,收集洗脱液,减压浓缩,得到含异戊烯基黄酮的浓缩液。
3)将含异戊烯基黄酮的浓缩液通过硅胶柱层析法,环己烷-乙酸乙酯(100︰0,95︰5,9︰1,8︰2,7︰3,6︰4)混合溶剂进行洗脱,得到8个馏分。
4)将步骤3)所得的第四个馏分经过ODS柱层析,用甲醇-水(5︰95,1︰9,2︰8,3︰7,4︰6,1︰1)进行梯度洗脱,得到8个馏分。
5)将步骤4)所得的第三个馏分经HPLC高效液相色谱法制备分离得到异戊烯基黄酮。所述HPLC高效液相色谱法可采用C18反相色谱柱,5μm,250×20mm,45%ACN/H2O,8.0mL/min。
实施例3:本发明所涉及异戊烯基黄酮的制备
化合物的制备:
1)将五指毛桃的根茎粉碎,加入15倍量的95%乙醇溶剂回流提取2次,每次提取时间为1h,合并提取液,过滤,减压浓缩,得浓缩液。
2)将步骤1)得到的浓缩物用水混悬,然后经大孔吸附树脂柱层析,随后选用乙醇-水(0︰100,60︰40,95︰5)进行梯度洗脱,收集洗脱液,减压浓缩,得到含异戊烯基黄酮的浓缩液。
3)将含异戊烯基黄酮的浓缩液通过硅胶柱层析法,石油醚-乙酸乙酯(100︰0,95︰5,9︰1,8︰2,7︰3,6︰4,1︰1)洗脱,得到10个馏分。
4)将步骤3)所得的第五个馏分经过ODS柱层析,用甲醇-水(5︰95,1︰9,2︰8,3︰7,4︰6,1︰1)进行梯度洗脱,得到10个馏分。
5)将步骤4)所得的第三个馏分经HPLC高效液相色谱法制备分离得到异戊烯基黄酮。所述HPLC高效液相色谱法可采用C18反相色谱柱,5μm,250×20mm,45%ACN/H2O,8.0mL/min。
实施例4:本发明所涉及化合物的抗宫颈癌的作用
1、化合物抑制HeLa细胞的增殖
1.1实验方法
①实验细胞:HeLa细胞
②实验操作:
1)细胞复苏:将冻存的HeLa细胞于37℃水浴中迅速解冻,然后置于离心机中1000rpm离心2min。离心结束后,将细胞上清液弃去后,加入新鲜MEM培养基重悬细胞,然后接种于10cm培养皿中,将细胞混合均匀后,放于37℃,含5%CO2且湿度恒定的细胞培养箱中培养,培养24h后更换培养基。
2)传代:当细胞密度长至70%左右时弃去培养基,用灭菌的PBS清洗2次细胞后加入1.0mL胰酶消化液,消化细胞3min左右,待细胞变圆后,加入1.0mL培养基终止消化。用移液枪反复吹打细胞至细胞完全脱落后移至5mL离心管中,用离心机1000rpm离心2min。离心结束后,弃去细胞上清液,加入新鲜的培养基将细胞重悬均匀后,按1︰3的比例接种于新的培养皿中,于细胞培养箱中继续培养。
3)铺板:细胞传至2~3代后,收集对数期的细胞,将细胞调整至合适密度后,加入到96孔细胞培养板中,每孔100μL,细胞数约为10000个,设置3个复孔。将细胞置于细胞培养箱中培养。
4)加药:待细胞贴壁稳定后,吸去旧的培养基。空白对照组每孔加入200μL新鲜培养基;给药组每孔加入200μL含化合物的培养基,使药物终浓度分别为5、10、20、30、40和50μM,将细胞置于细胞培养箱中培养。
5)加MTT:培养24h后,吸去96孔中的培养基,每孔加入MTT与培养基的混合液75μL(比例为1︰4),置于细胞培养箱中继续培养4h。
6)OD值的测量:培养4h,吸去96孔板中的MTT与培养基混合液,每孔加入100μLDMSO,置于水平摇床上低速振荡15min,然后用酶标仪在490nm处测定每孔的吸光度(OD)值。
1.2实验结果
MTT比色法的实验结果(图1)显示,化合物能明显抑制HeLa细胞的增殖,其IC50值为30.67μΜ。
2、流式细胞仪检测HeLa细胞凋亡
2.1实验方法
①实验细胞:HeLa细胞
②实验操作:
1)细胞培养及加药处理:取对数生长期的HeLa细胞,均匀铺在6孔板中,每孔培养基为2mL,细胞数量为5×105个/孔。于37℃,含5%CO2且湿度恒定的细胞培养箱中培养24h,待细胞密度长至70%左右时,吸去培养基,然后加入用培养基配制好的不同浓度的化合物(10、20、30、40μM)2mL,对照组的培养基中加入等体积的DMSO,然后置于培养箱中培养24h。
2)样品制备:收集上述细胞培养基于5mL EP管中,用PBS清洗2次,每次0.5mL,将清洗液也加入EP管中。然后向6孔板中加入不含EDTA的0.25%胰酶0.4mL,室温消化2min后,加入等量的培养基终止消化,然后用移液枪轻轻将细胞吹打下来,转移到上述5mL EP管中,1000rpm离心3min。吸掉上清液后,加入1mL预冷的PBS重悬,然后将其转移至1.5mL的EP管中。重复洗涤2次,1000rpm离心5min,
3)细胞染色:弃去上述PBS,向EP管中加入100μL 1×Binding Buffer、5μLAnnexin V-FITC和5μL PI Staining Solution的混合液,室温避光反应10min。然后加入400μL 1×Binding Buffer,轻轻混匀后用尼龙布过滤,得滤液。
4)检测:将上述滤液在1h内用流式细胞仪检测。
2.2实验结果
如图2所示,不同浓度的化合物作用HeLa细胞24h后,随着化合物浓度的增加,凋亡细胞所占的比例明显升高(图2)。
3、Western blot检测凋亡相关蛋白表达的影响
3.1实验方法
①实验细胞:HeLa(人宫颈癌细胞)
②实验操作:
1)细胞培养:将冻存的HeLa细胞复苏后,置于DMEM培养基中,于37℃,含5%CO2且湿度恒定的细胞培养箱中培养,培养24h后更换培养基。继续培养至细胞密度为70%左右时进行传代,传至2~3代后得到形态和生长状态稳定良好的细胞。
2)铺板加药:将培养好的细胞按每孔1×106的密度加入到含2mL培养基的6孔板中,混合均匀后置于细胞培养箱中培养。待细胞贴壁稳定后,换上2mL新鲜的培养基,向其中加入化合物,使终浓度分别为10、20和30μM,同时设置空白对照组,向其中加入等量的DMSO。然后将培养基混匀后置于细胞培养箱中培养24h。
3)细胞裂解:将培养好的细胞吸去培养基,用预冷的1×PBS溶液清洗细胞两遍,然后将6孔板置于冰盒上,向6孔板中加入适量的含蛋白酶抑制剂的RIPA裂解液。轻微摇晃6孔板至裂解液均匀分布于细胞表面,裂解2min后用细胞刮刀刮取细胞,然后将其转至预冷的1.5mL EP管中,放于冰盒上继续裂解30min,每隔10min将细胞于涡旋振荡仪中振荡2s。最后将裂解好的细胞放在预冷的4℃离心机中,12000rpm离心10min,取离心上清液备用。
4)蛋白浓度的测定:取离心上清液,利用BCA法测定蛋白样品的浓度。
5)蛋白凝胶电泳:取相同质量的蛋白样品,用裂解液补齐至相同体积,加入1/4体积的5×SDS loading buffer(含5%β-巯基乙醇),于100℃恒温金属浴中5min,置于离心机中离心去沉淀。将等量的蛋白样品加入到制备好的电泳凝胶板的梳孔中,每孔总蛋白量控制在20~60μg,体积不超过30μL。两端加入1μL蛋白maker,于80V电压下电泳。当样品进入分离胶后,可调高电压至120V继续电泳至溴酚蓝条带距离凝胶底部1~2cm处停止电泳。
6)转膜:将凝胶从胶板上取下后暂放于预冷的电转液中,然后取相同大小的PVDF膜(预先使用甲醇处理1min)及滤纸浸入电转移液中。将电转夹黑色面朝下,依次铺上海绵、滤纸、凝胶、PVDF膜、滤纸、海绵。除去电转夹中气泡,按照膜朝正极的顺序装到电转槽中,于冰盒中进行电转移。此时电压控制在90V,电流控制在300mA以下,电转60~90min。
7)封闭:把电转移后的PVDF膜放于含5%脱脂牛奶的TBST缓冲液中,于水平摇床上,室温封闭1h。
8)一抗反应:把PVDF膜从封闭液中取出后,裁剪所需的蛋白条带,将其用适量的TBST缓冲液清洗2次后,放于抗体孵育盒中,向其中加入对应的一抗,所有一抗均用5%BSA1︰1000进行稀释(anti-PARP,anti-caspase 3,anti-ERK,anti-JNK,anti-p38,anti-AKT,anti-p-ERK,anti-p-JNK,anti-p-p38,anti-p-AKT和anti-GAPDH)。然后将PVDF膜于4℃摇床振荡过夜。
9)二抗反应:回收一抗后,将PVDF膜用TBTS缓冲液于水平摇床上清洗3次,每次10min,然后加入二抗(1︰5000),室温下孵育1h。
10)ECL化学发光检测:吸掉二抗后,将PVDF膜用TBTS缓冲液于水平摇床上清洗4次,每次8min。将PVDF膜置于塑料膜中并取ECL化学发光液的A液与B液按1︰1(V/V)混合均匀后备用。在暗室中,将适量的ECL化学发光混合液均匀涂于PVD膜的表面,暗室中曝光,根据信号强弱调整曝光时间。最后依次将胶片进行显影和定影。
3.2实验结果
化合物在30μM浓度下,PARP蛋白的表达显著升高(图2),同时p-JNK和p-p38蛋白的表达也明显上调(图3),p-ERK和p-AKT蛋白的表达明显下调(图3)。
本发明采用桑科榕属植物五指毛桃的干燥根茎,经过粉碎、溶剂提取、大孔吸附树脂柱层析、硅胶柱层析、ODS柱层析和制备液相等步骤获得异戊烯基黄酮。该异戊烯基黄酮化合物能明显抑制人宫颈癌细胞株(HeLa)的增殖,同时影响AKT/MAPK信号通路,促进肿瘤细胞的凋亡,具有抗宫颈癌作用,可作为抗宫颈癌药物开发的候选药物。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (4)
1.一种异戊烯基黄酮在制备抗宫颈癌药物中的应用,其结构如下:
。
2.如权利要求1所述一种异戊烯基黄酮的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将五指毛桃的根茎粉碎,加入8~15倍量的溶剂回流提取若干次,合并提取液,过滤,减压浓缩,得浓缩液;所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、甲醇-水、乙醇-水中的一种;
2)将步骤1)得到的浓缩液用水混悬,然后经大孔吸附树脂柱层析,随后选用溶剂进行梯度洗脱,收集洗脱液,减压浓缩,得到含异戊烯基黄酮的浓缩液;所述溶剂采用甲醇-水、乙醇-水、丙酮-水,其体积比为0︰100,30︰70,40︰60,60︰40,95︰5;
3)将步骤2)得到的浓缩液通过硅胶柱层析法,选用有机溶剂进行洗脱,得到5~10个馏分;所述有机溶剂选自环己烷、环己烷-乙酸乙酯、石油醚-乙酸乙酯、二氯甲烷-甲醇、乙酸乙酯或正丁醇,其中混合流动相的体积比为100︰0,95︰5,9︰1,8︰2,7︰3,6︰4,1︰1;
4)将步骤3)所得的目标馏分经过ODS柱层析,用甲醇-水进行梯度洗脱,得到5~10个馏分;所述甲醇-水体积比为5︰95,1︰9,2︰8,3︰7,4︰6,1︰1,6︰4,7︰3,8︰2,9︰1,100︰0;
5)将步骤4)所得的目标馏分经HPLC高效液相色谱法制备分离得到所述异戊烯基黄酮。
3.如权利要求2所述一种异戊烯基黄酮的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述溶剂采用乙醇-水时,混合后的乙醇浓度为10%~95%。
4.如权利要求2所述一种异戊烯基黄酮的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述回流提取的次数为2~4次,每次提取的时间为1~3h;所述提取的温度为60℃至提取溶剂的沸点温度。
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