一种蝉拟青霉分生孢子在制备抗肿瘤药物中的应用

技术领域

本发明属于中药和天然药物技术领域，具体涉及蝉拟青霉分生孢子在抗肿瘤药物中的 应用。

背景技术

蝉拟青霉(Paecilomyces cicadae)是中药蝉花的无性型，属虫生性药用真菌，在我 国的认识和利用已有悠久的历史。南北朝刘宋时代的《雷公炮炙论》云：“蝉花，凡使要白 花全者，收得后于屋下东南悬干，去甲土后，用浆水煮一日至夜，焙干碾细用之”。

目前在市场上流通的蝉花药材基本上为无性型的蝉拟青霉药材。现代研究表明，蝉拟 青霉具有免疫调节、抗疲劳抗应激、解热镇痛、镇静催眠、改善肾功能、抗肿瘤等作用。

肿瘤化疗药物均有较大的毒副作用，这使得临床应用受到很大限制，并且肿瘤的治疗 效果已经步入平台期，因此全世界对肿瘤治疗研究的投入不断加大，新药物和新疗法的开 发正在加紧进行。

蝉拟青霉的抗肿瘤作用虽有一些报道，但基本集中在蝉拟青霉的水提物或多糖方面， 研究发现，蝉花粗提物对癌细胞的生长有明显的抑制作用，且存在剂量关系，抑瘤作用与 细胞周期有相关性；蝉拟青霉水提取总多糖能使人外周血单个核细胞的增殖率升高，较高 浓度多糖能抑制白血病细胞株U937、K562的增殖，能提高人外周血单个核细胞的增殖能力， 从而可能促进外周血单个核细胞的杀肿瘤活性。

而对于蝉拟青霉分生孢子，目前尚未有对其进行研究和应用的报道。

发明内容

本发明的目的之一是为了提供一种蝉拟青霉分生孢子在制备抗肿瘤药物中的用途。

本发明的蝉拟青霉分生孢子可作为主要药效成分或主要药效成分之一广泛应用于抗肿 瘤药物的制备。

所述的抗肿瘤药物选自抗胃癌、抗宫颈癌、抗胶质瘤、抗胰腺癌、抗白血病、抗回盲 肠癌或抗横纹肌肉瘤的药物。

较优的，所述的抗肿瘤药物选自抗胃癌、抗宫颈癌(鳞癌)、抗胰腺癌、抗白血病或抗 横纹肌肉瘤的药物。

最优的，所述的抗肿瘤药物选自抗胰腺癌的药物。

本发明另一方面，公开了一种抗肿瘤药物，该抗肿瘤药物含有治疗有效量的蝉拟青霉 分生孢子及药学上可接受的载体，所述孢子与药学上可接受载体的总重量比例为1∶0.5- 1∶2。

药学上可接受的载体为各种药学上常用的辅料和/或赋形剂，包括(但不限于)糖类， 如乳糖、葡萄糖和蔗糖，淀粉，如玉米淀粉和土豆淀粉，纤维素及其衍生物，如羧甲基纤 维素钠、乙基纤维素和甲基纤维素，黄蓍胶粉末，麦芽，明胶，滑石，固体润滑剂，如硬 脂酸和硬脂酸镁，硫酸钙，植物油，如花生油、棉籽油、芝麻油、橄榄油、玉米油和可可 油，多元醇，如丙二醇、甘油、山梨糖醇、甘露糖醇和聚乙二醇，海藻酸，乳化剂，如Tween； 润湿剂，如月桂基硫酸钠，着色剂，调味剂，压片剂、稳定剂，抗氧化剂，防腐剂，无热 原水，等渗盐溶液和磷酸盐缓冲液等，这些物质根据需要用于帮助配方的稳定性或有助于 提高活性或它的生物有效性或在口服的情况下产生可接受的口感或气味。

本发明采用蝉拟青霉分生孢子制备的抗肿瘤药物，可以通过常规方法制成任何常规的 制剂形式，包括口服制剂，也包括胃肠外给药制剂。优选的是片剂、胶囊剂、颗粒剂、糖 浆剂、透皮吸收剂以及喷雾剂。

本发明的蝉拟青霉分生孢子制备的抗肿瘤药物，可按常规方法在临床上使用，例如口 服。在使用时，蝉拟青霉分生孢子通常每人每天给药量至少为2g。具体剂量还应考虑给药 途径、病人个体状况等因素，这些都是熟练医师技能范围之内的。

本发明的蝉拟青霉分生孢子可采用下列步骤培养获得：

1)斜面菌种制备：将蝉拟青霉菌株接种到斜面培养基上，20～25℃下，培养3～5 天；

2)种子液的制备：从斜面上刮取菌丝接种到以PDA液体为基础的三角瓶液体培养 基中，20～25℃下，140～160rpm，培养3～5天即可制得蝉拟青霉种子液；

3)将步骤2)中制得的蝉拟青霉种子液按重量百分比为10～15％接入液体培养基中， 在20～25℃下，140～160rpm，振荡发酵3～5天；

4)将步骤3)中制得的发酵液按重量百分比为3～10％接入灭菌后的固相培养基 中，在温度为18～25℃，湿度为50～90％的条件下，静置开放式培养15～25 天；

5)孢子的分离与收集。

较佳的，步骤1)中，所述斜面培养基为PDA固相培养基，其制备可由本领域技术人 员参考现有技术进行配制。

进一步优选的，所述PDA固相培养基的制备方法为：挑取新鲜马铃薯，去皮洗净并切 碎后与水混合，其中，马铃薯和水的重量比例为1∶(3～7)，灭菌后过滤，其滤液为马铃 薯煮汁，然后在所述马铃薯滤液中加入琼脂2％份，蔗糖2％份，加热溶解后加水补足使得 体积至原来马铃薯滤液体积，然后分装至试管，灭菌后摆斜面，冷却后使用。

较佳的，步骤2)、3)中，所述液体培养基的制备方法为：挑取新鲜无发芽无病害的马 铃薯，去皮洗净，切成小薄片后与水混合，其中，马铃薯的重量百分比为10～30％，煮沸 后过滤，其滤液为马铃薯煮汁。然后加入量百分比为1～10％的蔗糖，0.01～1％的柠檬酸， 加热溶解后补足剩余百分量的水，混合、灭菌后使用。

较佳的，步骤4)中，所述固相培养基的制备方法为：先将玉米粉和麸皮煮熟，将蔗糖、 KNO₃、KH₂PO₄、MgSO₄在水中溶解，再与蚕蛹粉、煮熟后的玉米粉和麸皮按照比例混 合均匀，灭菌后使用。培养基各原料的组分为：

麸皮           20～45重量份；

玉米粉         5～30重量份；

蔗糖           0.5～5重量份；

蚕蛹粉         0.5～5重量份；

KNO₃           0.1～3重量份；

KH₂PO₄         0.05～1重量份；

MgSO₄          0.05～0.8重量份；

H₂O            25～70重量份。

或者，所述固相培养基还可为：称取一定量的麸皮、蚕蛹粉、贝壳粉、营养液混合、 灭菌后使用。培养基各原料的组分为：

麸皮          40～70重量份；

营养液        30～60重量份；

贝壳粉        0.01～2重量份；

蚕蛹粉        0.01～5重量份；

其中，所述营养液中含有的组分名称及其重量百分比为：

KNO₃          0.1～5％；

蔗糖          1～20％；

KH₂PO₄        0.05～3％；

MgSO₄         0.01～0.5％；

柠檬酸铵      0.01～0.1％；

H₂O           余量。

较佳的，步骤4)中，所述静置开放式培养过程中，周围环境为万级洁净空间，同时通 无菌风保证培养室内空气交换流通；进一步优选的，在静置开放式培养过程中，还需要在 培养基上面覆盖多层厚度为0.1～0.3mm/层，含水量为饱和的无菌吸水纸进行固相发酵；更 佳的，所述静置开放式培养过程中，在培养基上面覆盖多层厚度为0.1～0.3mm/层，在所述 固相培养基的营养液中浸泡至饱和的无菌吸水纸进行固体发酵。

本发明的蝉拟青霉分生孢子粉可通过下述步骤分离、收集：

(1)培养物烘干：将培养物整体倒入沸腾干燥机，脱水烘干；

(2)培养物粗粉碎：将烘干的培养物进行粗粉碎，使孢子从培养物上脱落；

(3)孢子分离：开启旋风收集器，将孢子与培养物分离，使孢子从管道中进入收集 室；

(4)孢子收集：孢子从管道中进入收集室，在收集室顶端通过微风装置将孢子吹至 收集室底部收集袋，获得蝉拟青霉孢子粉。

体外抗肿瘤活性实验结果表明，本发明的蝉拟青霉分生孢子加入各种人癌细胞的培养 液中，对人胃癌、人宫颈癌、人胶质瘤、人胰腺癌、人白血病、人回盲肠癌或人横纹肌肉 瘤的增殖具有一定的抑制作用。最优的，对人胰腺癌具有很好的抑制效果，且抑制作用存 在剂量关系，抑瘤作用的原因可能与诱导细胞自噬及损伤肿瘤细胞膜，改变细胞形态，破 坏细胞膜完整性及阻滞细胞周期，抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡或坏死性凋亡等有关。

因此，本发明的蝉拟青霉分生孢子可作为主要药效成分或主要药效成分之一的原料广 泛应用于抗肿瘤药物的制备，为抗肿瘤药物提供了新的来源。

附图说明

图1：蝉拟青霉孢子粉对人胰腺癌SW1990细胞形态学的影响(A：空白对照；B-F：孢子粉； G：5-氟尿嘧啶)

图2：蝉拟青霉孢子粉对人宫颈癌Hela细胞形态学的影响(A：空白对照；B-F：孢子粉；G： 5-氟尿嘧啶

图3：蝉拟青霉孢子粉对人回盲肠癌Ccl-244细胞形态学的影响(A：空白对照；B-F：孢子 粉；G：5-氟尿嘧啶)

图4：蝉拟青霉孢子粉对人横纹肌肉瘤RD细胞形态学的影响(A：空白对照；B-F：孢子粉； G：5-氟尿嘧啶)

图5：蝉拟青霉孢子粉对人胶质瘤LN229细胞形态学的影响(A：空白对照；B-F：孢子粉； G：环磷酰胺)

图6：蝉拟青霉孢子粉对人胃癌HGC27细胞形态学的影响(A：空白对照；B-F：孢子粉；G： 5-氟尿嘧啶)

图7：孢子粉对人胰腺癌SW1990细胞周期的影响(A：空白对照；B：1mg/ml孢子粉；C：5 μM 5-氟尿嘧啶)

图8：孢子粉对人白血病K562细胞周期的影响(A：空白对照；B：1mg/ml孢子粉；C：5μM 5-氟尿嘧啶)

图9：孢子粉对人宫颈癌Hela细胞周期的影响(A：空白对照；B：1mg/ml孢子粉；C：5μM 5-氟尿嘧啶)

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步描述本发明的技术方案。应理解，这些实施例仅用于说明 本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例所用到的实验药品、仪器如下：

1.实验药品：

2.实验仪器：

实施例1孢子粉的制备

1.培养基制备：

(1)PDA斜面制备(固体)

挑取新鲜无发芽无病害的马铃薯，去皮洗净，切成小薄片，称200g，加水 1000mL，煮沸30min后过滤，其滤液为马铃薯煮汁。然后加入琼脂20g，蔗糖20g， 加热溶解后补足水至1000mL，分装试管，121℃，1.05Kg/cm²，灭菌30min后， 摆成斜面，冷却后使用。

(2)固相培养基制备

配方1：称取麸皮800g，玉米粉150g，H₂O 720ml，混合蒸煮1h，蔗糖10g， KNO₃5g，KH₂PO₄3g，MgSO₄2g，用少量H₂O溶解后，与蚕蛹粉10g，与煮熟 后的麸皮和玉米粉混合均匀，121℃，1.05Kg/cm²，灭菌30min后使用。

配方2：称取麸皮900：g，玉米粉600g，H₂O1000ml，混合蒸煮1h，蔗糖100g， KNO₃60g，KH₂PO₄20g，MgSO₄16g，用少量H₂O溶解后，与蚕蛹粉100g，与 煮熟后的麸皮和玉米粉混合均匀，121℃，1.05Kg/cm²，灭菌30min后使用。

配方3：称取麸皮800g，玉米粉200g，H₂O 800ml，混合蒸煮1h，蔗糖20g， KNO₃4g，KH₂PO₄2g，MgSO₄2g，用少量H₂O溶解后，与蚕蛹粉20g，与煮熟 后的麸皮和玉米粉混合均匀，121℃，1.05Kg/cm²，灭菌30min后使用。

所述固相培养基还可为：

配方4：称取麸皮1200g，蚕蛹粉20g，贝壳粉15g，营养液1000mL，混合 后，121℃，1.05Kg/cm²，灭菌30min后使用。其中，所述营养液具体组成如下： KNO₃为0.5％，蔗糖为10％，KH₂PO₄为1％，MgSO₄为1％，柠檬酸铵为0.05％， H₂O为余量。

配方5：称取麸皮1000g，蚕蛹粉20g，贝壳粉30g，营养液1200mL，混合 后，121℃，1.05Kg/cm²，灭菌30min后使用。其中，所述营养液具体组成如下： KNO₃为0.1％，蔗糖为20％，KH₂PO₄为0.05％，MgSO₄为0.01％，柠檬酸铵为 0.01％，H₂O为余量。

配方6：称取麸皮1600g，蚕蛹粉60g，贝壳粉40g，营养液1000mL，混合 后，121℃，1.05Kg/cm²，灭菌30min后使用。其中，所述营养液具体组成如下： KNO₃为5％，蔗糖为1％，KH₂PO₄为3％，MgSO₄为0.5％，柠檬酸铵为0.1％， H₂O为余量。

上述配方1至6均可作为蝉拟青霉分生孢子培养的固相培养基。

(3)液体培养基的制备

挑取新鲜无发芽无病害的马铃薯，去皮洗净，切成小薄片，称200g，加水 1000mL，煮沸30min后过滤，其滤液为马铃薯煮汁。然后加入蔗糖20g，柠檬酸 0.1g加热溶解后补足水至1000mL，混合后，121℃，1.05Kg/cm²，灭菌30min后 使用。

2.蝉拟青霉分生孢子培养：

方法1：将蝉拟青霉菌株[Paecilomyces cicadae(Miq.)Samson]CGMCC No.3453接到 PDA斜面固体培养基上，20℃恒温培养5天，备用；取斜面种，用接种环刮取少量带分生 孢子的菌丝体接入液体培养基中，摇瓶装液量200mL/500mL，25℃下，150rpm，振荡发酵 5天，制得蝉拟青霉种子液；将种子液按重量百分比为15％接入液体培养基中，在25℃下， 150rpm，振荡发酵5天；再将发酵液按照10％的接种量接入固相培养基上，混匀，在培养 基上面覆盖一层厚度为0.3mm，含水量为饱和的无菌吸水纸进行固体发酵，25℃，湿度为 90％的条件下培养15天即得到大量蝉拟青霉孢子。

方法2：将蝉拟青霉菌株[Paecilomyces cicadae(Miq.)Samson]CGMCC No.3453接到 PDA斜面固体培养基上，22℃恒温培养3天，备用；取斜面种，用接种环刮取少量带分生 孢子的菌丝体接入液体培养基中，摇瓶装液量200mL/500mL，22℃下，140rpm，振荡发酵 3天，制得蝉拟青霉种子液；将种子液按重量百分比为10％接入液体培养基中，在22℃下， 140rpm，振荡发酵3天；再将发酵液按照7％的接种量接入固相培养基上，混匀，在培养基 上面覆盖一层厚度为0.1mm，含水量为饱和的无菌吸水纸进行固体发酵，18℃，湿度为60％ 的条件下培养25天即得到大量蝉拟青霉孢子。

方法3：将蝉拟青霉菌株[Paecilomyces cicadae(Miq.)Samson]CGMCC No.3453接到 PDA斜面固体培养基上，25℃恒温培养3天，备用；取斜面种，用接种环刮取少量带分生 孢子的菌丝体接入液体培养基中，摇瓶装液量200mL/500mL，20℃下，160rpm，振荡发 酵5天，制得蝉拟青霉种子液；将种子液按重量百分比为10％接入液体培养基中，在20℃ 下，160rpm，振荡发酵5天；再将发酵液按照3％的接种量接入固相培养基上，混匀，在培 养基上面覆盖一层厚度为0.3mm，含水量为饱和的无菌吸水纸进行固体发酵，22℃，湿度 为50％的条件下培养15天即得到大量蝉拟青霉孢子。

在所述含有营养液组分的固相培养基中培养时，分生孢子的培养方法还可以为：

方法4；在培养基上面覆盖一层厚度为0.3mm，在所述固相培养基的营养液中浸泡至 饱和的无菌吸水纸，然后将液体发酵培养基中培养好的蝉拟青霉菌丝体按照3％的接种量喷 洒在吸水纸表面，18℃，湿度为60％的条件下培养25天即得到大量蝉拟青霉孢子。

方法5：在培养基上面覆盖一层厚度为0.3mm，在所述固相培养基的营养液中浸泡至 饱和的无菌吸水纸，然后将液体发酵培养基中培养好的蝉拟青霉菌丝体按照5％的接种量喷 洒在吸水纸表面，22℃，湿度为50％的条件下培养25天即得到大量蝉拟青霉孢子。

方法6：在培养基上面覆盖一层厚度为0.1mm，在所述固相培养基的营养液中浸泡至 饱和的无菌吸水纸，然后将液体发酵培养基中培养好的蝉拟青霉菌丝体按照5％的接种量喷 洒在吸水纸表面，25℃，湿度为90％的条件下培养15天即得到大量蝉拟青霉孢子。

3.孢子粉收集

(1)培养物烘干：将培养物整体倒入沸腾干燥机，脱水烘干；

(2)培养物粗粉碎：将烘干的培养物进行粗粉碎，使孢子从培养物上脱落；

(3)孢子分离：开启旋风收集器，将孢子与培养物分离，使孢子从管道中进入收集 室；

(4)孢子收集：孢子从管道中进入收集室，在收集室顶端通过微风装置将孢子吹至 收集室底部收集袋，获得蝉拟青霉孢子粉。

实施例2MTT比色法测定体外抗肿瘤活性

1.实验材料：

人工培养金蝉花孢子粉，按照实施例1所述方法制得；

实验用肿瘤细胞如下(由中国科学院上海细胞库供应)

2.实验方法：

取处于指数增长期细胞接种至96孔板里，培养24h使细胞贴壁，去除上清，加100 μL/孔带药新鲜培养基，当测试时用完全培养基稀释成所需浓度，每个浓度设6个复孔， 并设空白对照孔(只加培养基)，同样设6个复孔。培养至16-48h，加10μl/孔(终浓度 5mg/mL)的MTT，培养4h后，去除上清，加入100μl DMSO，振荡器上震荡溶解，在570nm 波长下，酶标仪测定OD值，并计算抑制率，抑制率的计算公式如下：

3.实验结果：

实验结果见表1：

表1蝉拟青霉孢子粉对各种肿瘤细胞生长抑制率的影响(n＝6)

其中*P＜0.05，**P＜0.01(与对照组相比)

试验结果表明，人工培养金蝉花孢子粉对体外培养的人胃癌HGC27、人宫颈癌Siha和 Hela、人胶质瘤LN229、人胰腺癌SW1990、人白血病K562和PBL985/GPD、人回盲肠癌ccl-244、 人横纹肌肉瘤RD等肿瘤细胞的增殖有显著的抑制作用。其中，对人胰腺癌SW1990抑制作 用最强，且有剂量依赖关系。而对人肝癌HepG、人卵巢癌细胞Hey1B、HO-8910PM、人乳腺 癌MCF-7等几无作用，表明人工培养的金蝉花孢子粉对肿瘤细胞具有很好的选择性。

实施例3瑞氏吉姆萨(Wright-giemsa)染色实验

1.实验材料：人工培养金蝉花孢子粉(孢子粉)，按照实施例1所述方法制得。

实验用肿瘤细胞(由中国科学院上海细胞库供应)

2.实验方法：

2.1Wright-Giemsa混合染色液配制：

Wright染液：5ml

Giemsa原液：1ml

双蒸水：6ml

2.2染色步骤：

取不同浓度梯度的蝉拟青霉分生孢子液处理样品，并设置空白对照(培养基不含 分生孢子粉)、阳性对照(5-氟尿嘧啶或环磷酰胺)。将培养后的细胞制成细胞涂片。 涂片干燥后滴加Wright-Giemsa混合染色液，5-10min后，自来水快速冲洗，晾干， 镜检。

3.实验结果：

实验结果见图1至图6。上述结果表明：人工培养金蝉花孢子粉对体外培养的人胃癌 HGC27、人横纹肌肉瘤RD、人宫颈癌Hela、人胰腺癌SW1990、人胶质瘤LN229及人回盲肠 癌ccl-244细胞等肿瘤细胞的增殖有一定的抑制作用。

实施例4PI单染法细胞周期实验

1.实验材料：人工培养金蝉花孢子粉(孢子粉)，按照实施例1所述方法制得。

实验用肿瘤细胞(由中国科学院上海细胞库供应)

2.实验方法：

2.1细胞培养：用蝉拟青霉分生孢子液处理样品，并设置空白对照(培养基不含分生孢 子粉)、阳性对照(5-氟尿嘧啶)。

2.2细胞收集：培养结束后，收集细胞(数目约1×10⁶～5×10⁶个/mL)，500～1000r/min 离心5min，弃去培养液。

2.3细胞处理：

(1)3mlPBS洗涤1次；

(2)离心去PBS，加入冰预冷的70％的乙醇固定，4℃，1-2h；

(3)离心弃去固定液，3mlPBS重悬5min；

(4)400目的筛网过滤1次，500-1000r/min离心5min，弃去PBS，用1mlPI染液染 色，4℃避光30min。

2.4检测：流式细胞仪进行检测。

3.实验结果：

实验结果如图7至图9所示，实验结果表明：蝉拟青霉孢子粉可使人胰腺癌SW1990 及人白血病K562细胞周期阻滞在G2期；可使人宫颈癌Hela细胞周期阻滞在G1期。