陳海霞(綜述) 肖順漢(審校)

(四川瀘州醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室,四川 瀘州 646000)

近年來(lái),中草藥及其活性成分抗腫瘤作用的研究已成為國(guó)內(nèi)熱點(diǎn),天然物有效成分在新藥及新藥先導(dǎo)化合物中占有不可替代的作用,越來(lái)越受到人們的關(guān)注。皂角刺(Spina Gleditsiae),又稱皂刺、天丁、皂針等,是我國(guó)民間常用的中草藥,始載于《本草綱目》,具有消腫脫毒、排膿及殺蟲之功,常用于消炎、鎮(zhèn)痛及癌癥等治療,已被列為抗癌中草藥之一。皂角刺分布于東北、華北、華東、華南、以及四川、貴州等地,為雙子葉植物藥豆科植物,藥用部位主要是皂莢(Gleditsia sinensis Lam.)的棘刺。中藥化學(xué)成分含黃酮、皂苷、三萜、氨基酸、酚類等,具有抗癌作用的部分主要是黃酮類化合物。黃酮類化合物為黃顏木素、非瑟素及少許無(wú)色花青素等。目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)對(duì)皂角刺抗腫瘤有效成分的系統(tǒng)研究,化學(xué)成分研究局限在醇提取部分的分離。本文參考近年來(lái)的文獻(xiàn),就皂角刺的抗腫瘤有效成分做了初步總結(jié),綜述如下。

1 鑒別研究

《中國(guó)藥典》規(guī)定,皂角刺為主刺及1-2次分枝的棘刺,分枝基部常有小阜狀隆起,刺端銳尖,表面紫棕色或紫褐色,有的帶淺色斑塊。體輕、質(zhì)硬不易折斷,斷面皮部極薄,木部黃白色,髓部疏松,紅棕色。無(wú)臭,味淡。但是,由于皂角刺與其同屬植物如山皂角刺等在性狀及形態(tài)上均相似,且因其原生藥較堅(jiān)硬,包裝不便,常切成飲片收購(gòu),造成長(zhǎng)期以來(lái)有不少偽品與其魚目混珠,難以鑒別。1991年,劉靜[1]等就從性狀、組織及粉末顯微特征方面對(duì)皂角刺及其五種混偽品(酸棗刺、野薔薇等)進(jìn)行了比較研究,為皂角刺的真?zhèn)舞b別提供依據(jù)。周日寶[2]主要從兩方面對(duì)皂角刺及其同屬植物山皂莢、華南皂莢、絨毛皂莢和滇皂莢的棘刺進(jìn)行了鑒別研究,其中薄層層析顯示皂角刺與其同屬植物在斑點(diǎn)數(shù)量、分布上均有區(qū)別,而紫外吸收光譜上最大吸收峰也有明顯差異。王蘭[3]采用熒光分析法、0.2﹪茚三酮反應(yīng)、1﹪FeCl3反應(yīng)對(duì)皂角刺及其同屬植物山皂角刺進(jìn)行理化鑒別,預(yù)試出兩者在含黃酮、酚類、氨基酸成分上有較大的差異。王云珠[4]等采用紫外吸收光譜法及一階導(dǎo)數(shù)光譜法對(duì)皂角刺及其偽品豆科植物野皂莢刺、山皂夾及薔薇科植物插田泡,根據(jù)皂角刺與野皂角刺在吸收度上不同,與山皂角刺、插田泡的最大吸收波長(zhǎng)及吸收度亦有差異進(jìn)行了鑒別。

2 抗癌有效成分研究

2.1 黃酮類化合物-槲皮素 據(jù)文獻(xiàn)資料報(bào)道,對(duì)槲皮素抗腫瘤的研究較多。槲皮素是從皂角刺中分離得到的黃酮類化合物之一,也是許多植物藥中所含的主要成分,具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性,可誘導(dǎo)多種腫瘤細(xì)胞凋亡,對(duì)腫瘤有化學(xué)預(yù)防和治療雙重作用。槲皮素誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡過(guò)程可能受凋亡促進(jìn)基因(如野生型p53、p16)、凋亡抑制基因(如bcl-2、ras)以及雙相調(diào)節(jié)基因(如c-myc)等共同調(diào)節(jié)[5]。研究發(fā)現(xiàn)[6]槲皮素 7μ g?ml-1可顯著抑制人乳腺癌MDA-MB468細(xì)胞株的生長(zhǎng)和突變型P53蛋白的表達(dá),作用呈時(shí)間和劑量依賴性。李巖松[7,8]等報(bào)告了槲皮素可能通過(guò)對(duì)人早幼粒白血病細(xì)胞系 HL-60中p53、bcl-2 、c-myc、cyclin D1基因表達(dá)的抑制,來(lái)促進(jìn) HL-60細(xì)胞凋亡和抑制增殖,且呈明顯的濃度依賴關(guān)系。謝慶文[9]等用三種不同濃度的槲皮素處理呈突變型p53基因的急性早幼粒細(xì)胞白血病NB4細(xì)胞株,結(jié)果在 30-90μ mol?L-1濃度時(shí)抑制作用明顯。Ranelletti[10]等發(fā)現(xiàn)10mmol槲皮素可抑制p21-ras癌基因在結(jié)腸癌細(xì)胞系中的表達(dá),具有時(shí)間和劑量依賴性。另有研究報(bào)道,槲皮素可抑制ras基因依賴型腫瘤細(xì)胞(鼠乳腺癌細(xì)胞、人膀胱癌細(xì)胞等)的增殖和遷移[11],認(rèn)為槲皮素是對(duì)ras高表達(dá)腫瘤的有效化學(xué)預(yù)防藥。

李萬(wàn)華[12]等用有機(jī)溶劑萃取、反復(fù)柱層析方法,分離純化皂角刺中黃酮類化合物,通過(guò)NMR,MS等波譜技術(shù)對(duì)其進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)鑒定,并對(duì)部分化合物進(jìn)行體外活性篩選。結(jié)果從皂角刺中首次分離得到兩種單體黃酮類化合物,結(jié)構(gòu)鑒定為(+)trans-2R,3R-3',4',5,7-tetrahydroxyflavanonol(1)和8-C-glucopyranosyl-3,4',7-trihydroxyflavone(2)。其中化合物2顯示出明顯的組織蛋白酶B(Cathepsin B,CB)抑制活性。CB是溶酶體內(nèi)半胱氨酸蛋白水解酶,可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞向深部組織浸潤(rùn)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,表明皂角刺在抑制腫瘤血管生成和侵襲轉(zhuǎn)移上可能有重要作用。

2.2 黃顏木素 張珉[13]等以激活的永生型大鼠肝儲(chǔ)脂細(xì)胞HSC-T6細(xì)胞為靶細(xì)胞,血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGFβ1)為刺激因素,研究皂角剌中的活性成分——黃顏木素對(duì)細(xì)胞增殖和膠原合成的影響。發(fā)現(xiàn)黃顏木素(6.25-50μ mol?L-1)以劑量依賴方式顯著抑制PDGF作用的刺激,50.00μ mol?L-1時(shí)完全抑制此作用,并能抑制 TGFβ1誘導(dǎo)的肝星狀細(xì)胞膠原合成。在肝纖維化的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中,PDGF及TGFβ1是兩個(gè)最重要的促纖維化因子,而黃顏木素對(duì)此具有雙重抑制作用,表明黃顏木素可抑制肝星狀細(xì)胞的激活、增殖和膠原合成。

許哲[14]等從皂角刺的乙醇提取物中分離得到8種化合物,并采用四甲基偶氮唑鹽(MTT)比色法測(cè)定它們的體外抗腫瘤活性成分,其中兩種黃酮類化合物的抗腫瘤活性為皂角刺中首次發(fā)現(xiàn)。化合物33β-acetoxyolean-12-en-28-oic acid對(duì)人肝癌細(xì)胞株Bel-7402、人宮頸癌細(xì)胞株HeLa、人纖維肉瘤細(xì)胞株HT1080、人口腔表皮樣癌細(xì)胞株 KB、人肺癌細(xì)胞株 A549、人胃腺癌細(xì)胞株SGC-7901、小鼠肝癌細(xì)胞株HepG2等7種腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)均有較強(qiáng)的抑制作用,IC50為11.61-18.73 mg?L-1;化合物1黃顏木素除對(duì)A549之外的6種腫瘤細(xì)胞株抑制作用良好,IC50為 11.34-19.32mg?L-1。

2.3 皂角皂苷 從傳統(tǒng)藥物中提取有效成分是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,人們?cè)诓粩嗟拿髦?發(fā)現(xiàn)皂苷是皂角刺中另一重要的抗癌化合物。有研究報(bào)道[15],皂角刺醇提出物皂苷(SSG)對(duì)前列腺癌PC-3細(xì)胞抑制率可高達(dá)97.24%,流式細(xì)胞儀檢測(cè)顯示,給藥各組與陰性對(duì)照組相比,PC-3細(xì)胞的凋亡率均升高且呈濃度依賴關(guān)系。表明皂角刺活性成分之一的皂苷對(duì)PC-3細(xì)胞有顯著抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡的作用。另外,皂角刺醇提物對(duì)小鼠宮頸癌U14的生長(zhǎng)亦有一定的抑制作用,其機(jī)制可能是抑制增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)和突變型 p53蛋白的表達(dá)[16]。

自英國(guó)科學(xué)家Hickman等1992年首次提出將誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡作為腫瘤治療主要手段后,腫瘤細(xì)胞誘導(dǎo)凋亡治療已成為國(guó)際腫瘤研究的一個(gè)熱點(diǎn),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡也成為篩選抗癌藥物的新靶點(diǎn)。介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生凋亡或提高腫瘤壞死因子(TNF)活性,通過(guò)促進(jìn)機(jī)體的細(xì)胞免疫功能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。

香港某大學(xué)曾報(bào)道[17],從慢性白血病和急性白血病患者身上獲取癌細(xì)胞,通過(guò)RT-PCR技術(shù)及流式細(xì)胞儀檢測(cè)顯示,13-28μ g?ml-1的皂角刺浸出物就能抑制HL-60細(xì)胞的增殖,誘導(dǎo)癌細(xì)胞編程性死亡,并呈時(shí)間-劑量依賴關(guān)系。結(jié)果表明皂角刺浸出物可成為慢性和急性白血病的化療藥物。又有學(xué)者利用酶聯(lián)檢測(cè)不同濃度皂角刺總黃酮對(duì)ICR小鼠腹腔巨噬細(xì)胞釋放腫瘤壞死因子的影響,發(fā)現(xiàn)皂角刺對(duì)TNF有明顯的抑制作用[18]。

2.4 其它——三萜類 2000年,李萬(wàn)華[19]等用正丁醇從皂角刺中首次分離出兩個(gè)三萜類化合物,經(jīng)鑒定為刺囊酸(Echinocystic acid)和皂莢皂甙C(Gleditsia saponin C)。但未對(duì)它們的藥理作用及抗癌效應(yīng)作進(jìn)一步的研究。2007年,李萬(wàn)華[20]等發(fā)現(xiàn)皂角刺中含有豐富的白樺脂酸型三萜：白樺脂酸(1),alphitolic acid(2),3β-O-trans-p-coumaroyl alphitolic acid(3),3β-O-trans-p-caffeoyl alphitolic acid(4)和zizyberanalic acid(5)。其中化合物1、2和5顯示出強(qiáng)烈的抗 HIV活性,EC50值均小于 0.064μ g?ml-1。這對(duì)抗HIV新藥開(kāi)發(fā)和皂角刺新的藥用功效開(kāi)發(fā)有重要實(shí)用價(jià)值。

據(jù)國(guó)外文獻(xiàn),Lim[21]等人在皂角刺抗誘變成分的研究中,鑒定到了一個(gè)三萜類物質(zhì)和四個(gè)類固醇類物質(zhì),并通過(guò)埃姆斯試驗(yàn)和SOS呈色測(cè)驗(yàn)表明皂角刺甲醇提取物具有強(qiáng)大的抗誘變和抗毒作用。

3 小結(jié)

皂角刺作為傳統(tǒng)藥物之一,來(lái)源廣泛、作用多樣、不良反應(yīng)小,無(wú)論作為單味藥還是復(fù)方組成,在臨床應(yīng)用上都是一味十分有效的中藥材。皂角刺更多的具有抗腫瘤活性的物質(zhì)基礎(chǔ)還在不斷地被分離純化,目前研究局限在醇提取部分的分離,尚未找到完全單一的活性成分,對(duì)很多有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)還不清楚。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展和利用,今后可望在皂角刺活性成分的分離純化、結(jié)構(gòu)修飾等方面進(jìn)一步研究,從分子水平研究其有效成分的抗腫瘤作用,找到安全有效的抗癌新藥,為腫瘤患者的治療帶來(lái)福音!

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