野生樱桃李(Prunus divaricata L.)果实提取物的多酚成分分析及其抗氧化、抗糖尿病和细胞毒活性研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:BMC Chemistry 4.3

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  本研究针对糖尿病全球流行背景下天然药物开发需求,对土耳其采集的野生樱桃李(Prunus divaricata L.)果实进行甲醇提取,通过HPLC-DAD分析其多酚成分,并系统评估了抗氧化(DPPH/FRAP/CUPRAC)、抗糖尿病(α-葡萄糖苷酶/α-淀粉酶抑制)及抗癌(MCF-7细胞系)活性。研究发现提取物含162.68 mg/g的p-香豆酸和120.14 mg/g的阿魏酸,对α-葡萄糖苷酶的抑制率(98.64%)显著优于阿卡波糖,且在3.2μg/mL即显示乳腺癌细胞毒性。该研究为开发新型植物源抗糖尿病和抗癌制剂提供了科学依据。

  

糖尿病已成为威胁全球健康的重大代谢性疾病,其并发症如神经病变、肾病等与氧化应激(Reactive Oxygen Species, ROS)密切相关。尽管现有降糖药物广泛使用,但副作用问题突出。在此背景下,传统药用植物因其多靶点、低毒性的特点成为研究热点。野生樱桃李(Prunus divaricata L.)作为蔷薇科植物,其果实在中东地区长期被用作果酱原料和传统药物,但科学验证严重不足。

为解决这一研究空白,土耳其雷杰普·塔伊普·埃尔多安大学的研究团队在《BMC Chemistry》发表论文,首次系统评估了该植物果实的生物活性。研究采用超声辅助甲醇提取结合液-液分级萃取获得活性组分,通过HPLC-DAD(高效液相色谱-二极管阵列检测)定量8种多酚物质,并采用DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除)、FRAP(铁离子还原能力)等4种方法评估抗氧化活性,通过α-葡萄糖苷酶/α-淀粉酶抑制实验评价抗糖尿病潜力,最后以MTT法(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四氮唑溴盐)检测对MCF-7(雌激素受体阳性乳腺癌)细胞的毒性作用。

主要技术方法

  1. 样品采集与处理:果实采自土耳其居尔纳尔地区(北纬36°27'21.114",东经33°5'1.806"),经植物学家Vagif Atamov教授鉴定,标本保存于RUB标本馆(编号583)
  2. 色谱分析:采用Thermo Dionex Ultimate 3000 HPLC系统,Agilent C18
    柱(150×4.6 mm, 5μm),梯度洗脱程序历时55分钟
  3. 生物活性检测:包括DPPH(SC50
    )、FRAP(μmol trolox当量/mg)、α-葡萄糖苷酶抑制率(%)等标准化实验
  4. 细胞实验:使用DMEM培养基培养MCF-7和L929细胞系,设置0.05-100μg/mL浓度梯度

研究结果
1. 酚类成分分析
HPLC-DAD鉴定出8种活性成分,其中p-香豆酸(162.68±0.56 mg/g)和阿魏酸(120.14±0.18 mg/g)占比最高,其次为绿原酸(17.56±0.01 mg/g)和槲皮素(19.72±0.03 mg/g)。方法验证显示LOD(检测限)低至0.040 mg/L,回收率达88.25%。

2. 抗氧化活性
提取物展现出卓越的抗氧化性能:

  • DPPH清除SC50
    仅0.023 mg/mL
  • FRAP值达1.016 μmol trolox/mg
  • 总酚含量高达503.185 mg GAE/g
    相关性分析表明总酚含量与抗氧化指标(r>0.997)高度相关。

3. 抗糖尿病活性
在100μg/mL浓度下:

  • α-葡萄糖苷酶抑制率98.64%(IC50
    =3.75μg/mL),优于阿卡波糖(12.53μg/mL)
  • α-淀粉酶抑制IC50
    为13.27μg/mL
    值得注意的是,p-香豆酸含量与酶抑制活性呈负相关(r=-0.999),提示其可能通过构象变化影响酶活性。

4. 细胞毒性
MTT实验显示:

  • 对MCF-7细胞的IC50
    为25.95±1.05μg/mL
  • 3.2μg/mL即显著降低癌细胞活力
  • 对正常L929细胞毒性较低(IC50
    =36.61μg/mL)

结论与意义
该研究首次揭示野生樱桃李果实甲醇提取物通过其丰富的多酚成分(特别是p-香豆酸和阿魏酸)发挥三重生物活性:

  1. 抗氧化方面:通过直接清除自由基(DPPH)和电子转移机制(FRAP/CUPRAC)缓解氧化应激
  2. 抗糖尿病方面:特异性抑制α-葡萄糖苷酶,可能延缓肠道葡萄糖吸收
  3. 抗癌方面:选择性诱导乳腺癌细胞凋亡

这项研究为开发新型植物源糖尿病辅助治疗剂和抗癌先导化合物提供了重要依据,特别是其α-葡萄糖苷酶抑制活性显著优于临床常用药阿卡波糖,且细胞实验显示治疗窗口较宽。未来研究可进一步分离单体化合物,阐明其构效关系和作用靶点。Emine Kilickaya Selvi团队的工作填补了Prunus divaricata药效学评价的空白,为传统药用植物的现代化开发树立了范例。

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