CN113952332A - 香柑内酯作为活性成分在制备抗胰腺癌药物中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种香柑内酯化合物的药物活性——抗胰腺癌活性,以期用于制备康胰腺癌的药物,属于植物有效成分分离领域和医药领域。本发明通过CCK‑8法、抑制CFPAC‑1细胞迁移、诱导CFPAC‑1细胞凋亡实验表明,从花椒中分离的香柑内酯类化合物ZB‑1具有很好的抗胰腺癌活性,可作为活性化合物,用于制备治疗胰腺癌的药物。
Description
技术领域
本发明涉及一种香柑内酯化合物的药物活性——抗胰腺癌活性,以期用于制备康胰腺癌的药物,属于植物有效成分分离领域和医药领域。
背景技术
胰腺癌(PC)具有很高的侵袭性和致命性,是目前已知预后最差的恶性肿瘤之一。近年来,我国胰腺癌的发病率呈上升趋势,其死亡率居恶性肿瘤的前10位,5年生存率只有10%。胰腺癌患者中大约有80%-85%的患者无法手术切除或者已经发生转移,即使可以局部手术切除的患者,预后仍然很差,通过手术得到控制的患者只有10%~15%。药物治疗是胰腺癌治疗的主要手段之一,但由于耐药性和缺乏药物特异性,药物总体有效率不到20%。为了延长胰腺癌患者的生存期,迫切需要开发寻找更加安全有效的胰腺癌化疗药物。
天然产物作为药物的重要来源,在新药的发现和开发中发挥着重要的作用。60%以上的抗肿瘤药物与天然产物密切相关。因此,寻找天然活性化合物,发现新型抗胰腺癌药物,有助于推动寻找高效抗胰腺癌药物。香柑内酯,是从干燥成熟的花椒果中分离出来的天然甘松萜类化合物。其具体分离方法为:花椒干燥果皮用70%乙醇水溶液室温提取3次,每次7天;合并萃取液,减压除去溶剂,得到总萃取物;将总萃取物分散于水中,依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇提取,分别得到石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和水相;将得乙酸乙酯相减压浓缩,得到提取物;乙酸乙酯相萃取物通过硅胶柱色谱分离,石油醚/丙酮(20:1~ 0:1,v/v)梯度洗脱,共得到 15 种组分(Fr.1-Fr.15)。其中Fr.8经甲醇重结晶得白色粉末,经制备型薄层层析(二氯甲烷-乙酸乙酯,40:1)展开,得到的化合物即为香柑内酯,标记为ZB-1。该化合物通过文献谱图比对确定为香柑内酯(Choi et al., 2012)。Choi, J.Y., Kim,H.M., Lee, J.M., et al., 2012. Antibacterial activity of Zanthoxylumschinifolium. Nat. Prod. Sci. 18 (2), 137-140。结构如下:
香柑内酯是一种重要的线型呋喃香豆素类化合物,是一种具有很强生物活性的天然产物,其对皮肤有光学活性,具有抗微生物活性和杀灭软体动物作用,临床上用于治疗银屑病。现代药理实验研究表明,香柑内酯对肿瘤、细胞增生也有一定的抑制活性,是一种潜在的抗肿瘤药物的中间体。然而,对于香柑内酯的抗胰腺癌活性尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种花椒中香柑内酯的抗胰腺癌活性,以期用于制备治疗抗胰腺癌的药物。
下面通过通过CCK-8法、抑制CFPAC-1细胞迁移、诱导CFPAC-1细胞凋亡实验,对于香柑内酯类化合物ZB-1的抗胰腺癌活性进行具体研究和分析。
、香柑内酯类化合物抑制胰腺癌细胞增殖活性
本实验用人源胰腺癌细胞CAPAN-2、CFPAC-1、PANC-1、SW1990细胞,取对数生长期的CAPAN-2、CFPAC-1、PANC-1、SW1990细胞,接种于96孔板(每孔1×104个细胞),待细胞贴壁后,分别加入浓度范围为0.1-100 µM梯度的待测化合物,培养72 h,然后每孔加入10 µLCCK-8溶液继续培养4小时,振荡10 min,酶标仪450 nm测定吸光度值,采用CCK-8法检测花椒中香柑内酯类化合物ZB-1对胰腺癌细胞CAPAN-2、CFPAC-1、PANC-1、SW1990细胞的增殖抑制作用,根据OD值计算SW1990胰腺癌细胞的存活率,如图1。
图1结果表明,化合物ZB-1对胰腺癌细胞CAPAN-2、CFPAC-1、PANC-1、SW1990具有增殖抑制作用,化合物ZB-1的浓度分别为0.05 µM、0.5 µM、5 µM、50 µM。作用CAPAN-2细胞72h后,细胞存活率(%)分别为95.33±1.41、76.06±3.48、 63.46±1.55、38.24±1.81;作用CFPAC-1细胞72 h后,细胞存活率分别为76.86±2.49、55.09±3.03、37.60±1.90、14.18±0.80;作用PANC-1细胞72 h后,细胞存活率分别为83.84±1.28、70.5±4.14、55.74±2.66、35.72±4.65;作用SW1990细胞72 h后,细胞存活率分别为88.44±0.35、78.99±4.29、47.26±2.31、26.40±2.66。以上结果表明ZB-1能够明显抑制胰腺癌细胞的增殖,其中,对CFPAC-1细胞效果最显著。具有开发胰腺癌治疗药物的潜能。
、花椒中香柑内酯类化合物ZB-1抑制CFPAC-1细胞迁移
在六孔板背面用marker笔和无菌直尺划线,线与线之间相隔1cm,每孔均匀划5条直线。选用对数生长期的细胞,消化离心后,用完全培养基重悬细胞,细胞计数板计数细胞密度,使接种细胞数目为4×105/孔,将6孔板置于 5%CO2、37℃的饱和湿度无菌恒温孵育箱中培养过夜。用100μL枪头在6孔板孔细胞表面均匀划线,保证线条间距相等,划线过程中注意枪头与板面垂直。用PBS缓冲液小心清洗3次,去除划落的细胞及碎片。根据实验设计,加入不同浓度的化合物ZB-1(5μM、10μM)处理细胞,将细胞置于培养箱中继续培养。按 0 h、48h 在倒置显微镜下观察细胞迁移情况并拍照,如图2。
结果如图2所示,根据上述实验方法处理细胞后,加入完全培养基(阴性对照组)以及ZB-1 化合物5μM和10μM,计0 h,然后继续培养细胞,48 h后弃掉培养液,用PBS溶液洗3次,在倒置显微镜下观察,空白对照组细胞增殖明显,并在48 h后细胞划痕完全愈合,而ZB-1干预组,即ZB-1 化合物5 μM和10 μM组,细胞培养48 h后,跟0 h比较,细胞划痕间距由于细胞增殖有所减少,但跟空白组比较,48 h后,细胞划痕的愈合减慢,表明化合物ZB-1能够抑制CFPAC-1细胞的迁移。
、花椒中香柑内酯类化合物ZB-1诱导胰腺癌细胞凋亡
取对数生长期CFPAC-1细胞,普通洁净的盖玻片放入六孔板板中进行爬片,种入细胞后过夜,加入5 µM的化合物ZB-1,培养24 h,弃掉培养液,加入固定液,固定10 min,弃固定液,用PBS洗2遍,每次3 min,加入0.5 mL Hoechst染色液,染色5 min,用PBS洗2遍,在载玻片上滴加荧光淬灭剂,盖上贴有细胞的盖玻片,在倒置荧光显微镜下观察,拍照。结果如图3所示,阴性对照组中,细胞形态均一,细胞核完整;和对照组细胞核形态完整、密度均匀、细胞核形态均一等状态比较,化合物ZB-1在5 μM和10 μM时能够使CFPAC-1细胞核发生皱缩裂解,细胞核染色质不均匀分布,有典型的细胞凋亡形态(箭头所示)。该实验结果表明花椒中分离得到香柑内酯类化合物ZB-1能够诱导胰腺癌细胞CFPAC-1细胞发生细胞凋亡。
、花椒中香柑内酯类化合物ZB-1抑制CFPAC-1细胞微管蛋白活性
取对数生长期CFPAC-1细胞,移至预先放置盖玻片的六孔板中,每孔细胞数量为4×104个,培养24 h,分别用10 μM的ZB-1处理细胞,37℃、5% CO2继续培养24 h,弃掉培养液,用4%多聚甲醛固定10 min,PBS摇床清洗3次,每次5min。然后加入0.01% Triton-X100,透膜5 min,PBS清洗3次,加入免疫荧光封闭液,室温静置封闭2 h。孵育α-Tubulin一抗,抗体混合用PBS稀释,比例为1:100。然后4℃过夜孵育。一抗孵育完后,用PBS摇床清洗3次,每次5min。孵育二抗,比例为1:200。室温避光孵育2 h。细胞核复染,加入DAPI 染液,室温避光孵育10 min,酒精梯度脱水后,抗荧光淬灭试剂封片。利用荧光显微镜再进行检测,拍照并收集照片。免疫荧光实验观察微管的结构变化,结果如图4所示,在空白对照组中,CFPAC-1细胞微管形态规则,分布致密,整个纺锤体完整性良好;而化合物ZB-1处理细胞后,能够诱导不规则的纺锤体形成,微管束明显减少,刚性程度减弱,对纺锤体的形成影响明显,纺锤体的缩小和错乱显著,排列不规则和混乱。以上现象表明化合物ZB-1能够抑制细胞微管蛋白活性,从而影响CFPAC-1细胞纺锤体的形成,使微管的组装受到限制,染色体不能正常分配到细胞两极,从而影响了肿瘤细胞的正常有丝分裂和增殖,达到抑制肿瘤细胞生长的效果。
综上所述,本发明通过CCK-8法、抑制CFPAC-1细胞迁移、诱导CFPAC-1细胞凋亡实验,表明本发明从花椒中分离的香柑内酯类化合物ZB-1具有很好的抗胰腺癌活性,可作为活性化合物,用于制备治疗胰腺癌的药物。
附图说明
图1为ZB-1抑制胰腺癌细胞CAPAN-2、CFPAC-1、PANC-1、SW1990的增殖。
图2为ZB-1抑制胰腺癌细胞CFPAC-1迁移(标尺:100 μm)。
图3为ZB-1诱导胰腺癌CFPAC-1细胞发生凋亡(标尺:50 μm)。
图4为ZB-1抑制胰腺癌CFPAC-1细胞微管蛋白活性(标尺:50 μm)。
具体实施方式
基于上述研究成果,以香柑内酯化合物ZB-1为活性物质,按药剂学可接受的辅料和规工艺制备成内服制剂,如胶囊剂、片剂、颗粒剂等;或注射剂。
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