黄连提取物抗流感病毒活性初步分析

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[目的]  目前临床上用于治疗流感病毒感染的药物,存在耐药性、神经毒性以及胃肠道毒副作用等缺陷,急需发展新型抗流感病毒药物,以解决目前面临的流感防治问题。本实验拟从传统中药材黄连中提取具有抗流感病毒活性的组分,并对其作用机制进行初步探讨。  [方法]  1.黄连成分提取。粉碎药材,精确称量100 g,加2 L95%乙醇,60℃浸泡2h,超声波40 Khz处理30 min;80℃回流提取两次,浓缩,过滤储存于-20℃。  2.黄连提取物的细胞毒性分析。24孔板接种1.5×104个MDCK细胞/孔,5%CO2、37℃培养箱中培养24 h。加入不同浓度的黄连提取物(设置7个浓度,每个浓度3个复孔),以不加药的细胞为对照组,逐日观察细胞状态,记录结果。  3.黄连提取物的抗病毒活性分析。24孔板接种1.5×104个MDCK细胞/孔,5%CO2、37℃培养箱中培养24 h。加100倍TCID病毒吸附3h,在无毒浓度范围选取4个浓度(2、1.5、1、0.5 mg/ml)加入板中(3个复孔),逐日观察细胞状态,记录结果。  4.CCK-8测定黄连提取物抗病毒活性。96孔板接种3000个MDCK细胞/孔,5% CO2、37℃培养箱中培养24 h。加100倍TCID50病毒吸附细胞3h后去除病毒,并将黄连提取物稀释成10个浓度(0.2、0.4、0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.8、2 mg/ml)加到96孔板中(3个复孔),以加入病毒不加药物、不加病毒不加药物和空白DMEM培养基为对照组。5%CO2、37℃培养箱中培养36h后加CCK-8试剂检测吸光度值,计算MDCK细胞存活率。  5.黄连提取物对病毒感染细胞的影响。将6孔板接种6×104个MDCK细胞/孔,培养24 h后用LipofectamineTM2000转染Gluc质粒,培养24 h后消化计数,将细胞接种到96孔板中(3000细胞/孔),培养24 h。加100倍TCID50的病毒吸附细胞3h,之后去除病毒液,将黄连提取物稀释成4个浓度(2、1.5、1、0.5 mg/ml)加到96孔板中(每个浓度4个复孔),以转染pcDNA3.1质粒为对照组,培养36 h后,取上清加荧光素酶底物检测吸光度值,计算相对荧光强度。  6.检测黄连提取物的抗病毒活性是否以RNA聚合酶为靶点。24孔板接种293T细胞(9×104个细胞/孔),培养24 h后转染五质粒(表达RdRp的4个质粒和表达荧光素酶的质粒Rluc);培养24 h后将不同浓度的黄连提取物(2、1.5、1、0.5 mg/ml)加入96孔板中(每个浓度4个复孔),同时以转染pcDNA3.1质粒为对照组,培养36 h后裂解细胞,加入荧光素酶底物检测吸光度值,计算相对荧光强度。  7.黄连提取物的分离纯化。使用300目层析硅胶填柱,将甲醇溶解的黄连提取物加相同体积的硅胶,旋转蒸发至干粉状,使样品吸附到硅胶上,平衡30 min后,以氯仿∶甲醇∶冰醋酸=7∶1∶2为流动相洗脱,收集不同条带。  8.纯化组分的HPLC分离。采用Agilent TC-C18柱(4.6×250 mm,5μm),柱温25℃,检测波长354 nm,上样体积20μl,用磷酸二氢钾∶乙腈(95∶5)作为流动相,流速0.8 ml/min,收集不同组分。  [结果]  1.药物通过95%乙醇浸泡,索氏提取装置两次回流提取后旋转蒸发,烘干至浸膏后,使用20 ml DMSO溶解得到1000 mg/ml的黄连粗提物。  2.与对照组相比,实验组中浓度>2 mg/ml的药物组,细胞状况发生明显病变,细胞大部分脱落,浓度=2 mg/ml的实验组,细胞状态良好,所以药物的无毒浓度范围为=2 mg/ml。  3.细胞感染病毒之后,加入不同浓度药物(0.5、1、1.5、2 mg/ml),与对照组相比,2 mg/ml的细胞状态最好,具有较明显的抗病毒活性,随着药物浓度的增加,细胞脱落程度逐渐降低,说明黄连提取物具有抗病毒活性并存在浓度依赖性。  4.CCK-8实验结果显示,病毒对照组存活率为(20.0±3.1)%,不同浓度药物对细胞存活率的影响如下:0.2 mg/ml细胞存活率为(63.1±1.7)%,与病毒对照相比,存活率提高2.1倍;0.4 mg/ml细胞存活率为(74.6±1.7)%,提高2.7倍;0.6 mg/ml细胞存活率为(81.2±3.4)%,提高3倍;0.8 mg/ml细胞存活率为(83.8±1.1)%,提高3.1倍:1 mg/ml细胞存活率为(88.5±7.9)%,提高3.4倍;1.2 mg/ml细胞存活率为(89.8±2.5)%,提高3.5倍;1.4 mg/ml细胞存活率为(95.0±1.9)%,提高3.7倍;1.6 mg/ml细胞存活率为(95.5±2.2)%,提高3.8倍;1.8 mg/ml细胞存活率为(96.0±3.8)%,提高3.8倍;2 mg/ml细胞存活率为(105.9±2.2)%,提高4.3倍;5 mg/ml细胞存活率为(54.5±0.5)%,提高1.7倍%;以上结果差异均有统计学意义(P<0.01)。说明药物具有抗病毒活性。10 mg/ml细胞存活率为(11.9±0.4)%,降低40.5%;15 mg/ml细胞存活率为(0.3±0.1)%,降低98.7%;差异均有统计学意义(P<0.01)。  5.Gluc实验结果显示,黄连提取物浓度为2 mg/ml实验组相对荧光素酶活性为(1.0±0.2)%,与病毒对照组(100%)相比,下降了99%;浓度为1.5 mg/ml实验组相对荧光素酶活性为(1.81±0.61)%,下降98.19%;浓度为1 mg/m实验组相对荧光素酶活性为(49.5±1.1)%,下降50.5%;浓度为0.5 mg/ml实验组相对荧光素酶活性为(55.75±5.0)%,下降44.25%,以上结果差异具有统计学意义(P<O.01)光因此,黄连提取物能够降低病毒感染后细胞内Gluc质粒表达荧光素酶的能力,具有明显的的抗病毒活性。  6.五质粒转染实验结果显示,与阳性对照(100%)相比,黄连提取物浓度为2 mg/ml实验组相对荧光强度为(13.41.12)%,下降86.6%;1.5 mg/ml相对荧光强度为(19.6±1.15)%,下降80.4%;1 mg/ml相对荧光强度为(50.8±1.70)%,下降49.2%;0.5 mg/ml相对荧光强度为(69.6±6.93)%,下降30.4%;以上结果差异具有统计学意义(P<0.01),提示黄连提取物抗病毒机制可能以RdRp为靶点。  7.将黄连提取物通过300目硅胶柱层析分离后得到4个纯化成分,通过抗病毒活性分析证实第三个组分具有抗病毒活性,最后通过HPLC,磷酸二氢钾∶乙腈(95∶5)为流动相分离纯化物质。  [结论]  本实验通过传统的药物提取方式提取黄连的粗提物,并对其进行初步分离纯化后,证明其对流感病毒具有抑制作用。对其作用机制的初步研究表明,黄连提取物发挥抗病毒活性可能通过抑制流感病毒的RNA聚合酶活性来实现。
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