补骨脂二氢黄酮甲醚研究进展

岳苏阳，吴克俭

补骨脂二氢黄酮甲醚研究进展

岳苏阳1，吴克俭2*

补骨脂是我国传统中药，又名破故纸，具有温肾助阳、温脾止泻、平喘等功效，临床应用较为广泛。补骨脂中含有香豆素类、黄酮类、单萜酚类等多种化合物，补骨脂二氢黄酮甲醚是从中药补骨脂中所提取的一种异戊烯基黄酮类化合物，具有抗炎、平喘、抗氧化及抗肿瘤等多种药理作用，具有较为广阔的开发前景。本文通过总结近年来有关补骨脂二氢黄酮甲醚的研究文献，主要从药理作用角度对补骨脂二氢黄酮甲醚进行综述，为其进一步开发利用提供参考。

补骨脂二氢黄酮甲醚；理化性质；药理作用

0 引言

补骨脂二氢黄酮甲醚是从中药补骨脂中提取的一种异戊烯基黄酮类化合物，具有抗炎、平喘、抗氧化以及抗肿瘤等多种药理作用，具有一定的开发前景。本综述就补骨脂二氢黄酮甲醚的研究成果作简要介绍。

1 补骨脂二氢黄酮甲醚的理化性质、分离及鉴定

补骨脂二氢黄酮甲醚属于异戊烯基黄酮类化合物，性状为无色结晶粉末，熔点139～145 ℃，闪光点190.3 ℃，沸点537.1 ℃，密度1.182 g/cm3，可溶于甲醇、乙醇、氯仿、二甲基亚砜等溶剂，微溶于水。补骨脂二氢黄酮甲醚可通过对补骨脂的干燥果实进行提取加工获得，但大部分黄酮类的含量都比较低，需要多种分离手段结合使用才能获得，常用的提取分离工艺包括：超声波提取法、醇提法(甲醇、酒精等醇类有机溶剂)、硅胶柱色谱法、高效液相色谱(High performance liquid chromatography，HPLC)、薄层色谱(Thin-layer chromatography，TLC)、超高效液相色谱-串联质谱法(Ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS)等现代分离手段。提取获得的相关成分可通过核磁共振(Nuclear magnetic resonance，NMR)谱图和电喷雾电离质谱(Electrospray ionization-mass spectrometry，ESI-MS)谱图予以分析鉴定。

2 补骨脂二氢黄酮甲醚的药理作用

2.1 抗肿瘤作用 IL-6可以由包括肿瘤细胞在内的多种细胞产生，同时是一种重要的抗肿瘤凋亡因子，IL-6可通过 JAK/STAT 信号转导途径参与人体内很多细胞的增殖、凋亡等多种重要生命活动[1]。Lee等[2]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚能抑制人肝癌细胞Hep3B中的IL-6/STAT3途径，从而抑制其增殖。此外，Nepal等[3]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚可通过抑制缺氧诱导因子-1a(Hypoxia Inducible Factor-1a，HIF-1a)的激活和肿瘤血管生成来抑制人KB细胞(人宫颈癌细胞株Hela衍生)的增殖。Jeong等[4]通过体外实验证实，补骨脂二氢黄酮甲醚能够抑制TR-LE细胞的增殖和毛细管状管的形成，使其可作为淋巴管生成的抑制剂，这将为开发抗癌和抗肿瘤转移的新药提供新的选择。Luo等[5]研究表明，补骨脂二氢黄酮甲醚对HepG2、MCF-7、Hela、Hep-2、A549等多种癌细胞具有抗增殖作用，并呈现剂量依赖性。聂丽娟等[6]体外抗增殖实验表明，补骨脂二氢黄酮甲醚对于人肝癌细胞Hep G2和人乳腺癌细胞MDA-MB-231有抗增殖作用。

2.2 抗氧化活性 DPPH法于1958年被提出，广泛用于定量测定生物试样和食品的抗氧化能力。清除率越大表明抗氧化能力越强。聂丽娟等[6]研究表明，补骨脂二氢黄酮甲醚对DPPH自由基具有一定的清除作用，抗氧化活性较弱，初筛清除率仅为18.1%。

2.3 抗菌、抗病毒作用 Yin等[7]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚具有较强的抗金黄色葡萄球菌(StaphylococcusAureus，SA)和表皮葡萄球菌(StaphylococcusEpidermidis，SE)的作用。王天晓等[8]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚对SA具有抑菌活性，其对SA的抑菌圈为8 mm，最小抑菌浓度(MIC)为50 μg/disc，对抗药性金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA)、产超广谱β-内酰胺酶的金黄色葡萄球菌(Extended-Spectrumβ-Lactamases Staphylococcus Aureus，ESBLs-SA)无抑制活性，进而推测补骨脂二氢黄酮甲醚对耐药菌不敏感。此外，Kim等[9]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚对SARS冠状病毒(SARS-CoV)的木瓜蛋白酶具有抑制作用，从而影响SARS冠状病毒复制和其致病的过程，最终发挥抗病毒的作用，其IC50为(38.4±2.4) μmol/L。Zhao等[10]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚对流感病毒被膜上的神经氨酸酶具有抑制作用，其IC50为(31.62±2.04) μmol/L，考虑到神经氨酸酶是流感治疗药物的众多作用靶点之一，此项发现将有助于将来流感治疗药物的进一步研发。

2.4 消炎、平喘作用 Matsuda等[11]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚在26 μmol/L浓度下能够抑制脂多糖活化的巨噬细胞中NO的产生，从而发挥抗炎的作用，当药物浓度高于30 μmol/L时，则表现出细胞毒性。此外，哮喘的炎症是由2型辅助性T细胞(Th2细胞)细胞因子介导的反应，阻断Th2细胞相关细胞因子的产生将有助于哮喘的治疗。潘世秀等[12]发现，转录因子T-bet和GATA3与哮喘进展密切相关，调控二者的表达可以改变IL-4/IFN-γ的值，从而达到纠正哮喘的Th2漂移的目的，通过调控转录因子T-bet和GATA3的表达将可能成为哮喘治疗的新靶点。Chen等[13]研究表明，补骨脂二氢黄酮甲醚能够调控GATA-3 mRNA的表达，从而选择性抑制GATA-3的表达水平，以减轻变应性炎症和气道的高反应性，最终起到消炎、平喘的作用。

2.5 雌激素活性 雌激素受体(Estrogen receptor，ER)包括两大类：一是经典的核受体，包括ERα和ERβ；二是膜性受体，包括经典核受体的膜性成分以及属于G蛋白偶联受体家族的雌激素膜性受体-G蛋白偶联受体30(G protein-coupled receptor 30，GPR30)、Gaq-ER和ER-X。Lim等[14]研究表明，补骨脂二氢黄酮甲醚具有较弱的雌激素活性，其对ERα的IC50为1.11×10-4mol，可用于治疗骨质疏松、防止骨质流失、减轻绝经综合征反应等。此外，补骨脂二氢黄酮甲醚还可用于祛除黄褐斑。研究发现，机体内雌激素水平的高低与黄褐斑的发病关系密切，雌激素与雌激素受体结合可影响黑素细胞增殖、黑素合成关键酶酪氨酸酶(Tyrosinase，TYR)的活性及数量，从而影响黑素合成，是导致色素沉着的主要因素[15-18]。在人皮肤黑素合成过程中不但受酪氨酸酶及相关蛋白的调节，还受到ER通路、ER-MAPKs通路的调节。酪氨酸酶的表达同黄褐斑的病情程度有着密切的关联。刘国良等[19]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚能够显著抑制人黑素瘤细胞(A375 细胞)中黑素的合成和酪氨酸酶的活性，此种抑制作用可被JNK受体阻断剂和ER受体阻断剂所反转，补骨脂二氢黄酮甲醚能够显著抑制A375 细胞中黑素合成的干预机制可能是通过植物雌激素与雌激素受体的结合，启动第二信使系统，进而激活 ER-MAPK 信号通路，从而减少TRP-1、TYR、ERK1/2、TRP-2及JNK2 mRNA的表达，抑制酪氨酸酶活性和酶量，最终达到抑制A375细胞中黑素合成的目的，有助于黄褐斑的治疗。

2.6 调节免疫、抗过敏作用 辅助性T细胞(Helper T cell)，简称Th细胞，能分泌多种细胞因子。Th细胞主要分为1型辅助性T细胞(Th1细胞)与Th2细胞两种，其中，Th1细胞参与细胞免疫和迟发性超敏性炎症反应；Th2细胞可辅助B细胞分化为抗体分泌细胞，参与体液免疫应答。免疫球蛋白IgE可以引起Ⅰ型超敏反应。血清IgE升高是过敏性疾病最有力的提示。Chen等[20]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚能够促进Th1细胞相关细胞因子的产生，同时抑制Th2细胞相关细胞因子和B细胞中IgE的产生，促使Th2向Th1飘移，进而发挥调节免疫和抗过敏作用。

2.7 治疗阿尔茨海默病(Alzheimer disease，AD) β淀粉样蛋白(Amyloid β-protein，Aβ)异常沉积形成的老年斑是AD主要病理特征之一，是AD的毒性来源。Aβ的形成是由几种酶的共同作用来完成的，其中包括β位点剪切酶1(β-site APP-cleaving enzyme 1，BACE-1)，大多数AD患者的BACE-1水平升高，反之导致更多的Aβ聚集，因此，抑制BACE-1的表达被认为是干预治疗AD关键性因素。Choi等[21]通过体外实验证实，补骨脂二氢黄酮甲醚能够显著抑制杆状病毒中BACE-1的表达。Chen等[22]研究发现，Aβ42的自发聚集是AD发病的关键因素，补骨脂二氢黄酮甲醚能够抑制纤维化和Aβ42的自发聚集，从而减弱Aβ42聚集对人骨髓神经母细胞(SHSY5Y)瘤细胞株所产生的毒性，这将为AD的治疗和药物开发提供较有价值的信息。

2.8 治疗帕金森、调节糖类代谢以及糖脂化作用 帕金森病(Parkinson′s disease，PD)的主要病理学特征是黑质多巴胺能神经元选择性变性死亡，使多巴胺代谢失调，产生一系列临床症状、体征。单胺氧化酶B(Monoamine Oxidase B，MAOB)是调节神经递质多巴胺代谢的重要酶，由单胺氧化酶B基因调控。Zarmouh等[23]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚能够选择性地抑制人单胺氧化酶B，进而用于帕金森疾病的治疗。此外，过氧化物酶体增殖剂活化受体γ(Peroxisome proliferators-activated receptor γ，PPARγ)是一个由配体激活的核转录因子，被激动剂激活后，促进葡萄糖的利用以及胰岛素的增敏。PPARγ激动剂有望成为一类全新的2型糖尿病治疗药物[24]。Du等[25]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚能够激活PPARγ，进而调节糖类代谢，其IC50为(488.8±0.91) nmol/L。同时，由尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UDP-Glucuronosyltransferases，UGTs)催化的葡萄糖醛酸结合反应是生物体内重要的Ⅱ相代谢途径，化合物可以直接与葡糖醛酸结合，也可以经氧化代谢后再与葡糖醛酸结合，是多种化合物的清除与解毒的机制，包括一些内源性物质，如胆汁酸、胆红素、甾体类激素等，以及多种外源性物质，如中药、化学药品、食品添加剂、食物中成分等。在新药开发中，探索基于葡萄糖醛酸转移酶代谢引起的药物相互作用也有重要作用[26]。Lv等[27]研究发现，补骨脂二氢黄酮甲醚具有糖脂化作用，即葡萄糖醛酸反应，其中尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶1A1(Uridine diphosphoglucu-ronosyl transferase 1A1，UGTlA1)和尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶1A8(Uridine diphosphoglucu-ronosyl transferase 1A8，UGTlA8)是参与此作用的关键酶。Feng等[28]研究发现，补骨脂二氢黄酮甲醚作为一种新型的天然泛过氧化物酶体增殖剂活化受体的激活剂，能够增强噻唑烷二酮(PPARγ激活剂)和贝特类(PPARα激活剂)药物的药效，从而减轻2型糖尿病小鼠的体重，降低药物对肝脏的毒性，降低血糖、三酰甘油的水平，有助于脂质代谢和碳水化合物代谢的调节。这项发现将有助于提高代谢综合征辅助治疗药物的疗效，同时降低治疗药物的毒副作用。

2.9 抑制人羧酸酯酶(Human carboxylesterase，HCE) HCE是丝氨酸水解酶多基因家族的重要成员之一，属于B族酯酶。人羧酸酯酶主要包括人羧酸酯酶1和人羧酸酯酶2。人羧酸酯酶1是一种参与肝脏外源物质解毒及代谢的肝羧酸酯酶，还能参与人体内胆固醇酯和游离脂肪酸的运输和代谢过程，人羧酸酯酶1与肝细胞肝癌的发生发展密切相关，肝癌患者血浆中人羧酸酯酶1表达显著升高。人羧酸酯酶1有望成为早期诊断肝细胞肝癌的一个良好的肿瘤标志物[29]。Sun等[30]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚能够抑制人羧酸酯酶1的活性，从而影响人羧酸酯酶1所参与的内源性物质和外源性物质的代谢，其Ki值为0.5 μmol/L。此外，人羧酸酯酶2为肠羧酸酯酶，主要分布于胃肠道，特别是在小肠中含量极为丰富。此外，Li等[31]发现，补骨脂二氢黄酮甲醚能够抑制人羧酸酯酶2的活性，从而影响相关物质的代谢，其Ki值为1.12 μmol/L。

3 结语

随着现代科学技术的不断发展，人们对补骨脂二氢黄酮甲醚的了解也不断加深。但关于补骨脂二氢黄酮甲醚的作用机制、吸收及代谢机制、药理活性选择性等方面的研究还稍显不足，延缓了其进一步开发利用。今后的研究应更多地集中在这些方面，从而有助于指导该药的临床应用。

[1] Hodge DR,Hurt EM,Farrar WL.The role of IL-6 and STAT3 in inflammation and cancer[J].Eur J Cancer,2005,41(16):2502-2512.

[2] Lee SW,Yun BR,Kim MH,et al.Phenolic compounds isolated from Psoralea corylifolia inhibit IL-6-induced STAT3 activation[J].Planta Med,2012,78(9):903-906.

[3] Nepal M,Choi HJ,Choi BY,et al.Anti-angiogenic and anti-tumor activity of Bavachinin by targeting hypoxia-inducible factor-1α[J].Eur J Pharmacol,2012,691(1-3):28-37.

[4] Jeong D,Watari K,Shirouzu T,et al.Studies on lymphangiogenesis inhibitors from Korean and Japanese crude drugs[J].Biol Pharm Bull,2013,36(1):152-157.

[5] Luo J,Liang Q,Shen Y,et al.Biotransformation of bavachinin by three fungal cell cultures[J].J Biosci Bioeng,2014,117(2):191-196.

[6] 聂丽娟,李红梅,郭星,等.补骨脂抗氧化及抗肿瘤活性成分的研究[J].蚌埠医学院学报,2015,40(11):1461-1464.

[7] Yin S,Fan CQ,Wang Y,et al.Antibacterial prenylflavone derivatives from Psoralea corylifolia,and their structure-activity relationship study[J].Bioorg Med Chem,2004,12(16):4387-4392.

[8] 王天晓,尹震花,张伟,等.补骨脂抗氧化、抑制α-葡萄糖苷酶和抗菌活性成分研究[J].中国中药杂志,2013,38(14):2328-2333.

[9] Kim DW,Seo KH,Curtis-Long MJ,et al.Phenolic phytochemical displaying SARS-CoV papain-like protease inhibition from the seeds of Psoralea corylifolia[J].J Enzyme Inhib Med Chem,2014,29(1):59-63.

[10]Zhao H,Chen Z.Screening of neuraminidase inhibitors from traditional Chinese medicines by integrating capillary electrophoresis with immobilized enzyme microreactor[J].J Chromatogr A,2014,1340(8):139-145.

[11]Matsuda H,Kiyohara S,Sugimoto S,et al.Bioactive constituents from Chinese natural medicines.XXXIII.Inhibitors from the seeds of Psoralea corylifolia on production of nitric oxide in lipopolysaccharide-activated macrophages[J].Biol Pharm Bull,2009,32(1):147-149.

[12]潘世秀,曾天舒,崔天盆,等.BALB/c小鼠哮喘进展过程中T-bet和GATA3的表达变化[J].中国免疫学杂志,2007,23(10):932-935.

[13]Chen X,Wen T,Wei J,et al.Treatment of allergic inflammation and hyperresponsiveness by a simple compound,Bavachinin,isolated from Chinese herbs[J].Cell Mol Immunol,2013,10(6):497-505.

[14]Lim SH,Ha TY,Ahn J,et al.Estrogenic activities of Psoralea corylifolia L.seed extracts and main constituents[J].Phytomedicine,2011,18(5):425-430.

[15]周春英,马秋华,徐逢春.黄褐斑的研究进展[J].青岛医药卫生,2009,41(6):431-435.

[16]Shu YY,Maibach HI.Estrogen and skin:therapeutic options[J].Am J Clin Dermatol,2011,12(5):297-311.

[17]Emmerson E,Hardman MJ.The role of estrogen deficiency in skin ageing and wound healing[J].Biogerontology,2012,13(1):3-20.

[18]Gold SM,Voskuhl RR.Estrogen and testosterone therapies in multiple sclerosis[J].Prog Brain Res,2009,175:239-251.

[19]刘国良,于英君,姚远,等.补骨脂二氢黄酮甲醚对A375细胞黑素合成及ER/MAPK信号通路的影响[J].中国医药导报,2015,12(36):4-8,20.

[20]Chen X,Shen Y,Liang Q,et al.Effect of Bavachinin and its derivatives on T cell differentiation[J].Int Immunopharmacol,2014,19(2):399-404.

[21]Choi YH,Yon GH,Hong KS,et al.In vitro BACE-1 inhibitory phenolic components from the seeds of Psoralea corylifolia[J].Planta Med,2008,74(11):1405-1408.

[22]Chen X,Yang Y,Zhang Y.Isobavachalcone and bavachinin from Psoraleae Fructus modulate Aβ42 aggregation process through different mechanisms in vitro[J].FEBS Lett,2013,587(18):2930-2935.

[23]Zarmouh NO,Mazzio EA,Elshami FM,et al.Evaluation of the inhibitory effects of bavachinin and bavachin on human monoamine oxidases A and B[J].Evid Based Complement Alternat Med,2015,2015:852194.

[24]成峰,沈建华,罗小民,等.PPARγ激动剂的研究进展[J].中国药物化学杂志,2003,13(2):110-118,124.

[25]Du G,Feng L,Yang Z,et al.Separation and peroxisome proliferator-activated receptor-γ agonist activity evaluation of synthetic racemic bavachinin enantiomers[J].Bioorg Med Chem Lett,2015,25(12):2579-2583.

[26]喻振文,蔡珊珊,房中则.基于葡萄糖醛酸化酶的抑制毒副作用研究[J].转化医学电子杂志,2014,1(4):139-147,150.

[27]Lv X,Hou J,Xia YL,et al.Glucuronidation of bavachinin by human tissues and expressed UGT enzymes:identification of UGT1A1 and UGT1A8 as the major contributing enzymes[J].Drug Metab Pharmacokinet,2015,30(5):358-365.

[28]Feng L,Luo H,Xu Z,et al.Bavachinin,as a novel natural pan-PPAR agonist,exhibits unique synergistic effects with synthetic PPAR-γ and PPAR-α agonists on carbohydrate and lipid metabolism in db/db and diet-induced obese mice[J].Diabetologia,2016,59(6):1276-1286.

[29]童金英,易银沙,曹蓬荣,等.人羧酸酯酶1结构和功能的研究进展[J].生物工程学报,2012,28(12):1414-1422.

[30]Sun DX,Ge GB,Dong PP,et al.Inhibition behavior of Fructus psoraleae′s ingredients towards human carboxylesterase 1 (hCES1)[J].Xenobiotica,2016,46(6):503-510.

[31]Li YG,Hou J,Li SY,et al.Fructus psoraleae contains natural compounds with potent inhibitory effects towards human carboxylesterase 2[J].Fitoterapia,2015,101:99-106.

Research progress of Bavachinin

YUE Su-yang1,WU Ke-jian2*

(1.Xuzhou Medical University,Xuzhou 221002,China;2.Department of Gastroentrology,Affiliated Hospital of Xuzhou Medical University,Xuzhou 221002,China)

Psoralen is also known as Fructus Psoraleae,with effect of warming the kidney to reinforce Yang,warming the spleen to stop diarrhea,relieving asthma,etc.It is widely used in clinic.Psoralen contains coumarins,flavonoids,monoterpene phenols and other compounds.Bavachinin is a prenylated flavonoid extracted from Chinese herbal medicine-psoralen,with anti-inflammatory,anti-asthma,anti-oxidation,anti-tumor and other pharmacological effects and broad development prospects.The article reviewed the pharmacological action of Bavachinin and provided reference for its further development and utilization by summarizing the recent research literatures of Bavachinin

Bavachinin;Physical and chemical properties;Pharmacological effects

2016-10-28

1.徐州医科大学，江苏 徐州 221002；2.徐州医科大学附属医院消化内科，江苏 徐州 221002

*通信作者

10.14053/j.cnki.ppcr.201707032