土黄芪的化学成分及生物活性研究

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土黄芪(五指毛桃)为桑科(Moraceae)榕属(Ficus)植物粗叶榕(Ficus hirta Vahl)的根,具有和黄芪类似的益气补虚的功效。研究表明土黄芪的化学成分主要为苯丙素类、木脂素类、香豆素类、黄酮类、三萜类、甾体类、蒽醌和酚酸类等。现代药理学研究表明土黄芪具有广泛的药理活性,主要包括抗氧化、抗衰老、抗菌、抗炎、抗肿瘤以及改善AD大鼠记忆功能等作用。目前关于土黄芪的化学成分研究不够全面,而药理活性的研究多集中于粗提物或有限化合物细胞水平的一般评价,研究工作不够系统深入。为了更好的阐明土黄芪的活性物质基础,本文对土黄芪的化学成分、入血成分及其生物活性进行了全面研究。首先,利用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、ODS柱色谱和高效液相色谱等方法对土黄芪的化学成分进行了系统研究。从土黄芪60%乙醇提取物中分离纯化得到102个化合物,根据UV、IR、HRESIMS、NMR、ECD、计算ECD、X-ray单晶衍射等技术方法,鉴定了其化学结构,包括27个酚苷类化合物、1 1个黄酮类化合物、15个香豆素及类似物、16个苯丙酸和木脂素类化合物、15个酰胺和生物碱类化合物及18个其它类型化合物。其中化合物1~7,28a/b,38a/b,59,68和69等14个为新化合物,化合物65为新天然产物。其次,利用LC-MS技术对土黄芪的入血成分进行了研究,从土黄芪灌胃给药的大鼠体内检测到24个入血成分,通过与文献和分离的化合物进行对比,鉴定其中12个入血成分的结构。最后,对土黄芪中分离得到的化合物进行了生物活性研究,包括抗老年痴呆活性、抗神经炎症活性和抗肿瘤活性。在化合物抗老年痴呆活性研究部分,western blotting检测结果提示,化合物38在20μM浓度下能下调Aβ、BACE1和Appoptosin蛋白的表达;化合物34和35在40 μM浓度下能明显下调Aβ、APP-β-CTF和Appoptosin蛋白的表达。在化合物抗神经炎症活性研究部分,western blotting检测结果提示,化合物11能明显抑制p-p65的表达,且呈现出浓度依耐性;化合物11在20 μM浓度下能明显抑制p-JNK,p-ERK和p-AKT的表达;另外,化合物1在20 μM浓度下也能抑制p-JNK,p-ERK和p-AKT的表达。在化合物抗肿瘤活性研究部分,MTT法测试结果提示,化合物31和65在30μM浓度下对H460、HeLa、HepG2和MCF-7细胞具有较好的细胞毒活性;化合物35、36、37、43、44和49在30 μM浓度下对HeLa细胞具有较好的细胞毒活性;化合物72在30 μM浓度下对HeLa、HepG2和MCF-7细胞具有较好的细胞毒活性。进一步利用流式细胞术检测化合物对肿瘤细胞凋亡作用的影响,结果化合物31在40μM浓度下能诱导HeLa细胞的凋亡,化合物65在30 μM浓度下能诱导HepG2细胞的凋亡,化合物72在30μM浓度下能诱导HeLa细胞的凋亡。最后利用western blotting检测化合物对凋亡通路上相关蛋白的影响,结果化合物31在30 μM浓度下能明显上调HeLa细胞中cleaved-PARP、p-p38、p-JNK的表达和下调caspase 3、p-AKT、p-ERK的表达,且p-JNK和p-AKT呈现出浓度依耐性;化合物65在30 μM浓度下能明显上调HepG2细胞中p-p38和p-JNK的表达;化合物72在30 μM浓度下能明显上调HeLa细胞中cleaved-PARP、Bax、p-p38、p-JNK的表达和下调p-AKT、p-ERK的表达。在与肿瘤密切相关的靶点蛋白核受体RXRα的研究方面,通过荧光素酶双报告基因检测了 69个化合物对9cis维甲酸激活的RXRα转录活性的影响。结果显示,化合物28、29、30、31、32、33、36、38、41、44、46、49、50、56、58、62、63、98和99在30 μM浓度下能拮抗9cis维甲酸激活的RXRα的转录活性。进一步利用荧光淬灭实验评价了化合物31与RXRα-LBD蛋白的结合能力,结果显示,化合物31与RXRα-LBD蛋白的结合Kd值为3.78 μM,提示该化合物与核受体RXRα有一定的结合能力。其与核受体RXRα关联的抗肿瘤作用,仍有待于进一步研究。本文对土黄芪的入血成分,化学成分以及生物活性进行了较为全面的研究,更好的阐明了土黄芪的活性物质基础,为土黄芪的进一步开发利用提供了科学数据。
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