石榴皮多酚的提取及其對人宮頸癌He La細胞作用的研究

楊 濱,李婉萍,婁曉明,姜 囡,姜麗紅

(1中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院,沈陽 110004；2解放軍 463醫(yī)院)

石榴皮是石榴科植物石榴的干燥果皮,性酸、味澀,具有澀腸、止血、殺蟲的功效。現(xiàn)代藥理學研究表明,石榴皮具有抗病毒、抗菌、抗氧化和抗腫瘤等作用,從其當中提取的多酚具有很強的抗腫瘤活性[1,2]。石榴皮多酚的提取及提取物的抗氧化、抑菌作用已有報道[3,4],而對石榴皮多酚提取物的抗腫瘤活性研究較少。2008年 4月 ～2009年 7月,本研究探討了石榴皮多酚的提取及其對人宮頸癌 He-La細胞的作用。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 Folin-Denis試劑(100 g鎢酸鈉、20 g磷鉬酸、50 ml 85%磷酸和 750 ml蒸餾水混合,沸水浴中回流 2 h,冷卻后定容至 1 L)。蘇木素配制:蘇木精 0.4 g溶于 50 ml無水乙醇,硫酸鋁 2 g溶于150 ml蒸餾水,二者混勻,加熱至沸騰,加入碘酸鈉0.1 g和檸檬酸 0.2 g。沒食子酸 (色譜純)(TREECHEM標準品系列)及各種有機溶劑(分析純)均購自沈陽新興試劑廠；HeLa細胞株購自中科院,由本實驗室傳代保存。

1.2 方法

1.2.1 石榴皮多酚提取方法優(yōu)化 石榴皮 40℃烘干,研磨成粉末后按下述方法進行多酚提取。①浸提法:取 20 g石榴皮粉末,以 20%(體積分數(shù))乙醇作溶劑,料液比(g∶ml)1∶20,溫度 50 ℃,提取時間 1 h。②索氏回流法:取 20 g石榴皮粉末置于索氏提取器中,20%乙醇水溶液 400 ml于 80℃回流 2 h。③微波法:將 20 g石榴皮干粉浸于 400 ml 20%乙醇水溶液中,置于實驗用微波爐中加熱 2 min,反復 3次。處理后的樣品均用布氏漏斗抽慮,將濾液真空旋轉蒸發(fā)至小體積后定容為 30 ml,加 40 ml甲醇、80 ml氯仿,萃取5 h。取上層非脂質部分,真空旋轉蒸發(fā),0.45μm水膜過濾,定容至 5 ml。

1.2.2 多酚含量的測定 總多酚含量的測定采用Folin-Denis法,以沒食子酸作為標準品,對石榴皮中總多酚做定量分析:①繪制多酚含量標準曲線:稱取0.05 g沒食子酸,配制成 0.1 mg/ml的水溶液；分別取 0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1 mg/ml 6個濃度梯度,每個濃度設 3個平行管,加入 2.5 ml Folin-Denis試劑,反應 5 min后加 2 ml 75 g/L的碳酸鈉溶液,用蒸餾水定容至 10 ml后 50℃水浴 5 min,冷卻 2 h后以蒸餾水調零。以沒食子酸為標準對照,對其進行全波長掃描,在 760 nm處有特征吸收峰,以該波長作為測定波長。②不同方法提取石榴皮多酚含量測定:從各方法制備的樣品中精確吸取 0.5 ml石榴皮多酚粗提液,每個樣品做 3個平行,按照上述方法測定提取物多酚的含量。

1.2.3 粗提物抗腫瘤活性測定 將 HeLa細胞培養(yǎng)于含 10%小牛血清的 RPMI-1640培養(yǎng)液中,置 37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中傳代培養(yǎng)。

1.2.3.1 MTT法檢測多酚粗提物對 HeLa細胞增殖的影響 分別將 3種提取物的粗提液濃縮后用 2 ml PBS溶出,過濾除菌,稀釋為不同濃度。將 HeLa細胞以每孔 200μl接種于 96孔培養(yǎng)板中,細胞密度為每孔 104個,培養(yǎng) 12 h,使其充分貼壁,然后換液為無血清的 RPMI-1640培養(yǎng),24 h后換液為含濃度分別為 0、10、20、40、80、160、320 μg/ml多酚粗提物的無血清 RPMI-1640培養(yǎng)液培養(yǎng),每個濃度設 3個復孔,CO2培養(yǎng)箱中孵育 24 h。每孔加入 5 mg/ml MTT 20μl,繼續(xù)放入 5%的 CO2培養(yǎng)箱中染色 4 h,吸去上清,加入 200μl DMSO溶解細胞內形成的結晶,用酶標儀測定波長 490 nm處的吸光度(OD)值,計算粗提物對 HeLa細胞的抑制率。抑制率(%)=(空白孔 OD值 -實驗孔 OD值)/空白孔 OD值×100%

1.2.3.2 Transwell法檢測多酚粗提物對 Hela細胞的侵襲抑制作用 包被基底膜(鋪膠):冰上操作,按體積比 1∶7稀釋過夜解凍的 Matrigel,充分混勻后按每小室 100μl鋪膠至 Transwell小室內部的膜上,置 37℃培育 3 h。將 Transwell小室放入 24孔板中,下室加入含 10%血清的 RPMI-1640培養(yǎng)液 500 μl,取細胞懸液 100μl加入上室,細胞數(shù)為 1×105/孔,在上室加入多酚粗提物至終濃度為 0、10、20、40、80、160、320 μg/ml,每個樣本重復 3次,37 ℃、5%CO2、飽和濕度條件下培養(yǎng) 24 h,取出 Transwell小室,PBS輕輕沖洗,上下各沖洗 1次,用棉簽擦去微孔膜上層的細胞,甲醇室溫下固定 15 min,蘇木素染液染色 40 min后蒸餾水沖洗。用倒置顯微鏡(200×)對侵襲轉移至微孔膜下層的細胞計數(shù)。每個樣本選取 5個視野計數(shù)細胞,取其均數(shù)。抑制率(%)=(空白孔細胞數(shù) -實驗孔細胞數(shù))/空白孔細胞數(shù) ×100%。

1.2.4 統(tǒng)計學方法 采用 SPSS 10.0軟件進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)以±s表示,組間比較采用t檢驗。以P≤0.05為有統(tǒng)計學差異。

2 結果

2.1 提取效率結果 沒食子酸在 0～0.10 mg/ml的濃度范圍內與其 OD值呈良好線性關系。浸提法、索氏提取法、微波提取法提取的多酚含量分別為(17.30±0.01)、(16.62±0.02)、(23.08±0.01)g/100 g。

2.2 多酚粗提物對 HeLa細胞增殖的影響 低濃度多酚粗提物(10μg/ml)對 HeLa細胞的增殖抑制作用并不明顯(P＞0.05),但隨著濃度升高抑制作用逐漸增強,40μg/ml的多酚粗提物對 HeLa細胞增殖有明確的抑制作用(P＜0.05),多酚粗提物對HeLa細胞增殖抑制的半數(shù)抑制濃度 (IC50)為78.13 μg/ml。

2.3 多酚粗提物對 HeLa細胞侵襲的影響 0、10、20、40、80、160、320 μg/ml的多酚粗提物導致 HeLa細胞遷移的個數(shù)分別為 234、162、110、58、45、32、24個,抑制率分別為 0、30.73%、52.92%、75.25%、80.94%、86.20%、89.76%,由此可見,隨著多酚粗提物濃度的增加,HeLa細胞侵襲轉移數(shù)減少,細胞遷移能力下降。

3 討論

微波提取法具有高效性、強選擇性、操作簡便、產率高、副產物少、產物易于純化等特點[5],故微波法提取多酚類活性物質已被廣泛應用。本實驗通過對石榴皮多酚提取率進行系統(tǒng)研究,進一步驗證了微波提取法較浸提法、索氏回流法更具優(yōu)勢。

近年來眾多學者發(fā)現(xiàn)多酚具有很強的抗癌活性,其中對于茶多酚的研究最為深入。通過大量的流行病學調查和實驗研究證實,茶多酚不僅有化學防癌的作用,還可以直接殺傷癌細胞[6]。其中最為典型的多酚類化合物是表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG),它可使 PC-9細胞生長阻滯在 G2/M期,誘導 Molt B細胞凋亡,抑制腫瘤細胞浸潤轉移,并且具有強烈的和直接的抑制端粒酶的作用[7]。本實驗證實石榴皮多酚對宮頸癌 HeLa細胞的增殖和侵襲具有抑制作用,且效果顯著,該結果為石榴皮多酚作為抗腫瘤藥物提供了一定的理論依據(jù)。

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