多酚类化合物药理作用研究进展*
2022-02-14裴河欢张美凤覃洋琛陈基腾
裴河欢 ,张美凤 ,覃洋琛 ,陈基腾 ,李 琦
(1. 广西壮族自治区钦州市中医医院,广西 钦州 535000; 2. 广西壮族自治区钦州市第一人民医院,广西 钦州 535099; 3. 广西壮族自治区桂林市食品药品检验所,广西 桂林 541012)
多酚类化合物是指芳环上连有多个酚羟基的化合物,如酚酸类、黄酮类、花色苷类等,广泛分布于大戟科、伞形科、豆科等中药材中。近年来,多酚类化合物的相关研究不断深入,尤其是在抗氧化、抗肿瘤、抗菌、抗炎、降血糖、调脂、保肝等药理作用方面。本研究中就多酚类化合物的药理作用进行综述,为开发和利用其潜在药用价值提供参考。现报道如下。
1 抗氧化
当生物体内各种代谢产生的具有高度氧化活性的自由基处于不平衡状态时,会破坏生物体内的细胞和组织器官,如破坏细胞脱氧核糖核酸(DNA)的碱基结构,诱发蛋白质交联聚合,导致细胞组织过氧化损伤,引发帕金森神经退行性疾病[1]。多酚类化合物的芳环上连有多个酚羟基,易与自由基发生抽氢反应而产生较稳定的半醌自由基来终止链式反应,从而产生抗氧化作用[2]。陈欣欣等[3]研究发现,黑莓渣中的多酚类化合物能抑制脂质体过氧化,清除1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)等3 种自由基的活性。陈根洪[4]研究发现,藤茶总多酚对超氧阴离子自由基、羟自由基和DPPH 3 种自由基的清除效果均良好,显示出较强的抗氧化活性。邓义书[5]研究发现,桑椹果渣多酚提取物不仅具有抗氧化活性,抗氧化活性在一定浓度范围内随着浓度的增加而增强。王红玉等[6]通过实验发现,苦菜多酚对DPPH 自由基和羟自由基的清除能力均强于抗坏血酸。贺银菊等[7]研究发现,艾叶多酚对DPPH 自由基和羟自由基也有较好的清除能力。多酚类化合物能产生抗氧化活性,除与芳环上连接的酚羟基有关外,还与酚羟基的位置有关。黄酮类化合物B 环上4 位的酚羟基抗氧化活性最高,是由相邻酚羟基间的弱氢键相互作用所致[8-9]。芦丁[10]、槲皮素[11]、原花青素、蓝莓花青素[12]等均能显著清除DPPH 自由基,具有较强的抗氧化活性,与酚酸类化合物合用,还会协同增强抗氧化活性。此外,Fe2+会促使过氧化氢发生芬顿(Fenton)氧化,生成的羟自由基会攻击与破坏DNA[13]。从山药皮中提取出的山药皮多酚对Fe2+诱发的卵黄低密度脂蛋白多不饱和脂肪酸过氧化产生的烷氧基和烷过氧基均有显著的抑制作用,可在反应中以损失质子的方式中和自由基,呈现抗氧化活性[14]。
2 抗肿瘤
肿瘤会诱发机体细胞无限增殖而产生病变,可通过诱导癌细胞凋亡、干预细胞信号传导等方式抑制肿瘤细胞的增殖,从而达到抗肿瘤作用。研究发现,多酚类化合物对多种肿瘤细胞均有明显的抑制作用。罗维[15]研究发现,余甘子干果中的多酚类化合物对乳腺癌细胞株MCF-7 和肝癌细胞株HepG-2 的增殖均有不同程度的抑制作用,可能是其所含多酚类化合物具有多个活泼羟基氢,与自由基结合,终止脂质过氧化的链式反应,防止DNA 的损伤,阻止基因表达的改变和细胞生长的分化。石榴皮多酚通过干扰前列腺癌细胞株PC - 3 生长周期的进程而产生明显的生长抑制作用[16]。大花红景天中3,4,5-三羟基苯甲酸对人胃癌细胞株MGC80 - 3 有显著的抑制作用[17],苹果中提取的酚类化合物能显著抑制肿瘤细胞的增殖[18]。此外,多酚类化合物还能影响癌基因的表达[19]。
3 抗菌、抗炎
兰咏哲等[20]研究发现,贵州关岭余甘子果汁中富含的多酚类成分对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用均明显,还能显著抑制嗜热脂肪芽孢杆菌、变形杆菌和枯草芽孢杆菌的活性[21]。唐煜括等[22]在研究茶多酚与维生素C复配对大肠杆菌的抑制作用中发现,茶多酚与维生素C 在抑菌方面具有协同增效作用。符晨星[23]通过蛋白印迹试验发现,角中多酚和荷叶中黄酮类成分均可有效抑制炎性因子环氧合酶2(COX-2)和诱导型一氧化氮合酶(iNOS)的表达。茶多酚还能通过腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)/ 沉默信息调节因子1(SIRT1)通路发挥抗炎作用,且随茶多酚浓度的增加而增强[24]。王光熙[25]研究发现,白藜芦醇对Toll 样受体4(TLR4)/ 核转录因子 κB - p65(NF - κBp65)/ 丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路中相关基因mRNA 和相关蛋白的表达均产生显著的抗炎效果。与多酚类化合物通过减少中性粒细胞和巨噬细胞的渗出,抑制相关信号通路,抑制炎性因子的表达有关。
4 降血糖、调脂
陈丽莉等[26]研究发现,黑树莓多酚可调控糖尿病模型小鼠的血糖代谢。其降血糖的作用机制主要有:1)通过增强葡萄糖转运蛋白2(GLUT - 2)和过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的表达和抑制相关炎性通路而实现降血糖[27];2)白藜芦醇以胰岛素刺激胰岛素受体底物1(IRS - 1)酪氨酸磷酸化和丝氨酸/ 苏氨酸蛋白激酶(AKT)磷酸化的方式,从而刺激糖原合成酶激酶3(GSK-3)磷酸化,促进肝糖原合成[28];3)通过修复胰岛损伤或保护胰岛促进胰岛素分泌而降血糖[29-30]。王婧等[31]报道,仙人掌多酚提取物的pH 值为2或7时,与胆固醇的吸附能力较好,具有明显的调脂作用。卢烽等[32]报道,多酚类成分能发挥调脂作用与肠道微生物间的相互作用密切相关。喻艳[33]研究发现,槲皮素中5-OH 和7-OH 中的氧原子或氢原子与脂肪酶的4 个氨基酸残基结合成氢键,使脂肪酶中的活性残基被占用,抑制活性而使血脂降低。潘永勤[34]发现,丝瓜多酚中的黄酮类成分是高脂血症模型小鼠丝瓜调脂的活性成分。另外,油茶多酚[35]、樱桃李多酚[36]也能显著降低血脂水平。
5 保肝
槲皮素可抑制核苷酸结合寡聚化结构域样受体3(NLRP3)炎性小体的激活和沉默信息调节因子(SIRT)依赖的凋亡[37]。另外,没食子酸可显著诱导人肝癌细胞株BEL-7404 的凋亡[38],还能激活肝损伤小鼠肝细胞核转录因子E2 相关因子2(Nrf2)/ 血红素加氧酶1(HO - 1)信号通路,以改善肝组织损伤[39]。刘鑫等[40]研究发现,金银花中的异绿原酸B 可促进Nrf2 入核,增强肝组织中HO - 1、醌氧化还原酶1(NQO1)和谷氨酸半胱氨酸连接酶催化亚单位(GCLC)的表达。
6 展望
近年来,新的检测方法和研究模式不断推陈出新,今后可在以下三方面对多酚类化合物进行深入研究。1)当多酚类化合物的芳环上存在供电子取代基[41-42]时,可使化合物的抗氧化活性等药效增强。运用谱效关系研究模式找出多酚类化合物中发挥特定药效的关键化学成分群[43],并结合该模式进行识别[44-45],客观地分析关键化学成分群中各成分与特定药效间的复杂关系和相互作用,为阐明药效物质基础提供科学依据。2)借助色谱与高分辨率质谱联用等方法对指纹图谱中未知的多酚类成分进行解析和筛选。3)利用高通量靶向筛选和分子对接技术能得到具有抗肿瘤作用的苹果多酚[46],突破了传统方法对高纯度单一活性成分分离纯化耗时长的瓶颈,为今后天然抗肿瘤化合物的筛选提供了新思路。