苦参中黄酮类化合物的药理作用
2013-02-19杨颖杰顾美芳蒋金杉庄芳芳章杨杨综述范红艳审校吉林医药学院临床医学本科班临床医学生殖专业本科班护理本科班检验本科班药理教研室吉林吉林
杨颖杰,傅 钰,顾美芳,蒋金杉,庄芳芳,章杨杨综述,范红艳审校 (吉林医药学院:.临床医学本科班,.临床医学生殖专业本科班,.护理本科班,.检验本科班,5.药理教研室,吉林 吉林 0)
苦参是中国的传统植物药,在抗菌、消肿、治皮肤病等方剂中应用方泛。苦参为豆科植物苦参的根,现代研究表明该植物含大量生物碱和黄酮类化合物[1]。近年来国内外研究苦参的重点均在生物碱上[2-3],对其中的黄酮类成分研究较少。随着分离技术的不断提高,从该植物的总黄酮中分离和鉴定了约有60余种黄酮类化合物,苦参中的黄酮类化合物大多为二氢黄酮(黄烷酮)、二氢黄酮醇(黄烷酮醇)、苦参酮、苦参醇、苦参啶、槐黄酮等,进一步发现了苦参中黄酮类多方面的药理活性与临床应用,如具有抑菌、抗心律失常、抗氧化[4]、抗肿瘤等作用,引起了人们广泛的重视和兴趣。本文综述了苦参中黄酮类化合物的生物活性和药理作用。
1 对心血管系统的影响
1.1 防治动脉粥样硬化
Lee SW[5]等研究表明,动脉壁循环单核细胞的积累是动脉粥样硬化形成的早期表现。单核细胞趋化性蛋白-1(MCP-1)启动单核细胞的迁移,并对动脉粥样硬化的发展起一定作用。在天然资源中寻找MCP-1诱导单核细胞迁移的抑制剂过程中,自苦参甲醇提取物中分得一活性化合物,有光谱学鉴定为苦参酮。苦参酮能抑制MCP-1诱导的单核巨噬细胞(THP-1)迁移,IC50为19.2μmol/L;也能抑制MCP-1与THP-1细胞的结合。
低密度脂蛋白(LDL)的氧化与动脉粥样硬化起始过程密切相关。Jeong等[6]研究从苦参根中分离的9个烷基(C10-C5)黄酮对铜诱导的LDL氧化的抑制作用。在所试黄酮中,槐黄烷酮G、苦参酮、苦参醇、去甲苦参醇和苦参啶能抑制17.5μmol/L硫代巴比妥酸反应物(TRARS)的产生,其IC50分别为7.9、14.5、22.0、26.9μmol/L。其中槐黄烷酮G是LDL氧化的强抑制剂,该成分在体外补体研究也显示强的活性,于5μmol/L使迟滞时间为130 min,于20μmol/L使氧化低密度脂蛋白(Ox-LDL)相对电泳迁移(REM)为80%,于20μmol/L使载脂蛋白β-100断裂抑制率为71%。结构分析显示这些黄酮β环的间苯二酚侧链与LDL氧化抑制密切相关。
1.2 抗心律失常作用
王继光等[7]对苦参中总黄酮进行抗实验性心律失常作用进行研究。实验表明苦参总黄酮能降低氯仿诱发小鼠室颤的发生率,也能对抗乌头碱诱发的大鼠心律失常,同时能提高豚鼠心脏哇巴因中毒的耐受量,故此实验表明苦参总黄酮为苦参抗心律失常的有效成分。
2 对神经系统的影响
2.1 海马细胞保护作用
Jeong GS[8]等检测苦参薰衣草基黄烷酮(2S)-2'-甲氧基苦参酮、槐黄烷酮G对谷氨酸诱导的小鼠海马神经元细胞系中HT22细胞永生化细胞氧化应激的保护作用,结果显示,苦参中黄酮类化合物引起血红素加氧酶-1(HO-1)的表达,增加血红素加氧酶活性与剂量、时间相关,也能抑制谷氨酸诱导的HT22细胞中活性氧物质(ROS)的产生。故可见苦参中黄酮化合物可能经由HO-1的诱导作用对谷氨酸所致神经毒性产生保护作用。
2.2 对阿尔茨海默病的影响
Hwang EM[9]等研究β-分泌酶(β-siteAPPcleavingenzyme,BACE-1)与阿尔茨海默病(AD)的起因密切相关,抑制β-分泌酶活性可有效治疗阿尔茨海默病,苦参亲脂性烷基化(C10-C5)黄烷酮对BACE-1的活性研究表明,薰衣草基黄烷酮化合物显示较强的抑制BACE-1活性的作用。
3 治疗糖尿病及其并发症
黄秋云等[10]研究表明,从苦参中分离得到的黄酮苷F对大鼠摄入淀粉、麦芽糖和蔗糖(分子中含α-葡萄糖苷键)后血糖值上升的抑制作用强,对大鼠摄入葡萄糖、果糖(分子中无α-葡萄糖苷键)后血糖值上升的抑制作用弱。所以黄酮苷F抑制了大鼠肠道内α-葡萄糖苷酶的活性,减少由淀粉、麦芽糖和蔗糖酶解生成的葡萄糖的量,减少肠内壁细胞吸收葡萄糖的量,从而抑制由葡萄糖、多糖引起的血糖值升高,有希望成为一类新的α-葡萄糖酶抑制剂。
Sato S[11]等研究表明,Na+-葡萄糖协同转运蛋白(SGLT)是抗糖尿病药物的分子标靶。苦参根甲醇提取物显示强的SGLT抑制活性。经鉴定,活性成分系多种黄酮类抗氧剂:苦参酮、槐黄烷酮G、苦醇K和苦醇N等。
醛糖还原酶(Aldose reductase,AR)可在高血糖条件下被激活,使葡萄转化为难透过细胞膜的多元醇(山梨醇),使组织细胞渗透性受到损害,从而诱发白内障和肾病等糖尿病并发症。故AR抑制剂和进行性糖化终极产物(AGE)形成抑制剂是预防和治疗糖尿病并发症的重要靶向。Jung HA[12]等检测苦参黄酮对大鼠晶状体AR(RLAR)、人重组AR(HRAR)和AGE形成的抑制活性。结果显示脱甲基脱水淫样藿素、8-薰衣草基本山奈酚、苦参醇、苦参酮、(2S)-2'-甲氧基苦参酮、(2S)-3β,7,4'-三羟基-5-甲氧基-8-(γ,γ-二甲烯丙基)-黄烷酮、苦醇E是RLAR的强抑制剂,多数的苦参黄酮类化合物对HRAR还具有明显的抑制活性,苦参及其异戊烯基黄酮是AR和AGE的有效抑制剂,渴望对糖尿病并发症和相关疾病有治疗价值。
4 抗疟作用
Kim YC[13]等研究了苦参中几种黄酮类化合物的抗疟活性,即薰衣草基黄烷酮(2S)-2,-甲氧基苦参酮、槐黄烷酮G和勒奇黄烷酮A。当它们的EC50分别为2.4×10-6、2.6×10-6、2.1×10-6mol/L时具有中等强度的抗疟活性,其对小鼠的肿瘤细胞的毒性试验中,这些化合物未表现出选择性的抗疟原虫毒性。
5 抗炎作用
Kim DW[14]等研究苦参槐黄酮G(SFG)对RAW264.7细胞环氧合酶-2(Cyclooxygenase-2,COX-2)的产生和体内应答的作用。SFG于1~50μmol/L下调COX-2,进而抑制脂多糖(LPS)处理的RAW264.7细胞前列腺素E2(PGE2)的产生。SFG 2~250 mg/kg灌胃给药或每耳给药10~250μg,连续1个月,对小鼠巴豆油所致耳廓肿胀和大鼠角叉菜胶所致足跖肿胀显示抗炎活性。虽然SFG的抑制作用远弱于对照药强的松龙,但其局部应用时显示了较强的抗炎活性。
6 抑菌作用
郑津辉[15]等人根据吸光度值计算苦参提取液黄酮类化合物的浓度为0.556 g/L,测得粗提取液对不同菌种的最小抑菌浓度,结果显示苦参黄酮类化合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、啤酒酵母菌、产黄青霉、黑曲霉的抑菌效力随着黄酮含量的增加而增加。实验还表明抑菌作用具体表现为对革兰氏阳性菌、金黄色葡萄球菌有较强的抑制作用,对革兰氏阴性菌、大肠杆菌的抑制作用较弱,原因可能与细胞壁的结构组分不同有关。
7 抗肿瘤作用
De Naeyer A[16]从苦参中分离得一种带薰衣草烷基的黄酮类化合物Kurarinone,对乳腺癌细胞MCF-7/6具有生长抑制作用,其IC50为22.2μmol/L。Ko WG[17]等从苦参根中分离出的4种黄酮类化合物,对S180肉瘤、淋巴白血病1210、无黑色素性恶性黑色素瘤等具有抑制作用,特别是C-8位上含有薰衣草烷结构的黄酮化合物,对人骨髓白血病HL-60细胞、人肝癌HepG2细胞,具有抑制细胞分化并促进凋亡作用,由此可见苦参黄酮提取物有抗肿瘤的作用。
孙明瑜等[18]研究通过半数抑制率的比较发现苦参总黄酮和苦参酮在体外有比苦参总碱更强的细胞毒作用;体内研究表明苦参总黄酮和苦参酮不仅能有效抑制小鼠H22肝癌、S180肉瘤、Lewis肺癌(瘤质量抑瘤率60%~80%),而且能显著抑制人非小细胞肺癌H460和人食管癌Eca-109裸小鼠移植肿瘤的生长(瘤质量抑瘤率在41%~47%)。小鼠口服和静脉注射苦参总黄酮的最大耐受剂量分别大于2.8 g/kg和750 mg/kg,远远超过苦参碱(口服半数致死量为1.18 g/kg),且无明显毒副作用。故与苦参碱比较,表明苦参总黄酮或苦参酮是新颖的高效低毒的抗肿瘤候选药物。
8 发展前景
苦参是根性植物,为常用中药,分布于俄罗斯、日本、印度、朝鲜以及中国内地的南北各省地区,它对土壤要求不严,一般的砂壤和粘壤均可生长,且春、秋两季均可采挖,它的野生种群也很丰富。早期的研究主要侧重在苦参中的生物碱类成分上,近年来则发现其所含黄酮类化合物在含量及药理活性方面都有很大优势,引起人们的重视。本文综述了苦参中的主要成分苦参黄酮类化合物有多种药理作用,在抗心律失常、治疗糖尿病、杀虫抗菌、抗肿瘤方面的药理作用有较好的应用前景,在今后的研究中,有望还能发掘其他的作用。
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