韋瑞松,賴紅芳
(河池學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院學(xué)院,廣西 河池 546300)
劍葉鳳尾蕨(圖1)是鳳尾蕨科鳳尾蕨屬植物,植株各部分均具有一定的藥用價值。該植物在我國南方多地廣泛分布,全年均可采集,鮮用或曬干均可,該植物入藥后,有清熱利濕、涼血止血、消腫解毒等多項功能,以往多用于外用藥物[1-2]。近年來,部分研究人員發(fā)現(xiàn),劍葉鳳尾蕨中含有多種有機化合物,其中部分有機化合物在抗腫瘤活性上較為優(yōu)異,因此有必要對這些化合物作進(jìn)一步分離提純和分析探究,以進(jìn)一步發(fā)揮劍葉鳳尾蕨的藥用價值。
圖1 劍葉鳳尾蕨
原材料:劍葉鳳尾蕨全草植株,采集自南方某山區(qū),并經(jīng)由相關(guān)專家鑒定為劍葉鳳尾蕨全草;實驗試劑:無水甲醇、無水乙醇,分析純;去離子水,實驗室自制。
實驗儀器設(shè)備如表1 所示。
表1 實驗儀器設(shè)備
稱取一定量的干燥后的劍葉鳳尾蕨全草,使用95%乙醇對其進(jìn)行提取,此環(huán)節(jié)提取共進(jìn)行3 次,每次提取時間為1 h,提取完成后,對提取液進(jìn)行減壓回收,直至提取液乙醇?xì)馕断橹埂?/p>
在獲得回收的提取液后,將提取液過聚酰胺柱色譜,依次使用去離子水、30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))乙醇溶液、50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))乙醇溶液和無水乙醇進(jìn)行洗脫操作,獲得4 個洗脫部位。而后將這4 個洗脫部位再次過MCI 柱色譜,仍依次使用去離子水、30%乙醇溶液、50%乙醇溶液和無水乙醇進(jìn)行洗脫操作,再將其過MPLC 色譜柱,使用甲醇洗脫后,獲得23 個流分,再將上述流分分別過制備型HPLC[3-4],該色譜柱中以20%甲醇為流動相,以此得到10 種化合物。
在通過實驗操作提取得到10 種化合物后,實驗人員對化合物的形狀進(jìn)行觀察和記錄,同時根據(jù)EMI-MS 進(jìn)行對照分析,并參考相關(guān)文獻(xiàn),對所獲得的10 種化合物進(jìn)行初步鑒定,鑒定結(jié)果如表2 所示。
表2 化合物鑒定結(jié)果
在本次分離到的10 種化合物中,化合物1~6 為鳳尾蕨屬中特有的化學(xué)物質(zhì),而化合物7~10 則為劍葉鳳尾蕨中獨有的化學(xué)物質(zhì)。
在分離得到以上10 種化合物后,根據(jù)已有的研究假設(shè),本環(huán)節(jié)針對劍葉鳳尾蕨中的上述化合物的腫瘤抑制活性進(jìn)行測試,以初步明確其在抗腫瘤藥物應(yīng)用方面的價值。此環(huán)節(jié)中,研究人員分別提取等量的化合物1~10 號,并引入紫杉醇作為陽性藥進(jìn)行對照分析,將以上化合物分別放置于HCT-116、HepG2 和BGC-823 三種典型的腫瘤細(xì)胞的培養(yǎng)基中進(jìn)行測試,測試過程如下:
1)將上述3 種腫瘤細(xì)胞加入96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,調(diào)整細(xì)胞懸濁液含量為1×104個/mL,并在溫度為37 ℃,含5%二氧化碳的飽和水汽二氧化碳培養(yǎng)箱中進(jìn)行3 h 的培養(yǎng)。
2)培養(yǎng)完成后,每孔中分別加入不同濃度的待測樣品(本次待測樣品濃度依次為0.32、1.6、8.0、40.0、200.0 mol/L),繼續(xù)培養(yǎng)96 h。
3)培養(yǎng)完成后,取出各個孔的溶液,分別對其進(jìn)行離心處理,再吸去培養(yǎng)液,使用PBS 進(jìn)行一次洗滌。
4)每孔內(nèi)加0.1 mL PBS 和10 μL 的MTT 染液,繼續(xù)培養(yǎng)3 h。
5)在每孔中分別加入100 μL 的Formanzan 溶解液。
在上述實驗完成后,使用酶標(biāo)儀對500 nm 處的吸收度進(jìn)行測定,并應(yīng)用Reed-Muench 法進(jìn)行分析計算,分析結(jié)果如表3 所示。
表3 10 種化合物的腫瘤抑制活性測試結(jié)果(取IC50 值) 單位:mol/L
通過表3 中的數(shù)據(jù)可知,在本次提取的劍葉鳳尾蕨中的10 種化合物當(dāng)中,化合物5~8 號這4 種化合物在抑制上述3 種腫瘤細(xì)胞的過程中,發(fā)揮出了中等強度的抑制能力,證明劍葉鳳尾蕨中的部分成分對于腫瘤細(xì)胞抑制方面具有一定功效。
雖然劍葉鳳尾蕨中含有一定量的腫瘤細(xì)胞抑制活性成分,但由于劍葉鳳尾蕨植株中各組成部分存在一定的差異性[5],因此可推斷出,植株各部分的腫瘤細(xì)胞抑制活性成分含量存在一定差異,為此,研究人員嘗試對劍葉鳳尾蕨的不同部位進(jìn)行活性評價。
在此環(huán)節(jié)的實驗中,研究人員主要根據(jù)劍葉鳳尾蕨的植株結(jié)構(gòu),將其分解為葉片、莖部和根部3 個部分進(jìn)行對比分析,同時,基于上文的研究結(jié)果,本次只對化合物5~8 號這4 種化合物進(jìn)行測試分析。
在本環(huán)節(jié)的測試分析中,分別選取等量的劍葉鳳尾蕨的葉片、莖部和根部三部分,并按照章節(jié)2.1 的實驗流程進(jìn)行化合物的分離和提取,本次針對提取出的化合物5~8 號的含量進(jìn)行比較分析,分析結(jié)果如表4 所示。
表4 劍葉鳳尾蕨不同部位的化合物質(zhì)量 單位:mg
從表4 中的數(shù)據(jù)可見,針對具有抗腫瘤活性的4 種化合物而言,劍葉鳳尾蕨根部的化合物含量最高,莖部次之,而葉片部位的這幾種化合物的含量則最低。由此也可推斷出,劍葉鳳尾蕨的根部具有相對更高的抗腫瘤活性,也最具藥用價值。當(dāng)然,由于根部和莖部的抗腫瘤化合物含量差異不明顯,因此可初步認(rèn)為,劍葉鳳尾蕨莖部和根部在抗腫瘤藥物研究中均具有相對較高的價值,后續(xù)的研究也可在此基礎(chǔ)上加以進(jìn)行。
整體來看,在本次研究中,基于劍葉鳳尾蕨的提取實驗,首先對其提取到的多種化合物進(jìn)行了初步鑒定,并通過化合物細(xì)胞毒活性測試,明確了劍葉鳳尾蕨中具有顯著抗腫瘤活性的幾種化合物,確定了劍葉鳳尾蕨在抗腫瘤藥物研究中的價值。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了劍葉鳳尾蕨不同部位的活性,結(jié)果顯示,劍葉鳳尾蕨的根部與莖部具有相對更高的活性,這也為后續(xù)的研究提供了一定的參考借鑒。