基于组效关系的姜黄挥发油抗肿瘤活性成分辨识研究.pdf

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1、第40卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第10期2012年1O月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1488～1493基于组效关系的姜黄挥发油抗肿瘤活性成分辨识研究蒋建兰丁洪涛苏鑫元英进(天津大学化工学院制药工程系，系统生物工程教育部重点实验室，天津市生物与制药工程重点实验室，天津300072)摘要基于GC-MS分析，建立了姜黄挥发油的化学成分与其抑制人宫颈癌Hela细胞作用的组效关系模型，寻找与药效显著相关的活性成分。采用水蒸汽蒸馏法提取得到31批姜黄挥

2、发油，提取率在1．63％～4．52％之间；采用GC-MS联用仪建立了3l批姜黄挥发油的指纹图谱，确定了20个特征峰，以特征峰的相对峰面积(各峰面积与内标正十三烷的峰面积之比)来表征其相对含量；MTT法测定姜黄挥发油抑制人宫颈癌Hela细胞活性，以抑制率为评价指标；利用Simca-pl1．5软件的正交投影偏最小二乘法(OrthogonalPartialleastsquares，OPLS)和SPSS软件的双变量相关(bivariate)分析，研究特征峰与药效的相关性，根据s一载荷图、变异权重参数值(Va

3、riableimportanceinprojection，VIP)和皮尔逊(Pearson)相关系数来辨识显著活性成分。结果表明，11，15，7，19，3，6，12，14，9号等9个特征峰与姜黄挥发油抑制Hela细胞活性显著相关，除l9号峰尚未定性外，11，15，7，3，6，12，14和9号峰对应的成分分别为芳姜黄酮、姜黄酮、姜烯、p榄香烯、姜黄烯、姜黄酮、吉马酮和倍半水芹烯。关键词姜黄；挥发油；气相色谱一质谱联用；正交投影偏最小二乘法；组效关系1引言姜黄为姜科姜黄属植物姜黄(CurCumalong

4、aL．)的干燥根茎，具有破血行气、通经止痛作用[1】。姜黄中富含挥发油，有研究表明，姜黄挥发油具有抗肿瘤活性，可以有效抑制肺癌细胞A549、人急性早幼粒白细胞HL一60和肝癌细胞HepG2t3j的增殖。姜黄挥发油成分复杂，文献已报道了120余种成分[4]，主要为单萜和倍半萜类化合物。对姜黄挥发油的抗肿瘤活性起主要作用的成分目前尚不清楚。且姜黄挥发油的质量评价多采用GC—MS化学指纹图谱法，通过特征峰的相对含量等信息来评价药材的质量差异。但在这些特征峰中，有些成分对姜黄挥发油的抗肿瘤活性可能不起作用或

5、作用甚微，若将这些成分也作为姜黄挥发油的质量评价指标，可能造成信息冗余。中药组效关系研究(Composition-activityre—lationship，CAR)，即研究中药的化学组成与其药效之间的关系，可用于更加科学地评价中药质量，还可实现药效的预测、活性组分的辨识，近年来已引起中药研究者的关注。目前尚未见有姜黄组效关系的研究报道。本研究在建立姜黄挥发油GC—MS指纹图谱基础上，采用基于正交投影的偏最小二乘法(Orthogonalpartialleastsquares，OPLS)卜和多元统计分

6、析中的双变量相关(Bivariate)分析，探讨姜黄挥发油的化学成分与抗肿瘤活性的相关性，寻找对抑制人宫颈癌Hela细胞增殖起显著作用的活性成分，可用于揭示姜黄挥发油的抗肿瘤药效物质基础，并指导姜黄挥发油的指纹图谱质量评价研究及抗肿瘤活性成分筛选研究。2实验部分2．1仪器、试剂和药材Agilent6890／5975气相色谱一质谱联用仪，Agilent7683B系列自动进样器，NAPCO5420-1型C02培养箱(NAPCO公司)，JJT-900／1300型超净工作台(ill京半导体设备一厂)，Mod

7、el680型酶标仪(Bio—Rad公司)，OlympusIX70倒置显微镜(日本Olympus公司)，Adventurer万分之一电子天平(0HAuS公司)。甲醇(色谱纯，Merck公司)，正十三烷标准品(德国Dr．Ehrenstorfer公司，批号：61220)，RPMI16402011—12-08收稿；2012—04-18接受本文系国家自然科学基金青年基金资助项目(No．81102900)E—mail：jljiang@tju．edu．cn第l0期蒋建兰等：基于组效关系的姜黄挥发油抗肿瘤活性成分辨

8、识研究1489培养基、胰蛋白酶均为GIBCO公司产品，胎牛血清(北京鼎国生药技术有限责任公司)，四甲基偶氮唑盐(MTT)、二甲亚砜(DMSO)均为Sigma公司产品，依托泊苷(江苏恒瑞医药股份有限公司，批号：09090731)，Hela细胞由武警医学院生药与药剂学教研室提供。31批姜黄药材分别购自不同的医药单位(各批药材的生产单位、产品批号等资料均保存在本实验室，由于样品较多，限于篇幅，这里不一一列举)，由天津药物研究院张铁军研究员鉴定，符合2010版《中国药典》标准