- 余辉
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乙酰化离心没有上清液:
一种通过乙酰化得到的新型抗肿瘤化合物,制备方法为:
(1)取干燥黑灵芝药材100g,加95%乙醇室温浸泡提取48h,过滤,重复一次,药渣于室温下置通风处晾干,然后将药渣与蒸馏水按质量体积(kg/L)比为1:20的比例混合,回流提取两次,每次提取时间依次为2h,1h,合并提取液,离心分离,减压浓缩;所得样品加入适量的95%乙醇使溶液中使得乙醇的体积分数为80%,然后进行沉淀,4℃下静置24h,离心过滤;沉淀物合并,依次以无水乙醇、无水乙醚、丙酮洗涤沉淀物,冷冻干燥得样品;取得到的干燥样品,以Sevag法除蛋白,即Sevag试剂(体积比氯仿∶正丁醇=5∶1)和干燥样品以质量比1∶1混匀,静置,除去下层蛋白质变性层;将样品浓缩,重复除蛋白操作10次;浓缩除蛋白样品后用95%乙醇洗涤,再浓缩,冻干得粗提物样品;将粗提物样品使用透析袋透析3天,将袋内样品浓缩至小体积,冷冻干燥,得黑灵芝精提物;
(2)取上述得到的黑灵芝精提物500mg,加入蒸馏水配成浓度为3~5mg/mL的溶液,离心,上清液过凝胶柱层析,使用的层析系统是Purifier 100生物大分子纯化系统,凝胶柱Hiload 26/60 Superdex-200 prep grade,上样前将样品和洗脱液过0.22μm微孔滤膜以保护分离柱,洗脱液为蒸馏水,流速为2mL/min,上样体积为5mL,分部收集体积为8mL/管,紫外检测器和示差折光检测器检测(RID-10A示差检测器)在线监测洗脱情况;取第6-14管合并,浓缩,冷冻干燥得到黑灵芝提取物PSG,为黄色或棕色的絮状固体;
(3)Ac-PSG的制备:称取0.3g经冷冻干燥的PSG于反应试管中,加入10mL蒸馏水,混合均匀后加入0.5mol/L的NaOH调节pH值为9.0,30℃保温4h。在此期间边搅拌边分6次向溶液中加入一定量的乙酸酐,同时不断滴加0.5mol/L的NaOH以保持pH值为8.0,反应结束后,用5mol/L的HCl调整溶液的pH值为7.0,将混合液置于透析袋中对蒸馏水透析3天(透析袋截留相对分子质量为8 000~12 000),透析袋内液加入4倍体积无水乙醇反复沉淀,挥干乙醇后,研磨,过筛得白色粉末状产物,分别记为Ac-PSG。
本发明乙酰化产物Ac-PSG,能够刺激巨噬细胞,明显增强巨噬细胞的吞噬能力和细胞上清中TNF-α的蛋白表达量,使机体的免疫功能加强,进而增强抵抗疾病的能力,还原力强,能够中和更多的亚油酸自由基和其他在体系中形成的自由基,减缓β-胡萝卜素的褪色,可用于抗肿瘤。
附图说明
图1为Ac-PSG1的高效凝胶渗透色谱图。
图2为PSG、Ac-PSG3的红外光谱图。
图3为PSG、Ac-PSG1,Ac-PSG 2清除DPPH自由基的能力示意图。
图4为PSG、Ac-PSG1,Ac-PSG 2抑制β–胡萝卜素-亚油酸体系氧化的能力示意图。
具体实施方式
实施例1:一种通过乙酰化得到的新型抗肿瘤化合物,制备方法为:
(1)取干燥黑灵芝药材100g,加95%乙醇室温浸泡提取48h,过滤,重复一次,药渣于室温下置通风处晾干,然后将药渣与蒸馏水按质量体积(kg/L)比为1:20的比例混合,回流提取两次,每次提取时间依次为2h,1h,合并提取液,离心分离,减压浓缩;所得样品加入适量的95%乙醇使溶液中使得乙醇的体积分数为80%,然后进行沉淀,4℃下静置24h,离心过滤;沉淀物合并,依次以无水乙醇、无水乙醚、丙酮洗涤沉淀物,冷冻干燥得样品;取得到的干燥样品,以Sevag法除蛋白,即Sevag试剂(体积比氯仿∶正丁醇=5∶1)和干燥样品以质量比1∶1混匀,静置,除去下层蛋白质变性层;将样品浓缩,重复除蛋白操作10次;浓缩除蛋白样品后用95%乙醇洗涤,再浓缩,冻干得粗提物样品;将粗提物样品使用透析袋透析3天,将袋内样品浓缩至小体积,冷冻干燥,得黑灵芝精提物;
(2)取上述得到的黑灵芝精提物500mg,加入蒸馏水配成浓度为3~5mg/mL的溶液,离心,上清液过凝胶柱层析,使用的层析系统是Purifier 100生物大分子纯化系统,凝胶柱Hiload 26/60 Superdex-200 prep grade,上样前将样品和洗脱液过0.22μm微孔滤膜以保护分离柱,洗脱液为蒸馏水,流速为2mL/min,上样体积为5mL,分部收集体积为8mL/管,紫外检测器和示差折光检测器检测(RID-10A示差检测器)在线监测洗脱情况;取第6-14管合并,浓缩,冷冻干燥得到黑灵芝提取物PSG,为黄色或棕色的絮状固体;
(3)Ac-PSG的制备:称取0.3g经冷冻干燥的PSG于反应试管中,加入10mL蒸馏水,混合均匀后加入0.5mol/L的NaOH调节pH值为9.0,30℃保温4h。在此期间边搅拌边分6次向溶液中加入1mL的乙酸酐,同时不断滴加0.5mol/L的NaOH以保持pH值为8.0,反应结束后,用5mol/L的HCl调整溶液的pH值为7.0,将混合液置于透析袋中对蒸馏水透析3天(透析袋截留相对分子质量为8 000~12 000),透析袋内液加入4倍体积无水乙醇反复沉淀,挥干乙醇后,研磨,过筛得白色粉末状产物,分别记为Ac-PSG1。
实施例2:一种通过乙酰化得到的新型抗肿瘤化合物,制备方法为:
(1)取干燥黑灵芝药材100g,加95%乙醇室温浸泡提取48h,过滤,重复一次,药渣于室温下置通风处晾干,然后将药渣与蒸馏水按质量体积(kg/L)比为1:20的比例混合,回流提取两次,每次提取时间依次为2h,1h,合并提取液,离心分离,减压浓缩;所得样品加入适量的95%乙醇使溶液中使得乙醇的体积分数为80%,然后进行沉淀,4℃下静置24h,离心过滤;沉淀物合并,依次以无水乙醇、无水乙醚、丙酮洗涤沉淀物,冷冻干燥得样品;取得到的干燥样品,以Sevag法除蛋白,即Sevag试剂(体积比氯仿∶正丁醇=5∶1)和干燥样品以质量比1∶1混匀,静置,除去下层蛋白质变性层;将样品浓缩,重复除蛋白操作10次;浓缩除蛋白样品后用95%乙醇洗涤,再浓缩,冻干得粗提物样品;将粗提物样品使用透析袋透析3天,将袋内样品浓缩至小体积,冷冻干燥,得黑灵芝精提物;
(2)取上述得到的黑灵芝精提物500mg,加入蒸馏水配成浓度为3~5mg/mL的溶液,离心,上清液过凝胶柱层析,使用的层析系统是Purifier 100生物大分子纯化系统,凝胶柱Hiload 26/60 Superdex-200 prep grade,上样前将样品和洗脱液过0.22μm微孔滤膜以保护分离柱,洗脱液为蒸馏水,流速为2mL/min,上样体积为5mL,分部收集体积为8mL/管,紫外检测器和示差折光检测器检测(RID-10A示差检测器)在线监测洗脱情况;取第6-14管合并,浓缩,冷冻干燥得到黑灵芝提取物PSG,为黄色或棕色的絮状固体;
(3)Ac-PSG的制备:称取0.3g经冷冻干燥的PSG于反应试管中,加入10mL蒸馏水,混合均匀后加入0.5mol/L的NaOH调节pH值为9.0,30℃保温4h。在此期间边搅拌边分6次向溶液中加入3mL的乙酸酐,同时不断滴加0.5mol/L的NaOH以保持pH值为8.0,反应结束后,用5mol/L的HCl调整溶液的pH值为7.0,将混合液置于透析袋中对蒸馏水透析3天(透析袋截留相对分子质量为8 000~12 000),透析袋内液加入4倍体积无水乙醇反复沉淀,挥干乙醇后,研磨,过筛得白色粉末状产物,分别记为Ac-PSG2。
实施例3:一种通过乙酰化得到的新型抗肿瘤化合物,制备方法为:
(1)取干燥黑灵芝药材100g,加95%乙醇室温浸泡提取48h,过滤,重复一次,药渣于室温下置通风处晾干,然后将药渣与蒸馏水按质量体积(kg/L)比为1:20的比例混合,回流提取两次,每次提取时间依次为2h,1h,合并提取液,离心分离,减压浓缩;所得样品加入适量的95%乙醇使溶液中使得乙醇的体积分数为80%,然后进行沉淀,4℃下静置24h,离心过滤;沉淀物合并,依次以无水乙醇、无水乙醚、丙酮洗涤沉淀物,冷冻干燥得样品;取得到的干燥样品,以Sevag法除蛋白,即Sevag试剂(体积比氯仿∶正丁醇=5∶1)和干燥样品以质量比1∶1混匀,静置,除去下层蛋白质变性层;将样品浓缩,重复除蛋白操作10次;浓缩除蛋白样品后用95%乙醇洗涤,再浓缩,冻干得粗提物样品;将粗提物样品使用透析袋透析3天,将袋内样品浓缩至小体积,冷冻干燥,得黑灵芝精提物;
(2)取上述得到的黑灵芝精提物500mg,加入蒸馏水配成浓度为3~5mg/mL的溶液,离心,上清液过凝胶柱层析,使用的层析系统是Purifier 100生物大分子纯化系统,凝胶柱Hiload 26/60 Superdex-200 prep grade,上样前将样品和洗脱液过0.22μm微孔滤膜以保护分离柱,洗脱液为蒸馏水,流速为2mL/min,上样体积为5mL,分部收集体积为8mL/管,紫外检测器和示差折光检测器检测(RID-10A示差检测器)在线监测洗脱情况;取第6-14管合并,浓缩,冷冻干燥得到黑灵芝提取物PSG,为黄色或棕色的絮状固体;
(3)Ac-PSG的制备:称取0.3g经冷冻干燥的PSG于反应试管中,加入10mL蒸馏水,混合均匀后加入0.5mol/L的NaOH调节pH值为9.0,30℃保温4h。在此期间边搅拌边分6次向溶液中加入5mL的乙酸酐,同时不断滴加0.5mol/L的NaOH以保持pH值为8.0,反应结束后,用5mol/L的HCl调整溶液的pH值为7.0,将混合液置于透析袋中对蒸馏水透析3天(透析袋截留相对分子质量为8 000~12 000),透析袋内液加入4倍体积无水乙醇反复沉淀,挥干乙醇后,研磨,过筛得白色粉末状产物,分别记为Ac-PSG3。
一、产物的理化性质
对实施例1-3制得的Ac-PSG进行红外光谱分析和乙酰化程度的测定,同时测定纯度、平均分子量、糖醛酸含量。
(1)纯度鉴定
用高效渗透凝胶色谱法进行纯度的检测,取测试样品3mg溶于1mL蒸馏水,1000rpm离心10min,用微孔过滤膜过滤后自动上样20μL,记录洗脱曲线用于判定该组分的纯度。
实验所用的HPLC的具体测试条件如下:
色谱柱为UltrahydrogelTM500 300mm×7.8mmid;流动相为0.1MNaCl;流速0.6mL/min;柱温35℃。
(2)分子量测定
液相色谱柱为UltrahydrogelTM500 300mm×7.8mmid,流动相为0.1MNaCl,流速为0.6mL/min,柱温为35℃。
配制各标准品Glc,T10,T40,T70,T500,T2000 2%溶液,各溶液在HPLC进样后得到相应的液相图谱。设定T2000的洗脱体积为柱的空体积V0,Glc的洗脱体积作为柱的总体积Vt,以公式Kav=(Ve-V0)/(Vt-V0)计算,以LogMw-Kav作图得标准曲线。根据样品的Ve,从标准曲线上即得样品的分子量。由于洗脱液的流速恒定,所以可以绘制出保留时间与分子量关系的标准曲线,根据其回归方程即可求得各产物的分子量。
(3)糖醛酸含量测定
a、采用改良的硫酸咔唑法,以半乳糖醛酸为标准测定糖醛酸的含量。
b、高效液相色谱法
色谱条件
色谱柱:Sugar-PakⅠ(300mm×6.5mm),流动相:0.0001mol/L EDTA水溶液,流速:0.6mL/min,示差检测器,柱温:90℃,示差检测池温度:40℃,进样量:20μL。
标准曲线的绘制
精密称取半乳糖醛酸对照品适量,加超纯水溶解,摇匀,制得0.16432,0.32864,0.49296,0.65728,0.8216,0.98592,1.15024,1.31456,1.47888mg/mL的系列标准溶液。按上述色谱条件分别进样20μL,测定半乳糖醛酸峰面积,以半乳糖醛酸峰面积为横坐标,对照品浓度(mg/mL)为纵坐标,绘制标准曲线。求得回归方程。
样品糖醛酸含量的测定
分别称取一定量的样品,加超纯水溶解并定容至10mL,配制得到样品溶液。按标准曲线制作时的色谱条件测定,由回归方程计算样品中糖醛酸的含量。
(4)红外光谱(IR)分析
取1-2mg样品,用KBr压片进行常规IR分析,红外光谱仪测定参数如下:背景扫描次数:128次;分辨率:4.0cm-1;检测器:DTGS。
(5)乙酰化程度的测定
将l0mg乙酰化Ac-PSG样品置于一指形试管中,将试管与样品一同置于五氧化二磷干燥器中,于80℃干燥8h。向试管中加入0.5mL 2.0mo1/L HCl一无水甲醇溶液,试管在乙醇-干冰槽中冷却,用氧气喷灯封口,在100℃保温4h进行甲醇解。冷却后,打开试管,把试管连同内容物一并小心放入蒸馏室中,在4000Pa-5330Pa真空度下进行蒸馏,蒸馏室的温度保持在35-45℃,当所有酸性甲醇都已蒸完后,再向试管中加入无水甲醇,再进行蒸馏,收集并合并两次的蒸馏液于一试管中,对其进行比色测定。
将盛有蒸馏液的试管置于20--25℃水浴中保温1-2min,加入1mL水,再加入2mL 0.75mo1/L的高氯酸溶液,再加入1mL高氯酸铁溶液。5min后,在520nm波长处测定吸光度值。标准溶液系1-10μmol乙酸甲酯溶于2mL甲醇-水(l:l,v/v)中,空白溶液为所用的HCL-甲醇溶液。Ac-PSG的改性程度用Ac-PSG中乙酰基的含量表示(AC%),或用取代度(DS)表示:
取代度DS=1.62×Ac%/(43-0.42×Ac%)
表1各产物的平均分子量和基团取代度
从表1可以看出,随着乙酰化试剂量的增加,乙酰基的取代度也逐步从0.71增加到1.04,而且乙酰化试剂的量同时对Ac-PSG的分子量影响较大,随着乙酰化程度的深入,Ac-PSG的分子量逐渐减少,当达到高乙酰化取代度时,Ac-PSG的平均分子量降为原来的五分之一。可能是部分糖苷键在乙酰化过程中发生断裂。
在红外光谱图2中可以清晰的看到乙酰化PSG比PSG在1735cm-1-1750cm-1(υc=o)和1200cm-1-1230cm-1(υc-o)处多了强吸收峰,这就是醋酸酐与PSG中羟基反应形成的羧酸酯的吸收峰,证明了乙酰基的存在。而最为明显的是乙酰化PSG在1365cm-1-1380cm-1(δSCH3)出现吸收峰,而在PSG中由于不含甲基,因而没有这个峰,改性程度越高,这个峰的面积也越大。在3600-3100cm-1处为-O-H的伸缩振动吸收峰,在以上图谱中均有出现,说明乙酰基并未将所有的羟基取代。
二、功能活性研究
1.体外免疫活性实验
(1)巨噬细胞的分离与纯化
取2只小鼠颈椎脱臼处死,先放入碘伏中3~5min,再放入体积分数75%酒精中浸泡5min脱色,腹腔注入10mL PBS缓冲液,用棉球轻揉腹部1~2min后吸取腹腔液于离心管中,以1000r/min离心5min,弃上清液收集巨噬细胞,胎盼兰染色证实细胞存活率在95%以上,用RPMI-1640培养液调整细胞密度至1.5×105个/mL。将巨噬细胞悬液接种于96孔细胞培养板中,置二氧化碳培养箱(5%CO2、37℃)培养3h后,轻轻吸弃培养液,用PBS洗去未贴壁细胞,即得到纯化的腹腔巨噬细胞。
(2)试验分组及处理
将纯化的巨噬细胞用RPMI-1640培养液调整细胞密度为5×105/mL,并分为空白对照组(PBS)、阳性对照组(LPS)和不同剂量的给药组接种于96孔培养板中,每组设3个重复孔。每孔培养液总体积100μL,给药组添加GP的终浓度分别为0、10、100、200、400μg/mL,阳性对照组RPMI-1640培养液含LPS终浓度为2μg/mL。将各试验组均置于二氧化碳培养箱(5%CO2、37℃)中孵育至所需的时间,根据测定方法的不同进行不同处理,测定各个指标。
(3)巨噬细胞吞噬能力的检测
参考王晓京的方法进行。调节巨噬细胞的浓度5×105/mL,以每孔100μ1接种于96孔板,置5%CO2,37℃培养箱培养3h后洗去未贴壁细胞。每孔加入100μL含10%小牛血清的RPMI-1640,按所需剂量加入药物进行培养。培养48h后,每孔加入0.1%中性红生理盐水溶液100μ1,继续培养4h,倾去上清液,用PBS洗3遍,每孔加入细胞溶解液(冰醋酸:乙醇=1:1)100μL,4℃下放置2-3h,待细胞溶解后在酶标仪上测定540nm处吸光度。
(4)TNF-α的蛋白表达检测
TNF-α的诱生:制备的巨噬细胞,加入100μg/mL的样品,在5%CO2,37℃下孵育48h后,收集巨噬细胞上清,-70℃保存,供测定TNF-α活性时使用。
细胞上清TNF-α的Western blot法:以牛血清白蛋白为标准蛋白,用考马斯亮蓝法测定蛋白浓度,样品分装-70℃保存。根据各样品蛋白浓度计算上样体积,将细胞上清液进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)。再通过电泳将凝胶上的样本转印到PDVF膜上。加入一抗Goat anti-TNF-α进行4℃孵育10~14h,然后加入HRP标记的二抗Rabbit anti-goat Ig-G温育,最后采用ECL法进行显色定影,以β-actin作内参。
(5)统计学处理
所有数据以均数±标准差(x±s)表示,用SPSS11.0统计软件对数据进行处理,检验水准ɑ=0.05。
2.体外抗氧化活性实验
(1)对DPPH自由基的清除作用
由于本发明产物不溶于高浓度的乙醇溶液,所以要测定本发明产物对DPPH自由基的清除作用,还需要对其方法进行一定的改良,改良后的方法如下:
DPPH以95%乙醇配成0.2mmol/L溶液。取1mL不同浓度的样品溶液,2mL新鲜配制的DPPH乙醇溶液和2mL 95%乙醇于同一具塞试管中,充分混匀,于暗处反应30min后,取出于525nm处测定吸光度。空白组用2mL 95%乙醇代替DPPH溶液,对照组为2mL DPPH溶液与3mL 95%乙醇混合。每组样品一式三份,取平均值。
反应体系吸光度越低,说明清除DPPH自由基能力越强,DPPH自由基清除率计算公式为:
清除率=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100%
其中,Ai为样品组吸光度值,Aj为空白组吸光度值,Ac为对照组吸光度值。
(2)抑制β-胡萝卜素-亚油酸体系氧化实验
采用胡萝卜素漂白法考察样品对β-胡萝卜素-亚油酸氧化体系的抑制效果。取5mgβ-胡萝卜素溶解于50mL氯仿中,向其中加入40mg亚油酸以及400mg曲二通X-100,40℃下旋转蒸发浓缩5min以去除氯仿,加入100mL氧饱和的蒸馏水,充分混合而制得乳浊液体系。取4.5mL上述制备好的乳浊液,加入不同浓度的样品溶液或者超纯水0.5mL,混合均匀后,于470nm下测定吸光度值作为零时刻的吸光度。将反应液置于50℃水浴2h后,再次于470nm处测定吸光度。以不加β-胡萝卜素的反应液为空白试剂,BHT作为阳性对照。样品抗氧化率(%)根据β-胡萝卜素的褪色情况按如下公式进行计算:
其中,A0、A0′分别为样品和空白组在零时刻的吸光度;At、At′分别为反应2h后的吸光度。
3.结果与讨论
(1)各受试物对巨噬细胞吞噬能力的影响
非特异性免疫应答是机体生来就有的免疫特性,例如机体皮肤表面的自然屏障,对病毒复制的干扰,吞噬细胞对异物的吞噬等生理的、化学的及细胞的防御。巨噬细胞参与非特异性免疫,其吞噬功能是免疫系统维持自身内环境稳定的重要手段,也是机体产生免疫应答的基础,大多数抗原经巨噬细胞处理后,免疫原性大大增加。因此吞噬是非特异性免疫的关键环节。测定小鼠巨噬细胞的吞噬能力,一般是观察巨噬细胞吞噬鸡红细胞的情况,通过计数来计算吞噬百分率。本发明是采用细胞培养液中添加不同终浓度的受试物,测定巨噬细胞吞噬中性红的能力,根据测定OD值的大小来判定各样品对巨噬细胞吞噬能力的影响