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柴胡(Bupleurem)为伞形科植物,主产于辽宁、甘肃、河北、陕西等地。为我国传统中药,药用历史悠久,始载于神农本草经,列为上品,其性味苦辛、微寒、归肝、胆经,具有透表退热、疏肝解郁、及升举阳气等功效。主治感冒发热,寒热往来及胸胁苦满等疾病。
现代医药研究发现柴胡药理作用广泛,而且不良反应少。柴胡皂苷为柴胡主要活性成分,具有解热镇痛、镇静、抗炎、抗惊厥、和抗肿瘤等作用。
细胞的异常分化是肿瘤的基本特征之一,分化诱导剂可将肿瘤细胞诱导重新向正常细胞的方向演变分化。其基本特点在于不是杀伤肿瘤细胞,而是诱导肿瘤细胞分化为正常或接近正常细胞。由于具有选择性强,不良作用小,并可与其他治疗方法相结合等优点,分化诱导剂作为肿瘤治疗的一种新途径已成为肿瘤研究领域的一个热点。林明栋发现[28],柴胡甲醇提取物有激活腺苷酸环化酶(AC)的作用,表明柴胡中可能存在产生诱导分化的成分。本研究在林明栋启示下,欲从柴胡根部寻找能诱导肿瘤细胞分化的活性成分,为研究新的抗肿瘤药物发现先导化合物。我们以嗜铬细胞瘤细胞PC12的诱导分化为生物活性指标,应用现代分离、分析方法对柴胡根部提取物进行分组,筛选有效成分、分离纯化和分子结构解析。
采用甲醇对柴胡根部粉碎物进行溶剂提取,提取液低温浓缩,浓缩粗提物分别用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇进行分配分组。通过观察在含有提取成分或分离组分的培养基中PC12细胞是否发生分化作为活性指标,筛选活性成分并对其分离方法进行优化和监测。用硅胶和SephadexLH-20凝胶柱色谱对活性组分进行层析分离,以不同极性的混合溶剂梯度洗脱,通过反复多次的层析分离得到具有生物活性化合物。利用红外光谱、1H-核磁共振谱、13C-核磁共振谱和质谱等多种波谱技术对化合物进行分子结构解析。
我们从柴胡乙醇提取物中分离纯化到7个化合物,从乙酸乙酯组分得到5个化合物,分别是6"-O-乙酰柴胡皂苷a、3"-O-乙酰柴胡皂苷d、柴胡皂苷b2、α-菠甾醇-β-D葡萄糖、α-菠甾醇。从正丁醇组分得到2个化合物,分别是柴胡皂苷d、柴胡皂苷b4。其中2个有诱导分化活性,分别是3"-O-乙酰柴胡皂苷d、6"-O-乙酰柴胡皂苷a,这两个化合物对PC12细胞有明显的分化作用,呈现时间,剂量效应关系。其中6"-O-乙酰柴胡皂苷a在剂量2μg/ml,1.5小时之后开始起效,呈现非常明显的分化作用;3"-O-乙酰柴胡皂苷d在10μg/ml时1.5小时起效维持到4.5小时后作用微弱。我们通过MTT实验考察了活性馏分W1-15(含6"-O-乙酰柴胡皂苷a,3"-O-乙酰柴胡皂苷d)对PC12细胞增殖抑制的影响,在给药剂量5μg/ml≤W1-15≤20μg/ml时,OD(570nm)值明显低于正常对照组,还原MTT能力下降,细胞抑制率随剂量增加而增大,表明W1-15对PC12细胞有增殖抑制作用,且呈一定的剂量效应。
本研究首次发现化合物6"-O-乙酰柴胡皂苷a、3"-O-乙酰柴胡皂苷d可诱导PC12细胞分化。我们认为用硅胶和SephadexLH-20凝胶柱层析色谱分离纯化柴胡皂苷是有效可行的方法。证明通过PC12细胞的诱导分化为靶标,指导监控分离纯化过程,最终获得具有生物活性的化合物是一种方便快速的筛选方法,对今后从中草药中寻找抗肿瘤活性的天然产物有一定的参考意义。