19408-84-5 / 二氫辣椒素的主要應用

背景及概述^[1]

辣椒總堿為辣椒素(Capsaicin，60-70％)、二氫辣椒素(Dihydrocapsaicin，20-30％)等十多個類似物組成，但醫學研究一般用辣椒素。由于辣椒素類似物的結構、理化性質非常接近，其分離單體化合物難度大。二氫辣椒素含量對辣椒整體辣味品質和口感影響較大，是評價辣椒品質好壞的重要指標之一。用傳統的化學分析方法，如高效液相色譜法和紫外分光光度法來測定二氫辣椒素含量，屬破壞性分析，而且所用實驗藥品價格昂貴，實驗操作復雜，耗時費力等。近紅外光譜分析技術具有分析速度快、不破壞樣品、操作簡單、穩定性好、效率高等優點，在果蔬類產品的品質分析上得到了日益廣泛的應用。

應用^[1-3]

辣椒素及二氫辣椒素對神經膠質瘤C6細胞和骨肉瘤ROS17/2.8細胞的抑制作用二氫辣椒素能鎮痛、抗炎、止癢、降壓、調脂及抗癌等。二氫辣椒素對大鼠神經膠質瘤C6細胞、骨肉瘤ROS17/2.8細胞具有良好抑制作用，其抑制C6細胞機制與促進腫瘤細胞凋亡，增加ROS的產生密切相關，二氫辣椒素有望成為新型抗腫瘤藥物。

此外，有研究證明，二氫辣椒素可以通過PPARγ/LXRα途徑顯著衰減動脈粥樣硬化斑塊的形成，增加對心血管功能的保護。CD3AK細胞是繼淋巴因子激活的殺傷細胞(LAK)、腫瘤浸潤淋巴細胞(TIL)、細胞因子誘導的殺傷細胞(CIK)之后最新發現的一種抗腫瘤效應細胞，具有增殖速度快、細胞毒活性高、殺瘤譜廣、存活時間長、體內抗瘤效果顯著、所需IL-2最少等特點。CD3AK細胞過繼免疫治療可提高機體免疫功能，通過效應細胞CD3+、CD8+等異質細胞群，直接殺傷腫瘤細胞，且毒副作用較小。有關二氫辣椒素對人體免疫細胞的調節作用尚未見報道。實驗結果顯示，濃度在0.39～12.5μmol/L的二氫辣椒素作用于CD3AK細胞48h后能明顯促進其增殖，濃度為1.56μmol/時，CD3AK細胞增殖率達峰值，當濃度繼續增加超過200μmol/時，反而抑制細胞增殖，表明二氫辣椒素對CD3AK細胞的增殖作用存在濃度窗現象，這也為二氫辣椒素可作為CD3AK細胞免疫調節劑研究奠定了一定的實驗依據。研究發現，穿孔素是一種糖蛋白，能以鈣離子依賴方式在靶細胞膜上形成多聚穿孔素管狀通道，直接導致靶細胞溶解破壞，也可協助顆粒酶B殺傷靶細胞。顆粒酶B是具有天冬氨酸酶活性最重要的絲氨酸蛋白酶，存在于殺傷性T淋巴細胞和NK細胞顆粒中，可通過激活Caspase蛋白、直接裂解靶細胞內成分和誘導線粒體凋亡通路三種途徑殺傷靶細胞。二者的表達都伴隨著細胞毒細胞的活化而增加，可以作為CD3AK細胞體外殺瘤活性增強的機制之一。另一個反映CD3AK細胞體外殺瘤活性的指標是CD107a分子，是抗原特異性細胞活化以后脫顆粒過程的密切相關蛋白。最新研究顯示CD107a是NK細胞和CD8+T細胞活化的一個重要標志，與細胞毒活性密切相關。實驗結果顯示適當濃度的二氫辣椒素可增加CD3AK細胞的穿孔素、顆粒酶B、CD107a的表達。對結腸癌細胞殺傷活性檢測顯示，濃度為0.0975～6.25μmol/L的二氫辣椒素作用于CD3AK細胞后，促使其殺傷活性增加，濃度為1.56μmol/L的二氫辣椒素誘導的人CD3AK細胞對SW-480細胞的殺傷活性達到最高，與穿孔素、顆粒酶B、CD107a檢測結果相一致，表明不同濃度的二氫辣椒素作用于CD3AK細胞48h后，其殺傷活性的增強可能與CD3AK細胞穿孔素、顆粒酶的表達增加有關。有研究表明，CD3AK細胞可以通過以下途徑殺傷相應的靶細胞：穿孔素、顆粒酶、Fas/FasL途徑。而本研究對SW-620細胞的殺傷活性的藥物峰值為0.39，這與本實驗穿孔素、顆粒酶、CD107a的峰值結果不一致，我們考慮二氫辣椒素誘導的CD3AK細胞對腫瘤細胞的殺傷則可能也與Fas/FasL途徑相關。

制備^[1]

一種低壓硅膠柱色譜分離辣椒素與二氫辣椒素的方法。以辣椒總堿(含量85-100％)為原料，其工藝流程為：

1)硅膠采用濕法裝柱，裝柱溶劑為石油醚，或為石油醚與乙酸乙酯或丙酮的混合溶劑，硅膠使用薄層層析硅膠H；

2)加壓平衡色譜柱2-10h，使用氮氣、二氧化碳等氣體加壓，加壓壓力為0.02-0.3Mpa；

3)辣椒總堿(含量85-100％)經丙酮溶解后拌硅膠上樣，辣椒總堿與拌樣硅膠用量為1∶2-5，辣椒總堿與柱層析硅膠用量為1∶80-200，最佳為1∶100-150；

4)以石油醚與乙酸乙酯或丙酮的混合溶劑洗脫(其中石油醚/乙酸乙酯＝5-9∶3，最佳6-8∶3，石油醚/丙酮＝5-9∶2，最佳為6-8∶2)，分步收集流出液；

5)以紙色譜定性檢測流出液中辣椒素；

6)高效液相(HPLC)分析含辣椒素的流出液，合并相同單體辣椒素、二氫辣椒素的流出液；

7)回收溶劑，分別得到辣椒素、二氫辣椒素。

檢測方法^[2]

二氫辣椒素的定量檢測方法，其包括利用近紅外光譜儀采集樣品中二氫辣椒素的光學數據，與通過化學分析方法測得的樣品中二氫辣椒素含量數據之間進行關聯，采用偏最小二乘法建立校正模型，將待測樣品二氫辣椒素的光學數據代入該模型，得到待測樣品的二氫辣椒素含量。本發明所建的二氫辣椒素定量分析模型精度好，可以準確和可靠地預測實際樣品的二氫辣椒素含量，采用本發明近紅外光譜方法測定的二氫辣椒素含量與化學分析方法測定的結果之間沒有顯著性差異，可實現對二氫辣椒素含量的非破壞性檢測。

主要參考資料

[1] CN201010548635.7一種低壓硅膠柱色譜分離辣椒素與二氫辣椒素的方法

[2] CN201010221286.8二氫辣椒素的定量檢測方法

[3] 二氫辣椒素對人CD3AK細胞殺傷結腸癌SW-480和SW-620細胞的影響