Antiproliferative Effect of Extracts, Fractions and Compound from Vitex rotundifolia on Human Cancer Cells

Whole plants of Vitex rotundifolia were extracted for 2 days with methylene chloride ($CH_2Cl_2$) followed by extraction of the residue for an additional 2 days. The same procedure was also applied using methanol (MeOH). The two crude extracts were combined and partitioned between $CH_2Cl_2$ and $H_2O$. The organic layer was further partitioned between n-hexane and 85% aq. MeOH, and the aqueous layer was also further fractionated with n-BuOH and $H_2O$, successively. From the 85% aq. MeOH fraction, one compound was isolated through the repeated HPLC. According to the results of physicochemical data including NMR and MS, the chemical structure of the compound was determined as artemetin (1). The antiproliferative effects of the crude extracts, fractions, and compound against HT1080, AGS, MCF-7 and HT-29 human cancer cells were compared with the control by using MTT assay. In the comparative analysis, the 85% aq. MeOH fraction exhibited the strongest antiproliferative effects on human cancer cell lines in a dose-dependent manner (p<0.05). In addition, exposure of compound 1 isolated from 85% aq. MeOH fraction led to strong antiproliferative effect in HT1080 cancer cell lines. These results suggest that the extracts and compound isolated from V. rotundifolia may be used as potential chemopreventive and chemotherapeutic agents.

순비기 나무(Vitex rotundifolia) 추출.분획물 및 화합물의 인체 암세포 증식억제 효과

본 연구에서는 염생식물의 한 종인 순비기나무의 추출 분획물 및 화합을 이용하여 항발암성 및 생체방어 물질로서의 유용성을 검토하고자 4종의 인체 암세포(HT1080, AGS, MCF-7 및 HT-29)에 대한 증식억제 효과를 검토하였다. 추출물에 대한 암세포 증식억제능 측정 결과, 10, 50 및 $100\;{\mu}g/mL$의 시료 처리 농도에서 농도 의존적으로 암세포의 생존율이 감소하는 경향을 확인하였으며, 모든 세포주에 대하여 methanol 추출물 보다 methylene chloride 추출물이 뛰어난 효과를 나타냄을 알 수 있었다. 따라서, 물질의 극성도에 따른 암세포 증식억제능을 확인하고자 추출물을 순차적으로 용매 분획하여 $H_2O$, n-BuOH, 85% aq. MeOH 및 n-hexane의 네 가지 분획층을 얻었으며, 추출물과 동일한 조건하에서 암세포 증식억제 효과를 재검토하였다. 그 결과, 비교적 극성이 덜한 85% aq. MeOH 분획층에서 우수한 암세포 증식억제능이 확인되었다. $100\;{\mu}g/mL$의 농도에서 85% aq. MeOH 분획층의 시료를 처리한 결과 HT1080, AGS, MCF-7 및 HT-29 세포는 각각 93.8, 91.6, 90.9% 그리고 82.7%의 강력한 억제 효과를 나타내었으며, 낮은 농도의 시료($10\;{\mu}g/mL$)를 처리한 결과에서도 HT1080과 AGS 세포에서 주목할 만한 억제효과를 보여 주었다. 생리활성 결과를 바탕으로 85% aq. MeOH 분획층의 분리를 통해 1종의 화합물을 분리할 수 있었으며, artemetin으로 알려진 화합물로 확인되었다. 분리된 화합물의 암세포 증식억제 효과를 확인해 본 결과 HT1080 세포에 선택적으로 효과를 보임을 확인하였으며, 그 효과는 항암제인 doxorubicin에 상응하는 결과였다. 따라서 본 연구를 통해 염생식물 순비기나무의 각종 인체 암세포에 대한 높은 증식억제 효과와 함께 암예방을 위한 기능성 소재로서의 개발 가능성이 확인되었다. 추후 순비기나무의 85% aq. MeOH 분획층 및 분리된 화합물에 대한 집중적인 연구를 통해 새로운 생리활성물질의 개발이 기대되어진다.