中藥酚性化合物的抗腫瘤機制及制備方法

1、中藥酚性化合物的抗腫瘤機制及制備方法        【摘要】  酚性化合物是許多中藥的有效成分,具有抗腫瘤作用。其作用機理為抗氧化作用,抗細胞增殖,誘導(dǎo)細胞調(diào)亡,干預(yù)細胞轉(zhuǎn)導(dǎo)和增強抑癌基因表達,干預(yù)細胞周期等。利用現(xiàn)代分離技術(shù)可將其提取并純化。就酚性化合物抗腫瘤機理和提取純化方法進行綜述。     【關(guān)鍵詞】  酚性化合物;抗腫瘤機制;制備方法;綜述    Abstract:Phenolic compounds,the effective fra

2、ction in many Traditional Chinese Medicines,have significant antitumor effects. The mechanism are antioxidation,cell proliferation suppression,apoptosis induction,cell signal transduction disturbing and tumor suppression gene activity enhancing,cell cycle disturbing etc.By modern separation technolo

3、gy,they can be extracted and purified.In this article recent research progress in antitumor mechanism and preparative method of phenolic compounds was reviewed.    Key words:Phenolic compounds;antitumor mechanism;preparative method;review    酚性化合物存在于多種植物性中藥中,在抗腫瘤中藥中普遍存在

4、,如葛根、黃芩、金銀花、獨活、厚樸、銀杏、黃芪、虎杖、藤梨根等均含有多酚。酚性化合物主要包括黃酮類、香豆素、木脂素等,它們具有顯著的抗腫瘤活性。    1  酚性化合物的結(jié)構(gòu)特點    黃酮類化合物的基本母核早期指2苯基色原酮,近年來泛指2個苯基通過3碳鏈相連形成的化合物,即具有C6C3C6基本骨架。它們是一類多酚化合物,每個苯環(huán)上可連接上取代基,取代基多為羥基、糖基或多糖,如黃酮、黃酮醇、異黃酮、查耳酮及它們的二氫衍生物和黃烷醇、花青素、槲皮素等。它們具有顯著的抗腫瘤活性,因其苯環(huán)上取代基不同,其抗癌、抗氧化等作用效果差別

5、很大。B環(huán)上有一鄰位酚結(jié)構(gòu)和飽和的C環(huán)顯示出最強的抗腫瘤活性1。含有黃酮類化合物的中藥材有葛根、黃芩、枳殼、陳皮、山楂、蒲黃、丹參、川芎、銀杏、甘草等。木脂素是一類生物調(diào)節(jié)物質(zhì),可分為游離的脂溶性木脂素和含配糖體的水溶性的木脂素。它屬于苯丙素類,結(jié)構(gòu)中含有一個或多個苯丙素。它對小細胞肺癌、白細胞癌、淋巴肉瘤、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、霍杰金氏癥等多種癌癥有特殊療效2。含木脂素的中藥有厚樸、五味子等。香豆素的化學(xué)名稱為苯并吡喃酮,或1,2-苯并吡喃酮。香豆素可看作是鄰羥基肉桂酸的內(nèi)酯,具芳香氣味。根據(jù)環(huán)上取代基及其位置的不同,常將香豆素分為簡單香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素和其他香豆素等。含香豆素的中藥有獨活

6、、茵陳等。香豆素具有較強的抗腫瘤作用3。    2  抗腫瘤機制    2.1  抗氧化作用  活性氧可以損傷DNA,細胞在DNA損傷未修復(fù)或錯誤修復(fù)的條件下分裂從而引起突變的發(fā)生,如果突變發(fā)生在某些重要的基因上時則會引起腫瘤的發(fā)生。而酚性化合物都有個共同的特性就是含有酚羥基,酚性化合物中的酚羥基能夠與自由氧作用。酚性化合物的抗氧化作用機制為:作用于與自由基有關(guān)的酶;阻斷自由基鏈的傳遞;與誘導(dǎo)氧化的過渡金屬離子絡(luò)合4。    2.2  阻斷細胞周期,抗細胞增殖作用&

7、#160; 腫瘤是細胞無限增殖的結(jié)果。芹菜素(apigenin)具有誘導(dǎo)C50和308小鼠皮膚細胞和人白血病細胞(HL-60)周期停止于G2/M期的作用,此作用于除去芹菜素2小時后可逆轉(zhuǎn)5。    2.3  抑制DNA合成,破壞DNA結(jié)構(gòu)  參與DNA合成過程的許多酶都可能成為酚性化合物抗腫瘤作用的靶點,這些酶的抑制劑在一定的程度上可以阻斷DNA的合成。如柚皮苷(naringin)能阻止藻毒素(algal toxins)和微胞藻素(microcystinLR)對肝細胞角蛋白細胞骨架過度磷酸化和破壞作用6。    2

8、.4  干預(yù)細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)  酚性化合物能抑制細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中的酪氨酸蛋白激酶(TPK)和蛋白激酶C(PKC)的活性。TPK能誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生,它能激活PKC和誘導(dǎo)原癌基因表達。有人對14種黃酮類化合物抑制信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細胞轉(zhuǎn)化相關(guān)的酶磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)活性的作用進行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),抑制作用大小順序:楊梅黃酮>藤黃菌素>芹菜苷配基>漆樹黃酮>槲皮素7。黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)與它們對激酶的抑制作用強度有關(guān),一些黃酮類化合物既能抑制PKC,也能抑制EGFR的TPK活性。構(gòu)效分析發(fā)現(xiàn),B環(huán)上羥基的位置和數(shù)量以及C2C3鍵的飽和度是黃酮類化合物抑制PI3K活

9、性大小的重要因素8。    2.5  誘導(dǎo)細胞凋亡  有人9發(fā)現(xiàn),芹菜苷配基、藤黃素和槲皮素能使腫瘤細胞C3H10T1/2CL8細胞P53堆積和細胞凋亡,凋亡發(fā)生在細胞周期的G2/M時相外,G2/M停止呈P53依賴性,成纖維細胞P53敲除后此作用就不會發(fā)生。這些黃酮誘導(dǎo)凋亡的作用大小依次為芹菜苷配基>槲皮素>楊梅黃酮>山奈黃素。甘草查爾酮-A、黃芩配基均有促進細胞凋亡的作用10。    2.6  促進抑癌基因表達和抑制癌基因表達  槲皮素能抑制K-ras,H-ras和N-ras

10、基因表達,使癌基因產(chǎn)物表達量降低11。槲皮素還能降低大腸癌細胞系和原發(fā)性結(jié)直腸癌組織穩(wěn)態(tài)的P21-ras蛋白水平,呈時間和劑量依賴關(guān)系,10mol·L1的槲皮素處理細胞24h后,P21-ras蛋白表達降低了50%。    3  酚性化合物的提取和分離純化    3.1  提取方法    3.1.1  熱水提取  水提取過程中要考慮加水量、浸泡時間、煎煮時間及煎煮次數(shù)等因素。此工藝成本低、安全,適用工業(yè)化大生產(chǎn),但是用水提取時,提取液中雜質(zhì)較多(如無機鹽、蛋

11、白質(zhì)、糖等),給進一步分離帶來許多麻煩?，F(xiàn)在,已經(jīng)很少單一使用本法。    3.1.2  有機溶劑萃取法  常用的有機溶劑有甲醇、乙醇、丙酮等。提取方法有冷浸法、滲漉法、回流法。冷浸法不需要加熱,但費時較長,效率低;滲漉法由于保持一定的濃度差,所以提取效率較高,浸液雜質(zhì)較少,但費時較長,溶劑用量大,操作麻煩;回流法效率較冷浸法和滲漉法高,速度快,但受熱易破壞的原料不宜用此法。例如:元寶楓葉粉中提取黃酮類物質(zhì)用的是冷浸法,用70%乙醇提取,提取率和黃酮含量都很高,提取物質(zhì)較易濃縮和干燥12;陳皮苷提取用乙醇滲漉法,使用50%或60%的乙醇,16倍

12、提取液時提取效果最佳13;從水飛薊中提取水薊賓,用乙酸乙酯做溶劑,用索氏提取法連續(xù)回流抽提9次,然后在甲醇中經(jīng)多次重結(jié)晶可得到水薊賓純品14。    3.1.3  堿性稀醇或堿性水提取  此方法是利用酚羥基的酸性,可以用堿性稀醇或堿性水提取浸出,經(jīng)酸化后得到黃酮類物質(zhì)。主要用的堿性溶液是稀氫氧化鈉和石灰水。氫氧化鈉水溶液的浸出能力高,但雜質(zhì)較多不利于純化。石灰水可以使一些鞣質(zhì)或水溶性雜質(zhì)沉淀生成鈣鹽沉淀,有利于浸液純化,但是浸出效果不如氫氧化鈉水溶液效果好,同時有些黃酮類化合物能與鈣結(jié)合成不溶性物質(zhì),不被溶出。一般可以根據(jù)不同的原料使用不同的堿

13、性溶液。例如從菊花中提取黃酮類物質(zhì)時,用pH10的氫氧化鈉溶液浸出效果較好15。    3.1.4  超聲波法  超聲提取技術(shù)具有提取時間短、產(chǎn)率高、無需加熱、低溫提取有利于有效成分的保護等優(yōu)點。被浸提的物質(zhì)在被瞬間破碎,生物活性保持不變,同時提高破碎速度和提取率。如以石灰水作溶劑,對黃連超聲提取30min,所得提出率比浸泡24h高50%16。    3.1.5  微波提取  李嶸等人曾用微波法提取過銀杏葉中的黃酮甙,研究發(fā)現(xiàn),溶劑萃取前對原料和水的混合液進行短時間微波處理,能大大提高黃酮提取率

14、和縮短溶劑萃取所需的時間17。    3.1.6  酶解法  植物藥的細胞壁組成物質(zhì)纖維素以及許多植物藥材細胞內(nèi)含的果膠等物質(zhì)阻止細胞內(nèi)有效成分溶出。應(yīng)用纖維素酶、果膠酶等可使細胞壁及細胞質(zhì)中的纖維素、果膠等物質(zhì)降解,減小有效成分從細胞內(nèi)向提取介質(zhì)擴散的傳質(zhì)阻力,促進有效成分的溶出。    3.2  分離純化  酚性化合物的分離純化方法很多,有柱層析、薄層層析、溶劑萃取以及近年來的高效液相色譜(HPLC),氣相色譜等,在此介紹幾種可工業(yè)化生產(chǎn)的方法。    3.2.

15、1  大孔樹脂吸附法  吸附樹脂已廣泛應(yīng)用于酚性化合物的提取。大孔樹脂吸附法已成為銀杏葉黃酮提取工藝的有效手段18。如采用弱極性AB-8大孔樹脂對葛根黃酮、銀杏葉黃酮進行吸附分離,提取物中黃酮含量提高近一倍;用CAD-40大樹脂分離純化柚皮苷效果很好等。這種方法提取效率較高、成本低,適合工業(yè)化生產(chǎn)。    3.2.2  膜分離法  有人19將膜分離技術(shù)應(yīng)用于銀杏中黃酮類物質(zhì)的提取,發(fā)現(xiàn)提取效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的提取方法。膜分離技術(shù)具有無相變、能耗低,工藝簡單,易于連續(xù)化,不污染環(huán)境等優(yōu)點,發(fā)展前景極為廣闊。但目前膜在中藥中使用仍

16、然存在易堵塞,使用壽命短等缺點。    3.2.3  高速逆流色譜  高速逆流色譜技術(shù)在分離純化黃酮、木脂素、香豆素等成分的研究中獲得成功。有人用氯仿甲醇水(33:40:27)體系,700r/m轉(zhuǎn)速,在700min內(nèi)從從黃酮混合物中分離橙皮素、四羥基黃酮和槲皮黃酮20。高速逆流色譜固定相是液體,無需固體載體支持,因此完全消除了氣、液色譜中常見的吸附現(xiàn)象,特別適用于分離極性大的組分以及一些生物大分子。利用高速逆流色譜儀可以一次進樣幾十毫升,分離近10g的樣品,它不需升溫加熱,也不需要精密的恒流泵,簡單方便。    3

17、.2.4  離子交換樹脂法  有人用80%乙醇溶液提取豆餅中大豆異黃酮,所得粗提物溶于堿性溶液,經(jīng)離子交換分離可使大豆異黃酮在產(chǎn)物中的含量提高10.57倍21。    【參考文獻】    1 黃華藝,查錫良.黃酮類化合物抗腫瘤作用研究進展J.中國新藥與臨床雜志,2002,7(21):428.    2 潘曉輝,王琳,等.鬼臼類木脂素抗腫瘤藥物的研究進展J.安康師專學(xué)報,1999,9(11):48.    3 Mizuno A,Takata M.Struct

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