二氢辣椒素的主要应用

背景及概述^[1]

辣椒总碱为辣椒素(Capsaicin，60-70％)、二氢辣椒素(Dihydrocapsaicin，20-30％)等十多个类似物组成，但医学研究一般用辣椒素。由于辣椒素类似物的结构、理化性质非常接近，其分离单体化合物难度大。二氢辣椒素含量对辣椒整体辣味品质和口感影响较大，是评价辣椒品质好坏的重要指标之一。用传统的化学分析方法，如高效液相色谱法和紫外分光光度法来测定二氢辣椒素含量，属破坏性分析，而且所用实验药品价格昂贵，实验操作复杂，耗时费力等。近红外光谱分析技术具有分析速度快、不破坏样品、操作简单、稳定性好、效率高等优点，在果蔬类产品的品质分析上得到了日益广泛的应用。

应用^[1-3]

辣椒素及二氢辣椒素对神经胶质瘤C6细胞和骨肉瘤ROS17/2.8细胞的抑制作用二氢辣椒素能镇痛、抗炎、止痒、降压、调脂及抗癌等。二氢辣椒素对大鼠神经胶质瘤C6细胞、骨肉瘤ROS17/2.8细胞具有良好抑制作用，其抑制C6细胞机制与促进肿瘤细胞凋亡，增加ROS的产生密切相关，二氢辣椒素有望成为新型抗肿瘤药物。

此外，有研究证明，二氢辣椒素可以通过PPARγ/LXRα途径显著衰减动脉粥样硬化斑块的形成，增加对心血管功能的保护。CD3AK细胞是继淋巴因子激活的杀伤细胞(LAK)、肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)、细胞因子诱导的杀伤细胞(CIK)之后最新发现的一种抗肿瘤效应细胞，具有增殖速度快、细胞毒活性高、杀瘤谱广、存活时间长、体内抗瘤效果显著、所需IL-2最少等特点。CD3AK细胞过继免疫治疗可提高机体免疫功能，通过效应细胞CD3+、CD8+等异质细胞群，直接杀伤肿瘤细胞，且毒副作用较小。有关二氢辣椒素对人体免疫细胞的调节作用尚未见报道。实验结果显示，浓度在0.39～12.5μmol/L的二氢辣椒素作用于CD3AK细胞48h后能明显促进其增殖，浓度为1.56μmol/时，CD3AK细胞增殖率达峰值，当浓度继续增加超过200μmol/时，反而抑制细胞增殖，表明二氢辣椒素对CD3AK细胞的增殖作用存在浓度窗现象，这也为二氢辣椒素可作为CD3AK细胞免疫调节剂研究奠定了一定的实验依据。研究发现，穿孔素是一种糖蛋白，能以钙离子依赖方式在靶细胞膜上形成多聚穿孔素管状通道，直接导致靶细胞溶解破坏，也可协助颗粒酶B杀伤靶细胞。颗粒酶B是具有天冬氨酸酶活性最重要的丝氨酸蛋白酶，存在于杀伤性T淋巴细胞和NK细胞颗粒中，可通过激活Caspase蛋白、直接裂解靶细胞内成分和诱导线粒体凋亡通路三种途径杀伤靶细胞。二者的表达都伴随着细胞毒细胞的活化而增加，可以作为CD3AK细胞体外杀瘤活性增强的机制之一。另一个反映CD3AK细胞体外杀瘤活性的指标是CD107a分子，是抗原特异性细胞活化以后脱颗粒过程的密切相关蛋白。最新研究显示CD107a是NK细胞和CD8+T细胞活化的一个重要标志，与细胞毒活性密切相关。实验结果显示适当浓度的二氢辣椒素可增加CD3AK细胞的穿孔素、颗粒酶B、CD107a的表达。对结肠癌细胞杀伤活性检测显示，浓度为0.0975～6.25μmol/L的二氢辣椒素作用于CD3AK细胞后，促使其杀伤活性增加，浓度为1.56μmol/L的二氢辣椒素诱导的人CD3AK细胞对SW-480细胞的杀伤活性达到最高，与穿孔素、颗粒酶B、CD107a检测结果相一致，表明不同浓度的二氢辣椒素作用于CD3AK细胞48h后，其杀伤活性的增强可能与CD3AK细胞穿孔素、颗粒酶的表达增加有关。有研究表明，CD3AK细胞可以通过以下途径杀伤相应的靶细胞：穿孔素、颗粒酶、Fas/FasL途径。而本研究对SW-620细胞的杀伤活性的药物峰值为0.39，这与本实验穿孔素、颗粒酶、CD107a的峰值结果不一致，我们考虑二氢辣椒素诱导的CD3AK细胞对肿瘤细胞的杀伤则可能也与Fas/FasL途径相关。

制备^[1]

一种低压硅胶柱色谱分离辣椒素与二氢辣椒素的方法。以辣椒总碱(含量85-100％)为原料，其工艺流程为：

1)硅胶采用湿法装柱，装柱溶剂为石油醚，或为石油醚与乙酸乙酯或丙酮的混合溶剂，硅胶使用薄层层析硅胶H；

2)加压平衡色谱柱2-10h，使用氮气、二氧化碳等气体加压，加压压力为0.02-0.3Mpa；

3)辣椒总碱(含量85-100％)经丙酮溶解后拌硅胶上样，辣椒总碱与拌样硅胶用量为1∶2-5，辣椒总碱与柱层析硅胶用量为1∶80-200，为1∶100-150；

4)以石油醚与乙酸乙酯或丙酮的混合溶剂洗脱(其中石油醚/乙酸乙酯＝5-9∶3，6-8∶3，石油醚/丙酮＝5-9∶2，为6-8∶2)，分步收集流出液；

5)以纸色谱定性检测流出液中辣椒素；

6)高效液相(HPLC)分析含辣椒素的流出液，合并相同单体辣椒素、二氢辣椒素的流出液；

7)回收溶剂，分别得到辣椒素、二氢辣椒素。

检测方法^[2]

二氢辣椒素的定量检测方法，其包括利用近红外光谱仪采集样品中二氢辣椒素的光学数据，与通过化学分析方法测得的样品中二氢辣椒素含量数据之间进行关联，采用偏最小二乘法建立校正模型，将待测样品二氢辣椒素的光学数据代入该模型，得到待测样品的二氢辣椒素含量。本发明所建的二氢辣椒素定量分析模型精度好，可以准确和可靠地预测实际样品的二氢辣椒素含量，采用本发明近红外光谱方法测定的二氢辣椒素含量与化学分析方法测定的结果之间没有显著性差异，可实现对二氢辣椒素含量的非破坏性检测。

主要参考资料

[1] CN201010548635.7一种低压硅胶柱色谱分离辣椒素与二氢辣椒素的方法

[2] CN201010221286.8二氢辣椒素的定量检测方法

[3] 二氢辣椒素对人CD3AK细胞杀伤结肠癌SW-480和SW-620细胞的影响