粉防己化学成分及药理学研究进展

刘嘉琪，张雅男，赵婉，匡海学，王秋红

(1.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040；2.广东药科大学,广东 广州 510006)

综 述

粉防己化学成分及药理学研究进展

刘嘉琪1，张雅男1，赵婉1，匡海学1，王秋红2*

(1.黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040；2.广东药科大学,广东 广州 510006)

近年来关于粉防己化学成分及药理活性方面的研究取得了重要的进展。从粉防己中分离鉴定出的化合物其类型主要包括：生物碱类、甾体类和黄酮类。药理活性包括：高血压、心绞痛、纤维化和肿瘤防治等多个方面，为粉防己的临床应用提供了丰富的研究资料。通过文献整理，总结了粉防己不同活性成分单体的药理活性及作用机制，为该药临床研究提供理论依据，进而为其开发利用提供依据。

粉防己；化学成分；药理作用

中药防己首载于《神农本草经》，作为一味重要中药距今已有两千多年的临床应用历史。在长期应用过程中，其药用植物基源一直存在争议，诸多医药学家将防己分为两类，即汉防己和木防己，更结合功效概括为：汉防己偏于利水消肿，木防己偏于祛风止痛[1]。全国范围内使用名为防己的药材至少有20多种，大部分来自防己科和马兜铃科，由于马兜铃酸的致癌性，限制了马兜铃科植物的临床应用。目前，2015年版《中国药典》收录中药防己仅为防己科(Menispermaceae)千金藤属(Stephania)植物粉防己(StephaniatetrandraS. Moore)。

1 粉防己化学成分研究进展

目前，从防己中共分离鉴定出的化合物其类型主要包括：生物碱类、甾体类和黄酮类，其中生物碱类化合物含量丰富，骨架众多，药理活性显著，一直是中药防己药效物质基础研究的重要方向。

1.1 生物碱类化合物

对粉防己中分离得到的生物碱类化合物进行研究总结，发现主要包括以下几类：①双苄基异喹啉类生物碱(Bisbenzylisoquinoline alkaloid)：汉防己甲素(Tetrandrine)、氧化防己碱(Oxofangchirine)和防己诺林碱(Fangchinoline)；应用Diaion HP-20大孔树脂和Sephadex LH-20凝胶分离鉴定出Cycleanine、Cycleahomine、Tetrandrine 2′-N-α-oxide、Tetrandrine 2′-N-β-oxide、2′-N-methyltetrandrinium chloride、2,2′-N,N′-dimethyltetrandrinium dichloride、Fenfangjine A、Fenfangjine B、Fenfangjine C、Fenfangjine D、Fenfangjine H、Fenfangjine I；2′-N-chloromethyltetrandrine和Fenfangjine D hydrochloride；(+)-2-N-methyltetrandrine和(+)-2-N-methylfangchinoline[2]。②苄基异喹啉类生物碱(Benzylisoquinoline alkaloid)：Fenfangjine G。③原小檗碱类生物碱(Protoberberine alkaloid)：轮环藤酚碱(Cyclanoline)； Cyclanoline chloride。④阿朴啡类生物碱(Aporphine alkaloid)：对粉防己地上部分进行研究分离鉴定出防己醌碱(Stephadione)、氧化南天竹啡碱(Oxoantenine)、紫堇醌碱(Corydione)、无根藤新碱(Cassythicine)、无根藤米里丁(Cassameridine)和南天竹啡碱(Nantenine)；荷苞牡丹碱[(+)-Dicentrine]和Tazopsine；异紫堇定碱(Isocorydine)、去氢克班宁(Dehydrocrebanin)、克班宁(Crebanine)和氧代克班宁(Oxocrebanine)[3-4]。⑤菲类生物碱(Phenanthrene alkaloid)：防己菲碱(Stephanthrine)； Fenfangjine F、Argentinine。⑥其他类生物碱： N-羟基二乙胺； Magnoflorine chloride，Oblongine chloride。

1.2 其他类化合物

通过对文献的整理发现，粉防己中除含有生物碱类化合物，还含有其他类化合物：黄酮类和甾体类。司端运等[5]通过对防己地上部分分离鉴定获得双黄酮类化合物防己双黄酮甲(Stephaniaflavone A)和防己双黄酮乙(Stephaniaflavone B)；植物甾醇类化合物谷甾醇(Sitosterol)和豆甾醇(Stigmasterol)；正三十五烷(n-Pentatriacontane)。从防己水提液中分离得到两种葡聚糖，分子量分别是9.3×103Da和2.0×104Da；甄攀等运用水提醇沉法获得一种由葡萄糖构成的均多糖[6-8]。

2 粉防己药理学研究进展

防己味苦、性寒，归膀胱、肺经，功效祛风止痛、利水消肿，临床常用于治疗风湿痹痛、水肿脚气、小便不利和湿疹疮毒等症。防己中所含的生物碱类化合物双苄基异喹啉类为其主要的药效物质基础。防己的主要成分为汉防己甲素(Tetrandrine)，国内外近年来围绕其药理作用和机制开展的大量研究证明其传统功效解热、镇痛、抗炎和利尿的有效性，并发现其在治疗高血压、心绞痛、纤维化和肿瘤防治等方面具有良好的应用前景。

2.1 抗肿瘤作用

研究发现，防己中所含的汉防己甲素对肿瘤有明显的抑制作用。汉防己甲素对人肝癌7402细胞、乳腺癌MCF-7细胞、宫颈癌HeLa细胞以及胃癌BGC-823细胞等多种肿瘤细胞具有明显的抑制增殖和诱导凋亡的作用，抑制率、凋亡率与时间、浓度呈正相关[9]。抑制肿瘤细胞的生长，作用机制为抑制肿瘤血管再生、抑制肿瘤细胞增殖和影响细胞信号传导通路[10-12]；抑制神经胶质瘤细胞生长并诱导凋亡，作用呈现浓度与时间依赖性，通过免疫组化显示，汉防己甲素治疗组动物模型中移植肿瘤的血管密度更低，VEGF表达减小，能够显著减缓生长速度从而增加生存率[13-16]；对人视网膜母细胞瘤HXO-Rb44有明显的抑制作用，有望成为治疗视网膜母细胞瘤的新药；对人膀胱癌T24细胞具有强烈的生长抑制作用，并具有促细胞凋亡活性，机制为增强caspase-3、caspase-8和caspase-9活性，促进PARP裂解从而降低线粒体膜电位；上调P21、P53和Bax蛋白的表达，诱导人卵巢癌细胞A2780凋亡发挥增殖抑制作用[17]；有效抑制肿瘤细胞的生长，并具有抗肿瘤细胞多药耐药性和减轻放化疗毒副反应的作用，作用机制与下调多药耐药蛋白表达、提高细胞凋亡敏感水平、过表达药物外排泵和火花生存信号途径相关[18-19]。

2.2 抗自由基损伤作用

有文献报道防己具有一定的抗氧化损伤作用，这与其多种药理药效相关。研究发现防己对中性粒细胞产生自由基能够产生抑制作用，当加入黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶后，该酶系的终产物尿酸并不减少，表明防己具有清除氧自由基的能力。研究表明防己中的汉防己甲素不仅能够清除嗜酸性粒细胞产生的超氧阴离子，又可以清除UV照射后过氧化氢水溶液产生的氢氧根离子，同时还能够抑制LPS诱导的巨噬细胞氧耗和氧自由基和巨噬细胞吞噬活性[20]。汉防己甲素可以通过抑制活性氧的增加，达到减轻过氧化氢诱发体外培养的鼠小脑颗粒细胞氧化损伤[21]。防己诺林碱通过抑制氧自由基的生成达到抗氧化损伤的作用，对大鼠肝脏缺血再灌注动物实验模型的损伤具有一定的保护作用[22]。对防己体外自由基清除能力的考察发现其活性与维生素C相当，体内模型运用CCl4致大鼠肝损伤模型，发现其有效保护肝损伤[23]。

2.3 抗神经毒性作用

防己中所含的防己诺林碱具有抗神经毒性的作用。在氰化物诱导的鼠小脑颗粒细胞神经毒性实验中发现防己诺林碱作为一种钙离子通道阻滞剂，能够影响钙离子内流，达到抑制谷氨酸盐释放，降低氰化钠诱导的神经元细胞死亡的作用。通过粉防己碱与β-淀粉样蛋白相互作用能够显著降低由Aβ诱导的鼠BV2胶质细胞产生的IL-1β、TNF-α、NF-κB等炎症因子。小神经胶质细胞在神经毒性和炎性病变的治疗过程中，发挥调节促炎症反应和Aβ肽类清除的重要作用[24]。小神经胶质细胞和星状细胞通过活化Aβ能够产生一系列促炎症反应介质活化，其中包括：IL-1β、TNF-α和NF-κB，其与神经毒性相关，并能够调节促炎症因子的产生[25]。

2.4 抗菌抗病毒作用

对相关文献的整理发现，防己中的汉防己甲素具有很好的抗菌抗病毒作用[24]。对细胞壁肽多糖进行研究发现汉防己甲素可与β-内酰胺酶发生协同作用，诱导病菌细胞壁损伤，这可能是其发挥抗菌作用的主要途径[26-27]。防己诺林碱对HIV-1的实验室株NL4-3、LAI和BaL具有抗病毒作用，0.8～1.7 μmol/L时抑制率达到50%。进一步研究发现，防己诺林碱并没有参与病毒早期的复制过程，而是通过抑制HIV病毒传染颗粒的产生而发挥抗病毒作用，特异性降低HIV-1包膜蛋白基因(Env)编入初期的病毒颗粒，干扰糖蛋白gp160蛋白酶解加工达到降低Env功能表达的作用。

2.5 抗血小板聚集作用

粉防己对血小板的聚集具有一定的抑制作用。汉防己甲素能够通过抑制内源性花生四烯酸的释放，从而减少血栓素A2的生成达到对抗血小板聚集的作用[28]。汉防己甲素能够减少血栓的生成，主要通过促进纤维蛋白溶解并抑制凝血酶引起的血液凝固。粉防己碱通过作用于凝血酶、胶原和二磷酸腺苷达到抑制血栓生成的作用。通过对防己诺林碱的抗血小板聚集作用进行体外实验发现其可有效抑制小鼠血栓的形成和人血小板的聚集。

2.6 对心血管系统作用

现代研究发现，防己对心血管系统存在降压、抗心律失调和抗心肌缺血及再灌注损伤的药理活性[29-30]。汉防己甲素通过影响钙离子通道升高6-keto-PGF1α水平，从而阻滞心肌或血管平滑肌电压达到明显降低血压的作用。汉防己甲素具备改善左心室舒张的功能，对高血压患者可以起到明显降压的效果，研究发现其毒副作用小，安全有效。汉防己甲素能够明显降低肺动脉压并减轻肺血管的阻力，发挥提高心输出量和氧搬运能力的作用。

2.7 对脏器的保护作用

研究发现防己对于人体脏器具有一定的保护作用。汉防己甲素能够明显抑制模型动物体内血清Ⅲ型前胶原、肝胶原、肝内炎症因子、透明质酸和储脂细胞等，对由四氯化碳导致的大鼠肝纤维化有效进行治疗，发挥抗脂肪变性和抗肝纤维化的作用[31]。防己还可通过增强自由基清除、抑制氧自由基生成和降低脂质过氧化等方面达到对脏器的保护作用。研究发现，汉防己甲素作为一种钙离子通道阻滞剂，能够有效降低胰腺钙超载，抑制钙离子进入胰腺腺泡细胞，对急性胰腺炎具有一定的治疗作用[32-34]。汉防己甲素作为钙通道阻断剂，已在临床中测试，发现有抗矽肺的作用，相关动物实验和临床观察表明，汉防己甲素可减轻纤维化程度，矽肺患者肺部X 光片显示肺部阴影缩小[35]。

3 总结与展望

综上所述，从粉防己中分离并鉴定出的化合物主要类型有生物碱类、甾体类和黄酮类，其中生物碱类化合物是防己的药效物质基础。现代药理学研究表明防己在抗肿瘤、抗自由基损伤、抗神经毒性、抗菌抗病毒、抗血小板聚集、对脏器的保护以及对心血管系统等方面作用明显，是今后研究的重要方向。中药能够走向世界的基础是中药的现代化，而中药现代化的关键是中医药理论的现代化[36]。重视粉防己活性成分的研究，对于阐明中药的药效物质基础有着十分重要的意义，也为相关疾病的防治提供了新的思路。

[1] 胡世林.防己的本草考证[J].现代药物与临床，2009,24(5):286-288.

[2] 李行诺,闫海霞,沙娜,等.粉防己生物碱化学成分的分离与鉴定[J].沈阳药科大学学报,2009,26(6):430.

[3] Deepak K.S,Ruchi B,Ravindra S,et al.The genus Stephania (Menispermaceae): Chemical and pharmacological perspectives[J].Journal of Ethnopharmacology,2010,132(2):369-383.

[4] 丛国艳,闫永波,高珣,等.粉防己的化学成分研究[J].健康大视野,2013,21(5):92.

[5] Si DY,Zhong DF,Sha Y,et al.Biflavonoids from the aerial part of Stephania tetrandra[J].Phytochemistry,2001,58(4):563-566.

[6] 甄攀,梁惠花,张万明,等.粉防己多糖的组成及其清除活性氧自由基的作用[J].河北北方学院学报,2005,22(5):6-9.

[7] 甄攀.粉防己和木防己多糖的含量测定[J].张家口医学院学报,2003,20(2):14-16.

[8] 巩江,倪士峰,骆蓉芳,等.汉防己叶挥发油成分GC-MS分析[J].安徽农业科学,2011,39(12):7076-7077.

[9] 裴晓华，樊英怡.粉防己碱对人乳腺癌细胞MCF-7细胞株的作用[J].河南中医学院学报，2007,22(5):12.

[10] 徐萌,周蓓.汉防己甲素逆转肺癌化疗耐药和凋亡抗性的实验研究[J].新中医,2006,38(6):90.

[11] Sun XC, Xu RZ, Deng YX, et al. Effects of tetrandrine on apoptosis and radiosensitivity of nasopharyngeal carcinoma cell line CNE [J]. Acta Biochimica et Biophysi Sinica, 2007,39(11):869-878.

[12] Li XL, Xu H, Dai XZ, et al.Enhanced in vitro and in vivo therapeutic efficacy of codrug-loaded nanoparticles against liver cancer [J].Int J Nanomedicine, 2012, 7: 5183-5190.

[13] 孙瑜,贺克俭,龚梅金.汉防己甲素逆转人肝癌耐药细胞株多药耐药性的研究[J].中国医药,2008,3(2):790-791.

[14] Xu XH, Gan YC, Xu GB, et al. Tetrandrine citrate eliminates imatinibresistant chronic myeloid leukemia cells in vitro and in vivo by inhibiting Bcr-Abl /β-catenin axis[J].J Zhejiang Univ Sci B,2012,13(11):867-874.

[15] Hou Y, Guo T, Wu C, et al. Effect of tetrandrine combined with epirubicin on the growth of human breast carcinoma multidrug resistance cell line [J]. Yakugaku Zasshi, 2008,128(4):663-666.

[16] He BC, Gao JL, Zhang BQ, et al. Tetrandrine inhibits Wnt /β-catenin signaling and suppresses tumor growth of human colorectal cancer[J]. Mol Pharmacol, 2011,79(2):211-219.

[17] 韩晓兵,柳友清,卢运萍.粉防己碱对人卵巢癌细胞株2780增殖与凋亡的影响[J].中国肿瘤临床,2006,33(4):190.

[18] 顾建华,王毅,郭仁德.汉防己甲素抗肿瘤作用及其机制研究进展[J].医学综述,2012,18(1):53-55.

[19] 殷华芳,钱晓萍,刘宝瑞.汉防己甲素抗肿瘤机制研究进展[J].现代肿瘤医学,2011,19(3):582-584.

[20] 杨扬,李曰庆.胶滴肿瘤药敏检测技术检测乳腺癌细胞对三氧化二砷和粉防己碱的敏感性[J].中华临床医师杂志(电子版),2011,5(17):5210-5212.

[21] 陈阜新.汉防己甲素对大鼠肝保护和抗氧化作用研究[J].数理医药学杂志,2012,25(4):418-420.

[22] Koh SB, Ban JY, Lee BY, et al. Protective effects of fangchinoline and tetrandrine on hydrogen peroxide- induced oxidative neuronal cell damage in cultured rat cerebellar granule cells[J]. Planta Med,2003,69(6):506-512.

[23] 刘正,李端,刘锡玖.汉防己乙素对大鼠肝脏缺血再灌注损伤脂质过氧化动态变化的影响[J].皖南医学院学报,2004,23(3):172-175.

[24] 郭辰，王蒙，李静,等.防己水煎液及其不同拆分部位对脂多糖诱导下RAW264.7细胞炎症因子的影响[J].中医药学报，2015,43(4)：33-36.

[25] 金雪红,包仕尧.粉防己碱对还原型谷胱甘肽脑保护作用的影响研究[J].实用心脑肺血管病杂志,2007,15(3):183-186.

[26] Lee YS, Han SH. Synergistic effect of tetrandrine and ethidium bromide against methicillin-resistant staphylococcus aureus (MRSA)[J].J Toxicol Sci,2011,36(5):645-651.

[27] 李丰霞,张宏,单孔荣.汉防己甲素对氟康唑抗白念珠菌菌丝相活性的增效作用及其机制研究[J].中国人兽共患病学报,2009,25(1):13-16.

[28] 王文英,李祥华.粉防己碱的心血管药理研究进展[J].时珍国医国药,2005,16(10):1039-1041.

[29] 常超,王裕勤,杨刚,等.粉防己碱对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其机制[J].中国临床康复,2006,10(43):88-91.

[30] 常超,信栓力,李玉玲,等.粉防己碱对缺血-再灌注损伤大鼠心肌细胞凋亡及Bcl-2/Bax蛋白表达的影响[J].中国微循环,2009,13(3):166-168.

[31] Sun YF, Michael Wink. Tetrandrine and fangchinoline, bisbenzylisoquinoline alkaloids from Stephania tetrandra can reverse multidrug resistance by inhibiting P-glycoprotein activity in multidrug resistant human cancer cells[J]. Phytomedicine,2014,21(8-9):1110-1119.

[32] 黄泽春,王益群.高效液相色谱法测定防己药材中粉防己碱与防己诺林碱的含量[J].中南药学,2008,6(5):541-543.

[33] 李万同,刘晓燕,柳大烈.汉防己甲素对增生性瘢痕成纤维细胞MMP-1mRNA表达的影响[J].中国实用美容整形外科杂志,2005,16(3):182-184.

[34] 金雪红,包仕尧.粉防己碱对还原型谷胱甘肽脑保护作用的影响研究[J].实用心脑肺血管病杂志,2007,15(3):183-186.

[35] 卫笑,杨义芳,赵正保.新型汉防己甲素衍生物的合成及其生物活性[J].合成化学,2016,24(3):192-197.

[36] 李先娜，董辉，孙晖.代谢组学在中医药现代化研究中的应用[J].中医药信息,2016,33(5):114-117.

2016-09-08

2016-09-21

国家“973”基金课题(2013CB531801)

刘嘉琪(1988-)，女，博士研究生，研究方向：中药化学。

*通讯作者：王秋红(1969-)，女，博士，教授，博士生导师，研究方向：中药炮制、中药药效物质基础及新药研究。

R284;R285

A

1002-2392(2017)03-0100-03