赤芍化学成分及抗肿瘤活性研究进展

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点击次数:2913 更新时间:2015年12月08日19:44:57 打印此页 关闭

赤芍药很早已有药用记载,临床用于温毒发斑、吐血衄血、目赤肿痛、肝郁胁痛、经闭痛经、癥瘕腹痛、跌仆损伤及痈 肿疮疡等  。   已有文献对赤芍药化学成分的研究主要有两部分:赤芍总苷 (TPG) 和赤芍 801 (propyl gal- late)。 TPG 系赤芍药的主要活性部位,主要有效成分包括芍药苷 (3. 1% ~7. 0%)、芍药内酯苷 (0. 1%)、羟基芍药苷(0. 06%)、 苯甲酰芍药苷(0. 01%) 等单萜苷类化合物  。 传统的制备方法为赤芍药饮片用一定浓度的醇水回流提取即可得到。 TPG 药理活性众多,如抗凝血、抗血栓、改善微循环、对心脑肾缺血性损伤的保护作用、对肝损伤的保护、抗抑郁及抗肿瘤等  。 赤芍 801 是由赤芍药的活性成分没食子酸 经酯化反应合成的没食子酸丙酯,其分子结构中含有多个酚羟基,具有较强的抗氧化作用,赤芍 801 的注射剂(通用名注射用棓丙酯)已在临床上用于预防和治 疗脑梗死、冠心病及血栓性静脉 炎等疾病。 研究表明,赤芍 801 除具有强抗氧化作用外,尚有抗自由基、抗炎、阻断脂氧酶活性、 抗血小板聚集、刺激血小板颗粒 释放及改变血小板膜组成等多种 药理活性  。 现代药理学研究表明,赤芍 药有保肝、抗血栓形成、抗血小板聚集、降血糖、抗动脉粥样硬化及抗肿瘤等多种药理作用  。 其化学成分主要有单萜苷类、三萜类、鞣质类、芳香酸类及儿茶素类等。

赤芍药化学成分多样,但明确的活性成分报道较少,抗肿瘤作用的研究也未见系统报道。 现将近年来赤芍药化学成分及抗肿瘤活性研究进展综述如下。 1 赤芍药的化学成分。芍药中主要化学成分以单萜及单萜苷类化合物为主,结构骨架为具有笼状蒎烷结构或内酯结 构的单萜及单萜苷类。 芍药属植物大都含芍药苷,也是其代表性成分,根中含量 1. 8% ~ 7. 3%, 主要集中在根皮部分;叶中含量 1% ~ 1. 1%。 1963 年 Shibata 等 从芍药中首次分离得到芍药 苷  ,其高度氧化的笼状蒎烷骨 架及独特的桥头氧 - β- 葡萄糖结构引起了人们极大兴趣,后陆续从芍药及同属植物中得到多个 芍药苷类化合物,如羟基芍药 苷  、4 - 乙基 - 芍药苷  、芍 药内 酯 苷  、 苯甲酰芍药苷  、没食子酰芍药苷  、没 食子酰氧化芍药苷  ,Alessan- dra B  异芍药苷、异苯甲酰芍药苷  。 芍药新苷与 常见的芍药苷类不同,蒎烷结构 高度氧化变形  。 此外,还有单萜及单萜苷类如:京尼平苷  , 芍药内酯 A、B、C,lactinolide,6 - O -β-D -glucopyranosyl - lactinolide  等。   三萜类及甾类报道的种类较 多,甾类如胡萝卜甾醇  、β- 谷 甾醇 ;三萜类包括四环三萜 palbinone  ,木栓烷型三萜木栓 酮、表木栓醇  ,齐墩果烷型三萜 11α ,12α-epoxy -3β ,23 - 4 1 6  Hebei J TCM,April 2015,Vol 37,No. 4 dihydroxyolean -28, 13β -ol- ide  、 hederagenin  、 齐 墩 果 酸  ,羽扇豆烷型三萜白桦酯 酸 等。   已分离得到的黄酮及其苷类包括d - 儿茶素 、(2R,3R) - 4 - methoxyl - distylin  、Kaempferol - 3 - O - β- D - glucose  ,花青素类如芍药花苷等,酚酸类如没食子酸、丹皮酚、丹皮酚苷等,Pe- dunculagin 及Eugeniin 均为苯丙素的多聚体。   此外,从赤芍药中分离得到的还有环烯醚萜类、鞣质、酸类、 酯类、酮类、挥发油、糖、氨基酸、 蛋白质、脂肪油、树脂、黏液质、生物碱、色素及微量元素等。 2 抗肿瘤活性 2. 1 抗肿瘤作用 TPG 的抗肿瘤作用先后已有不少报道。 实验发现 TPG 对S180 肉瘤小鼠的抑瘤率为40 %;肿瘤细胞和核膜出现皱缩、断裂,线粒体出现肿胀和空泡样改变,显示 TPG 对肿瘤细胞有直接杀伤作 用。 四甲基偶氮唑盐(MTT) 法 测定 TPG 对 S180 及 K562 肿瘤 组织的抑瘤作用,结果显示 TPG 对 K562 作 用 最 好, 浓 度 为 50 μ g/ mL时起作用, 抑制率达 45. 9%  。 潘正刚 研究赤芍 药对骨肿瘤作用时发现,赤芍药对小鼠 S180 移植肿瘤亦具有明显抑制作用。 对芍药 苷、4 - 氧 - 甲基芍药苷单体进行 了体外抗肿瘤活性筛查,用芍药苷干预人口腔表皮样癌 KB 细胞 和人肺癌 A549 细胞的增殖,发现在 1 ~ 100 μ mol/ L 范围内能有效抑制 KB 细胞增殖。 2. 2 诱导肿瘤细胞凋亡细胞 凋亡是一种特殊的细胞死亡方式,是胞内发生的多步骤的主动 自杀过程。 细胞凋亡信号传导的大致过程是细胞整合各种胞内外凋亡信号,通过细胞凋亡信号与其受体形成的复合物经细胞质信 号转导蛋白传递至一组细胞凋亡的执行者 caspase,再由激活的 caspase 对其特异性底物进行降解,最终导致细胞凋亡 。   TPG 促肿瘤细胞凋亡相关基因研究主要集中在 Bcl - 2 家族、 c - myc 及少数抑癌因子。 Bcl - 2 家族是一组与美丽线虫抗凋亡 基因 CED - 9 同源的蛋白,哺乳动物中 Bcl - 2 家族目前已发现 了十几个成员。 Bcl -2 可与 Bcl - 2 家族的 Bcl - Xl、Bcl - Xs、 Bax、Bcl - 2、Bad 和 Mcl -l 形成同源或异源的蛋白二聚体,而特定的蛋白二聚体则可作为在细胞死亡信号通路上的分子开关,在 细胞凋亡过程中起双重调节作用 。 P16、P21、P27、P53 作 为抑癌基因,是细胞周期重要调控因子 。 原癌基因 c - myc 属慢反应即刻早期应答基因,参与细胞增殖和凋亡调控  。   已有研究表明 TPG 在多剂量下均明显抑制 HepA 肝癌小鼠 肿瘤的生长,抑制肿瘤细胞 G0/ G1 期比例,向 S 期细胞转化,凋 亡率增高;下调肿瘤细胞中Bcl - 2 蛋白的表达,明显提高肿瘤细 胞中 Bax 蛋白的表达。 表明 TPG 可以通过影响 Bcl - 2 和 Bax 的表达来促进肿瘤细胞凋亡  。 另外,对荷瘤小鼠给予 TPG 后, 测定 Bcl - 2、P16 及 c - myc mR- NA 表达,结果显示实验组与模型组 Bcl - 2、c - myc 阳性表达差异显著,提示 TPG 作用机制与 c - myc表达有关,进而调节Bcl - 2,促进 P16 的表达 。   在 TPG 抑制人黑色素瘤 A375 细胞增殖方面做了系列研究,多个浓度对黑色素瘤细胞均具有明显的增殖抑制作用。 100 mg/ L TPG 作用黑色素瘤细胞 48 h,增殖细胞核抗原 (PCNA) mRNA 及其蛋白表达水 平较对照组显著下降,而 P21、 P27、P53 的 mRNA 及其蛋白表达 水平较对照组显著上升。 TPG 联 合卡铂作用于黑色素瘤细胞后, PCNA 和 cyclin D1 mRNA 及蛋白水平较卡铂单独作用组下降更为 明显;P21 mRNA 及蛋白水平较卡铂单独作用组升高更加显著。 因此,TPG 和卡铂联合用药效果 更优,可进一步提高药物对肿瘤细胞的生长抑制  。 Cyclin D 也是细胞周期调节因子之一,其过度表达是多种人类原发性肿瘤特征。 2. 3 免疫调节效应机体的免疫功能与肿瘤的发生、发展存在密切关系。 植物抗肿瘤有效成分 能提高机体免疫监视系统,包括巨噬细胞 (MΦ )、杀伤性 T 细胞 (CTL)、T 细胞、自然杀伤细胞 (NK)、淋巴因子激活的杀伤细胞 (LAK)、白细胞介素 (IL) 和其 他细胞因子的活性来达到杀伤肿 瘤细胞的目的。   CD4 + T 细胞分为 Th1 细胞 和 Th2 细胞。 Th1 细胞主要分泌 IL - 2、肿瘤坏死因子 β (TNF - β )、干扰素 -γ (IFN -γ ),参与 CTL 介导的细胞免疫,在抗肿瘤 和抗胞内感染中发挥作用;Th2 细胞主要分泌 IL - 4、IL - 5、IL - 6、IL - 10,可刺激 B 细胞增殖,促进抗体产生,参与体液免疫,在抗细胞外感染及致敏原引起的免疫 应答中起主要作用。 Th1 和 Th2 细胞彼此交叉调节,相互抑制,以 维持机体在生理上的平衡  。 机体的抗肿瘤作用是以 Th1 介导 的细胞免疫为主,而大多数肿瘤 患者体内常表现为Th2 型细胞因 5 1 6 河北中医 2015 年4 月第 37 卷第4 期 Hebei J TCM,April 2015,Vol 37,No. 4 子占优势,发生 Th1/ Th2 漂移。 CD8 T 细胞是另一类重要的淋巴细胞,在抗病毒和抗肿瘤中起重要作用。 CD8 + T 细胞通过 Ca 2 + / 穿孔素依赖性机制介导细胞毒作用;CD8 + T 细胞活化可刺 激 IFN -γ 、淋巴毒素(LT)的产 生,促进 MФ活化,同时使细胞膜 上的 FcR(免疫球蛋白 Fc 部分 c 末端的受体)表达增加,从而使抗体依赖性巨噬细胞的细胞毒作用增加,发挥抗肿瘤效应。 实验表明,荷瘤组 CD8 + 分子与正常 组比较显著降低,CD4 + / CD8 + 增加,使机体处于免疫紊乱状态。   对 S180 肉瘤小鼠及 S180 移 植骨肿瘤小鼠实施 TPG 干预后, 实验组脾脏均明显增大,提示 TPG 抑制荷瘤生长与机体的免疫功能有关  。 TPG 对荷瘤鼠免疫功能调控的实验显示,TPG 使荷瘤鼠的胸腺指数和脾指数都增加,能降低 IL - 10 和 TGF - β 1 分 泌,增加 IL -12 分泌  。 TPG 还能提高 FIN -γ的分泌,维持 Th1 的优势状态,从而发挥抗肿瘤效应。 增强 CDs 分子的表达, 纠正 CD4 + / CDs + 比值失衡,恢复机体正常免疫功能 。

 实验中 Th1 型和 Th2 型细胞免疫反应都 有所增强,提示细胞免疫应答和体液免疫应答均可能参与了对肿瘤损伤过程  。 观察了 TPG 对荷瘤小鼠免疫功能的调节及对肿瘤细胞凋亡的调控作用,得到了类似结果。 此外, TPG 能明显促进 P16 上调,抑制 肿瘤的发生。 环磷酰胺联用 TPG 能逆转肿瘤抗原和环磷酰胺引起的 T 淋巴细胞免疫抑制和免疫。

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