于 娜綜述,范紅艷審校
(吉林醫(yī)藥學(xué)院:a.2016級(jí)藥學(xué)本科班,b.藥理學(xué)教研室,吉林 吉林 132013)
苦參是中國流行的中草藥,歷史悠久,它在治療痢疾、濕疹、發(fā)燒、黃疸、外陰腫脹、胃腸道出血和炎癥性疾病方面顯示出重要的藥理活性[1]??鄥⒅悬S酮成分主要為二氫黃酮(黃烷酮)類、二氫黃酮醇(黃烷酮醇)類和異戊烯黃酮類[2]。約有60余個(gè)黃酮類化合物被分離和鑒定出來[3],其中從苦參的根中分離出6種主要的類黃酮,為黃酮類化合物的HPLC-DAD定性分析和黃酮類化合物的生物活性研究提供參考。它們是5-甲氧基-7、2′,4′-三羥基-8-[3,3-二甲基烯丙基]-黃酮(1)、異黃腐酚(2)、3/β,7、4′-三羥基-5-甲氧基-8-[3,3-二甲基烯丙基]-黃酮(3)、去甲可樂酮[(2S)-超黃酮G](4)、可樂酮(5)和苦參酚Ⅰ(6)。化合物1是新化合物,化合物3是首次從苦參中獲得的化合物[4]。國內(nèi)對苦參中生物堿的有效成分及活性研究較為廣泛,而近些年人們也逐漸關(guān)注黃酮類成分的藥理作用和臨床應(yīng)用。本文對苦參中黃酮類化合物藥理作用的研究進(jìn)行總結(jié)。
王繼光[5]等通過給予烏頭堿、氯仿、哇巴因來建立心律失常模型。烏頭堿對血管運(yùn)動(dòng)中樞存在抑制作用,可以使血壓下降,使心臟的迷走神經(jīng)處于興奮狀態(tài),損害周圍神經(jīng),改變了竇房結(jié)的規(guī)律性,出現(xiàn)心臟功能紊亂,跳動(dòng)緩慢,引起心室內(nèi)異位結(jié),從而導(dǎo)致心臟跳動(dòng)的頻率和節(jié)律異常;氯仿可能通過植物神經(jīng)或腎上腺髓質(zhì)分泌腎上腺素,使β-受體活化,釋放遞質(zhì)直接作用于對心臟,從而導(dǎo)致心臟跳動(dòng)頻率紊亂,即室性早搏、心臟跳動(dòng)過快等;哇巴因可以改變細(xì)胞膜的狀態(tài),使心肌細(xì)胞內(nèi)鈣含量增加,從而引致心臟收縮不規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,苦參總黃酮能改善各模型組心律失常的癥狀,可見苦參總黃酮具有抗心律失常作用。
有研究表明,當(dāng)機(jī)體正常的心肌組織中存在過量的膠原纖維,各型膠原含量會(huì)隨之升高或比率失衡,進(jìn)而導(dǎo)致心臟發(fā)生一些病理變化,這一現(xiàn)象稱之為心肌纖維化。血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)是迄今為止公認(rèn)的促心肌纖維化活性肽,可引起心肌成纖維細(xì)胞繁殖加速和心肌中膠原分泌量增加導(dǎo)致纖維化。范紅艷[6]等將大鼠用異丙腎上腺素建立心肌纖維化模型。模型組中的大鼠心臟各組重量指數(shù)和心肌腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平增高[7],減慢了心肌局部的AngⅡ的分泌降解速度,使膠原聚集,心肌組織結(jié)構(gòu)紊亂,心臟功能也受到抑制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,苦參總黃酮可以加速心肌局部的AngⅡ的降解,繼而減少膠原的產(chǎn)生及降低心肌中TNF-α的水平,改善心臟功能,進(jìn)而達(dá)到抗心肌纖維化的作用。
血管生成是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、多步驟的過程,血管生成可能導(dǎo)致70多種疾病[8]。文獻(xiàn)表明苦參類黃酮可以有效地阻礙血管生成,使血管舒張。在研究中,用分子對接的方法成功從苦參中提取出抗血管生成的類黃酮。張秀麗[9]等在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)苦參中黃酮化合物(2S)-8-異戊烯基-7,2′,4′-三羥基-5-甲氧基二氫黃酮的質(zhì)量濃度達(dá)到40 mg/L時(shí),就會(huì)阻礙血管生成,能明顯阻礙ECV304細(xì)胞的快速繁殖、轉(zhuǎn)移、黏連,抑制基底膜降解,使機(jī)體內(nèi)管樣結(jié)構(gòu)形成的速度減慢,并能明顯地影響細(xì)胞內(nèi)活性氧生成條件,從而減慢內(nèi)皮細(xì)胞特異性整合的速度,抑制血管細(xì)胞發(fā)育形成血管。所以苦參中類黃酮成分可以有效地阻礙血管生成,也為醫(yī)藥市場研究血管生成抑制劑藥物提供了一種新方法。
范紅艷等[10]將小鼠在7 d內(nèi)每天用醋酸鉛(40 mg/kg)進(jìn)行灌胃,建立生精障礙小鼠模型。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),將小鼠用苦參總黃酮(600 mg/kg)灌胃處理后,小鼠精子密度增加,精子活力明顯升高,血清中睪酮水平升高,睪丸組織中Ca2+-ATP酶、Mg2+-ATP酶及山梨醇脫氫酶活性也增高。說明苦參總黃酮可以使體內(nèi)的抗氧化體系正常運(yùn)行,維持機(jī)體氧化與抗氧化的平衡[11],從而減輕由活性氧引起的生殖細(xì)胞氧化損傷。因此,苦參總黃酮可通過調(diào)節(jié)下丘腦-垂體-睪丸軸的功能來保護(hù)鉛所致的生殖損傷,也可能通過抗氧化作用,阻礙活性氧過度堆積,進(jìn)而提高精子發(fā)育相關(guān)的激素水平及增加能量代謝酶的活性,達(dá)到緩解小鼠生精障礙的功效。
汪興生等[12]將SD大鼠睪丸切除后,隨后注射丙酸睪酮,建立良性前列腺增生模型。給予苦參總黃酮高、中、低(7.5、5、2.5 mg/kg)三種劑量干預(yù)后發(fā)現(xiàn),苦參總黃酮可使增生的前列腺體積和重量減少,降低前列腺的重量,抑制精囊腺生長。機(jī)制可能與睪酮競爭睪酮受體有關(guān),會(huì)影響垂體發(fā)揮作用,使前列腺增生癥狀達(dá)到緩解,其中以高劑量給藥干預(yù)作用最強(qiáng)。
從苦參的根中分離出一系列類黃酮,評估了它們抑制微生物生長和分選酶A的能力。分選酶在金黃色葡萄球菌的細(xì)胞壁蛋白錨定和毒力中起關(guān)鍵作用。除大腸桿菌以外,大多數(shù)烯丙基化的類黃酮可以抑制G+和G-細(xì)菌[13]的活性,其最低抑菌濃度范圍為4.40~27.7 μmol/L,并且對真菌菌株無活性。Kurarinol(6)是分選酶A的有效抑制劑,IC50值為(107.7±6.6)μmol/L??鄥⒅悬S酮化合物分離出的異戊二烯環(huán)烷酮衍生物可以發(fā)揮出較強(qiáng)的抗菌活性。G+菌常選用金黃色葡萄球菌[14]、表皮葡萄球菌及枯草桿菌等,分析抗菌活性通常采用肉湯微量滴定法和瓊脂平板稀釋法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示從苦參中分離出具有明顯抗菌活性的化合物有23種,其中有8種為異戊烯黃烷酮類[15]。
研究顯示[16],槐屬二氫黃酮、(2S)-2′-甲氧基苦參酮、leachianone A、(-)-苦參酮都是含薰衣草烷結(jié)構(gòu)[17]的二氫黃酮,化合物1~3具有較強(qiáng)的抗瘧活性,這些化合物的抗瘧能力可能與黃烷酮的甲氧取代基相關(guān)。
研究發(fā)現(xiàn)具有C-8 lavandulyl部分的數(shù)個(gè)烯丙基黃酮類化合物對環(huán)氧合酶1(COX-1)和5-脂氧合酶(5-LOX)具有較強(qiáng)的抑制作用?;被S酮G是類花生酸生成酶的抑制劑[18],其抑制效果顯著。一項(xiàng)研究測試了19種異戊烯基黃酮,研究槐黃酮G對RAW 264.7細(xì)胞誘導(dǎo)的COX-2誘導(dǎo)和體內(nèi)炎癥反應(yīng)的影響?;秉S酮G在1~50 μmol/L濃度范圍內(nèi)下調(diào)COX-2,減少了脂多糖處理的RAW細(xì)胞中前列腺素E2的產(chǎn)生。此外,槐黃酮G通過口服或局部給藥對小鼠巴豆油誘導(dǎo)的耳部水腫和大鼠角叉菜膠爪水腫表現(xiàn)出體內(nèi)抗炎活性。盡管抑制作用的強(qiáng)度遠(yuǎn)小于潑尼松龍,但該化合物在局部使用時(shí)也表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗炎活性[19]。
研究顯示,苦參總黃酮提取物對小鼠H22肝癌、S180肉瘤和Lewis肺癌等均表現(xiàn)出較好的抗腫瘤作用[20]。二甲氧基苦參酮和苦參酮可以破壞腫瘤細(xì)胞生長環(huán)境,其中苦參酮對乳腺癌細(xì)胞MCF-7/6存在細(xì)胞毒現(xiàn)象。有研究顯示[21],吲哚胺2,3-二加氧酶1(IDO1)可以加速色氨酸分解代謝,是一種腫瘤細(xì)胞存活因子,可導(dǎo)致多種類型的癌癥逃逸??鄥⒎覧作為IDO1抑制劑可能在開發(fā)針對癌癥的免疫治療劑中發(fā)揮一定作用。另外從苦參中分離出可以拮抗乳癌細(xì)胞MCF-7/6生長的一種帶薰衣草烷基[22]黃酮類化合物Kurarinone。另有研究表明苦參黃酮(KS-Fs)能對一組腫瘤細(xì)胞系存在細(xì)胞毒性并使紫杉醇的體外抗腫瘤活性增強(qiáng)[23]。在鼠和異種移植人腫瘤模型中證明了KS-Fs和Kur(一種KS-Fs化合物)的抗腫瘤活性。進(jìn)一步研究表明,苦參中黃酮化合物和紫杉醇聯(lián)合應(yīng)用,能增強(qiáng)抑制H460和Eca-109異種移植瘤生長的效果。
研究表明,α-葡萄糖苷酶是治療糖尿病的良好藥物靶標(biāo)[24]。從植物苦參根部分離出的黃酮苷可以拮抗大鼠腸道內(nèi)α-葡萄糖苷酶的活性,被作為一類新的α-葡萄糖酶抑制劑[25]。黃酮苷可以阻礙淀粉、麥芽糖和蔗糖酶解,使生成的葡萄糖量減少,還可以使腸內(nèi)吸收葡萄糖的動(dòng)力減低,從而降低體內(nèi)血糖含量。蛋白酪氨酸磷酸酶1B(proteintyrosine phosphatase-1B,PTP1B)是一種胞內(nèi)PTP,對胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)進(jìn)行負(fù)調(diào)節(jié),降低胰島素受體敏感性,阻礙其與胰島素結(jié)合[26]。PTP1B抑制劑作為糖尿病的潛在療法已經(jīng)受到越來越多的關(guān)注。從苦參的根中分離的五個(gè)苦參黃酮,作為新型PTP1B抑制劑:kuraridin(1)、norkurarinone(2)、kurarinone(3)、2′-methoxykurarinone(4)和kushenol T(5)。根據(jù)動(dòng)力學(xué)分析,三種最有效的化合物1、2和4(IC50<30 μmol/L)是PTP1B的非競爭性抑制劑,通過增加人肝細(xì)胞肝癌HepG2細(xì)胞中胰島素刺激的Akt磷酸化水平?;衔?、2和4在胰島素信號(hào)通路中也表現(xiàn)出細(xì)胞活性,表明它們具有開發(fā)為抗胰島素拮抗藥物的潛力。
醛糖還原酶可以限制多元醇通過的速度。當(dāng)機(jī)體血糖高于正常值時(shí),葡萄糖的己糖激酶代謝超出正常值,醛糖還原酶發(fā)揮作用,使體內(nèi)葡萄糖分流轉(zhuǎn)化為山梨醇,破壞了葡萄糖的正常代謝,降低了組織細(xì)胞的滲透性,誘發(fā)白內(nèi)障和腎病等糖尿病并發(fā)癥。而苦參中異黃酮苷可以使醛糖還原酶失去活性[27],所以苦參異黃酮苷在預(yù)防糖尿病并發(fā)癥上有著一定的應(yīng)用價(jià)值。
苦參根中分離出的異戊二烯類黃酮[1]對酪氨酸酶的活性有抑制作用,從而破壞黑色素生成機(jī)制,達(dá)到美白皮膚的功效。異戊二烯類黃酮對磷脂酶[28]和甘油二酯酰基轉(zhuǎn)移酶也有較強(qiáng)的抑制作用。磷酸二酯酶(Phosphodiesterase,PDE)廣泛應(yīng)用于心血管系統(tǒng)疾病的治療[29],是一種具有特異性反應(yīng)的酶,可加快環(huán)核苷酸的水解速度,繼而終止其作用。苦參提取液對PDE5具有抑制作用。
苦參為常用中藥,其生長對環(huán)境土壤的質(zhì)量要求不高,存在大量的野生種群。近年來苦參中黃酮類化合物逐漸引起人們的重視。大量學(xué)者對黃酮類化學(xué)成分和性能展開研究,發(fā)現(xiàn)苦參中的黃酮類化合物含量豐富,且具有多種藥理作用,在醫(yī)藥和保健等市場上具有很高的應(yīng)用前景。本文對苦參黃酮類化合物的藥理作用進(jìn)行綜述,希望為苦參黃酮類化合物的進(jìn)一步開發(fā)提供參考。