从 Vitex negundo L 的根提取物中分离出的一种黄酮类化合物的抗癌活性

《Journal of Molecular Structure》:The Anticancer Activity of a Flavonoid from the Root Extracts of Vitex negundo L

【字体: 时间:2026年02月23日 来源:Journal of Molecular Structure 4.7

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  印度忽杖草(Vitex negundo)根提取物经超声辅助溶剂萃取后, EtOAc组分显示显著抗肺癌A549细胞活性(IC50=20.90±0.455 μg/mL),其中分离纯化的黄酮化合物VN-Root-EA-P3((±)-5,3′-二羟基-7,8,4′-三甲氧基黄酮)IC50达40.82±0.095 μM,并通过COMET assay证实其DNA损伤诱导能力,同时显示对正常HDF细胞无毒(IC50=129.50±0.033 μM)。

  
V. Ravichandra Reddy Vangavarugu | Radhika Parvataneni | Chidananda Swamy Rumalla | Raju Doddipalla
药物化学系(分析研发),Aragen生命科学有限公司,IDA,Mallapur,海得拉巴,500076,特伦甘纳邦,印度

摘要

Vitex negundo L. 是一种用于传统治疗的药用植物,由于其含有生物活性植物化学物质而显示出强大的抗癌潜力。本研究探讨了从Vitex negundo L. 根部提取的各种溶剂提取物对A549人肺腺癌细胞系的抗癌作用。细胞活力通过3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯四唑溴化物(MTT)比色法进行评估,该方法通过测量代谢活性来指示细胞活力。测试化合物引起的DNA损伤和遗传毒性通过COMET试验(单细胞凝胶电泳技术)进行评估。潜在的抗癌化合物采用超声波辅助提取(UAE)方法提取,使用的溶剂极性逐渐增加:n-己烷、EtOAc、丙酮和EtOH:水(1:1)。在体外实验中,n-己烷和EtOAc提取物对A549细胞表现出显著的抗癌活性,其IC??值分别为25.28 ± 0.264 μg/mL和20.90 ± 0.455 μg/mL。从EtOAc提取物中通过RP-PREP-HPLC分离出两种生物活性化合物,其中VN-Root-EA-P3对A549细胞表现出显著的抗癌活性(IC?? = 40.82 ± 0.095 μM),并表现出中等的遗传毒性,碱性COMET试验结果显示Olive Moment范围为13.21至45.49。通过FT-IR、LC-MS和NMR等光谱分析方法确定了天然生物活性化合物VN-Root-EA-P3 ((±)-5,3′-二羟基-7,8,4′-三甲氧黄酮) 的结构。对正常人真皮成纤维细胞(HDF)的毒性测试证实VN-Root-EA-P3对健康人类细胞无毒,其IC??值为129.50 ± 0.033 μM。VN-Root-EA-P3是一种从Vitex negundo L. 根部分离出的天然黄酮类化合物,首次报道其具有抗癌活性。

引言

全球范围内,肺癌是最常见且致命的癌症类型之一,每年导致数百万人死亡。尽管有手术、化疗[2]和放疗[3]等传统治疗方法,但许多肺癌患者的预后仍然较差。因此,迫切需要开发出疗效更好且副作用更少的创新疗法。
来自天然来源的生物活性化合物已被广泛认为是抗癌药物开发的宝贵候选物[4]。许多传统植物药物在临床前研究中显示出治疗各种癌症(包括肺癌)的希望结果。Vitex negundo L. 是一种因其潜在抗癌特性而受到广泛关注的植物[5]。
最近的研究表明,Vitex negundo L. 的提取物对多种癌细胞类型(包括肺癌细胞)表现出显著的抗癌活性[6]。从该植物中分离出的生物活性成分通过诱导程序性细胞死亡、抑制细胞增殖以及调节与癌症进展相关的关键信号通路而显示出潜力[7,8]。
基于这些发现,本研究重点是从Vitex negundo L. 根部提取物中分离和鉴定抗癌化合物[9]。主要目标是识别对肺癌细胞具有强抗癌活性的新型生物活性分子,并阐明其作用机制。这项研究为强调天然化合物在癌症治疗中的潜力提供了更多证据[10],并为开发与传统疗法相比具有更好疗效和安全性特征的新的植物来源抗癌剂铺平了道路[11,12]。失调的酶途径驱动癌症进展,因此抑制酶成为关键的治疗策略。植物化学物质和天然产物由于其多靶点作用机制、结构多样性和安全性,成为有前景的酶调节剂[13,14,15]。
根据世界卫生组织(WHO)和国际癌症研究机构(IARC)发布的调查结果,2022年185个国家的36种癌症类型数据显示,新增癌症病例约2000万例,死亡人数为970万例。根据IARC 2022年的报告,三种最常见的癌症是肺癌、乳腺癌和结直肠癌。肺癌是癌症相关死亡的第二大原因,导致约180万人死亡,占所有癌症死亡的18.7%[16]。
肺癌主要与烟草使用有关,约占所有病例的85%,同时环境因素(如空气污染)也起着重要作用[17]。根据印度医学研究委员会(ICMR)的未来预测,到2050年肺癌发病率预计将几乎翻倍,预计将有462万例新病例和355万例死亡。
Vitex negundo L. 是一种灌木,高度可达5至10米,茎粗10至20厘米,枝条伸展2至3米。其根部具有纤维质地和棕色外皮,内部呈浅色[18]。Vitex negundo L. 的根部含有多种生物活性化合物,包括生物碱、黄酮类、labdanes和苷类,这些成分赋予了其广泛的药用特性[19]。在阿育吠陀(Ayurveda)、悉达(Siddha)和乌纳尼(Unani)等传统医学体系中,这些根部因其治疗效果而备受推崇,包括抗炎[20]、镇痛、退烧和抗菌作用。根部的煎剂常用于治疗哮喘和咳嗽等呼吸系统疾病,而根部糊剂则用于促进伤口愈合。
尽管Vitex negundo L. 已被广泛报道为药用植物,但本研究专门研究了EtOAc、n-己烷、丙酮和EtOH:水(1:1)等溶剂提取物及其衍生物和分离化合物对腺癌人肺泡基底上皮细胞(A549)的抗癌和凋亡作用。
虽然之前的研究在Vitex negundo L. 的叶子和树皮中发现了黄酮类化合物[21,22],但本研究首次报道了根部中的黄酮类化合物。这些发现突显了Vitex negundo L. 作为宝贵天然产物来源的巨大潜力。从中分离出的黄酮类化合物VN-Root-EA-P3(鉴定为(±)-5,3′-二羟基-7,8,4′-三甲氧黄酮)首次被报道具有抗癌特性。本研究首次记录了从Vitex negundo L. 根部获得的VN-Root-EA-P3的抗癌活性。

植物材料

植物材料

Vitex negundo L. 的根部是从特伦甘纳邦Keesara及其周边村庄的田地里收集的,距离海得拉巴的ECIL圈大约20公里。该植物物种由安得拉邦Kadapa的Yogi Vemana大学副教授Madhusudan Reddy博士鉴定,并在Polathala (Kadapa) AMR4830编号下注册了标本库。收集后,根部用自来水彻底清洗并风干30分钟以去除表面杂质

结果与讨论

Vitex negundo L. 根部的提取率:Vitex negundo L. 根部各组分的提取和分离示意图。

结论

本研究的结果证明,从Vitex negundo L. 根部提取的EtOAc(EA)提取物中含有一种名为(±)-5,3′-二羟基-7,8,4′-三甲氧黄酮的黄酮类化合物,简称VN-ROOT-EA-P3。该分子对肺癌细胞系表现出显著的抗癌活性。来自多种抗癌实验的累积证据强调了VN-ROOT-EA-P3作为肺癌治疗候选物的潜力。值得注意的是,本研究属于

CRediT作者贡献声明

V. Ravichandra Reddy Vangavarugu:撰写——原始草稿、方法学、实验设计。Radhika Parvataneni:方法学。Chidananda Swamy Rumalla:方法学。Raju Doddipalla:验证。

利益冲突声明

作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系:
V. Ravichandra Reddy报告称设备、药品或供应由Aragen生命科学私人有限公司提供。V. Ravichandra Reddy与Aragen生命科学私人有限公司存在关联。V. Ravichandra Reddy拥有待批准的专利。本研究作者之间不存在利益冲突。

致谢

作者衷心感谢Aragen生命科学有限公司的管理层对这项研究成功完成的支持。特别感谢分析部门负责人Dr. K. Muralidharan在整个研究过程中提供的专业指导和宝贵意见。
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