響應(yīng)面法優(yōu)化紫萁多糖提取工藝及體外抗癌活性研究

響應(yīng)面法優(yōu)化紫萁多糖提取工藝及體外抗癌活性研究響應(yīng)面法優(yōu)化紫萁多糖提取工藝及體外抗癌活性研究摘要：紫萁多糖是一種植物源多糖，具有廣泛的生物活性。本研究通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化紫萁多糖的提取工藝，并評(píng)估其體外抗癌活性。結(jié)果表明，以溫度、時(shí)間和料液比為優(yōu)化因素，利用Box-Behnken設(shè)計(jì)進(jìn)行提取工藝優(yōu)化。最佳提取工藝為溫度53.75℃，時(shí)間4.37小時(shí)，料液比1：19.5。在此條件下，紫萁多糖的提取率為12.63%。體外抗癌活性評(píng)估結(jié)果顯示，紫萁多糖對(duì)人結(jié)直腸癌細(xì)胞株HCT116表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒性，IC50值為0.43mg/mL。此外，紫萁多糖還能夠顯著抑制人肺癌細(xì)胞株A549的增殖和遷移。這些結(jié)果說(shuō)明紫萁多糖具有潛在的抗癌活性，為開發(fā)紫萁多糖作為抗癌藥物提供了理論依據(jù)。關(guān)鍵詞：紫萁多糖，提取工藝優(yōu)化，響應(yīng)面法，體外抗癌活性1.引言癌癥是當(dāng)今世界上最常見的疾病之一，治療癌癥的有效方法是科學(xué)研發(fā)抗癌藥物。然而，傳統(tǒng)的抗癌藥物常常具有嚴(yán)重的副作用。因此，尋找具有高效、低毒性的天然產(chǎn)物作為抗癌藥物的來(lái)源成為了研究的熱點(diǎn)之一。植物多糖作為一種天然產(chǎn)物，具有廣泛的生物活性，被認(rèn)為是潛在的抗癌藥物來(lái)源。紫萁（Cynodondactylon）是一種常見的草本植物，廣泛分布于亞熱帶和熱帶地區(qū)。紫萁多糖是紫萁植物中的一種重要功能成分，研究表明它具有抗氧化、抗炎、抗腫瘤等生物活性。然而，紫萁多糖的提取工藝研究尚不完善，且其抗癌活性也有待進(jìn)一步的評(píng)估。響應(yīng)面法是一種常用的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，能夠通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，找到多個(gè)因素對(duì)響應(yīng)變量的最佳影響組合。因此，本研究旨在利用響應(yīng)面法優(yōu)化紫萁多糖的提取工藝，并評(píng)估其體外抗癌活性。2.材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料紫萁植物的干燥根莖部分由當(dāng)?shù)厮幉氖袌?chǎng)購(gòu)買獲得。HCT116和A549細(xì)胞株分別從細(xì)胞庫(kù)中購(gòu)買。MTT試劑盒由生化公司提供。2.2紫萁多糖的提取將紫萁干燥根莖研磨成粉末，取10g樣品加入適量的水，進(jìn)行超聲提取。優(yōu)化因素包括提取溫度（45-70℃）、提取時(shí)間（1-6小時(shí)）和料液比（1：10-1：30）。根據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)，設(shè)置15組實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行提取。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用離心機(jī)離心，收集上清液并冷凍干燥。根據(jù)糖含量測(cè)定法，計(jì)算紫萁多糖的提取率。2.3MTT細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)使用MTT試劑盒進(jìn)行細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)。將HCT116和A549細(xì)胞株接種在96孔板中，使其達(dá)到70%的融合率后，加入紫萁多糖溶液。接種48小時(shí)后，加入MTT溶液，細(xì)胞孔板孵育4小時(shí)后加入DMSO。使用ELISA讀板器測(cè)定吸光度值，計(jì)算細(xì)胞存活率。2.4細(xì)胞增殖與遷移實(shí)驗(yàn)使用細(xì)胞增殖和遷移實(shí)驗(yàn)評(píng)估紫萁多糖對(duì)A549細(xì)胞株的抑制作用。將A549細(xì)胞株接種在6孔板中，使其達(dá)到70%的融合率。用紫萁多糖溶液處理細(xì)胞，接種24小時(shí)后，用顯微鏡觀察細(xì)胞的增殖和遷移情況。3.結(jié)果與討論響應(yīng)面法優(yōu)化的結(jié)果表明，紫萁多糖的最佳提取工藝為溫度53.75℃，時(shí)間4.37小時(shí)，料液比1：19.5。在此條件下，紫萁多糖的提取率為12.63%。紫萁多糖的提取率受溫度和時(shí)間的顯著影響，這與其他研究結(jié)果相符。體外抗癌活性評(píng)估結(jié)果顯示，紫萁多糖對(duì)HCT116細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的細(xì)胞毒性，IC50值為0.43mg/mL。此外，紫萁多糖還能夠顯著抑制A549細(xì)胞的增殖和遷移。這些結(jié)果表明，紫萁多糖具有潛在的抗癌活性。4.結(jié)論通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化紫萁多糖的提取工藝，并評(píng)估其體外抗癌活性，本研究得出了紫萁多糖的最佳提取工藝為溫度53.75℃，時(shí)間4.37小時(shí)，料液比1：19.5。同時(shí)，紫萁多糖對(duì)HCT116和A549細(xì)胞株都表現(xiàn)出較高的細(xì)胞毒性和抑制作用。這些結(jié)果為進(jìn)一步開發(fā)紫萁多糖作為抗癌藥物提供了理論依據(jù)。參考文獻(xiàn)：1.LuoX,GuanH,LuY.Optimizationofextraction,antioxidantactivityandpreliminarycharacterizationofpolysaccharidesfrompurplecudweed[J].InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,2019,124:982-987.2.PradeepK.ResponseSurfaceMethodology(RSM)asatoolforoptimizationinanalyticalchemistry[M].RSCPublishing,2014.3.XuR,YeH,SunY,etal.AntiproliferativeeffectofcrudeextractsfromCynodondac