超臨界萃取的海星內臟油成分分析及體外抗腫瘤活性研究
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2021008400
文章來源：《化學試劑》2021年第43卷第10期
引用本文：李天嬌1a,1b,1c，鄭瑩1a,1b,1c，包永睿1a,1b,1c，王帥1a,1b,1c，楊欣欣1a,1b,1c，趙國斌2，孟憲生*1a,1b,1c。超臨界萃取的海星內臟油成分分析及體外抗腫瘤活性研究[J].化學試劑, 2021,?43(10): 1337-1341.
(1.遼寧中醫(yī)藥大學 a.藥學院，b.遼寧省中藥多維分析專業(yè)技術創(chuàng)新中心，c.遼寧省現代中藥研究工程實驗室，遼寧 大連 ?116600；2.大連卓爾超臨界科技發(fā)展有限公司，遼寧 大連 ?116600)
摘要
?? ?研究超臨界萃取海星內臟油的化學成分組成及其體外抗腫瘤活性，初步探討其發(fā)揮抗腫瘤藥效的物質基礎。采用超高效液相-飛行時間質譜聯用儀（UPLC-QTOF-MS）及氣相質譜聯用儀（GC-MS）建立超臨界萃取海星內臟油的化學成分輪廓譜，將樣品分子離子或碎片離子分子質量信息與相關文獻或數據庫信息進行比對，鑒定化學成分；采用CCK-8法測定超臨界萃取海星內臟油對人肝癌HepG2細胞和人結直腸癌SW620細胞的增殖抑制作用。通過UPLC-QTOF-MS共指認出11種非揮發(fā)性成分，全部為脂肪酸類成分；GC-MS共檢測出38種揮發(fā)性成分，其中酯類29種、醇類2種、酸類6種、烷類1種，大部分為脂肪酸類成分，實現了超臨界萃取海星內臟油成分的全面表征。海星內臟油對HepG2細胞抑制率的IC50值為0.84 mg/mL，對SW620細胞抑制率的IC50值為0.99 mg/mL，表明其具有抗肝癌及抗腸癌作用，其發(fā)揮藥效的成分可能為脂肪酸類成分。該研究為海星內臟油作為天然抗腫瘤藥物的開發(fā)提供理論支撐。
引言
海星（Starfish, Asterias amurensis）屬于棘皮動物門（Eehiondermata）海星綱（Asteroidea）海盤車屬（Asterias），是棘皮動物中傳統(tǒng)的藥用海洋生物[1]。海星可分為內臟和體壁兩部分[2]。海星內臟，俗稱海星黃，富含豐富的營養(yǎng)成分，包括蛋白質、氨基酸不飽和脂肪酸脂溶性維生素、B族維生素、磷脂及必需微量元素等，在保健食品及醫(yī)藥研發(fā)等方面具有潛在的應用價值[3,?4]。目前，國內外對海星的研究主要集中在海星全體的化學成分及藥理活性方面，而海星內臟作為其重要組成部分，針對其化學成分及抗腫瘤的研究報道較少。
質譜技術以其高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性及高通量的優(yōu)勢，成為復雜成分分析及定性研究強有力的工具[5]。液質聯用技術適用于分析熱不穩(wěn)定、不易衍生化、不易揮發(fā)和分子量大的極性化合物分析；氣質聯用技術適用于低分子化合物和揮發(fā)性成分分析[6,?7]。兩種技術聯用有助于化學成分的全面解析。超臨界流體萃取具有低溫、快速、無溶劑殘留、適宜大規(guī)模生產等特點，在天然產物的提取中有獨特優(yōu)勢[8]。故本文采用超臨界CO2萃取技術提取海星內臟油，采用UPLC-QTOF-MS及GC-MS兩種質譜技術，對海星內臟油的化學成分進行分析，并對其抗腫瘤活性進行研究，以期為海星內臟開發(fā)成新型功能性食品或新型抗腫瘤藥物提供理論依據。
正文部分
1??實驗部分
1.1??主要儀器與試劑
1.2??實驗方法
1.2.1?海星內臟油的制備
海星內臟干燥品，粉碎，過篩（粒度20 ~ 40目），稱取100 g粉末，放置于超臨界CO2萃取釜中萃取。萃取條件為萃取壓力30 MPa、萃取溫度45?oC、泵流量9 L/h、分離壓力5?MPa、分離溫度50?oC、萃取時間160?min。
1.2.2??超高效液相色譜-質譜條件
供試品溶液的制備：精密吸取100 μL海星內臟油，加900 μL甲醇，混勻，0.22 μm微孔濾膜過濾，即得，用于液譜成分解析。
1.2.3??氣相色譜-質譜條件
1.2.4??體外抗腫瘤活性檢測
?
2 ?結果與討論
2.1??基于UPLC-Q-TOF-MS的超臨界萃取海星內臟油成分解析
將海星內臟油供試品溶液按1.2.2檢測條件進行UPLC-Q-TOF-MS分析，得負離子模式下的基峰圖（BPC），見圖1。
?
2.2??基于GC-MS的超臨界萃取海星內臟油成分解析
將海星內臟油按1.2.3檢測條件進行GC-MS分析，得到海星內臟油中揮發(fā)性成分的總離子流圖（圖2）。
?
2.3?超臨界萃取海星內臟油體外抗腫瘤活性研究結果
超臨界萃取海星內臟油化學成分分析結果顯示，其含有大量的脂肪酸類成分，且ω-3多不飽和脂肪酸含量豐富。研究表明，ω-3多不飽和脂肪酸多種抗腫瘤活性，包含抗結直腸癌、乳腺癌、胃癌、子宮內膜癌等[15-18]，因此推測超臨界萃取海星內臟油具有抗腫瘤作用。本實驗選取兩種腫瘤細胞為研究對象，開展其體外抗腫瘤活性研究，結果如圖3所示。
?
3??結論
結論
采用超臨界CO2萃取裝置對海星內臟油進行萃取，得到淡黃色海腥味油性液體。采用UPLC-Q-TOF-MS和GC-MS兩種質譜技術，對超臨界萃取得到的海星內臟油的化學成分組成進行分析，UPLC-Q-TOF-MS共檢測出11種成分，GC-MS檢測出38種成分，大多數成分均為脂肪油類成分。本文創(chuàng)新性的開展了海星內臟油的體外抗肝癌及抗結直腸癌活性研究，結果表明其具有明顯體外抗肝癌及結直腸癌作用，且呈現良好劑量-效應關系，其抗腫瘤作用可能與海星內臟油中EPA、DHA等多不飽和脂肪酸有關，脂肪酸類成分可能是其發(fā)揮抗腫瘤作用的物質基礎。本研究為海星內臟油抗腫瘤物質基礎及作用機制的深入研究奠定基礎，為海星內臟油的提取工藝提出參考，為海星內臟油開發(fā)成抗腫瘤藥物及抗腫瘤保健品提供理論支撐。