Withania somnifera创新加压循环固液提取物的细胞毒性潜力评估 Rosanna Culurciello, Karen Power, Sergio Esposito, Ilaria Di Nardo, Simone Landi, Gionata De Vico, Domenico Palatucci, Elio Pizzo, Daniele Naviglio, Armando Zarrelli

《Plants》：Cytotoxic Potential Evaluation of Innovative Pressurised Cyclic Solid–Liquid Extracts from Withania somnifera Rosanna Culurciello, Karen Power, Sergio Esposito, Ilaria Di Nardo, Simone Landi, Gionata De Vico, Domenico Palatucci, Elio Pizzo, Daniele Naviglio and Armando Zarrelli

采用加压循环固液萃取（PCSLE）优化印度醉茄叶中生物活性成分提取，发现PCSLE较传统浸渍法提高Withaferin A浓度4.7倍。干旱胁迫显著上调其合成相关基因（CAS, SMT1等），且PCSLE提取物抗菌（MIC≤16μg/mL）和抗肿瘤活性（IC50 8-12μg/mL）优于纯Withaferin A。

　　

摘要

民族药理学意义：Withania somnifera（L.）Dunal在阿育吠陀、乌纳尼和中东民间医学等传统医疗体系中被广泛使用，因其具有适应原性、抗炎、神经保护、抗菌和抗癌特性而备受重视。这些活性主要归因于withanolides类化合物，其中Withaferin A被认为是最具生物活性的成分之一。虽然传统制剂通常使用其根部，但利用叶片作为原料是一种更可持续的选择，并且可能获得大量活性代谢物。开发高效、现代的提取技术以增强从叶片中回收生物活性化合物的能力，对于开发有效的、标准化的民族药学制剂至关重要。 W. somnifera的种子培育出的植株被置于不同的环境条件下（对照组、干旱组、低温组、酵母提取物处理组）。叶片通过加压循环固液萃取（PCSLE）与水醇溶剂结合进行提取，并与传统的干燥叶片浸泡法进行比较。提取物通过不同极性的溶剂进行分离，然后利用TLC、HPLC和NMR技术对Withaferin A进行定量分析。通过qRT-PCR技术评估了关键withanolide生物合成基因（CAS、SMT1、DWARF1、CYP71、CYP76）的表达水平。通过MIC和MBC试验评估了纯Withaferin A、水提取物及水醇PCSLE提取物的抗菌活性，测试对象包括革兰氏阳性和革兰氏阴性菌株。在处理3小时、6小时和24小时后，通过MTT试验测量了这些提取物对六种人类癌细胞系的细胞毒性。 结果：与传统的浸泡法相比，PCSLE方法从叶片中提取的Withaferin A含量显著更高，尤其是在中等极性溶剂（氯仿和乙酸乙酯）的分馏液中，新鲜叶片中的浓度可达0.70%（干重基础），而浸泡法仅获得0.11%。基因表达分析显示，24周龄的植株表现出最高的withanolide生物合成基因转录水平；干旱胁迫显著上调了CAS、SMT1、DWARF1、CYP71和CYP76基因的表达，表明其代谢通量向withanolide生成方向增强。水醇PCSLE提取物表现出广谱抗菌活性，其MIC和MBC值与纯Withaferin A相当，对Pseudomonas aeruginosa、Escherichia coli、Staphylococcus aureus和Listeria monocytogenes具有杀菌效果。水提取物仅对革兰氏阳性菌株有效。细胞毒性试验显示，水醇PCSLE提取物在所有肿瘤细胞系中均表现出剂量依赖性的细胞活力降低，其效果与纯Withaferin A一致，并显著优于水提取物。IC50值证实了PCSLE提取物的高生物活性，其作用机制与Withaferin A相似。 结论：PCSLE是一种高效的提取技术，能够从叶片中获取富含Withaferin A的提取物，且相比传统方法更可持续地利用植物组织。生长阶段和干旱胁迫显著影响了与withanolide生物合成相关的基因表达，这为通过农艺手段提高代谢物产量提供了可能性。水醇PCSLE提取物显示出与纯Withaferin A相当的抗菌和细胞毒性，表明它们作为有前景的治疗候选物的潜力。这些发现支持将W. somnifera叶片作为生物活性化合物的可持续来源，并证明先进的提取技术有助于开发用于抗菌和抗癌应用的创新民族药学制剂。