轉載 : 憂遁草化學成分研究分析其抗腫瘤作用

2018052414:55
高信敬博士分享

文獻提到憂草含有的生物鹼,並沒有毒性而且具有很高的自由基捕捉能力,也就是能消除自由基。文獻提到憂草萃取物沒有毒性
王賢兒1*,鐘希文2 #,張文霞2,汪亞飛1(1.廣州中醫藥大學,廣州 510006;
2.廣州中醫藥大學附屬中山中醫院,廣東中山 528400)
中圖分類號 R914;R969 文獻標誌碼 A 文章編號 1001-0408(2013)43-4104-04
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2013.43.25

摘要目的:為憂遁草抗腫瘤作用的進一步研究提供思路。
方法:查閱近40 年來國內、外的相關文獻,對憂遁草化學成分的研究進展進行概括與歸納。結果與結論:目前國外對憂遁草化學成分的研究相對較多,已知其含有豐富的化學成分,如三萜類、黃酮碳苷類、含硫糖苷類、植物甾醇類和脫鎂葉綠素等,這些成分大部分已被現代藥理研究證實對腫瘤有一定的抑制作用。臨床應加強對憂遁草抗腫瘤作用機制的研究,明確其有效物質基礎,充分挖掘其藥用價值並合理利用其植
物資源。

憂遁草為爵床科(Acanthaceae)鱷嘴花屬鱷嘴花Clinacan-thus nutans(Burm. F.)Lindau 的全草,早期歸類於扭序花屬,其別名有鱷嘴花、扭序花、青箭、沙巴蛇草、柔刺草等。生長在低海拔疏林中或灌叢內,廣泛分佈於馬來西亞、印尼、泰國以及我國南部至西南部如廣東、廣西、雲南等地區。始見於《廣西藥用植物名錄》,一般以全株或葉片入藥,味甘、微苦,性涼,入肝、腎經,具有清熱利濕、利尿消腫、活血疏經、除濕、抗腫瘤等功效。近年來,憂遁草風靡東南亞各國,原因是馬來西亞當地的癌症患者發現食用憂遁草對抗腫瘤有相當的功效,此報導引起了世界各地醫藥科研工作者關注,進而對其展開了一系列研究。在泰國民間,憂遁草已被作為一種廣泛運用的藥用植物,常被用於昆蟲或毒蛇咬傷[1-6]。據文獻報導,該植物含有三萜類、黃酮碳苷、葡萄糖苷和硫糖苷類等[1-6],這些化學成分大部分已被現代抗腫瘤藥理實驗研究證實。本研究擬通過綜述憂遁草所含化學成分已取得的抗腫瘤研究成果,從理論上探討其治療腫瘤的物質基礎,為進一步抗腫瘤作用機制研究提供思考途徑,同時充分挖掘其藥用價值,合理利用其植物資源,以期為癌症患者帶來福音。


1 憂遁草的化學成分研究

截止到目前,國內、外學者已從憂遁草中分離、鑒定出了多種化學成分,包括三萜類、碳苷黃酮類、含硫化合物、植物甾醇類、脫鎂葉綠素類、腦苷類、氨基酸、微量元素、生物鹼以及多種小分子化合物等。


1.1 三萜類

早在20 世紀70 年代,已有國外學者從憂遁草中分離得到了三萜類化合物羽扇豆醇。林級田等[1]也從憂遁草中分離出了羽扇豆醇和白樺脂醇。Dampawan P 等[2]在分離憂遁草化學成分時,得到了羽扇豆醇以及β-穀甾醇。易博等[3]也從憂遁草中分離得到了羽扇豆醇。


1.2 黃酮碳苷類

Teshima KI 等[4]首次從憂遁草葉中分離出了6 種黃酮類化合物,其中值得注意的是它們均為碳苷黃酮類,分別為牡荊素、異牡荊素、葒草素、異葒草素、夏佛塔苷、異粟米草素7-O-β-吡喃葡萄糖苷。此外,還從憂遁草葉中發現含有肥皂草苷[3]。


1.3 含硫糖苷類化合物

在Teshima KI 等[5]進一步的研究中,還首次從憂遁草莖葉甲醇提取物的正丁醇部位分離出了5 種含硫糖苷類,且均為新發現的化合物,分別命名為Clinacoside A、Clinacoside B、Clina-coside C、Cycloclinacoside A1、Cycloclinacoside A2。另外,臺灣學者對憂遁草的地上部分進行免疫調節活性部位篩選並分離出了27 個化合物,
其中有11 個尚未進行結構解析,而在其餘16 個化合物中鑒定出了7 個含硫化合物[6],分別是藤醯胺A(Entadamide A)、藤醯胺C(Entadamide C)、trans-3-methyl-sulfinyl-2-propenol、2-cis-entadamide A、t rans-N-{2-[3-(2-hy-droxyethylamino)-1-(methylthio)-3-oxopropoxy]ethyl}-3-me-thylthiopropena-mide 、trans-N-(2-hydroxyethyl)-3-methylsulfo-nyl-propenamide、trans-2-[3-(methylsulfinyl)acrylamido]ethylacetate。上述化合物中,後 4 個均為在此之前新發現的化合物。


1.4 植物甾醇類

Dampawan P 等[2]最早從憂遁草中分離得到了豆甾醇及β-穀甾醇。此外,易博等[3]也從憂遁草中分離鑒定出了β-胡蘿蔔苷。


1.5 葉綠素類

Ayudhya TDN 等[7]將憂遁草氯仿粗提物進行分離純化,得到了10 個化合物,其中有3 個脫鎂葉綠素,分別是132-hydroxy-
(132-S)-phaeophytin b、purpurin 18 phytyl ester、Phaeophor-bide。隨後,Sakdarat S 等[8]又從憂遁草中分離、鑒定出了8 種葉綠素,其結構與葉綠素a、b 相似,其中有5 種未曾報導,分別為132-hydroxy-(132-S)-chlorophyll b、132-hydroxy-(132-R)-chlo-rophyll b、132-hydroxy(- 132-R)-phaeophytin b、132-hydroxy(- 132-S)
-phaeophytin a、132-hydroxy-(132-R)-phaeophytin a。


1.6 其他成分

憂遁草葉中還富含鈣、鎂、鐵等11 種微量元素和17 種氨基酸[3]。Tuntiwachwuttikul P 等[9]從憂遁草葉片中分離出了化合物單乙醯代單半乳糖基丙三醇(Monoacylmonogalactosylg-lycerol)和9 種腦苷脂類(Cerebroside)混合物。塗淑芬[6]首次從憂遁草中分離出了3 個Megastigmane 型化合物,分別是3α-hy-droxy-4,-megastigmadien-9-one、黑麥草內酯(Loliolide)、3 β-hydroxy-5α,6α-epoxy-7-megastimen-9-one;5 個苯環型化合物,分別是 ethyl-trans-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enoate、eth-yl-cis-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enoate、4-hydroxyacetophe-none、4-hydroxybenzaldehyde、4-hydroxy-benzoic acid 和1 個生物鹼類(indole-3-aldehyde)。
1.7 小分子化合物
Yong YK 等[10]採用氣相色譜-質譜聯用技術分析憂遁草抗腫瘤及抗氧化活性部位的化學成分時,分離得到了14 個小分子化合物,包括正十五醇(n-pentadecanol)、二十烷(eicosane)、1-十九烯(1-nonadecene)、十七烷(heptadecane)、鄰苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate)、
山崳醇(behenic alcohol)、正二十四醇-1(n-tetracosanol-1)、二十一烷(heneicosane)、1-二十七烷(1-heptacosane)、1,2-benzenedicarboxylic acid,mono(2-ethyl-hexyl)ester、
nonadecyl heptafluorobutyrate、eicosyl trifluoroace-tate、1,2-benzenedicarboxylicacid,dinonyl ester、phthalic acid,
dodecylnonyl ester。


2 憂遁草及其化學成分的抗腫瘤作用

2.1 憂遁草的抗腫瘤作用

目前,對於憂遁草抗腫瘤作用方面的研究較少且並未涉及作用機制方面。經查閱文獻,僅發現有馬來西亞學者對其進行抗癌細胞株增殖的研究。結果表明,憂遁草氯仿提取物在品質濃度為100 μg/ml 時對人紅白血病細胞株K562、淋巴癌細胞株 Raji 和肝癌細胞HepG2 的抑制率分別為(91.28± 0.03)%、(88.97±1.07)%、(41.88±2.81)%,同時對肺癌細胞株NCL-H23、胃癌細胞株 SNU-1、宮頸癌細胞株 HeLa、結腸癌細胞株LS-174T 也有一定的抑制作用,顯示出較強的抗腫瘤活性[10]。

2.2 三萜類化合物的抗腫瘤作用
抗腫瘤作用是三萜類化合物重要的生物活性之一。從憂遁草中分離鑒定出的羽扇豆醇、白樺脂醇便是這一類的典型代表。大量研究提示,羽扇豆醇是某些抗腫瘤植物中抑制腫瘤的主要有效成分[11],而白樺脂醇及其衍生物在抗愛滋病病毒、抗腫瘤、抗炎等方面表現出較強的生物活性,已成為當今的一個研究熱點。
2.2.1 羽扇豆醇的抗腫瘤作用 羅冠琴等[12]採用四氮唑鹽酶還原法檢測不同品
質濃度的羽扇豆醇在不同時間段對人γδT 細胞和人胰腺癌細胞SW1990 生長的影響。結果發現,羽扇豆醇對人胰腺癌細胞SW1990 有抑制作用,對γδT 細胞隨著其品質濃度增加有先促進後抑制作用。Saleem M 等[13]也對羽扇豆醇的抗腫瘤作用進行了一系列研究,其中一項研究表明羽扇豆醇通過抑制Ras 信號通路影響人胰腺癌細胞株AsPC-1 的增殖並誘導其凋亡。隨後,Saleem M 等[14-15]還發現
羽扇豆醇能顯著啟動Fas 受體介導的凋亡,抑制人前列腺癌細胞株LNCaP 和CWR22Rrl 的生長,對雌激素受體(ER)陰性和表皮生長因數2 (HER2)陽性乳腺癌細胞均有抑制作用。章振東[16]證實,狼毒大戟抗腫瘤活性部位所含的羽扇豆醇及β-穀甾醇對人胃癌細胞SGC-7901、人結腸癌細胞HT-29 和人乳腺癌細胞HeLa 有較強的抑制作用,其中羽扇豆醇表現出很強的抗腫瘤活性,當品質濃度為100μg/ml 時其抑制率達80.51%。另有研究表明羽扇豆醇能通過調控Akt/PKB和NFКB 信號的傳導通路,從而誘導人類表皮樣癌A431 細胞凋亡[17]。
2.2.2 白樺脂醇的抗腫瘤作用 張廣美等[18]通過研究白樺脂醇對人卵巢SKOV3 腫瘤細胞的生長抑制,發現細胞抑制率隨其品質濃度的增高而增高;且SKOV3 細胞凋亡率和半胱氨酸-天冬氨酸蛋白酶(Caspase)-3 表達量均增加,發生G2/M期阻滯。此外,也有研究證明,白樺酯醇對人卵巢癌裸鼠移植瘤有明顯的抑制作用,可能與腫瘤細胞的凋亡作用有關[19]。王丹雲等[20]研究發現,白樺酯醇能體外誘導人宮頸癌HeLa 細胞凋亡,抑制其增殖。其後續的研究表明,不同品質濃度的白樺酯醇對人宮頸癌裸鼠皮下移植瘤中基質金屬蛋白酶(MMP)-2、MMP-9表達具有明顯的抑制作用[21],由此推斷白樺酯醇可能通過抑制MMP-2、MMP-9
表達,抑制腫瘤血管生成擬態的形成、抑制腫瘤細胞通過擬態血管轉移,達到治療腫瘤的目的。此外,楓樺中抗腫瘤活性化學成分白樺脂醇、羽扇豆醇等對人肝癌細胞株Bel27402、黑色素瘤細胞株B16 和人肺癌細胞株A549 均顯示不同程度的細胞毒活性[22]。Mullauer FB 等[23]發現,白樺脂醇誘導腫瘤細胞凋亡的機制與白樺脂酸相似並且在與膽固醇的結合下顯示出強有力的抗腫瘤活性。


2.3 黃酮合物的抗腫瘤作用類化
現有研究表明,憂遁草中的黃酮類均屬碳苷黃酮類。近年來也有研究證實,碳苷黃酮類具有多種生理活性[24],包括對肝臟及心腦血管的保護、降血糖、防輻射、抗菌殺蟲、抗病毒等作用,其中關於抗腫瘤活性的報導較少。
Pacifico S 等[25]從一種地中海草本植物Petrorhagia velu-tina 的根葉中分離出了8種碳苷黃酮,其中發現異葒草素在48 h 內能顯著抑制人肝癌細胞HepG2 的增殖。


2.4 植物甾醇化合物的抗腫瘤作用
憂遁草中所含植物甾醇主要為豆甾醇、β-穀甾醇及其衍生物β-胡蘿蔔苷,它們均為天然植物甾醇,其結構與膽固醇類似,屬於植物固醇。研究發現,β-穀甾醇可阻斷致癌物的致癌作用,對結腸癌、乳腺癌、前列腺癌、白血病等具有防治作用[26]。
從Bacopa monnieri Linn.地上部分提取的豆甾醇能夠抑制瑞士白化小鼠的艾氏腹水癌(EAC)細胞,其機制可能是通過神經醯胺啟動蛋白磷酸脂酶(PP)2A 引起細胞凋亡[27]。山楂中所含的穀甾醇對體外培養小鼠肝癌HepS 和肉瘤S180 細胞株以及EAC 細胞株也有顯著的抑制作用,抑制率與時間和品質濃度呈正相關[28]。
β-穀甾醇、豆甾醇還能明顯抑制人肝癌細胞SMMC-7721 細胞的增殖,使細胞形態發生典型凋亡變化。凋亡率和細胞內Ca2+、活性氧自由基(ROS)的含量和水平均顯著增加,線粒體膜電位降低。β-穀甾醇使細胞週期阻滯在G2/M 期,而豆甾醇則同時阻滯在S 期和G2/M 期[29]。

2.5 脫鎂葉綠素類化合物的抗腫瘤作用  憂遁草葉片中含有脫鎂葉綠素等多種葉綠素類。

迄今為止,從自然界中分離鑒定出的脫鎂葉綠素達100 餘種。近年來,對源自於光合植物的脫鎂葉綠素類生物活性的研究也取得了較多成果。
從Clerodendrum calamitosum Linn.的莖葉中分離出來的Pheophorbide a 對口腔鱗狀細胞癌細胞系KB、人卵巢細胞株1A9、腎癌細胞株CAKI-1、人皮膚黑色素瘤細胞株SK-MEL-2、人結腸癌細胞株HCT-8、肺腺癌細胞株A549 和乳腺癌細胞株MCF-7 表現出強細胞毒活性,半抑制濃度(ED50)值依次為0.46、0.48、0.88、0.91、1.5、1.5、1.6 μg/ml[30];同時,黃芩中的光敏劑Pheophorbide a 也能通過抑制細胞外信號調節激酶(ERK)信號介導的自噬作用來提高在雌激素受體陰性的人乳腺癌細胞MDA-MB-231 凋亡[31]。研究證明,Pheophorbide a 還能誘導人肝癌細胞株HepG2 和Hep3B 的凋亡,且對正常人肝臟細胞WRL-68 沒有任何毒性作用[32]。
(132-S)-hydroxyphaeophytin b 和20-chlorinated(132-S)-hy-droxyphaeophytin a兩種脫鎂葉綠素在抑制人宮頸癌HeLa 細胞時,對抑制腫瘤壞死因數(TNF-α)和誘導細胞核因數(NF-κB)表現出中等程度的活性作用[33]。


2.6 其他化學成分的抗腫瘤作用
2.6.1 腦苷脂類的抗腫瘤作用研究 從憂遁草中已分離出9 種腦苷脂類
(Cerebroside)混合物。腦苷脂又稱醯基鞘氨醇己糖苷,為神經鞘脂類的一種,其結構特徵為神經醯胺和糖兩部分。從板藍根中分離、鑒定出的兩種神經鞘脂類
(新化合物),同時對其進行細胞毒活性測定發現其對肝癌細胞株HepG2 有一定的毒性作用,其ED50 值分別為5.11、3.28 μg/ml[34]。大量研究證實,腦苷脂類化合物的代謝產物神經醯胺作為一個重要的第二信使[35],能夠參與介導鼻咽癌細胞CNE2、人結腸癌細胞HT-29、人膀胱癌細胞、人肝癌細胞、人乳腺癌細胞、大腸癌細胞LoVo 等的凋亡[36-37]。
2.6.2 黑麥草內酯的抗腫瘤作用研究 臺灣學者從憂遁草中分離、鑒定出的黑麥草內酯,相關研究證實該化合物具有一定的細胞毒活性。從Ajuga decumbens 中分離、鑒定出的16 個化合物用於抑制pstein-Barr 病毒早期抗原,發現其中的黑麥草內酯、杯莧甾酮等有效成分的效果較為顯著[38]。Elkhayat ES[39]從埃及生長的苦苣菜根中分離出了黑麥草內酯,並進行細胞毒活性測定,證實其對小鼠淋巴瘤細胞L5718Y 有一定的抑制作用,ED50 值為4.7 μg/ml。另外,從牛蒡葉中分離鑒定的黑麥草內酯,證實其對結腸腺癌細胞株Caco-2 也有一定的抑制作用,其產生病變的藥物濃度(CC50)值為(30±6.2)μg/ml[40]。


3 展望
進入21 世紀,癌症已成為影響和威脅人類健康的頭號殺手,研製並開發出高效、低毒的抗腫瘤藥已成為醫藥科研工作者最為迫切的課題之一。近年來,東南亞等地的民間有報導食用憂遁草葉對治療癌症有相當的效果,也使得世界各地的科研工作者對其產生了濃厚興趣。本研究結合憂遁草所含抗腫瘤化學物質所得到的相關藥理研究報導,旨在從該角度探究其抗腫瘤作用,希望為其藥理實驗、藥效物質基礎等後續研究提供參考資料,同時也為其開發利用提供參考資訊。

憂遁草 使用心得分享 影片解說連結