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夏枯草果实石油醚提取物GC-MS分析及抗炎活性研究

2020-07-18李诗卉邓静粟倩梁诗瑶伊美瑾林丽美孙维广

湖南中医药大学学报 2020年6期
关键词:质谱联用抗炎气相色谱

李诗卉 邓静 粟倩 梁诗瑶 伊美瑾 林丽美 孙维广

〔摘要〕 目的 表征夏枯草果实石油醚提取物化学成分,评价其抗炎活性。方法 采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对夏枯草果实的化学成分进行分析。建立RAW264.7细胞炎症模型,评价其抗炎效果。结果 共鉴定夏枯草果实石油醚提取物中19个化学成分。抗炎活性发现,夏枯草果实石油醚提取物均具有明显的抗炎效果。结论 夏枯草果实石油醚提取物成分及抗炎活性均具一定差异性。

〔关键词〕 夏枯草果实;石油醚提取物;气相色谱-质谱联用;抗炎

〔中图分类号〕R284.1;R285.5       〔文獻标志码〕A       〔文章编号〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2020.06.009

〔Abstract〕 Objective To characterize the chemical constituents of petroleum ether extract from prunella vulgaris L. fruit, and to evaluate its anti-inflammatory activity. Methods GC-MS was used to detect the chemical constituents of the fruits of prunella vulgaris L. The RAW264.7 cell inflammation model was established, and its anti-inflammatory effect was evaluated. Results A total of 19 chemical compounds were identified from Prunella vulgaris L. The research on anti-inflammatory activity found that the petroleum ether extracts of Prunella vulgaris L. had significant anti-inflammatory effects. Conclusion The costituents and anti-inflammatory activities of the petroleum ether extracts of Prunella vulgaris L. have certain differences.

〔Keywords〕 fruit of Prunella vulgaris L.; petroleum ether extract; GC-MS; anti-inflammatory

夏枯草(Prunella vulgaris L.)为唇形科夏枯草属多年生草本植物,药用部位为干燥果穗,具有清火、明目、散结等功效,其主要化学成分有挥发油类、多糖类、黄酮类、三萜类等[1-2]。夏枯草为药食两用大宗中药材之一,是中成药夏枯草膏、夏桑菊颗粒等最为重要的原料药材,也是王老吉、夏桑菊饮料等凉茶的主要原料药材,市场需求极大。药用部位夏枯草果穗在入药前,通常堆放在仓库储存,一段时间后果穗中的部分果实散落于地。待果穗入药之后,通常会将散落地面的果实与尘土一起当成垃圾丢弃,造成资源的严重浪费。夏枯草果实是夏枯草果穗药用部位的组成之一,夏枯草果穗的活性成分在果实部位中也有大量分布[3]。因此,本文选择夏枯草果实为研究对象,首先进行其石油醚部位的提取,对提取部位采用GC-MS进行成分表征,采用体外炎症模型对该提取部位进行活性评价,报道如下。

1 材料

1.1  原料

夏枯草采购于湖南长沙高桥药材市场,经湖南中医药大学刘塔斯教授鉴定为唇形科夏枯草属植物夏枯草Prunella vulgaris L.,取干燥夏枯草果实部分;小鼠巨噬细胞RAW 264.7来自中国科学院上海细胞库。

1.2  主要试剂

无水乙醇、石油醚、甲醇、正己烷(国药集团化学试剂有限公司);浓硫酸(株洲市星空化玻试剂有限公司);胎牛血清、DMEM高糖培养基、双抗(链霉素、青霉素)、PBS磷酸缓冲液、胰蛋白酶(Hyclone公司);噻唑蓝、脂多糖、二甲基亚砜(Sigma公司);细胞冻存液(NCM bioech);小鼠TNF-α ELISA 试剂盒、小鼠IL-6 ELISA 试剂盒(联科生物科技有限公司);NO Griess 试剂盒(碧云天生物技术研究所)。

1.3  主要仪器

分析电子天平(奥多利斯科学仪器公司);旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);超纯水机(苏州赛恩斯仪器公司);高速离心机(德国Eppendorf公司);气相色谱-质谱联用仪(GC-MS,日本岛津);多功能酶标仪(Thermo公司);荧光生物显微镜(日本OLYMUS);单面净化工作台(苏州净化设备有限公司);漩涡混轩逸(上海沪西分析仪器厂);全自动细胞计数仪(美国Bio-Rad)。

2 方法

2.1  夏枯草果实石油醚提取物GC-MS指纹图谱

2.1.1  石油醚提取物的提取  剥开夏枯草果穗取其干燥果实,粉碎后过60目筛。取干燥药材粉末50 g,置于500 mL圆底烧瓶中,加入石油醚(b.p.60~90 ℃)300 mL浸泡1 h,加热回流提取3次,每次2 h,合并提取液,减压浓缩至油状,所得石油醚提取物加入无水乙醇萃取,冷藏过夜分层,取上层液减压浓缩除去乙醇,无水硫酸钠干燥即得石油醚提取物[4]。

2.1.2  甲酯化前处理  10 mg石油醚提取物加

400 μL 1%硫酸-甲醇溶液,于70 ℃水浴锅加热30 min,加400 μL 正己烷和1 mL蒸馏水,混匀,静置分层,取上清液进行GC-MS检测[5]。

2.1.3  GC-MS分析条件  色谱柱:DB-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样量1 μL;柱温:起始温度80 ℃保持2 min,以20 ℃/min的速度升温至160 ℃,再以8 ℃/min升温至270 ℃,保持10 min。载气:高纯氦气(99.999%);流速1.0 mL/min;分流进样,分流比10∶1;进样口温度280 ℃;电子轰击离子源温度200 ℃;溶剂延迟时间6.5 min;质谱扫描范围m/z 35~550[6]。

2.2  抗炎能力测定

2.2.1  MTT法检测细胞毒性  取对数生长期细胞,以每孔5×103个种于96孔板,每组设置6个复孔,于37 ℃、5% CO2培养箱孵育24 h。分为正常组、模型组、药物组(浓度梯度为100.00、50.00、25.00、12.50、 6.25 μg/mL)。正常组与模型组加入100 μL细胞培养基,药物组每孔给药100 μL,药物组的每个浓度设置6个复孔,给药2 h后药物组与模型组加入100 μL 0.1 μg/mL的脂多糖,孵育24 h后每孔加入噻唑蓝,4 h后每孔加入150 μL二甲基亚砜摇床避光低速振荡15 min。酶联免疫检测仪于490 nm测量吸光值A,计算细胞存活率[7-8]。

2.2.2  炎症因子含量检测  各组细胞上清液经300×g离心10 min,收集上清。按照ELISA与Griess试剂盒说明书对IL-6、TNF-α及NO含量进行测定[9-11]。

3 结果

3.1  GC-MS测定结果

3.1.1  提取率  根据“2.1.1”石油醚提取物的提取方法得到夏枯草果实石油醚提取物,夏枯草果实得到石油醚提取物3.0 g,其提取率为6.0%。

3.1.2  成分分析  对夏枯草果实石油醚提取物GC-MS数据分析,得到夏枯草果实石油醚提取物主要成分为脂肪酸,共鉴定出19种化学成分,分别为2-十二烯基-1-琥珀酸酐、壬醛二甲基缩醛、肉豆蔻酸、9-十六烯酸、十六烷酸、亚麻酸、硬脂酸、亚油酸乙酯、11,13-二十碳二烯酸、顺11-二十烯酸、十八甲基癸酸、13-二十二碳烯酸、二十二烷酸、15-十四烯酸、二十四烷酸、角鲨烯、4,4,6a,6b,8a,11,11,14b-Octamethyl-1,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,11,12,12a,14,14a,14b-octadecahydro-2H-picen-3-one、己二酸、β-生育酚。见表1和图1。

3.2  抗炎能力测定结果

3.2.1  药物浓度筛选  取不同浓度(100.00、50.00、25.00、12.50、6.25 μg/mL)夏枯草果实石油醚提取物刺激小鼠巨噬细胞,实验结果显示药物浓度小于25 μg/mL时基本无细胞毒性,即小于25.00 μg/mL为药物的最佳浓度范围。见图2。

3.2.2  药物对LPS诱导RAW264.7细胞分泌IL-6、TNF-α及NO的影响  在药物的最佳浓度范围选择3个浓度,即25.00、12.50、6.25 μg/mL,收集3个浓度上清液进行炎性因子检测。由图3可知,模型组细胞培养液中IL-6、TNF-α含量与正常组具有非常显著性差异(P<0.01),NO含量与正常组具有显著性差异(P<0.05)。将样品与模型组进行比较,药物组与模型组在3个炎性因子表达比较中大多具非常显著性差异(P<0.01),说明夏枯草果实石油醚提取物可显著抑制由LPS诱导RAW264.7细胞分泌的IL-6、TNF-α及NO炎性因子。见图3。

4 讨论

夏枯草以果穗入药前需晒干,在晒干过程中,大量果实散落于地上,通常这些果实与尘土一起当成垃圾丢弃,造成资源浪费。有研究[3]表明夏枯草果实的抗氧化活性比果穗高,为了进一步利用夏枯草药用部位资源,对夏枯草果实进行成分表征和活性评价显得尤为重要。本研究以夏枯草果实石油醚提取物为研究对象,对其化学成分进行表征,且进行抗炎活性研究。夏枯草果实得到石油醚提取物3.0 g,石油醚提取物提取率为6.0%。通过GC-MS检测,得到夏枯草果实石油醚提取物主要成分为脂肪酸,共鉴定出19种化学成分,分别为2-十二烯基-1-琥珀酸酐、壬醛二甲基缩醛、肉豆蔻酸、9-十六烯酸、十六烷酸、亚麻酸、硬脂酸、亚油酸乙酯、11,13-二十碳二烯酸、顺11-二十烯酸、十八甲基癸酸、13-二十二碳烯酸、二十二烷酸、15-十四烯酸、二十四烷酸、角鲨烯、4,4,6a,6b,8a,11,11,14b-Octamethyl-1,4,4a,5,6,6a,6b,7,8,8a,9,10,11,12,12a,14,14a,14b-octadecahydro-2H-picen-3-one、己二酸、β-生育酚。采用LPS诱导RAW264.7细胞建立炎癥模型,检测夏枯草果实石油醚提取物的抗炎效果,夏枯草果实石油醚提取物能显著抑制由LPS诱导RAW264.7细胞分泌的IL-6、TNF-α及NO炎性因子,具有较好的抗炎效果。

由于实验收集的夏枯草样本有限,且还存在不同年限、存储时间等的影响,因此,课题组拟进一步扩大样本量,采用体内外炎症模型结合谱效相关性,探索和验证夏枯草果实石油醚提取物得率、成分及活性,以期为夏枯草果实的进一步开发提供依据。

参考文献

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