Antiproliferative Effect of Extracts from Corydalis heterocarpa on Human Cancer Cells

염주괴불주머니 (Corydalis heterocarpa) 추출물의 암세포 성장 억제 효과

  • Kim, You-Ah (Division of Marine Environment & Bioscience, Korea Maritime University) ;
  • Lee, Jung-Im (Division of Marine Environment & Bioscience, Korea Maritime University) ;
  • Kong, Chang-Suk (Marine Bioprocess Research Center, Pukyong National University) ;
  • Yea, Sung-Su (Department of Biochemistry, College of Medicine, Inje University) ;
  • Seo, Young-Wan (Division of Marine Environment & Bioscience, Korea Maritime University)
  • 김유아 (한국해양대학교 해양환경.생명과학부) ;
  • 이정임 (한국해양대학교 해양환경.생명과학부) ;
  • 공창숙 (부경대학교 해양바이오세스연구단) ;
  • 예성수 (인제대학교 의과대학 생화학교실) ;
  • 서영완 (한국해양대학교 해양환경.생명과학부)
  • Published : 2009.04.29

Abstract

Whole plants of Corydalis heterocarpa were extracted twice with $CH_2Cl_2$ and MeOH in turn. The combined crude extracts were concentrated in vacuo and then partitioned between $CH_2Cl_2$ and $H_2O$. The organic layer was fractionated with n-hexane and 85% aq. MeOH, and the aqueous fraction was also further fractionated with n-BuOH and $H_2O$, successively. Growth inhibition effects of crude extracts and their solvent fractions were evaluated in AGS, HT1080, U-937, MCF-7 and HT-29 human cancer cells using MTT assay. The inhibitory effects of solvent fractions were increased in a dose-dependent manner. Among these tested samples, 85% aq. MeOH fraction showed the most potent inhibitory effect on the growth of human cancer cells. These results suggest that active compounds having much stronger anticancer effect can be isolated from Corydalis heterocarpa.

본 연구에서는 염생식물의 한 종인 염주괴불주머니의 조추출물 및 용매별 분획물을 이용하여 생리활성물질에 의한 항발암성 물질의 생성 및 생체방어물질로서의 유용성을 검토하고자 5종의 인체암세포 (AGS, HT1080, U-937, MCF-7 및 HT-29)에 대한 증식 억제효과를 검토하였다. 조추출물에 대한 암세포 증식 억제능 측정 결과, 10, 50 및 100 ${\mu}g/ml$의 시료 처리 농도에서 농도 의존적으로 암세포의 생존율이 감소하는 경향을 확인하였으며, 모든 세포주에 대하여 methanol 조추출물 보다 methylene chloride 조추출물이 뛰어난 효과를 나타냄을 알 수 있었다. 따라서, 물질의 극성에 따른 암세포 성장 억제능을 관찰하고자 조추출물을 순차적으로 용매 분획하여 $H_2O$, n-BuOH, 85% aq. MeOH 및 n-hexane의 네 가지 분획층을 얻었으며, 조추출물과 동일한 조건하에서 암세포 증식 억제능을 재검토하였다. 그 결과, n-BuOH 분획층보다 85% aq. MeOH 분획층에서 우수한 암세포 성장 억제능이 확인되어, 이는 비교적 비극성인 methylene chloride 조추출물로부터 활성성분들이 85% aq. MeOH 분획층으로 이동된 것으로 여겨졌다. 특히 100 ${\mu}g/ml$의 85% aq. MeOH 분획층의 시료를 처리한 AGS 인체 위암세포는 93.4%라는 강력한 효력을 기록하였으며, 그 외에도 HT1080 인체 섬유육종 세포가 85.0%, U-937 인체 구성 림프종 세포 71.5%, MCF-7 인체 유방암세포와 HT-29 인체 결장암세포가 각각 51.7% 및 36.8%의 암세포 증식 억제효과를 나타내었다. 이상의 결과로부터 해양생물 중 염생식물의 한 종류인 염주괴불주머니의 높은 항암활성효과와 함께 암예방 기능성 소재로써의 개발 가능성을 확인할 수 있었으며, 특히 염주괴불주머니의 85% aq. MeOH 분획층에 대한 집중적인 연구를 통해 새로운 생리활성물질의 개발이 기대된다.

Keywords

References

  1. Jemal, A., R. Siegel, E. Ward, Y. Hao, J. Xu, T. Murray, and M. J. Thun (2008), Cancer statistics, 2008, CA Cancer J. Clin. 58, 71-96 https://doi.org/10.3322/CA.2007.0010
  2. Lee, J. O., S. Y. Choi, N. S. Park, Y. S. Shim, S. Y. Yoo, J. I. Lee, E. D. Lee, and S. Y. Chin (1996), Statistical Analysis on Cancer Patients of Korea Cancer Center Hospital, J. Korean Cancer 28, 336-349
  3. Shur, Y. J. (2004), Cancer chemopreventive Effects of Dietrary Phytochemicals, J. Korean Assoc. Cancer Preven. 9, 68-83
  4. Park, E. J. and J. M. Pezzuto (2002), Botanicals in cancer chemoprevention, Cancer Metast. Rev. 21, 231-255 https://doi.org/10.1023/A:1021254725842
  5. Stan, S. D., S. Kar, G. D. Stoner, and S. V. Singh (2008), Bioactive Food Components and Cancer Risk Reduction, J. Cell Biochem. 104, 339-356 https://doi.org/10.1002/jcb.21623
  6. Park, J. C. and J. W. Choi (1996), Screening of marine natural products on inhibitory effect of the formation of lipid peroxidation, Korean J. Pharmacogn. 27, 117-122
  7. Seo, Y., H. J. Lee, Y. A. Kim, and K. E. Park (2004), Antioxidative effect of glasswort (Saliconia herbacea) extract from Daebudo, Proceeding of Current Biotechnology and Bioengineering 10, 1-7
  8. Ng, T. B., F. Liu, and H. X. Wang (2004), The antioxidant effects of aqueous and organic extracts of Panax quinquefolium, Panax notoginseng, Codonopsis pilosula, Pseudostellaria heterophylla and Glehnia littoralis, J. Ethnopharmacol. 93, 285-288 https://doi.org/10.1016/j.jep.2004.03.040
  9. Kong, C.-S., Y. R. Yeom, J. I. Lee, Y. A. Kim, J.-S. Lee, and Y. Seo (2008), Inhibition effects of extracts and its solvent fractions isolated from Limonium tetragonum on growth of human cancer cells, Korean J. Biotechnol. Bioeng. 23, 177-182
  10. Kong, C.-S., Y. A. Kim, M. M. Kim, J. S. Park, S. K. Kim, B. J. Lee, T. J. Nam, and Y. Seo (2008), Antioxidant Activity and Inhibition of MMP-9 by Isorhamnetin and Quercetin 3-0-$\beta$-D-Glucopyranosides Isolated from Salicornia herbacea in HT1080 Cells. Food Sci. Biotechnol. 17, 983-989
  11. Lee, Y. N. (2002), Flora of Korea, 4, pp241 , Kyo-Hak Publishing Co., Ltd. Korea
  12. Ma, W. G., Y. Fukushi, and S. Tahara (1999), Fungitoxic alkaloids from Hokkaido Corydalis species, Fitoterapia 70, 258-265 https://doi.org/10.1016/S0367-326X(99)00045-3
  13. Tatsuzawa, F., Y. Mikanagi, N. Saito, K. Shinoda, A. Shigihara, and T. Honda (2005), Cyanidin glycosides in flowers of genus Corydalis (Fumariaceae), Biochem. Syst. Ecol. 33, 789-798 https://doi.org/10.1016/j.bse.2004.12.021
  14. Choi, S. U., N. I. Baek, S. H. Kim, J. H. Yang, J. S. Eun, T. Y. Shin, J. P. Lim, J. H. Lee, H. Jeon, M. Y. Yun, K. H. Leem, H. W. Park, and D. K. Kim (2007), Cytotoxic isoquino1ine alkaloids from the aerial parts of Corydalis incise, Arch. Pharm. Res. 30, 151-154 https://doi.org/10.1007/BF02977687
  15. Hansen, M. B., S. E. Nie1sen, and K. Berg (1989), Re-examination and further development of a precise and rapid dye method for measuring cell growth/cell kill, J. lmmunol. Methods 119, 203-210 https://doi.org/10.1016/0022-1759(89)90397-9
  16. Park, j. G., H. Frucht, R. V. LaRocca, D. P. Bliss, Y. Kurita, T. R. Chen, J. G. Henslee, J. B. Trepel, R. T. Jensen, B. E. Johnson, Y. J. Bang, J. P. Kim, and A. F. Gazdar (1990), Characterization of cell lines established from human gastric carcinoma, Cancer Res. 50, 2773-2780