赶黄草花和叶中黄酮的分离纯化、组分分析及生物活性研究

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赶黄草(Penthorum chinense Pursh),又名扯根菜,是虎耳草科扯根菜属植物,其富含黄酮类、萜类、多酚类、木脂素类、有机酸类等活性成分。现代药理学研究表明,赶黄草具有抗氧化、护肝利胆、抗病毒、抗肿瘤、抗炎、降血脂等多种生物活性。目前鲜有针对赶黄草不同地上部分的活性物质的对比研究,因此本文以赶黄草花总黄酮(H-Fla)、赶黄草叶总黄酮(Y-Fla)为研究对象,对其进行了提取工艺优化、组分鉴定及生物活性探究,具体如下:(1)以黄酮得率为指标优化了赶黄草花、叶黄酮的热浸提工艺,得到赶黄草花黄酮最佳提取工艺为:浸提温度71℃、乙醇浓度38.59%、料液比1:21.39(g/m L),最佳提取率为2.12%;赶黄草叶黄酮的最佳提取工艺为:浸提温度65℃、乙醇浓度50.23%、料液比1:15.74(g/m L),最佳提取率为1.86%。在最优条件下提取赶黄草花、叶粗黄酮,经石油醚除杂、大孔树脂纯化进一步得到黄酮含量分别为94.14%、91.01%的H-Fla和Y-Fla。(2)通过UPLC-MS/MS对H-Fla和Y-Fla进行了组分分析,在H-Fla中鉴定分析出了槲皮素、乔松素、二氢玫瑰苷、癸二酸二丁酯、γ-亚麻酸乙酯、油酰乙醇胺、二苯甲酮等物质,而Y-Fla鉴定出的组分有槲皮素、阿福豆甙、山奈酚、2,2’-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、皮质酮、薯蓣皂苷元、硬脂酸等。(3)对H-Fla和Y-Fla的抗氧化、抗肿瘤、抗光老化及胞外降糖活性进行了初步评估。首先,发现H-Fla和Y-Fla在不同评价体系中抗氧化效果存在差异:Y-Fla的总还原力强于H-Fla,而H-Fla则表现出更强的ABTS+·、DPPH·清除能力,而二者的铁离子还原能力和·OH、O2-清除能力都显著弱于阳性对照VC。其次,H-Fla和Y-Fla也能显著抑制α-葡萄糖苷酶活力,最高抑制率分别可达78.97%和91.89%。此外,H-Fla和Y-Fla对Hep G2细胞的抑制作用甚至超过阳性对照5-氟尿嘧啶,但对MDA-MB-231乳腺癌细胞无抑制效果;最后,H-Fla和Y-Fla具有抗光老化活性,中浓度下就能使UV辐照损伤的Haca T细胞存活率提高至90%。(4)分别通过酒精诱导的酒精性肝损伤模型、过氧化氢诱导的氧化损伤模型及游离脂肪酸(FFA)诱导的肝脂变性模型,对比研究了H-Fla、Y-Fla对不同类型肝细胞损伤的保护作用及机制。结果表明:在酒精性肝细胞损伤模型中,H-Fla和Y-Fla能显著提高细胞存活率、降低胞内MDA含量、显著抑制GOT、GPT外溢,但二者对于两种肝酶活力的影响有所差异。此外,细胞凋亡情况表明H-Fla比Y-Fla更能有效抑制酒精损伤导致的细胞凋亡。基因测定结果进一步证明H-Fla和Y-Fla能通过抑制P53的过表达、提高介导线粒体凋亡通路的两个关键蛋白Bcl-2/Bax的比值、干扰Caspase 3的级联激活,从而抑制酒精损伤导致的肝细胞凋亡,与此同时,H-Fla和Y-Fla还能通过激活Nrf2介导的抗氧化通路以抵御酒精导致的氧化应激。在过氧化氢损伤模型中,H-Fla和Y-Fla均能呈剂量依赖地提高L02细胞存活率,且H-Fla的保护效果优于Y-Fla。H-Fla和Y-Fla能有效降低过氧化氢诱导的肝细胞GOT、GPT和LDH三种酶外溢,还能通过提升SOD、CAT活力来逆转氧化氢导致的细胞氧化应激水平升高。此外,H-Fla和Y-Fla可有效抑制过氧化氢导致的肝细胞线粒体膜电位下降。在肝脂变性模型中,H-Fla和Y-Fla均能有效抑制L02细胞脂肪过度累积,且各浓度剂量组H-Fla降低TG累积量的效果均优于Y-Fla。二者均能通过提高SOD活力和谷胱甘肽含量从而显著降低肝脂变性细胞的氧化应激损伤,并从基因水平证实了H-Fla、Y-Fla能通过激活L02细胞的Nrf2/ARE通路抵御氧化应激,从而发挥对肝脂变性保护作用;同时还能通过促进PPARα/ACOX1/CPT-1脂代谢通路基因表达改善脂肪代谢,从而抑制FFA诱导的L02细胞脂质过度累积。(5)基于LPS诱导的RAW264.7细胞炎症模型探究了H-Fla和Y-Fla的抗炎活性,发现H-Fla和Y-Fla能显著抑制巨噬细胞释放NO,且高浓度样品组的作用效果显著强于地塞米松。细胞形态观察结果表明,H-Fla和Y-Fla均能缓解LPS导致的细胞出现伪足、形态不规则等现象。Elisa和RT-qPCR测定结果表明,H-Fla和Y-Fla能显著抑制细胞释放炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-ɑ,并下调炎症细胞中IL-6,IL-1β,iNOS和TNF-αmRNA的过度表达,从而有效抑制炎症的发生。
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