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农吉利甲素及其衍生物抗癌效果研究进展



全 文 :·综述·
系统医学 SYSTEMS MEDICINE
系统医学 2016 年 8 月第 1 卷第 8 期
近年来, 有关抗癌药物临床应用情况的报道较
多,其中多数是通过干扰瘤细胞核酸生物合成不同部
位来起到抗癌作用,大量实验研究证实,农吉利甲素
与干扰瘤细胞核酸代谢存在一定的关联,对多种实验
性肿瘤有抑制作用,临床主要用于治疗皮肤磷状细胞
癌和基底细胞癌,疗效比较好,对急性白血病、子宫颈
癌也有一定疗效。该文主要综述国内外关于农吉利甲
素的化学成分、药理活性及其衍生物抗癌的相关研究
情况,为更深入的开展关于农吉利甲素研究提供参考。
1 农吉利成分、机制
1.1 农吉利的药理活性及有效成分
农吉利是豆科植物农吉利 (Crotalaria sessiliflora
L)的全草,又名有野百合、佛指甲等,主要分布于东
北、华北、华南以及西南各地[1]。农吉利的全草均可入药,
具有清火、除湿、解毒等多种功效,以往多用于治疗痢
疾、喘咳等疾病。在现代药理学实验中,农吉利的化学
成分主要是生物碱(alkaloids)和黄酮类(flavonoids),其
中有效成分为碱性部分,可分离出农吉利碱Ⅰ和农吉
利碱Ⅱ,动物实验证实,农吉利碱Ⅰ抗肿瘤活性明显,
将该有效成分称为农吉利甲素(monocrotaline,也称野
百合碱)[2]。 农吉利全草中,种子提取的农吉利甲素含
量最高,其余成分为毛束草碱和全缘千里光碱。 从农
吉利的有效成分来看,牡荆素和全缘千里光碱可对心
脏产生影响,前者可对心肌组织产生保护作用,后者
具有较好的降血压效果[3-4]。农吉利甲素和全缘千里光
碱均具有抗肿瘤作用,其中农吉利甲素的抗肿瘤作用
更为明显,其在体外实验中,对皮肤癌、宫颈癌的疗效
均得到证实,周敏敏和刘会等人[5-6]用农吉利甲素为主
要成分的药物制成凝胶外敷可有明显的抗皮肤癌效
果。因其同时可引起肺动脉高压和右心室肥大等副作
用, 在医学研究中还可以用来建立肺动脉高压模型。
农吉利甲素除了具有抗肿瘤作用外,还可促进平滑肌
收缩,暂时轻度抑制呼吸频率和深度,对呼吸产生一
定的影响[7]。
2 农吉利甲素抗癌的作用机制及其衍生物
2.1 作用机制
相关研究显示,农吉利制成的各种试剂治疗恶性
DOI:10.19368/j.cnki.2096-1782.2016.08.166
农吉利甲素及其衍生物抗癌效果研究进展
许晓红
浙江中医药大学第二临床医学院,浙江杭州 310053
[摘要] 农吉利甲素是中草药农吉利的有效成分,具有明显的抗癌作用,有关农吉利甲素及其衍生物抗癌效果的
实验研究已经取得了很大的进展,该文基于农吉利的药理活性,对农吉利甲素的作用机制及其衍生物的研究情
况进行综述,以期增进对药物成分的了解。
[关键词] 农吉利;有效成分;甲素;衍生物;抗癌
[中图分类号] R284 [文献标识码] A [文章编号] 2096-1782(2016)08-0166-03
Research Progress on Monocrotaline and Its Derivatives Anticancer
Mechanism
XU Xiao-hong
The second clinical medical college of Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou,Zhejiang Perovince,310053
China
[Abstract] Monocrotaline is the active components of Chinese herbal medicine Crotalaria sessiliflora L,which has sig-
nificant anti-cancer effect, Monocrotaline and its derivatives anticancer effect of experimental studies have been made
great progress. In this paper,the pharmacological activities of Monocrotaline , the element’s mechanism of action and its
derivatives are reviewed. According to the above research ,in order to enhance the understanding of the pharmaceutical
ingredients.
[Key words] Monocrotaline; Mechanism of action; Derivatives; Anticancer
[作者简介] 许晓红(1995.2-),女,湖北荆州人,本科,研究方
向:临床医学。
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系统医学 2016 年 8 月第 1 卷第 8 期
肿瘤,总有效率接近 70%[8]。 农吉利甲素对多种实验
性肿瘤具有良好的治疗作用,临床主要用于治疗皮肤
磷状细胞癌和基底细胞癌,相关实验研究表明,农吉
利甲素对急性白血病、子宫颈癌和阴茎癌也有很好的
治疗效果[9]。体外某些实验表明,农吉利甲素对人肝癌
细胞株 BEL740 有比较显著的细胞毒作用 [10-12]。 体内
某些试验表明, 农吉利甲素对 S180 等多种瘤株的抑
制作用也比较显著:同时还可以较好的抑制淋巴肉瘤
腹水型 L1、S37、淋巴细胞白血病 L1210﹑艾氏腹水癌、
黑色素瘤 B16、地鼠浆细胞瘤和腺癌 755等[13]。
农吉利本身具有一定的毒性, 药理学研究证实,
农吉利甲素可致肝毒性,引发肺动脉高压,这也是其
目前在临床上推广受到限制的主要原因,如何在保证
抗肿瘤活动的同时,还能够降低毒性,成为该领域研
究的一项重要课题。从双稠吡咯啶类化合物的结构来
看,抗肿瘤的活性部位为伯羟基酯化的烯丙酯基团和
双稠吡咯啶环 1、2位的双键,该双键既是发挥抗癌作
用的活性基团,也是导致肝脏毒性的原因所在,若单
纯针对这一双键结构作出调整, 欲降低肝脏毒性,那
么抗癌活性也会相应消失[14-15]。研究发现,农吉利甲素
单体并不会对肺组织造成实质性损害,能够产生肺毒
性的化学物质为农吉利甲素的代谢物。 Yijia Xiang[16]
等人认为其毒性机制为:作为农吉利甲素代谢物的运
载体,红细胞将其运送到其他器官,即构成致肺毒性
的一个重要因素。至于农吉利甲素引发肺动脉高压的
研究,Jing Huang 等人 [17]一致认为与一氧化氮的低生
物利用度有关,氧化应激可以明显导致肺动脉高压。
Homma[18]等研究者认为农吉利甲素发挥抗癌作
用的机制是其在肝内代谢为具有很强烷化能力的双
稠吡咯啶衍生物导致的,该衍生物可选择性地烷化细
胞 DNA 分子上的特定区, 进而阻止细胞 DNA 的合
成,并阻止其进入有丝分裂区,从而引起染色体畸变
或断裂,进而达到抑制 DNA复制与转录、干扰细胞蛋
白质合成的目的。
2.2 衍生物
农吉利甲素有较好的抗癌效果,但其在肝内转化
成吡咯衍生物会导致肝毒性,因而限制了其在临床上
的运用。 探寻一种新的衍生物,降低其肝脏毒性的同
时保留或增加抗癌效果, 将是一项十分有意义的研
究。 近年来,国内外有关农吉利甲素衍生物合成与提
取的研究越来越多,在农吉利甲素的衍生物中,以分
子中羟基的衍生物和分子中氮的衍生物最为常见,以
二氢农吉利甲素为例,该衍生物为双键饱和,但仍可
保留抗癌作用。 农吉利的毒性作用较为明显,国内已
不再使用,目前研究的重点集中在农吉利抗癌有效成
分的分离、 相关衍生物的合成以及提取方法的选择
上。对于农吉利甲素的提取,实验基本过程为:取适量
农吉利种子(多为干粉),经石油醚脱脂后,加入到
60%乙醇与 0.5%醋酸混合液中,渗滤,减压浓缩后过
滤;经盐酸酸化,以氯仿提取,水洗后与滤液合并,再
经铵碱化,以氯仿提取,减压浓缩后,至干、析出,获
得结晶。 农吉利甲素衍生物的合成涉及的内容有甲
基硫磺酸酯(C17H26NO8S)、碳酸酯(C17H21NO7S)、
甲烷季铵盐(C20H30NO7Br)、澳乙酞麟季铵盐(C18H2-
8NO7Br)、氯代甲酸乙醋季铵盐(C19H28NO8Cl)以及
I氮氧化合物。 农吉利甲素的提取可采用甲醇超声提
取法、响应面法、乙醇-硫酸铵双水相体系、微波辐射
溶剂法、C18色谱柱等[19]。 近年来,指纹图谱的研究取
得了很大的进展,采用 C18 色谱柱,以常用溶液(甲
醇-0.5%乙酸溶液/0.04%氨水溶液) 作为流动相梯度
洗脱, 以 DAD检测, 农吉利甲素作为生物碱的参照
峰,能够获得农吉利中生物碱有效成分的色谱分离条
件[20]。农吉利在我国分布较为广泛,不同产地的农吉
利药材存在一定的差异, 可通过相关指纹图谱的鉴
定,对药材质量进行评价。 朱丹、王李平等人[21-22]的衍
生物研究也有一定成效, 他将农吉利甲素催化氢化,
合成了二氢农吉利甲素,该衍生物的双键饱和,但是
仍然具有抗肿瘤的疗效。随后他又制备了其他几种农
吉利甲素的衍生物,因一部分衍生物未见报道,具体
药理效应情况不太清楚。 Culvenor等研究者[15]曾制得
1,2-二氢 lα,2α-环氧农吉利碱和 3’-O-三氟乙酰农
吉利碱三氟乙酸盐,具体制备的方法是先将 1,2-二氢
吡咯里西啶氧化,再经多步的脱氢作用,烷化后得到
的衍生物是 6,7-二氢-5H-吡咯里西啶, 但因该衍生
物在临床试用时仍有较大副作用,因此未能推广投入
使用。 黄量[23]等研究者也曾制备了农吉利甲素的衍生
物,大体可以分为两类:其中一类是分子中羟基的衍
生物,另一类为分子中氮的衍生物。 他的研究中表明
一共有 3种衍生物保留了抗癌活性,但因为它们毒性
较大未能投入临床使用。 樊轻亚等人[25]也对农吉利甲
素的衍生物进行了研究,发现农吉吡咯衍生物在发挥
抗癌作用的同时,对肝的毒性伤害不大于常用抗肿瘤
药物更生霉素和环磷酚胺的毒性作用。
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3 讨论与展望
综上所述, 农吉利甲素的抗肿瘤作用较为明显,
其抗癌作用通过干扰抗癌细胞核酸生物合成来实现,
作用机制为抑制癌细胞 RNA生物合成, 其具体作用
点还有待进一步研究。但是农吉利甲素衍生物的副作
用也不容忽视,目前在临床上已限制使用,随着相关
实验研究的日益深入, 正在逐步从有效成分分析、质
量控制研究逐步延伸到药理药效,农吉利甲素及其衍
生物的合成和提取成为研究的重点。 综合来看,农吉
利甲素的开发利用价值仍备受看好,对农吉利甲素衍
生物的研究, 可对相关药物研发提供一定的帮助,意
义重大。
[参考文献]
[1] 樊轻亚.农吉利中有效成分的提取分析研究[D].广东:广
东药学院,2009.
[2] 李莹,孙敬勇,姚庆强.农吉利的研究进展[J].食品与药品,
2015(2):147-151.
[3] 李晟.牡荆素对大鼠在体心肌缺血再灌注损伤的保护作
用及机制研究[D].安徽:安徽医科大学,2013.
[4] 郑杭生,黄绳武,徐莲英.全缘千里光碱脂质体及其凝胶
剂的体外释药比较研究 [J]. 中成药 ,2013(9):2027-
2030.
[5] 周敏敏,赵丹丹,章德军,等.农吉利碱凝胶剂体外透皮与
初步药效学研究 [J].中国现代应用药学,2014(8):968-
973
[6] 刘会,章德军,黄绳武,等.农吉利碱凝胶剂的质量评价
及初步稳定性研究[J].山西中医学院学报,2014(1):23-
25.
[7] 林美玲,唐寅,张明等.重组 HSVII 病毒疫苗的微载体悬
浮培养生产工艺研究 [J].中国生物工程杂志,2014(3):
68-78.
[8] 陈璟园,施丹晔,余晨.左卡尼汀对维持性血液透析患者
炎性因子、营养不良及贫血的影响双中心研究 [J].海南
医学院学报,2014(10):65-67.
[9] 王宏韬,付婷 ,周三 ,等 . 青岛崂山抗癌药用植物资源调
查[J]. 青岛大学医学院学报,2014(1):68-71,74.
[10] 林俊,李萍,陈靠山.近 5年多糖抗肿瘤活性研究进展[J].
中国中药杂志,2013(8):1116-1125.
[11] 易洁, 杨绍迁. 自体 DC-CIK 细胞联合 TACE 术治疗
中晚期原发性肝癌的疗效观察[J].长江大学学报,2016
(8):8-11.
[12] 高俊霞,吕强.大黄素对人肝癌 HepG2 细胞迁移侵袭
能力及 E-钙黏蛋白、Slug 蛋白表达的影响 [J].中国中
医药信息杂志,2016(6):64-67.
[13] 陈钱,陈长军,侯爽,等.黄酮类化合物体外诱导肿瘤细
胞凋亡及其机制研究进展 [J]. 吉林医药学院学报 ,
2016(6):228-232.
[14] 沈杰,刘涛,张丹.树突细胞联合细胞因子诱导杀伤细
胞治疗晚期恶性肿瘤患者近期临床疗效观察 [J].华西
医学,2015(1):97-99.
[15] Culvenor C C J, Edgar J A, Smith L W, et al. Dihydropy-
rrolizines III preparation and reations of derivatives relat-
ed to pyrrolizidine alkaloids[J]. Aust J Chem, 1970(23):
1853-1967.
[16] Yijia Xiang,Ning Zhu,Junchong Chen,et al. Icariin At-
tenuates Monocrotaline-induced Pulmonary Arterial Hy-
pertension via inhibition of TGF-β1/Smad2/3 Signaling
pathway in Rats[A]. 浙江省医学会心电生理与起搏分会,
2015年浙江省心电生理与起搏学术年会论文汇编[C].
浙江省医学会心电生理与起搏分会,2015:1.
[17] Jing Huang,John H Wolk,Michael H Gewitz,et al. En-
hanced caveolin -1 expression in smooth muscle cells:
Possible prelude to neointima formation[J]. World Journal
of Cardiology,2015(10):671-684.
[18] Homma N,Morio Y,Takahashih,et al. Genistein,a phytoe-
strogen, attenuates monocrotaline induced pulmonary hy-
pertension[J].Respiration,1980(1):105-112
[19] 王李平,刘小琴,范华均,等.响应面法优化-微波辅助
萃取-高效液相色谱法测定农吉利中牡荆素和异牡荆
素[J].理化检验化学分册,2013,10(2):129-133.
[20] 樊轻亚,游国叶.聚焦微波辅助提取-酸性染料分光光
度法测定农吉利中总生物碱[J].理化检验:化学分册,
2015,10(3):289-292.
[21] 朱丹,何世玲,范华均,等.聚焦微波辅助双水相萃取/高
效液相色谱法测定农吉利中牡荆素与异牡荆素[J]. 分
析测试学报,2013(9):1075-1080.
[22] 王李平,刘小琴,范华均,等.响应面法优化-微波辅助萃
取-高效液相色谱法测定农吉利中牡荆素和异牡荆素[J].
理化检验:化学分册,2013(2):129-133.
[23] 黄量,吴克美,薛智,等.农吉利抗癌有效成分的分离及
其衍生物的合成[J]. 中国药学杂志,1980(5):45.
[24] 朱丹. 微波辅助—多相溶剂体系萃取分离农吉利中有
效成分的研究[D].广东:广东药学院,2014.
[25] 樊轻亚,许卫军,王万好. 液相色谱-串联质谱法测定农
吉利中的黄酮类化合物[J]. 理化检验 :化学分册 ,2015
(7):1023-1027.
(收稿日期:2016-05-05)
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