郭 欣 王 維
蘄蛇為蝰科動物五步蛇Agkistrodon acutus(Güenther)的干燥體,具有祛風,通絡(luò),止痙等功效,用于風濕頑痹,麻木拘攣,中風,半身不遂,抽搐痙攣,破傷風,麻風疥癬[1]。蘄蛇主要含有氨基酸、骨膠原、脂肪、多糖等成分[2],藥理研究顯示,其具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抑制腫瘤活性和殺死癌細胞的作用[3]。目前以中藥蘄蛇組方而成復方制劑金龍膠囊、消癌片、解熱除毒丸等在癌癥治療過程中發(fā)揮積極療效,但是由于對蘄蛇研究的不足,其主要的抗腫瘤活性成分并未明晰[4-5]。本研究前期已經(jīng)分離出蘄蛇多糖和蛋白類成分,多糖類成分在抗腫瘤方面取得很好的效果。蘄蛇蛋白類的成分對肝癌Hep G2、肺癌A549、H1299、白血病KG-1、MEC-1 等在內(nèi)的多種細胞株有很好抑制作用[6-7]。但是對于動物蛋白、多糖類成分的提取相對困難,且得率較低。因此,我們應(yīng)用前期建立的適用于中藥蘄蛇中多糖含量測定方法,對不同地域的蘄蛇含量的多糖進行測定,比較不同地域蘄蛇多糖含量,并初步探討其抗腫瘤作用。
1.1 儀器與試劑 UV-2600 紫外分光光度計(島津公司)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器-2000 型(上海雅榮生化儀器設(shè)備有限公司)、KQ2299DV-超聲波清洗儀(昆山市超聲儀器有限公司)、電子分析天平(瑞士梅特勒)、LD4-2A 離心機(北京醫(yī)用離心機廠)。葡萄糖(中國藥品生物制品檢定所,供含量測定用)、苯酚(國藥集團化學試劑有限公司)、濃硫酸(純度:98.08%,國藥集團化學試劑有限公司)、蒸餾水(MILL-Q 純水儀制備),其他試劑均為分析純,購于北京化工廠。噻唑藍(MTT)(批號B0275)、懸浮細胞培養(yǎng)基1640(RPMI-1640)購自Sigma 公司,改良Eagle 培養(yǎng)基(DMEM)購自Sigma 公司(批號ATCC30-2002)。人肝癌Bel-7404 細胞株由中國科學院上海藥物研究所實驗室傳代培養(yǎng)。
1.2 試驗樣品 本品為蝰科動物五步蛇Agkisrrodon acutus(Güenther)的干燥體,剖開蛇腹,除去內(nèi)臟,洗凈,盤成圓盤狀。中藥蘄蛇樣品購自浙江省金華市磐安藥材城。地域分別為浙江溫州(批號20180924)、浙江麗水(批號20190713)、江西九江(批號20190213-4)、福建三明(批號20180932)、四川自貢(批號20190101)。
2.1 溶液制備
2.1.1 5%苯酚溶液制備 精密稱取苯酚5.00g 于100mL 棕色量瓶中,加水溶解并定容至刻度,搖勻,得5%苯酚溶液,避光保存。
2.1.2 對照品溶液制備 取于105℃干燥至恒重的無水葡萄糖對照品約12.90mg,精密稱定,置25mL容量瓶中,加水溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得濃度為0.516mg/mL 的葡萄糖標準儲備液。
2.1.3 供試品溶液制備 總糖供試品溶液制備:分別稱取蘄蛇粉末約10mg,置于10mL 量瓶中,加水適量使溶解,再加水定容至刻度,搖勻,4000rpm 離心5min,取上清液。再將蘄蛇稀釋5 倍,即得總糖供試品溶液。游離糖供試品溶液制備:分別稱取蘄蛇粉末約0.40g,分別置于100mL 三角瓶中,加水20mL 溶解,再加入無水乙醇,使含醇量達到85%,靜置過夜,4000rpm 離心5min,取上清液,55℃旋蒸蒸干,殘渣用水溶解,轉(zhuǎn)移至25mL 量瓶中,并定容至刻度,再將各樣品稀釋50 倍,即得游離糖供試品溶液。
2.2 苯酚-濃硫酸試驗 精密吸取系列葡萄糖標準溶液,蘄蛇供試品溶液各2mL,置于20mL 具塞玻璃試管中,分別加入5%苯酚溶液1mL,混勻,迅速加入濃硫酸7mL,搖勻,于40℃水浴中保溫30min,取出,立即置于冰水浴中5min,恢復至室溫,以水為隨行空白,于490nm 處測定吸光度。
2.3 MTT 法測定肝癌細胞抑制率 將Bel-7404 細胞株置于無菌及含有15%小牛血清DMEM 培養(yǎng)基培養(yǎng),以104/孔接種于96 孔板上,培養(yǎng)24h 至細胞貼壁后,分別設(shè)置對照組(給予生理鹽水20mg/L),將福建三明市產(chǎn)蘄蛇多糖稀釋至終濃度為10mg/L(低劑量組)、20mg/L(中劑量組)、30mg/L(高劑量組)繼續(xù)培養(yǎng)24h,加入MTT 各15μL 繼續(xù)培養(yǎng)4h,將培養(yǎng)基傾出,每孔加入二甲基亞砜(DMSO)150μL,震蕩混合均勻。以酶標儀于540nm 波長處讀取各孔吸光度,計算抑制率。每組實驗重復3 次。細胞生長抑制率=(1-實驗組OD 值/對照組OD 值)×100%。
3.1 最大吸收波長確定 分別精密吸取葡萄糖對照品溶液(51.60μg/mL)和蘄蛇總糖溶液(17.15μg/mL)各2mL 按2.2 操作,于220~800nm 進行光譜掃描,最終確定最大吸收波長為490nm,結(jié)果見圖1。
圖1 對照品和供試品吸收光譜
3.2 線性關(guān)系 分別準確吸取葡萄糖標準儲備液1.5、2.0、2.5、3.0、3.5mL 于25mL 量瓶中,加水稀釋并定容至刻度,得系列濃度為30.96,41.28,51.60,61.92,72.24μg/mL 的葡萄糖標準溶液。利用紫外分光光度計法按上述系列濃度測定多糖含量。選取2.5mL 水顯色后的溶液作為空白,以濃度為橫坐標,吸光度為縱坐標,繪制標準曲線,結(jié)果圖2。
圖2 葡萄糖標準曲線
3.3 精密度試驗 精密吸取葡萄糖對照品溶液(濃度為51.60μg/mL)2mL,重復測定吸光度6 次,RSD為0.18%,表明儀器精密度良好。
3.4 穩(wěn)定性試驗
3.4.1 總糖樣品穩(wěn)定性試驗 精密吸取總糖供試品溶液2mL,苯酚-濃硫酸顯色后分別放置0、2、4、8h測定吸光度(計算含量),總糖樣品在0~8h 內(nèi)穩(wěn)定性良好,RSD 值為0.83%。
3.4.2 游離糖樣品穩(wěn)定性試驗 精密吸取游離糖供試品溶液2mL,苯酚-濃硫酸顯色后分別放置0、2、4、8h 測定吸光度(計算含量),游離糖樣品在0~8h 內(nèi)穩(wěn)定性良好,RSD 值為1.87%。
3.5 重復性試驗
3.5.1 總糖樣品重復性試驗 按2.1.3 操作各精密吸取2mL,6 份總糖樣品RSD 為2.83%,提示重復性良好。
3.5.2 游離糖樣品重復性試驗 按2.1.3 操作得游離糖供試品溶液,各精密吸取2mL,6 份總糖樣品RSD 為2.77%,表明重復性良好。
3.6 加樣回收試驗
3.6.1 總糖加樣回收試驗 分別稱取蘄蛇粉末6份,每份各約10mg,置于10mL 量瓶中,加水適量使溶解,再加水定容至刻度,搖勻,4000rpm 離心5min,取上清液。精密吸取1mL 續(xù)濾液,置于50mL 量瓶中,各加入1mL 葡萄糖對照品溶液21.75μg/mL,苯酚-濃硫酸顯色后測定吸光度,計算多糖含量,結(jié)果顯示,總糖平均回收率為99.62%,RSD=1.89%。見表1。
表1 總糖加樣回收試驗
3.6.2 游離糖加樣回收試驗 分別稱取蘄蛇粉末6份,各約0.40g,分別置于100mL 三角瓶中,加水20mL 溶解,再加入無水乙醇,使含醇量達到85%,靜置過夜,4000rpm 離心5min,取上清液,55℃旋蒸蒸干,殘渣用水溶解,轉(zhuǎn)移至25mL 量瓶中,并定容至刻度,精密吸取1mL 續(xù)濾液,置于50mL 量瓶中,各加入1mL 葡萄糖對照品溶液16.58μg/mL,苯酚-濃硫酸顯色后測定吸光度,計算多糖含量,結(jié)果顯示,總糖平均回收率94.57%,RSD=2.57%。見表2。
表2 游離糖加樣回收試驗
3.7 樣品含量測定 分別選取來自浙江溫州、麗水、江西九江、福建三明、四川自貢中藥蘄蛇粉末各約0.4g,準確稱量,按照上述樣品測定方法進行制備并測定多糖含量。溫州、麗水、九江、三明、自貢中蘄蛇多糖含量依次為5.83%、7.02%、4.64%、8.65%、6.12%。
表3 不同地域蘄蛇中多糖含量測定結(jié)果
3.8 對肝癌Bel-7404 細胞增殖的影響 與對照組相比較,蘄蛇多糖各個劑量組均可顯著抑制肝癌Bel-7404 細胞增殖,且差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05,P<0.01)。其抑制濃度隨著蘄蛇多糖含量增加而增強,蘄蛇多糖高劑量組對Bel-7404 細胞抑制率達到82.13%。
表4 MTT 法檢測蘄蛇多糖對肝癌細胞抑制作用
隨著分子生物學研究領(lǐng)域不斷拓展,越來越多從動物中提取的活性成分用于治療疾病。如從中藥守宮中提取的守宮硫酸多糖用于治療原發(fā)性肝細胞癌[8],從鮑魚中提取鮑魚多糖用于抗腫瘤、提高機體免疫力[9],鯊魚軟骨多糖及海刺參黏多糖抑制腫瘤細胞增殖,廣譜抗癌、抗病毒[10]。另有多項研究證實,多糖類成分在抗腫瘤、提高機體免疫力、抗病毒等方面發(fā)揮重要作用[11-14]。蘄蛇作為抗腫瘤中成藥組方中成分,發(fā)揮了重要作用。
然而現(xiàn)行的蘄蛇質(zhì)量標準較為簡單,不能完全控制和確保蘄蛇及其制劑的品質(zhì)。本研究采用苯酚-濃硫酸顯色法對不同地域的中藥蘄蛇中多糖含量進行測定,其測定多糖含量原理為多糖在濃硫酸作用下先水解為單糖,單糖脫水后形成糖醛衍生物能與苯酚作用生成橙黃色化合物。在檢測波長490nm 處,吸光度和糖濃度呈現(xiàn)線性關(guān)系,最終對多糖采用比色法進行定量分析[15]。
本研究結(jié)果顯示,已建立的多糖含量測定方法具有操作簡便,靈敏度高,結(jié)果準確可靠等特點,適用于中藥中蘄蛇多糖含量的測定。本方法為今后蘄蛇多糖的質(zhì)量控制、藥效評價、藥理活性篩查等后續(xù)深入研究奠定了基礎(chǔ)。同時經(jīng)過測定結(jié)果顯示,福建三明、江西九江地區(qū)的蘄蛇中多糖含量比較高,其具體原因有待于進一步研究。以蘄蛇為組方的傳統(tǒng)中藥制劑在臨床上應(yīng)用廣泛,但其抗腫瘤主要成分及作用機制目前尚未清晰,本研究篩選了Hep G2、SMMC-7721、Hep 3b、H22,Bel-7404,蘄蛇多糖對其均表現(xiàn)了良好的抑制作用。本研究以蘄蛇中提取的多糖類物質(zhì)為基礎(chǔ),初步探究其對肝癌細胞株的作用,為今后開展蘄蛇多糖抗腫瘤作用機制,開發(fā)新藥提供參考。