墨旱莲防治肺癌物质基础组分结构研究

肺癌已成为严重威胁人类健康的肿瘤之一。长期以来,对于肺癌采取预防和治疗相结合的治疗手段已成为降低肺癌发病率和死亡率的共识。中药在肿瘤的防治方面有着独特的优势,已成为筛选肿瘤防治药物的一个重要来源。墨旱莲为中药抗肿瘤复方“三草方”中的一味重要中药,但对其单味药抗癌活性方面的研究甚少。本文采用多种模型对墨早莲防治肺癌的药效进行了评价,并以“组分结构”理论为指导,对其物质基础进行了解析和优化。并对其吸收较差的活性组分,以药剂学的手段改善其口服生物利用度。具体研究内容如下： 1、墨旱莲防治肺癌药效评价 采用C57小鼠接种Lewis细胞评价多个产地墨旱莲提取物对肿瘤抑制作用。不同产地墨旱莲对C57荷瘤小鼠都有一定抑制作用,其中以河南产地抑瘤率最高,在给药量为10g生药/kg/天时,肿瘤抑制率达到45.21±4.62%。 以A549细胞模型对墨旱莲抗肺癌活性进行评价,发现墨旱莲提取物对A549细胞有一定抑制作用,并呈浓度依赖性,其IC50为308μg生药/mL。墨旱莲提取物浓度相当于生药1000μg/mL时,对A549细胞24h凋亡率达到47.55%。表明,墨旱莲提取物有诱导A549细胞凋亡的作用。墨旱莲提取物作用于A549细胞24小时之后,促凋亡蛋白Bax、cleaved-caspase9、cleaved-caspase3和cleaved-caspase8的表达均有所增高；而与对照组相比,抗凋亡蛋白Bcl-2的表达下降。提示墨旱莲诱导肺癌细胞凋亡可能与线粒体途径有关。 建立香烟诱导NHBE细胞模型,评价墨旱莲对正常肺上皮细胞的保护作用。墨旱莲提取物能显著提高香烟诱导的NHBE细胞的存活率,并呈一定浓度依赖性。抗氧化指标显示,香烟诱导的NHBE细胞中,SOD、CAT、和GSH的活力显著下降,而MDA的含量增加；墨旱莲作用于细胞后,细胞中SOD、CAT、、GSH水平和MDA的含量向正常方向调节。采用Western blot对COX-2和ICAM-1进行测定,香烟提取物作用于NHBE细胞后,炎症指标COX-2和ICMA-1的表达显著提高,而墨旱莲作用于细胞后,炎症指标COX-2和ICMA-1的表达显著降低,并向正常方向接近。综合几种模型的评价结果,墨旱莲对肺癌的防治有一定积极的作用。 2、墨旱莲组分的分离富集 应用不同型号大孔树脂结合自动纯化制备系统分离富集墨旱莲中的各组分。利用UPLC/Q-TOF MS对各组分中的11种指标成分进行检识,结果实验成功富集到了墨旱莲中的酚酸组分、黄酮组分、香豆草醚组分和三萜组分。并首次在墨旱莲中发现了异槲皮苷、异绿原酸A和异绿原酸C。 3、墨旱莲组分结构优化研究 中药不论单味药还是复方,其药效的发挥主要还是依靠组分的整体协同作用。“组分结构”理论认为,药材中的各组分应该存在协同增效作用,各组分不是简单的组合,应该存在一定结构比例。我们利用均匀设计的手段,以A549细胞模型结合香烟诱导NHBE细胞模型对墨早莲各组分间结构进行了优化,发现墨旱莲中酚酸、黄酮、香豆草醚和三萜组分都是其发挥药效不可缺少的组分,并初步得到四类组分间不同结构的优化组,即酚酸：黄酮：香豆草醚：三萜=11：9：10：18-22。 实验进一步选用C57小鼠接种Lewis细胞对优化的墨早莲组分结构进行验证。综合评价给药组的抑瘤率和脏器指数,初步将墨旱莲防治肺癌的优化组分结构设为酚酸、黄酮、香豆草醚：三萜=11：9：10：18。 4、纳米碳用于改善墨旱莲中黄酮组分口服生物利用度的研究 在墨旱莲的四类组分中,黄酮类组分在药剂学分类中属于第二类,口服生物利用度较差。实验首先以墨旱莲黄酮组分中的芹菜素单体为例,对纳米碳为载体的固体分散体改善黄酮类组分口服生物利用的方案进行了可行性验证。结果表明,芹菜素：纳米碳粉(1：6)制备的固体分散体中,芹菜素能够以无定型状态存在,体外溶出度显著增加。大鼠口服药物后,芹菜素-纳米碳粉固体分散体与纯芹菜素原料药相比,Cmax和AUC o-T都有显著改善。口服芹菜素原料药的Cmax为1.33±0.24μg/mL, AUC o-T为11.76±1.52μgh/mL;然而在芹菜素-纳米碳粉固体分散体中,Cmax和AUC o-T分别提高到了3.26±.33μg/mL和21.48±2.83μg,使用固体分散体将芹菜素的相对口服生物利用度提高了近183%。对纳米碳粉的肠道毒性考查发现大鼠连续灌胃纳米碳粉2周后,无明显肠道毒性。以上结果证明,以纳米碳粉为载体的固体分散体可以用来改善黄酮类化合物的口服生物利用度。实验进-步以纳米碳为载体,制备了墨旱莲中黄酮组分(FC)的固体分散体。以黄酮组分中的木犀草素和芹菜素为指标对其口服生物利用度进行评价。发现,固体分散体能显著提高黄酮组分中木犀草素和芹菜素的体外溶出度,其口服生物利用度分别提高了192%和176%。