Results and discussions
Chemical composition of supercritical carbon dioxide extract
The pale yellowish extracts of the peel of H. polyrhizus and H. undatus were obtained by supercritical carbon dioxide extraction, with yield of 1.81% and 1.25%, respectively. These extracts were analyzed by GC-MS. The identified constituents of the two extracts and their retention time are shown in Table 1. All the compounds are arranged in the order of their elution from the HP5-MS column.
Table 1. Chemical composition of supercritical carbon dioxide extracts of pitaya peel
Regarding the chemical composition of the two extracts tested, they were shown to be complex mixtures of many components. Table 1 shows the identified compounds (in total, 31 compounds), retention time and percentage obtained by GC-MS. And the molecular structures for the main compounds of these extracts are shown in Figure 1.
thumbnailFigure 1. The structures of the main components of pitaya peel extracts.
A total of 24 components in H. polyrhizus extract, representing 90.66% of the total composition, were identified, of which 29.77% were triterpenoids and 16.46% were steroids. Its extract was characterized by a high content of β-amyrin (15.87%), α-amyrin (13.90%), octacosane (12.2%), γ-sitosterol (9.35%), octadecane (6.27%), 1-tetracosanol (5.19%), stigmast-4-en-3-one (4.65%), and campesterol (4.16%).
The predominant constituents of H. undatus extract were β-amyrin (23.39%), γ-sitosterol (19.32%), and octadecane (9.25%), which formed approximately a half of the extract. Heptacosane (5.52%), campesterol (5.27%), nonacosane (5.02%), and trichloroacetic acid, hexadecyl ester (5.21%) were also present at significant concentration. A total of 19 components were identified, comprising 92.82% of the total extract. Moreover, its extract was also dominated by triterpenoids (23.39%) and steroids (19.32%).
In conclusion, both of H. polyrhizus and H. undatus contained mostly triterpenoids and steroids. In contrast, the content of triterpenoids in supercritical carbon dioxide extract of H. polyrhizus was higher than that of H. undatus, whereas the extract of H. undatus had higher content of steroids. It would also be worth pointing out that the constituents of the two extracts are normally influenced by several factors such as geographical, climatic, seasonal and experimental conditions.
Cytotoxic activity
To determine the cytotoxic activity of supercritical carbon dioxide extracts of pitaya (H. polyrhizus and H. undatus) peel against cancer cell lines PC3 (human prostate cancer cell line), Bcap-37 (human breast cancer cell line), and MGC-803 (human gastric cancer cell line), cytotoxicity MTT assay was carried out, and net growth inhibition was calculated comparing to a negative control growth. Adriamycin (ADM) was used as a positive control. The inhibitory ratios of ADM after 72 h of treatment at 0.1 mg/mL against the three cell lines were 97.2%, 99.3%, and 98.1%. Of all extracts tested at maximum concentration (0.7 mg/mL), the inhibitory ratios of H. polyrhizus and H. undatus extracts were 67.3% and 60.7% against PC3 cells, 63.5% and 62.4% against Bcap-37 cells, and 78.9% and 55.2% against MGC-803 cells, respectively. Further experiments found that proliferation of these three cells were significantly inhibited by these extracts in a concentration-dependent manner, as shown in Figures 2 and 3. The IC50 values of H. polyrhizus extract on these three cells were 0.61, 0.45, and 0.43 mg/mL, respectively, while for H. undatus extract, the IC50 values were 0.64, 0.47, and 0.73 mg/mL, respectively. Thus it can be seen that the inhibitory effect on cancer cells of H. polyrhizus was stronger than that of H. undatus, especially on MGC-803 cells.
thumbnailFigure 2. Effect of H. polyrhizus extract on proliferation of cancer cells.
thumbnailFigure 3. Effect of H. undatus extract on proliferation of cancer cells.
Steroids and pentacyclic triterpenoids are the most important classes of natural products occurring widely in the plant kingdom [9,10]. They have been shown to possess several medicinal properties including anticancer and anti-HIV activities [11]. Thao et al. found that β-amyrin exhibited some cytotoxicity against A549 and HL-60 cancer cell lines with IC50 values of 46.2 and 38.6 μM, respectively [12]. In 2012, Lin et al. studied the chemical constituents of Rabdosia serra (MAXIM.) HARA, and found β-sitosterol isolated from the plant have significant cytotoxic activities against HepG-2, MCF-7, and HL-60 cells [13]. Stigmast-4-en-3-one also displayed high antitumor-promoting activity [14]. Thus, to determine whether these compounds were responsible for the activities of these extracts, we evaluated the cytotoxic activities of these compounds against PC3, Bcap-37, and MGC-803 cells. The results are shown in Table 2.
Table 2. Effect of steroids and triterpenoids from supercritical carbon dioxide extracts of H. polyrhizus and H. undatus against cell viability of different cancer cell lines
It can be seen from the IC50 values that β-amyrin, β-sitosterol, and stigmast-4-en-3-one suppressed proliferation of the above three cancer cell lines in different extents (IC50 values of 43.8-79.3 μM). These compounds showed similar inhibition activity against PC3 and MGC-803 cells, while the proliferation inhibition of MGC-803 cells was superior to other kinds of cancer cells. However, α-amyrin displayed weak activities against the three cells. These finding indicated that β-amyrin, β-sitosterol, and stigmast-4-en-3-one may be responsible for the activities of the two extracts.
Antioxidant activity
The principle of in vitro antioxidant activity is based on the availability of electrons to neutralize an free radicals [15,16]. In this study, the antioxidant activities of supercritical carbon dioxide extracts of H. polyrhizus and H. undatus were evaluated by DPPH radical scavenging assay, with vitamin C (Vc) as the positive control. And the negative control group was treated with ethanol. The two extracts and Vc were dissolved in ethanol. Each experiment was repeated at least three times. The scavenging rate of Vc at 0.1 mg/mL was 98.9%. DPPH free-radical scavenging properties of the two extracts are present in Figure 4. A lower IC50 value and greater DPPH radical scavenging percentages indicate higher antioxidant activity. Both of the two extracts exhibited some antioxidant activities. The IC50 values of H. polyrhizus and H. undatus extracts were 0.83 and 0.91 mg/mL, respectively. It also can be seen from Figure 4 that the two extracts showed dose dependent antioxidant activity.
thumbnailFigure 4. Free radical scavenging properties of pitaya peel extracts.
Antioxidants terminate these chain reactions by removing free radical intermediates, and inhibit other oxidation reactions, and they do this by being oxidized themselves [17-19]. High phenolic content were usually correlated with high radical scavenging activity [20]. Choo et al. found that H. polyrhizus and H. undatus had great antioxidant properties, because of high content of polyphenols [2]. Moreover, polyphenols can be extracted by supercritical carbon dioxide extraction [21]. Hence, antioxidant activities of the pitaya peel extracts were most probably due to the presence of polyphenols, which have the hydrogen-donor ability to scavenge the free radicals. However, the polyphenols were not detected by GC-MS. Studies of the content of polyphenols in the extracts are currently underway.
ผลและการสนทนาองค์ประกอบทางเคมีของสารสกัด supercritical คาร์บอนไดออกไซด์สารสกัดจากสีเหลืองซีดของเปลือกของ H. polyrhizus และ H. ด้วยตัวเองได้รับ โดยแยกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ supercritical กับผลตอบแทนของ 1.81% และ 1.25% ตามลำดับ สารสกัดเหล่านี้ถูกวิเคราะห์ ด้วย GC-MS Constituents ระบุแยกสองและเวลาเก็บข้อมูลจะแสดงในตารางที่ 1 สารทั้งหมดจะถูกจัดเรียงลำดับการ elution จากคอลัมน์ HP5-MSตารางที่ 1 องค์ประกอบทางเคมีของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ supercritical สารสกัดของเปลือก pitayaเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของสารสกัดสองทดสอบ พวกเขาได้แสดงเป็น น้ำยาผสมที่ซับซ้อนของส่วนประกอบต่าง ๆ ตารางที่ 1 แสดงการระบุสารประกอบ (ในผลรวม สาร 31), เก็บข้อมูลเวลาและเปอร์เซ็นต์ที่ได้รับ โดย GC MS และโครงสร้างระดับโมเลกุลสำหรับสารหลักของสารสกัดเหล่านี้จะถูกแสดงในรูปที่ 1thumbnailFigure 1 โครงสร้างส่วนประกอบหลักของ pitaya ลอกบางส่วนระบุผลรวมของคอมโพเนนต์ 24 H. polyrhizus สกัดจาก แทน 90.66% ขององค์ประกอบทั้งหมด ที่ 29.77% ถูก triterpenoids และ 16.46% มีสเตอรอยด์ สารสกัดมีลักษณะเนื้อหาที่สูงของβ-amyrin (15.87%), α-amyrin (13.90%), octacosane (12.2%), γ-sitosterol (9.35%), octadecane (6.27%), 1-tetracosanol (5.19%), stigmast-4-น้ำ-3-หนึ่ง (4.65%), และ campesterol (4.16%)Constituents กันของสารสกัดด้วยตัวเอง H. มีβ-amyrin (23.39%), γ-sitosterol (19.32%), และ octadecane (9.25%), ซึ่งเกิดขึ้นประมาณครึ่งหนึ่งของการดึงข้อมูล Hexadecyl เอส (5.21%) ยังอยู่ในความเข้มข้นที่สำคัญ Heptacosane (5.52%), campesterol (5.27%), nonacosane (5.02%), และกรด trichloroacetic ผลรวมของส่วนประกอบ 19 ระบุ ประกอบ 92.82% ของสารสกัดรวม นอกจากนี้ สารสกัดของถูกยังครอบงำ โดย triterpenoids (23.39%) และสเตอรอยด์ (19.32%)เบียดเบียน H. polyrhizus และ H. ด้วยตัวเองทั้งสองอยู่ส่วนใหญ่ triterpenoids และสเตอรอยด์ ในทางตรงกันข้าม เนื้อหาของ triterpenoids ในสารสกัด supercritical คาร์บอนไดออกไซด์ของ H. polyrhizus ได้สูงกว่าที่ตัวเอง H. ในขณะที่สารสกัดของ H. ด้วยตัวเองได้เนื้อหาที่สูงของสเตอรอยด์ มันจะมีน่าชี้ให้เห็นว่า constituents สารสกัดจากสองปกติจะรับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการเช่นสภาพทางภูมิศาสตร์ climatic ตามฤดูกาล และทดลองกิจกรรม cytotoxicเพื่อกำหนดกิจกรรม cytotoxic ของ supercritical คาร์บอนไดออกไซด์บางส่วนของเปลือก pitaya (H. polyrhizus และ H. ด้วยตัวเอง) กับรายการเซลล์มะเร็ง PC3 (บรรทัดเซลล์มนุษย์มะเร็งต่อมลูกหมาก), Bcap-37 (บรรทัดการเซลล์มะเร็งเต้านมมนุษย์), และ MGC-803 (โรคมะเร็งในกระเพาะอาหารมนุษย์เซลล์บรรทัด), cytotoxicity MTT assay ถูกดำเนินการ และยับยั้งการเจริญเติบโตสุทธิคำนวณเปรียบเทียบการเจริญเติบโตของตัวควบคุมค่าลบ Adriamycin (ADM) ถูกใช้เป็นตัวควบคุมบวก อัตราส่วนลิปกลอสไขของ ADM หลัง h 72 รักษาที่ 0.1 mg/mL กับบรรทัดสามเซลล์ถูก 97.2%, 99.3% และ 98.1% สารสกัดจากทั้งหมดทดสอบที่ความเข้มข้นสูงสุด (0.7 mg/mL), อัตราส่วนลิปกลอสไข H. polyrhizus และ H. สารสกัดด้วยตัวเองได้ 67.3% และ 60.7% กับเซลล์ PC3, 63.5% และ 62.4% เทียบกับ Bcap 37 เซลล์ และ 78.9% และ 55.2% กับเซลล์ MGC-803 ตามลำดับ การทดลองพบว่า มีห้าม โดยสารสกัดเหล่านี้ของเซลล์เหล่านี้สามไว้มากอย่างขึ้นอยู่กับความเข้มข้น ดังที่แสดงในตัวเลข 2 และ 3 ค่า IC50 ของ H. polyrhizus สารสกัดจากเซลล์เหล่านี้สาม คำ 0.61, 0.45, 0.43 มิลลิกรัม/มิลลิลิตร ตามลำดับ ในขณะที่สำหรับตัวเอง H. แยก ค่า IC50 0.64, 0.47 และ 0.73 mg/mL ตามลำดับ ดัง จะเห็นได้ว่า มะเร็งของ H. polyrhizus ผลลิปกลอสไขแข็งแกร่งกว่าของ H. ด้วยตัวเอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเซลล์ MGC-803thumbnailFigure 2 ผลของ H. polyrhizus แยกบนของเซลล์มะเร็งthumbnailFigure 3 ผลของตัวเอง H. แยกบนของเซลล์มะเร็งสเตอรอยด์และ pentacyclic triterpenoids เป็นคลาสที่สำคัญที่สุดของผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่เกิดขึ้นกันอย่างแพร่หลายในราชอาณาจักรพืช [9,10] พวกเขามีการแสดงให้มีคุณสมบัติเป็นยารวมถึง anticancer หลายและกิจกรรมต่อต้านเอชไอวี [11] เทาและ al. พบว่าβ-amyrin จัดแสดงบาง cytotoxicity กับ A549 และ HL 60 มะเร็งเซลล์รายการมีค่า IC50 ของ 46.2 และ 38.6 μM ตามลำดับ [12] ใน 2012, Lin et al. ศึกษา constituents เคมีของ Rabdosia serra (แม็ก) ระ และβ-sitosterol พบที่แยกต่างหากจากโรงงานมีกิจกรรมสำคัญ cytotoxic กับ HepG 2, MCF-7 และ HL 60 เซลล์ [13] Stigmast-4-น้ำ-3-1 ยังแสดงกิจกรรมสแตนสูง antitumor ส่งเสริม [14] ดังนั้น เพื่อตรวจสอบว่า สารเหล่านี้ได้รับผิดชอบกิจกรรมของสารสกัดเหล่านี้ เราประเมินกิจกรรม cytotoxic ของสารประกอบเหล่านี้กับเซลล์ PC3, Bcap 37 และ MGC 803 ผลลัพธ์จะแสดงในตารางที่ 2ตารางที่ 2 ผลของสเตอรอยด์และ triterpenoids จาก supercritical คาร์บอนไดออกไซด์สารสกัดจาก H. polyrhizus และ H. ด้วยตัวเองกับชีวิตเซลล์รายการเซลล์มะเร็งแตกต่างกันจะเห็นได้จากค่า IC50 ว่า β-amyrin β-sitosterol และ stigmast-4-น้ำ-3-1 หยุดการงอกของเซลล์มะเร็งทั้งสามข้างต้นบรรทัดในขอบเขตโดยรวมแตกต่างกัน (ค่า IC50 ของ μM 43.8 79.3) สารเหล่านี้พบว่ายับยั้งกิจกรรมคล้ายกับเซลล์ PC3 และ MGC-803 ขณะที่ยับยั้งการงอกของเซลล์ MGC 803 อยู่เหนือกว่ามะเร็งชนิดอื่น อย่างไรก็ตาม α-amyrin แสดงกิจกรรมอ่อนแอกับสามเซลล์ ค้นหาเหล่านี้ระบุว่า β-amyrin β-sitosterol และ stigmast-4-น้ำ-3-หนึ่งอาจรับผิดชอบกิจกรรมของสารสกัดจากสองกิจกรรมการต้านอนุมูลอิสระหลักของสารต้านอนุมูลอิสระในกิจกรรมขึ้นอยู่กับความพร้อมของอิเล็กตรอนการมีอนุมูลอิสระ [15,16] ในการศึกษานี้ มีประเมินกิจกรรมต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ supercritical H. polyrhizus และ H. ด้วยตัวเอง โดย DPPH รุนแรง scavenging assay กับวิตามินซี (Vc) เป็นตัวควบคุมบวก และกลุ่มควบคุมลบได้รับเอทานอล สารสกัดจากสองและ Vc ได้ละลายในเอทานอล การทดลองแต่ละไม่ซ้ำน้อยสามครั้ง อัตรา scavenging Vc ที่ 0.1 mg/mL มี 98.9% อนุมูลอิสระ DPPH scavenging คุณสมบัติของสารสกัดสองอยู่ในรูปที่ 4 ค่า IC50 ต่ำและ DPPH มากกว่าเปอร์เซ็นต์ scavenging รุนแรงบ่งชี้กิจกรรมการต้านอนุมูลอิสระสูง ทั้งสองแยกสองจัดแสดงกิจกรรมการต้านอนุมูลอิสระบางอย่าง ค่า IC50 ของ H. polyrhizus และ H. สารสกัดด้วยตัวเองได้ 0.83 และ 0.91 mg/mL ตามลำดับ นอกจากนี้จะเห็นได้จากรูปที่ 4 ที่แยกทั้งสองแสดงให้เห็นว่ายาต้านอนุมูลอิสระขึ้นอยู่กับกิจกรรมนั้นthumbnailFigure 4 อนุมูลอิสระคุณสมบัติ scavenging ของ pitaya ลอกบางส่วนสารต้านอนุมูลอิสระยุติปฏิกิริยาลูกโซ่เหล่านี้ โดยการลบ intermediates อนุมูลอิสระ ยับยั้งปฏิกิริยาออกซิเดชันอื่น ๆ และพวกเขาสามารถทำได้ โดยการออกซิไดซ์ตัวเอง [17-19] การ ฟีนอเนื้อหาสูงขึ้นมัก correlated กับกิจกรรม scavenging สูงรุนแรง [20] ชู้ et al. พบว่า H. polyrhizus และ H. ด้วยตัวเองมีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระมาก เนื่องจากเนื้อหาที่สูงของโพลี [2] นอก โพลีฟีนสามารถสกัด ด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ supercritical สกัด [21] ดังนั้น กิจกรรมการต้านอนุมูลอิสระของสารสกัดจากเปลือก pitaya ได้มากที่สุดอาจเนื่องจากของโพลี ที่สามารถบริจาคไฮโดรเจน scavenge อนุมูลอิสระ อย่างไรก็ตาม โพลีฟีนไม่พบโดย GC นางสาวศึกษาเนื้อหาของโพลีฟีนในบางส่วนอยู่ระหว่างดำเนินการ
การแปล กรุณารอสักครู่..