超临界萃取的海星内脏油成分分析及体外抗肿瘤活性研究
DOI:10.13822/j.cnki.hxsj.2021008400
文章来源：《化学试剂》2021年第43卷第10期
引用本文：李天娇1a,1b,1c，郑莹1a,1b,1c，包永睿1a,1b,1c，王帅1a,1b,1c，杨欣欣1a,1b,1c，赵国斌2，孟宪生*1a,1b,1c。超临界萃取的海星内脏油成分分析及体外抗肿瘤活性研究[J].化学试剂, 2021, 43(10): 1337-1341.
(1.辽宁中医药大学 a.药学院，b.辽宁省中药多维分析专业技术创新中心，c.辽宁省现代中药研究工程实验室，辽宁 大连 116600；2.大连卓尔超临界科技发展有限公司，辽宁 大连 116600)
摘要
研究超临界萃取海星内脏油的化学成分组成及其体外抗肿瘤活性，初步探讨其发挥抗肿瘤药效的物质基础。采用超高效液相-飞行时间质谱联用仪（UPLC-QTOF-MS）及气相质谱联用仪（GC-MS）建立超临界萃取海星内脏油的化学成分轮廓谱，将样品分子离子或碎片离子分子质量信息与相关文献或数据库信息进行比对，鉴定化学成分；采用CCK-8法测定超临界萃取海星内脏油对人肝癌HepG2细胞和人结直肠癌SW620细胞的增殖抑制作用。通过UPLC-QTOF-MS共指认出11种非挥发性成分，全部为脂肪酸类成分；GC-MS共检测出38种挥发性成分，其中酯类29种、醇类2种、酸类6种、烷类1种，大部分为脂肪酸类成分，实现了超临界萃取海星内脏油成分的全面表征。海星内脏油对HepG2细胞抑制率的IC50值为0.84 mg/mL，对SW620细胞抑制率的IC50值为0.99 mg/mL，表明其具有抗肝癌及抗肠癌作用，其发挥药效的成分可能为脂肪酸类成分。该研究为海星内脏油作为天然抗肿瘤药物的开发提供理论支撑。
引言
海星（Starfish, Asterias amurensis）属于棘皮动物门（Eehiondermata）海星纲（Asteroidea）海盘车属（Asterias），是棘皮动物中传统的药用海洋生物[1]。海星可分为内脏和体壁两部分[2]。海星内脏，俗称海星黄，富含丰富的营养成分，包括蛋白质、氨基酸不饱和脂肪酸脂溶性维生素、B族维生素、磷脂及必需微量元素等，在保健食品及医药研发等方面具有潜在的应用价值[3, 4]。目前，国内外对海星的研究主要集中在海星全体的化学成分及药理活性方面，而海星内脏作为其重要组成部分，针对其化学成分及抗肿瘤的研究报道较少。
质谱技术以其高灵敏度、高选择性、高稳定性及高通量的优势，成为复杂成分分析及定性研究强有力的工具[5]。液质联用技术适用于分析热不稳定、不易衍生化、不易挥发和分子量大的极性化合物分析；气质联用技术适用于低分子化合物和挥发性成分分析[6, 7]。两种技术联用有助于化学成分的全面解析。超临界流体萃取具有低温、快速、无溶剂残留、适宜大规模生产等特点，在天然产物的提取中有独特优势[8]。故本文采用超临界CO2萃取技术提取海星内脏油，采用UPLC-QTOF-MS及GC-MS两种质谱技术，对海星内脏油的化学成分进行分析，并对其抗肿瘤活性进行研究，以期为海星内脏开发成新型功能性食品或新型抗肿瘤药物提供理论依据。
正文部分
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.2.1 海星内脏油的制备
海星内脏干燥品，粉碎，过筛（粒度20 ~ 40目），称取100 g粉末，放置于超临界CO2萃取釜中萃取。萃取条件为萃取压力30 MPa、萃取温度45 oC、泵流量9 L/h、分离压力5 MPa、分离温度50 oC、萃取时间160 min。
1.2.2 超高效液相色谱-质谱条件
供试品溶液的制备：精密吸取100 μL海星内脏油，加900 μL甲醇，混匀，0.22 μm微孔滤膜过滤，即得，用于液谱成分解析。
1.2.3 气相色谱-质谱条件
1.2.4 体外抗肿瘤活性检测
2 结果与讨论
2.1 基于UPLC-Q-TOF-MS的超临界萃取海星内脏油成分解析
将海星内脏油供试品溶液按1.2.2检测条件进行UPLC-Q-TOF-MS分析，得负离子模式下的基峰图（BPC），见图1。
2.2 基于GC-MS的超临界萃取海星内脏油成分解析
将海星内脏油按1.2.3检测条件进行GC-MS分析，得到海星内脏油中挥发性成分的总离子流图（图2）。
2.3 超临界萃取海星内脏油体外抗肿瘤活性研究结果
超临界萃取海星内脏油化学成分分析结果显示，其含有大量的脂肪酸类成分，且ω-3多不饱和脂肪酸含量丰富。研究表明，ω-3多不饱和脂肪酸多种抗肿瘤活性，包含抗结直肠癌、乳腺癌、胃癌、子宫内膜癌等[15-18]，因此推测超临界萃取海星内脏油具有抗肿瘤作用。本实验选取两种肿瘤细胞为研究对象，开展其体外抗肿瘤活性研究，结果如图3所示。
3 结论
结论
采用超临界CO2萃取装置对海星内脏油进行萃取，得到淡黄色海腥味油性液体。采用UPLC-Q-TOF-MS和GC-MS两种质谱技术，对超临界萃取得到的海星内脏油的化学成分组成进行分析，UPLC-Q-TOF-MS共检测出11种成分，GC-MS检测出38种成分，大多数成分均为脂肪油类成分。本文创新性的开展了海星内脏油的体外抗肝癌及抗结直肠癌活性研究，结果表明其具有明显体外抗肝癌及结直肠癌作用，且呈现良好剂量-效应关系，其抗肿瘤作用可能与海星内脏油中EPA、DHA等多不饱和脂肪酸有关，脂肪酸类成分可能是其发挥抗肿瘤作用的物质基础。本研究为海星内脏油抗肿瘤物质基础及作用机制的深入研究奠定基础，为海星内脏油的提取工艺提出参考，为海星内脏油开发成抗肿瘤药物及抗肿瘤保健品提供理论支撑。