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山柰酚(kaempferol)屬于黃酮類(lèi)化合物,主要來(lái)源于姜科植物山柰的根莖,又名山柰黃酮醇、山柰素、四羥基黃酮、山柰酚-3等,具有抗癌、防癌、抗病毒、 抗菌、抗氧化、抗炎等多種功效,受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。
山柰酚具有廣譜的抗腫瘤活性,對(duì)肝癌 Huh7細(xì)胞、胃癌MGC-803細(xì)胞及小細(xì)胞肺癌H446細(xì)胞的增殖均有抑制作用。
采用山柰酚處理人口腔癌 KB 細(xì)胞后,發(fā)現(xiàn)該化合物對(duì) KB 細(xì)胞的增殖具有較明顯的抑制作用,且細(xì)胞增殖抑制率隨山柰酚濃度的升高和處理時(shí)間的延長(zhǎng)而升高,呈時(shí)間及濃度依賴(lài)性。此外,腫瘤細(xì)胞凋亡過(guò)程被抑制是腫瘤發(fā)生的另一關(guān)鍵因素,而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡是腫瘤治療廣泛采取的策略,是化療藥物的重要作用機(jī)制之一。
山柰酚各濃度組細(xì)胞凋亡率均顯著升高,表明山柰酚具有誘導(dǎo)人口腔癌 KB 細(xì)胞凋亡的作用。Bcl-2 家族主要由抗凋亡成員 Bcl-2 及促凋亡成員 Bax 組成,是線粒體凋亡途徑過(guò)程中的重要調(diào)節(jié)因子。Bcl-2 通過(guò)減少線粒體細(xì)胞色素C 的釋放而起到抗凋亡作用,而B(niǎo)ax 通過(guò)升高線粒體膜通透性、 釋放細(xì)胞色素 C 而發(fā)揮誘導(dǎo)凋亡作用。Caspase-3 可直接作為凋亡的效應(yīng)分子或?qū)У蛲鲂盘?hào)存在,是細(xì)胞凋亡過(guò)程中的關(guān)鍵蛋白,具有使細(xì)胞DNA 片段化和染色質(zhì)凝集、 最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的作用。
山柰酚可以降低人口腔癌KB 細(xì) 胞 Bcl-2 基因表達(dá),升高Bax基因表達(dá)及Caspase-3活性。山柰酚可能通過(guò)線粒體途徑下調(diào) Bcl-2 等抗凋亡基因表達(dá),上調(diào) Bax 等促凋亡基因表達(dá),進(jìn)而激活 Caspase-3 活性,最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡發(fā)生。Wnt /β-catenin 信號(hào)通路的異常激活參與了腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、浸潤(rùn)及轉(zhuǎn)移等多種惡性生物學(xué)過(guò)程,與腫瘤的發(fā)生及發(fā)展密切相關(guān)。在口腔癌患者中 Wnt 信號(hào)通路中的β-catenin蛋白的表達(dá)水平升高,而 β-catenin 蛋白表達(dá)水平與口腔癌患者預(yù)后呈負(fù)相關(guān)。此外,β-catenin 蛋白可通過(guò)結(jié)合Wnt 信號(hào)通路中的靶位點(diǎn),激活Wnt信號(hào)通路,進(jìn)而在轉(zhuǎn)錄水平上發(fā)揮調(diào)節(jié)下游靶蛋白 Cmyc、 Cyclin D1 等表達(dá)的作用。山柰酚處理人口腔癌 KB 細(xì)胞 48 h 后,β-catenin 蛋白及其下游 C-myc、 Cyclin D1 蛋白表達(dá)水平均降低,提示山柰酚對(duì)Wnt/β-catenin 信號(hào)通路有抑制作用。
目前,以 Wnt/β-catenin 信號(hào)通路為靶點(diǎn)來(lái)研究和設(shè)計(jì)抗腫瘤藥物已經(jīng)成為本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。劉永剛等的研究表明,化療藥物順鉑或紫杉醇均具有抑制 β-catenin、 C-myc、 Cyclin D1 蛋白表達(dá)的作用,對(duì)鼻咽癌細(xì)胞的增殖抑制及誘導(dǎo)凋亡作用與 Wnt/β-catenin信號(hào)通路有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),白花蛇舌草可通過(guò)抑制 Wnt 信號(hào)通路的活性,阻斷結(jié)腸癌 CSC 細(xì)胞分化過(guò)程,從而發(fā)揮抗結(jié)腸癌作用。五味子乙素也可通過(guò)抑制Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的激活,發(fā)揮抑制人卵巢癌 Skov3 細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)凋亡作用。鑒于此,以Wnt/β-catenin 信號(hào)通路為作用靶點(diǎn)的山柰酚,也將具有良好的應(yīng)用前景。
由于缺少易電離的水溶性基團(tuán),山柰酚較難溶于水。作為一種抗氧化劑,一般是以懸浮液的形式進(jìn)行使用。山柰酚具有較強(qiáng)的吸附速率,然而由于缺少反應(yīng)性基團(tuán),山柰酚難 以在紡織材料,尤其是在棉織物上進(jìn)行固著。另外,缺少鄰位羥基使得山柰酚也難以借助過(guò)渡金屬的絡(luò)合作用實(shí)現(xiàn)在棉織物上的有效固著。
針對(duì)山柰酚抗氧化劑缺少水溶性基團(tuán)、反應(yīng)性基團(tuán),難以在棉織物上進(jìn)行有效固 著的問(wèn)題,CN201710105705.3提供了一種山柰酚抗氧化劑及其在棉織物上的應(yīng)用。通過(guò)以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)的:一種山柰酚抗氧化劑,所述山柰酚抗氧化劑連接有二氯均三嗪基與磺酸鈉基,其化學(xué)結(jié)構(gòu)如式I所示。
優(yōu)選地,所述山柰酚抗氧化劑的制備步驟如下:
1)化合物A(式II)的制備:按重量比1:3~5混合山柰酚和濃硫酸,得混合液,室溫條件下,以2000~4000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺磻?yīng)3~5小時(shí)后,加入8~10倍重量于混合液的飽和氯化鈉溶 液,靜置1~2小時(shí),抽濾并利用蒸餾水進(jìn)行重結(jié)晶,即得化合物A(式II);
2)化合物B(式III)的制備:按重量比1:1~1.5:2~4:30~40混合化合物A、對(duì)胺基苯甲 酰氯、三乙胺和二氯乙烷,在氮?dú)猸h(huán)境下攪拌12~24小時(shí)后抽濾并利用蒸餾水進(jìn)行重結(jié)晶, 即得化合物B(式III);
3)山柰酚抗氧化劑(式I)的制備:按重量比1:0.8~1.2:0.5~0.8:15~20混合化合物 B、三聚氯氰、三乙胺、丙酮,在氮?dú)猸h(huán)境下,攪拌12~24小時(shí)后抽濾并利用蒸餾水進(jìn)行重結(jié)晶,即得山柰酚抗氧化劑(式I)。
一種山柰酚抗氧化劑在棉織物上的應(yīng)用,步驟如下:
1)稱(chēng)取織物重量1~3%的山柰酚抗氧化劑,待用;
2)將棉織物按浴比1:30~50浸入水中,依次加入織物重量0.01~0.03%的表面活性劑、步驟1)所準(zhǔn)備的山柰酚抗氧化劑、織物重量50~100%的中性鹽,浸漬30~60分鐘后,升溫至40~60℃并加入織物重量10~20%的堿劑,15~30分鐘后取出織物以水沖洗、烘干后,即得抗氧化棉織物。
[1]李紅,陳金銳,安琪,劉萌萌.山柰酚對(duì)人口腔癌KB細(xì)胞增殖、凋亡及Wnt/β-catenin信號(hào)通路的影響[J].中藥材,2018,41(01):207-210.
[2]CN201710105705.3 一種山柰酚抗氧化劑及其在棉織物上的應(yīng)用