Экстракция общих флавоноидов из Shaanxi Huangjing с помощью энзимов и ультразвука и исследование их антиоксидантной активности и активности против пролиферации клеток A549
Polygonatum sibiricum (PS) - известная лекарственная и съедобная трава в Китае, в основном произрастающая в Хэбэе, Шэньси, Аньхой, Юньнань, Чжэцзян, Хэйлунцзян и других регионах. Его высушенные корни и стебли используются для питания инь и ци, тонизирования почек и увлажнения легких. Исследования показали, что Polygonatum sibiricum оказывает фармакологическое действие, такое как противоопухолевое, антивозрастное и иммунное, благодаря полисахаридам, флавоноидам, сапонинам, лигнанам, аминокислотам и летучим маслам. Он широко используется в клинической практике для лечения злокачественных опухолей, таких как рак пищевода, рак желудка, рак прямой кишки и рак легких.
Наши предыдущие исследования, основанные на сетевой фармакологии, показали, что флавоноиды в Polygonatum sibiricum могут оказывать анти-мелкоклеточный рак легких (NSCLC) через сигнальные пути, такие как апоптоз, гипоксия индуцибельный фактор-1 и фактор некроза опухоли. Конкретная материальная основа и молекулярный механизм должны быть изучены путем извлечения общих флавоноидов из Polygonatum sibiricum. Исследования показали, что Polygonatum sibiricum производства Шэньси имеет самое высокое общее содержание флавоноидов, в то время как Polygonatum sibiricum производства Юньнань имеет самое низкое общее содержание флавоноидов. Методы извлечения общих флавоноидов из Polygonatum sibiricum включают метод экстракции, ультразвуковой метод и ультразвуковой метод с ферментами, однако оптимизация процесса экстракции и анализ флавоноидных компонентов не проводились. Еще меньше исследований, посвященных содержанию каждого компонента и его антиоксидантному и противоопухолевому действию.
В последние годы ультразвук в сочетании с ферментативным методом постепенно применяется для извлечения активных ингредиентов из традиционной китайской медицины. Ультразвуковые волны могут распространяться в жидких средах, создавая особый "эффект кавитации", который ускоряет выщелачивание активных ингредиентов в традиционной китайской медицине с помощью мощных ударных волн. Ферменты целлюлозы в основном разрушают клеточные стенки растений, повышают проницаемость клеточных стенок, способствуют быстрому растворению и диффузии активных ингредиентов в китайской травяной медицине и, таким образом, улучшают выход активных соединений. Таким образом, ультразвуковая экстракция активных ингредиентов в традиционной китайской медицине с помощью ферментов может уменьшить использование растворителей, сократить время экстракции и повысить выход лекарственных ингредиентов. Целью данного исследования является использование ультразвука с ферментами для экстракции флавоноидов из Polygonatum sibiricum, произрастающего в Шэньси, и оптимизация оптимального процесса экстракции флавоноидов путем сочетания ключевых факторов, таких как соотношение твердой и жидкой фаз, концентрация этанола, дозировка ферментов и время ультразвука. Методология поверхности отклика будет использована для определения флавоноидных компонентов Polygonatum sibiricum из Шэньси с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), а также будут изучены антиоксидантные эффекты экстракта in vitro и эффекты против пролиферации клеток A549, что обеспечит поддержку данных для разработки более разнообразных фармакологических компонентов Polygonatum sibiricum из Шэньси.

В данной статье использован целлюлазный метод с применением ультразвука для извлечения общих флавоноидов из Polygonatum sibiricum, произрастающего в Шэньси. Процесс экстракции общих флавоноидов из Polygonatum sibiricum был оптимизирован с использованием методологии поверхности отклика следующим образом: дозировка целлюлазы 2%, концентрация этанола 90%, время ультразвука 20 минут, соотношение твердого вещества и жидкости 1:16 (г/мл). В этих условиях выход общих флавоноидов из Polygonatum sibiricum, произведенного в Шэньси, составил (103,10 ± 0,02) мк г/г. Согласно литературным данным, выход общих флавоноидов у Polygonatum sibiricum, выращенного в Ачэн, Хэйлунцзян, ниже, чем у Polygonatum sibiricum, выращенного в Цзюхуа, Аньхой, и выше, чем у Polygonatum sibiricum, выращенного в Байсе, Гуанси, и Линкане, Юньнань. Наиболее влиятельным фактором на урожайность при многофакторном анализе является количество используемой целлюлазы, что указывает на то, что скорость разрушения стенок Polygonatum sibiricum прямо пропорциональна растворению его флавоноидов. Этот результат согласуется с литературными данными. Исследование взаимодействия различных факторов показало, что наиболее значительное влияние на общий выход флавоноидов Polygonatum sibiricum оказывают взаимодействие между временем ультразвука и соотношением твердой и жидкой фаз, а также взаимодействие между концентрацией этанола и временем ультразвука. В данном исследовании впервые применен метод ВЭЖХ для анализа и определения содержания флавоноидных компонентов в хуанцзине из Шэньси. В отличие от отваров хуанцзин из Тунцзи Тан Национальной фармацевтической группы Гуйчжоу и Тунрентан Пекина в Бочжоу, флавоноиды хуанцзин, произведенных в Шэньси, состоят в основном из дигидрата кверцетина и байкалеина, которые обладают хорошим противоопухолевым и антиоксидантным действием. Впервые было обнаружено, что флавоноиды Хуанцзин, производимые в Шэньси, богаты байкалеином.

Результаты антиоксидантных экспериментов показали, что суммарные флавоноиды Polygonatum sibiricum, произведенные в Шэньси, обладают сильной антиоксидантной способностью, а их скорость уничтожения свободных радикалов DPPH сопоставима со скоростью витамина С. При использовании в малых дозах их антиоксидантная способность не так хороша, как у витамина С и BHT, но с увеличением дозы их способность уничтожать свободные радикалы постепенно возрастает, в основном, эквивалентно витамину С и BHT. В этой статье также впервые подтверждается, что флавоноиды, выделенные из Polygonatum sibiricum, произрастающего в Шэньси, могут проявлять дозозависимый и зависящий от времени эффект против пролиферации клеток A549 in vitro. Это согласуется с результатами наших предыдущих исследований в области сетевой фармакологии и доказательной медицины, что может послужить материальной основой для дальнейшего изучения флавоноидных компонентов хуанцзина из Шэньси и его противоопухолевого действия.