超臨界萃取的海星內(nèi)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(xué)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(guó)斌2，孟憲生*1a,1b,1c。超臨界萃取的海星內(nèi)臟油成分分析及體外抗腫瘤活性研究[J].化學(xué)試劑, 2021,?43(10): 1337-1341.
(1.遼寧中醫(yī)藥大學(xué) a.藥學(xué)院，b.遼寧省中藥多維分析專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，c.遼寧省現(xiàn)代中藥研究工程實(shí)驗(yàn)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(nèi)臟油的化學(xué)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(zhì)基礎(chǔ)。采用超高效液相-飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用儀（UPLC-QTOF-MS）及氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）建立超臨界萃取海星內(nèi)臟油的化學(xué)成分輪廓譜，將樣品分子離子或碎片離子分子質(zhì)量信息與相關(guān)文獻(xiàn)或數(shù)據(jù)庫(kù)信息進(jìn)行比對(duì)，鑒定化學(xué)成分；采用CCK-8法測(cè)定超臨界萃取海星內(nèi)臟油對(duì)人肝癌HepG2細(xì)胞和人結(jié)直腸癌SW620細(xì)胞的增殖抑制作用。通過UPLC-QTOF-MS共指認(rèn)出11種非揮發(fā)性成分，全部為脂肪酸類成分；GC-MS共檢測(cè)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(shí)現(xiàn)了超臨界萃取海星內(nèi)臟油成分的全面表征。海星內(nèi)臟油對(duì)HepG2細(xì)胞抑制率的IC50值為0.84 mg/mL，對(duì)SW620細(xì)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(nèi)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(dòng)物門（Eehiondermata）海星綱（Asteroidea）海盤車屬（Asterias），是棘皮動(dòng)物中傳統(tǒng)的藥用海洋生物[1]。海星可分為內(nèi)臟和體壁兩部分[2]。海星內(nèi)臟，俗稱海星黃，富含豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，包括蛋白質(zhì)、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(yīng)用價(jià)值[3,?4]。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)海星的研究主要集中在海星全體的化學(xué)成分及藥理活性方面，而海星內(nèi)臟作為其重要組成部分，針對(duì)其化學(xué)成分及抗腫瘤的研究報(bào)道較少。
質(zhì)譜技術(shù)以其高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性及高通量的優(yōu)勢(shì)，成為復(fù)雜成分分析及定性研究強(qiáng)有力的工具[5]。液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)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(zhì)聯(lián)用技術(shù)適用于低分子化合物和揮發(fā)性成分分析[6,?7]。兩種技術(shù)聯(lián)用有助于化學(xué)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(chǎn)等特點(diǎn)，在天然產(chǎn)物的提取中有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)[8]。故本文采用超臨界CO2萃取技術(shù)提取海星內(nèi)臟油，采用UPLC-QTOF-MS及GC-MS兩種質(zhì)譜技術(shù)，對(duì)海星內(nèi)臟油的化學(xué)成分進(jìn)行分析，并對(duì)其抗腫瘤活性進(jìn)行研究，以期為海星內(nèi)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(jù)。
正文部分
1??實(shí)驗(yàn)部分
1.1??主要儀器與試劑
1.2??實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1?海星內(nèi)臟油的制備
海星內(nèi)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(shí)間160?min。
1.2.2??超高效液相色譜-質(zhì)譜條件
供試品溶液的制備：精密吸取100 μL海星內(nèi)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(zhì)譜條件
1.2.4??體外抗腫瘤活性檢測(cè)
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2 ?結(jié)果與討論
2.1??基于UPLC-Q-TOF-MS的超臨界萃取海星內(nèi)臟油成分解析
將海星內(nèi)臟油供試品溶液按1.2.2檢測(cè)條件進(jìn)行UPLC-Q-TOF-MS分析，得負(fù)離子模式下的基峰圖（BPC），見圖1。
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2.2??基于GC-MS的超臨界萃取海星內(nèi)臟油成分解析
將海星內(nèi)臟油按1.2.3檢測(cè)條件進(jìn)行GC-MS分析，得到海星內(nèi)臟油中揮發(fā)性成分的總離子流圖（圖2）。
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2.3?超臨界萃取海星內(nèi)臟油體外抗腫瘤活性研究結(jié)果
超臨界萃取海星內(nèi)臟油化學(xué)成分分析結(jié)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(jié)直腸癌、乳腺癌、胃癌、子宮內(nèi)膜癌等[15-18]，因此推測(cè)超臨界萃取海星內(nèi)臟油具有抗腫瘤作用。本實(shí)驗(yàn)選取兩種腫瘤細(xì)胞為研究對(duì)象，開展其體外抗腫瘤活性研究，結(jié)果如圖3所示。
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3??結(jié)論
結(jié)論
采用超臨界CO2萃取裝置對(duì)海星內(nèi)臟油進(jìn)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(zhì)譜技術(shù)，對(duì)超臨界萃取得到的海星內(nèi)臟油的化學(xué)成分組成進(jìn)行分析，UPLC-Q-TOF-MS共檢測(cè)出11種成分，GC-MS檢測(cè)出38種成分，大多數(shù)成分均為脂肪油類成分。本文創(chuàng)新性的開展了海星內(nèi)臟油的體外抗肝癌及抗結(jié)直腸癌活性研究，結(jié)果表明其具有明顯體外抗肝癌及結(jié)直腸癌作用，且呈現(xiàn)良好劑量-效應(yīng)關(guān)系，其抗腫瘤作用可能與海星內(nèi)臟油中EPA、DHA等多不飽和脂肪酸有關(guān)，脂肪酸類成分可能是其發(fā)揮抗腫瘤作用的物質(zhì)基礎(chǔ)。本研究為海星內(nèi)臟油抗腫瘤物質(zhì)基礎(chǔ)及作用機(jī)制的深入研究奠定基礎(chǔ)，為海星內(nèi)臟油的提取工藝提出參考，為海星內(nèi)臟油開發(fā)成抗腫瘤藥物及抗腫瘤保健品提供理論支撐。