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过山枫多糖的体外抗补体活性研究Δ

2012-12-03李强佟丽谢扬南方医科大学药学院广州510515南方医科大学中医药学院广州510515

中国药房 2012年15期
关键词:豚鼠去离子水补体

李强,佟丽,谢扬(1.南方医科大学药学院,广州510515;.南方医科大学中医药学院,广州510515)

过山枫(Celastrus aculeatus Merr.)为卫矛科南蛇藤属植物,药用部位为根和藤茎,具有祛风除湿、行气活血、消肿解毒等功效,我国民间长期使用过山枫来治疗风湿痹痛等证[1]。现代药理学研究证明,过山枫乙醇提取物具有抗类风湿性关节炎和免疫调节作用[2,3]。补体系统非正常激活会引起类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等疾病[4,5]。天然产物中多糖类补体抑制剂的研究和开发备受到国内、外学者的广泛关注[6]。Zhu HW等[7]和Xu H等[8]对杜仲、柴胡多糖的研究表明,其具有抗补体活性作用。目前,国内、外仍未见关于过山枫多糖(CAP)药理作用研究的报道。本研究首次制备CAP,并对其理化性质和抗补体活性做初步探讨。

1 仪器与材料

1.1 仪器

Eppendoff 5810 R型低温高速离心机(德国Eppendoff公司);TECAN GENios Pro型多功能酶标仪(瑞士Tecan公司);CHB-100型恒温金属浴(杭州博日科技有限公司);Nicolet 6700型傅里叶变换红外光谱仪(美国赛默飞世尔科技公司);TU-1901型双光束紫外-可见分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)。

1.2 试药

过山枫根和藤茎采自广州市增城区,经中国科学院华南植物研究所叶华谷研究员鉴定为真品,样本保留在中国科学院华南植物研究所样本馆,编号为10943。抗绵羊红细胞抗体(溶血素,效价为1∶4000,浙江玉环县南方试剂厂);肝素钠(广州斯佳生物科技有限公司,含量:150 μg·mg-1);三蒸水、去离子水为笔者自制;其余试剂均为分析纯。

1.3 动物与细胞

豚鼠2只,♂,体重500~700 g,由南方医科大学实验动物中心提供(动物生产许可证号:SCXK(粤)2006-0015)。绵羊红细胞(浙江玉环县南方试剂厂)。

2 方法

2.1 CAP的制备

干燥的过山枫藤茎粉末(200 g)依次用丙酮、甲醇索式提取各12 h,脱脂。倒出残留物,于50℃干燥24 h。加10倍量水于干燥的过山枫残留物中,80℃提取3次,每次3 h。抽滤,滤液合并减压浓缩,浓缩液10000 r·min-1离心10 min,取上清液加4倍量95%乙醇4℃静置过夜,3000 r·min-1离心5 min后,沉淀重复水溶醇沉步骤2次。沉淀用去离子水复溶,用Sevage试剂(氯仿∶正丁醇=4∶1,V/V)去蛋白4次,水溶液部分装入透析袋(截留分子量:3500 Da),在去离子水中4℃透析48 h,透析液冷冻、干燥,获得CAP。

2.2 CAP的理化性质

2.2.1 CAP中多糖的含量测定 按苯酚-硫酸法测定,精密称取无水葡萄糖54 mg,溶于去离子水中并定容至500 mL,分别吸取0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 mL,加水稀释至2.0 mL后,依次加入6%苯酚1.0 mL和浓硫酸5.0 mL。静置10 min,摇匀,室温放置20 min后于490 nm波长处测定吸光度,取2.0 mL去离子水按同法显色作为空白,以葡萄糖浓度(x,μg·mL-1)为横坐标,吸光度(y)为纵坐标,制备标准曲线。

精密称取CAP 5.8mg,去离子水溶解,并定容至50mL。取CAP溶液1.0 mL,按上述步骤操作,测定其吸光度,以标准曲线计算多糖含量。

2.2.2 CAP的波谱分析 取CAP 2 mg,与KBr研磨混合后,经压片机压成透明薄片,采用傅里叶变换红外光谱仪扫描分析,以KBr空白片作参比,扫描范围4000~400 cm-1。取CAP近饱和溶液,以蒸馏水为空白对照,于紫外-可见光谱205~400 nm波长区域扫描。

2.3 豚鼠补体效价测定

取一定量豚鼠血清,加入明胶巴比妥(GVB2+)缓冲液制备成1∶20浓度的溶液,并依次对倍稀释为1∶40~1∶640浓度的溶液。取稀释好的豚鼠血清0.1 mL,与等体积溶血素和绵羊红细胞混匀,不足部分以GVB2+缓冲液补至0.6 mL。37℃金属浴30 min,4℃下4000 r·min-1离心10 min,取上清液在570 nm波长处测定吸光度。以0.1 mL绵羊红细胞与0.5 mL GVB2+缓冲液组成空白管的吸光度作为0%溶血,以0.1 mL绵羊红细胞与0.5 mL三蒸水组成的全溶血管的吸光度作为100%溶血,计算每管溶血百分率,并制备溶血曲线。根据试验结果确定豚鼠血清补体效价。选择合适的稀释度的豚鼠血清进行后续试验。

2.4 CAP的抗补体活性

分别取0.l mL稀释度为1∶2~1∶64的CAP溶液与等体积的适宜稀释度的豚鼠血清、溶血素和5%绵羊红细胞混合,不足部分以GVB2+缓冲液补至0.6 mL,其余部分按“2.3”项下方法操作。以肝素溶液为阳性对照。按如下公式计算溶血率,并绘制溶血曲线:

溶血率=Ac-(As-Ap)/Ac×100%

式中,As为加多糖样品溶液的溶血体系在570 nm波长处的吸光度;Ap为不同稀释度的CAP与GVB2+缓冲液的对照在570 nm波长处的吸光度;Ac为GVB2+缓冲液、血清和致敏绵羊红细胞的上清液在570 nm波长处的吸光度。

3 结果

3.1 CAP的性状和多糖含量

过山枫经脱脂,水提醇沉,Sevage法去蛋白,冷冻、干燥获得一种桔红色絮状固体物质,即CAP。用不同浓度的葡萄糖溶液经苯酚-硫酸法检测其吸光度,获得的回归方程为y=0.016 x-0.0038(r=0.9997)。CAP经苯酚-硫酸法检测其多糖含量为58.3%。

3.2 CAP的波谱分析

在260 nm波长处没有吸收峰,表明CAP中无核酸;而在280nm波长处有一个肩峰,表明CAP是与蛋白质复合的多糖。3383.6 cm-1处宽而强的吸收峰代表了羟基的伸缩振动;2933.5 cm-1处弱的吸收峰是由于C-H的伸缩振动和弯曲振动造成的;在1646.8cm-1处为水的振动吸收峰;在1200~1000 cm-1的区域为吡喃环的醚键(C-O-C)和羟基的变角振动吸收峰;1021.9、1078.8、1154.8 cm-1是α-吡喃糖的特征吸收峰,934.7 cm-1处吸收峰为α-D-Glcp的特征吸收峰,847.5 cm-1吸收峰为α-端基差向异构的C-H变角振动[9]。这说明,CAP主要由α-吡喃糖构成,含有α-D-Glcp。CAP的紫外-可见光谱见图1;CAP的红外光谱见图2。

图1 CAP的紫外-可见光谱Fig 1 UV visible spectrum of CAP

3.3 补体效价的测定

在补体稀释浓度为1∶40时,体系基本达到全溶血,在1∶80时,溶血率开始下降。所以选择补体稀释浓度为1∶40,确保体系能够全部溶血。不同稀释倍数的补体溶血率曲线见图3。

3.4 CAP对补体的作用

图2 CAP的红外光谱Fig 2 IR spectrum of CAP

图3 不同稀释倍数的补体溶血率曲线Fig 3 Hemolysis rate curves of various dilutions of complement

CAP稀释浓度为1∶4时仍能完全抑制溶血,在1∶4~1∶32(浓度为913~114 μg·mL-1)范围内产生突跃达到基本完全溶血。经计算,不同稀释倍数的补体溶血率曲线的半数溶血浓度(CH50)为302 μg·mL-1,而肝素的 CH50为699 μg·mL-1。不同稀释倍数的补体溶血率曲线的抗溶血活性远大于肝素。不同浓度的CAP和肝素对补体溶血体系的影响见图4。

图4 不同浓度的CAP和肝素对补体溶血体系的影响Fig 4 Effect of various concentrations of CAP and heprin on hemolysis system of complement

4 讨论

由于CAP本身具有颜色,造成最终体系的吸光度实际是由溶血吸光度和CAP吸光度两部分构成。为了消除这一影响,将不同稀释度的CAP与缓冲液混合,同样金属浴离心测吸光度作对照。在计算溶血百分率时,先将CAP的吸光度从体系中扣除然后计算。

类风湿性关节炎等多种自身免疫疾病的发生、传导与补体过度激活有关,而补体亢进也在许多疾病中作为重要诊断指标,但目前市场上没有针对补体的抗炎症药物。补体抑制剂的研究越来越受到关注,大量文献表明,许多天然产物能有效地阻止补体激活,其成分主要存在于多糖、黄酮类和三萜类中[6]。其中多糖类生药来源充足,可以从中寻找到无毒或低毒、廉价的抗补体药物。已报道具有抗补体活性的杜仲多糖EWDS-2的CH50值为282 μg·mL-1[7],柴胡多糖D3-S1的CH50值为479 μ g·mL-1[8],而CAP的CH50值介于两者之间,CAP抗溶血作用强于肝素,是一种潜在的抗补体药物。CAP抗补体作用的位点和CAP多糖的一级结构表征还有待进一步研究。

[1]守立人.现代中药学大辞典[M].北京:人民卫生出版社,2001:1457.

[2]陈佩红,丁宗保,谢 扬,等.过山枫抑制T细胞及诱导T细胞凋亡活性部位的研究[J].中药材,2011,34(8):1237.

[3]杨蒙蒙,佟 丽.南蛇藤乙醇提取物的免疫调节作用研究[J].中国药房,2010,21(31):2884.

[4]刘 健,郭 雯,程华威,等.类风湿性关节炎血清补体水平相关因素分析[J].中国临床保健杂志,2006,9(1):11.

[5]陈 竹,汪国生.补体异常与系统性红斑狼疮[J].中华风湿病学杂志,2005,9(9):567.

[6]徐 晗,章蕴毅,张建文,等.天然产物中的抗补体活性成分[J].中国天然药物,2007,5(5):322.

[7]Zhu HW,Di HY,Chen DF,et al.A protein-bound polysaccharide from the stem bark of Eucommia ulmoides and its anti-complementary effect[J].Carbohydr Res,2009,344(11):1319.

[8]Xu H,Chen DF.An anti-complementary polysaccharide from the roots of Bupleurum smithii and its mechanism of inhibition of the complement activation cascade[J].Mol Immunol,2007,44(3):260.

[9]张惟杰.糖复合物生化研究技术[M].第2版.杭州:浙江大学出版社,1999:193.

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