生姜中二苯庚烷类化合物的抗氧化和细胞毒活性研究

作者:杨雷香;周长新;黄可新;宋丽艳;郑群雄;于荣敏;张荣平;伍义行;曾苏;郑汉其;赵昱;李校;瞿佳 刊名:中国中药杂志 上传者:胡晓丽

【摘要】目的:研究生姜中二苯庚烷类化合物(1~5)的抗氧化和细胞毒活性。方法:采用吸光度测试法检测化合物于50 mg.L–1清除超氧阴离子的效果,同法检测化合物(1~5)清除1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH)自由基之半数清除浓度(IC50),用MDA检测法检查化合物于100 mg.L–1浓度下抑制大鼠脑匀浆脂质过氧化的能力,以及用MTT法研究化合物抑制过氧化氢(H2O2)诱导的大鼠肾上腺嗜铬瘤细胞(PC12)损伤的活性,并采用MTT法检测化合物对人慢性髓源性白血病细胞株(K562)及其阿霉素耐药株(K562/ADR)的细胞毒活性(IC50)。结果:化合物1~5对DPPH自由基有较好的清除作用,化合物5的清除作用最强,IC50(22.6±2.4)μmol.L-1;化合物1,3和4有抑制大鼠脑匀浆脂质过氧化作用,100 mg.L–1其抑制率分别为(66.3±15.4)%,(68.7±15.8)%,(72.2±10.6)%;化合物1,3和4对H2O2诱导的PC12细胞损伤有明显的保护作用,且呈量效关系;化合物3对K562及其阿霉素耐药株(K562/ADR)体外增殖有抑制作用,其IC50分别为(34.9±0.6),(50.6±23.5)μmol.L-1。结论:生姜中的二苯庚烷类化合物1~5具有特异性的抗氧化作用,化合物3对K562和K562/ADR细胞均显示出显著的细胞毒作用。

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近期研究表明,自由基在肿瘤发生和发展中起着重要作用,而抗氧化剂如维生素C可降低一些肿瘤的发生率[1],因此,抗氧化剂有望成为一类有效的抗肿瘤预防药。天然抗氧化剂如槲皮素等大多具有酚羟基结构,其同时还具有促氧化和细胞毒活性[2],该研究结果不仅为自由基参与癌变过程提供了有力旁证,也为肿瘤预防工作开辟了新思路,在未来的防癌医药中,无毒、无副作用的抗氧化剂及其有效、持久的供给途径或可具备较大临床价值。生姜是姜科姜属植物姜ZingiberofficinaleRosc的根茎,具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎和抗凝等多种药理活性[3-6],吸引了众多研究者对其成分、功能及应用进行研究。目前,从生姜中分离到的化合物类型主要为姜辣素类、二苯庚烷类、姜磺酸类和糖苷类化合物。多项研究发现二苯庚烷类化合物具有抗炎、保肝、抗氧化和抗肿瘤等作用[7-9]。本研究从生姜根茎中选择性地分离出5个酚类二苯庚烷类化合物,并同时测试了其体外多种模型抗氧化活性和针对人慢性髓源性白血病细胞株K562及其耐阿霉素细胞株K562/ADR体外增殖之细胞毒活性,以期探测生姜中二苯庚烷类化合物抗氧化尤其是脑神经细胞抗氧化损伤及其对多药耐药性细胞株的生长抑制活性,此二者之间可能存在的活性构效关系方面的关联性。1材料1.1动物及细胞大鼠肾上腺嗜铬瘤细胞株(PC12)、人慢性髓源性白血病细胞株(K562)由中科院上海细胞所提供;K562/ADR(K562耐阿霉素细胞株)由本实验室建立。PC12细胞用DMEM培养基培养,其含10%小牛血清,100UmL1青霉素和100mgL1链霉素,http://www.cjcmm.com.cn肿瘤细胞用RPMI1640培养液培养,其含5%小牛血清、100UmL1青霉素和100mgL1链霉素。K562/ADR细胞培养于含有阿霉素(0.6mgL1)的1640培养基中,检测前先用正常培养基培养2周。细胞在37C,5%CO2细胞培养箱中孵育,常规方法传代培养。SD大鼠购自浙江大学实验动物中心,合格证号SCXK(浙)2007-0029。1.2药物(二苯庚烷类化合物)的制备1.2.1植物来源生姜样品于2000年5月购自云南省罗平县,由中国科学院昆明植物研究所彭华研究员鉴定,标本存放于中国科学院昆明植物所标本馆。1.2.2提取分离阴干后的生姜20kg粉碎成末状,以95%乙醇渗漉提取3次,合并提取液后减压回收乙醇,得浸膏580g。将浸膏以适量水溶解后分别以石油醚、醋酸乙酯、正丁醇反复萃取,得到石油醚部位浸膏(143g),醋酸乙酯部位浸膏(180g),正丁醇部位浸膏(120g)。将此3个部位进行薄层色谱(TLC)分析,以1%三氯化铁显色,发现酚性物质在醋酸乙酯部位最为集中。取醋酸乙酯部位的浸膏160g,用180g100~200目的硅胶拌样挥干后经硅胶柱色谱(2.3kg),用石油醚-丙酮系统梯度洗脱(01-10)。经TLC检测纯度,得到5个酚类化合物。其中化合物2,3作为本研究组首次分到的新化合物其结构解析已经见报[10-11]。1.2.3结构鉴定通过与文献报道的1H-NMR,13C-NMR和MS数据比较,鉴定出以上5个化合物结构分别为:化合物1[1,5-环氧-3S-羟基-1-(3,4-二羟基-5-甲氧基苯基)-7-(4-羟基-3-甲氧基苯基)庚烷][12],化合物2[1,5-环氧-3R-羟基-1-(3,4-二羟基-5-甲氧基苯基)-7-(4-羟基-3-甲氧基苯基)庚烷][10];化合物3[3,5-二乙酰基-1-(3-甲氧基-4,5-二羟基苯基)-7-(4-羟基-3-甲氧基苯基)庚烷][11];

参考文献

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