張佳佳 ,朱可奇,巫 軍,王開義
(1.浙江醫(yī)藥高等??茖W(xué)校,浙江 寧波 315200; 2.浙江省寧波市第一醫(yī)院,浙江 寧波 315010;3.寧波生物醫(yī)藥技術(shù)有限公司,浙江 寧波 315800)
黃疣海參 Holothuria(Thymiosycia)hilla,屬棘皮動(dòng)物門(Echinodermata)海參綱(Holothuroidea)木盾手目(Aspidochirotida)海參科(Holothuriidae)海參屬(Holothuria),分布于西太平洋及孟加拉灣以東之印度洋海域,在我國(guó)南海珊瑚礁區(qū)有大量分布[1]。筆者對(duì)其體內(nèi)的皂苷類成分進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,本研究中報(bào)道從黃疣海參體內(nèi)分離得到的海參皂苷hillaside A和hillaside B的抗真菌及抗腫瘤活性。
Varian Inova-600型核磁共振儀;Bruker Vector 22型紅外光譜儀;Sephadex-LH-220(Pharmacia 公司);Quatrro 質(zhì)譜儀(Micromass公司)XT5型顯微熔點(diǎn)儀(溫度未校正,北京市科儀電光儀器廠);HPLC儀,包括 Aglient 1100 Series,RID檢測(cè)器(Aglient公司)。HPLC洗脫劑為色譜純甲醇;其余試劑均為分析純。MJX-350S型智能霉菌培養(yǎng)箱(無(wú)錫億虹實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);THZ-82A型臺(tái)式恒溫振蕩器(上海百典儀器設(shè)備有限公司);RT-2100C型酶標(biāo)分析儀(北京普朗儀器有限公司)。
DMEM培養(yǎng)基(美國(guó)Gibco公司);磺酰羅丹明B(sulforhodamine B,SRB)、Tris base unbuffer和三氯醋酸 (TCA)均購(gòu)自Sigma公司;注射內(nèi)環(huán)磷酰胺(上海華聯(lián)制藥集團(tuán));細(xì)胞株為國(guó)際通用的腫瘤細(xì)胞株(上海生物化學(xué)所細(xì)胞庫(kù));ATCC標(biāo)準(zhǔn)株(上海長(zhǎng)征醫(yī)院菌種保存中心);臨床株(浙江醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥理研究中心)。陽(yáng)性對(duì)照品氟康唑(fluconazole)和酮康唑(ketoconazole)由第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院有機(jī)化學(xué)教研室提供。
黃疣海參采集于福建省東山島附近海域,采集時(shí)間2010年9月,經(jīng)中國(guó)海洋大學(xué)海洋化學(xué)教研室鑒定,標(biāo)本現(xiàn)存放于浙江醫(yī)藥高等??茖W(xué)校海洋藥物實(shí)驗(yàn)室。
將新鮮采集的黃疣海參(65 kg)洗凈、絞碎,用95%乙醇回流提取3次,醇提物分散于水中,用石油醚反復(fù)脫脂多次,水相用正丁醇萃取3次后濃縮至3 000 mL,用3 000 mL水反復(fù)洗滌去除鹽、多糖等強(qiáng)極性成分,減壓蒸干得淺棕黃色固體145 g。
取100 g用硅膠低壓柱色譜處理,以氯仿-甲醇-水(8∶2.5∶1,下層)洗脫,得到的主成分用高效液相柱色譜純化,洗脫劑為80% 甲醇,體積流量為 1.0 mL/min,色譜柱為 Zobax SB C18型ODS反相柱[2],得到 2個(gè)化合物,其中化合物Ⅰ為 hillaside A(31.7 mg),化合物Ⅱ?yàn)?hillaside B(34.6 mg )。
主要應(yīng)用現(xiàn)代波譜技術(shù)(IR,高分辨 2D-、3D-NMR,ESIMS,CD等)和化學(xué)手段(酸水解、酶解、脫硫、甲基化、乙?;?、還原等)鑒定以上2個(gè)化合物的結(jié)構(gòu),其均為新的三萜皂苷類化合物,化合物Ⅰ命名為 hillaside A(C41H63O17Sna),化合物Ⅱ命名hillaside B(C41H65O17Sna)。
采用磺酰羅丹明B蛋白染色法(SRB法)[3]。根據(jù)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)速率,將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的腫瘤細(xì)胞以90 μL/孔接種于96孔培養(yǎng)板,貼壁生長(zhǎng)24 h,再加入樣品溶液10 μL/孔。每個(gè)濃度設(shè)3復(fù)孔。并設(shè)相應(yīng)濃度的0.9%氯化鈉溶液溶劑對(duì)照及細(xì)胞調(diào)零孔。腫瘤細(xì)胞在37℃,5%CO2條件下培養(yǎng)72 h。藥物作用時(shí)間終點(diǎn)時(shí),每孔加入50 μL 4℃預(yù)冷的TCA溶液(30%,W/V)固定細(xì)胞,TCA溶液的終濃度為10%,靜置5 min移入4℃冰箱中固定1 h,取出用去離子水沖洗5遍,室溫晾干。待96孔板室溫下晾干后,每孔加入0.4%(W/V)的 SRB染液(1%的乙酸配制)70 μL,染色 30 min后倒掉染液,用1%(V/V)乙酸沖洗4次,去除未結(jié)合的染料,室溫晾干。用100 μL非緩沖 Tris-base堿液(10 mM,pH =10.5)溶解與細(xì)胞蛋白結(jié)合的染料,水平搖床上振蕩20 min,采用酶標(biāo)儀540 nm處測(cè)定。按公式[腫瘤抑制率=(對(duì)照組 OD值-治療組 OD值)/對(duì)照組OD值×100%][4]計(jì)算被測(cè)物對(duì)癌細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制率,采用Logit法計(jì)算半數(shù)抑制量(IC50值)。結(jié)果表明,黃疣海參皂苷單體化合物hillaside A和hillaside B對(duì)受試的10個(gè)腫瘤細(xì)胞株均顯示很強(qiáng)的細(xì)胞毒活性[5],IC50值為 0.15 ~ 3.20 mg/L,見表 1。
表1 hillaside A和 hillaside B體外抗腫瘤活性(IC50,μg/mL)
2.3.1 培養(yǎng)液和培養(yǎng)基培植
RPMI 1640 培養(yǎng)液:將 RPMI 1640 (Gibco BRL)10 g,NaHCO32.0 g,嗎啡啉丙磺酸(MOPS,Sigma) 34.5 g (0.165 mol/L),依次溶解于 900 mL的三蒸水中,在 25℃的條件下用 1 mol/L的NaOH中和,調(diào)節(jié) pH調(diào)至 7.0,定容至1 000 mL,濾除雜菌,4℃保存。
沙堡葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(SDA):蛋白胨10 g,葡萄糖40 g,瓊脂18 g,加三蒸水900 mL溶解,加入2 g/L氯霉素水溶液50 mL,調(diào)整pH至7.0,定容至1 000 mL,高壓滅菌后4℃保存。
YEPD培養(yǎng)液:酵母浸膏10 g,蛋白胨20 g,葡萄糖20 g,加三蒸水900 mL溶解,加入2 g/L氯霉素水溶液50 mL,定容至1 000 mL,高壓滅菌后4℃保存。
2.3.2 菌液制備
試驗(yàn)前,用接種圈從4℃保存的SDA培養(yǎng)基上挑取白色假絲酵母菌、新生隱球菌、近平滑念珠菌和熱帶念株菌等球狀菌少量,接種至1 mL YEPD培養(yǎng)液,于35℃,250 r/min振蕩培養(yǎng),活化18 h,使真菌處于指數(shù)生長(zhǎng)期;再取該菌液10 μL至1 mL YEPD培養(yǎng)液中,用上述方法再次活化;18 h后,用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),以RPMI 1640培養(yǎng)液調(diào)整菌液濃度至1×103~5×103個(gè)/mL。將絲狀菌接種至SDA斜面,其中皮下組織真菌和系統(tǒng)性真菌(申克孢子絲菌、煙曲霉菌)35℃,培養(yǎng)1周;淺表真菌(紅色毛蘚菌)28℃,培養(yǎng)2周,各菌種活化2次。
2.3.3 藥液制備
用二甲基亞砜將待測(cè)藥物配成質(zhì)量濃度為28.3 g/L的溶液,-20℃低溫保存,試驗(yàn)前,將藥液取出置,置于35℃溫箱中融化備用。
2.3.4 藥敏板制備
采用96孔U型板,每排1~10孔依次加入不同質(zhì)量濃度待測(cè)藥物工作液100 μL,第1孔為最高濃度,第10孔為最低濃度。制備好的藥敏板可用塑料薄膜包裹后置-70℃保存6個(gè)月以上。取制備好的藥敏板,在1~10孔加入100 μL菌工作液,第11孔中加入 100 μL無(wú)菌蒸餾水和100 μL菌工作液,作為生長(zhǎng)對(duì)照;第12孔僅加入無(wú)菌不含藥物培養(yǎng)基作陽(yáng)性對(duì)照。
2.3.5 MIC 值判定
假絲酵母菌、新生隱球菌及絲狀真菌分別于35℃孵育24 h,72 h和1周后,用酶標(biāo)分析儀于620 nm測(cè)各孔 OD值。與陽(yáng)性對(duì)照孔比,以 OD值下降80%以上的最低濃度孔中藥物濃度為MIC80(真菌生長(zhǎng)80%被抑制時(shí)的藥物濃度)。
當(dāng)藥物的 MIC80值超過(guò)測(cè)定濃度范圍時(shí),按以下方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì): MIC80值高于最高濃度 32 μg/mL 時(shí),計(jì)為“> 256 μg/mL”;MIC80值為最低濃度或在最低濃度以下時(shí),不作區(qū)別,均計(jì)為“≤0.25 μg /mL”。
上述試驗(yàn)平行操作2次至3次,當(dāng) MIC80值能準(zhǔn)確重復(fù)或只差1個(gè)濃度時(shí)才被接受,并以較高濃度作為 MIC80值;當(dāng) MIC80值相差2個(gè)濃度以上時(shí),則需重新試驗(yàn),直到符合要求為止。
2.3.6 結(jié)果
采用微量液基稀釋法[6],以酮康唑和氟康唑作為陽(yáng)性對(duì)照,分別測(cè)定了黃疣海參提取物hillaside A和hillaside B對(duì)7種臨床常見致病真菌的體外抑菌活性,各菌株對(duì)樣品的敏感性以 MIC80值表示,見表2。結(jié)果表明,hillaside A和hillaside B對(duì)7種真菌表現(xiàn)出強(qiáng)的活性,MIC80值均小于8 μg/mL,有進(jìn)一步研究的價(jià)值。
表2 hillaside A和 hillaside B的體外抗真菌活性(MIC80,μg/mL)
具有促微管聚合活性的hillaside A和hillaside B與目前已知的6類微管穩(wěn)定劑顯示完全不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征,這對(duì)目前微管穩(wěn)定劑均具有相似藥效基團(tuán)的認(rèn)識(shí)可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。此外,與已知微管穩(wěn)定劑水溶性差、給藥途徑受限相反,這2種成分均具有良好的水溶性,如果進(jìn)一步的研究能確證其微管穩(wěn)定和抗腫瘤活性,將具有較大的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值,并可能對(duì)微管穩(wěn)定劑的構(gòu)效關(guān)系研究和傳統(tǒng)篩選方向產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
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