全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 3 期 2011 年 3 月
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藤黄酸的研究进展
侯文洁 1,萧 伟 2*
1. 南京中医药大学,江苏 南京 210000
2. 江苏康缘药业股份有限公司,江苏 连云港 222001
摘 要:藤黄为藤黄科植物藤黄树分泌的干燥树脂,具破血散结、解毒、止血、杀虫之功效,用于癌症、脑水肿等多种病症
的治疗,其中藤黄酸是其主要有效成分。从藤黄酸的抗肿瘤作用、药动学和新剂型等方面阐述藤黄酸的研究进展,讨论研究
过程中存在的问题,为今后藤黄酸的进一步研究开发提供参考。
关键词:藤黄酸;藤黄;生物活性;药动学;新剂型
中图分类号:R282.71 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)03 - 0617 - 04
Advances in studies on gambogic acid
HOU Wen-jie1, XIAO Wei2
1. Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210000, China
2. Jiangsu Kanion Pharmaceutical Co., Ltd., Lianyungang 222001, China
Key words: gambogic acid; gamboge; bioactivity; pharmacokinetics; new formulation
藤黄(gamboge)为藤黄科植物藤黄树 Garcinia
hanbaryi Hook. f.分泌的干燥树脂。其主产于柬埔寨、
印度、泰国和越南,我国广东省和海南省均有栽培。
祖国医学对其早有记载,藤黄性寒,味酸、辛、涩,
有毒,具破血散结、解毒、止血、杀虫之功效,自
古以来就被用于治疗瘰疬、痈疸、疖肿等顽疾[1]。
藤黄在国外常被用作利尿剂,治疗水肿和脑出血时
的血压升高,现已收载于《美国药典》第 10 版[2]。
藤黄主要成分由 70%~80%的树脂和 15%~
25%的树胶组成。主要含藤黄酸(gambogic acid),
新 藤 黄 酸 ( neogambogic acid )、 别 藤 黄 酸
(allogambogic acid)、桑藤黄素(morellin)、异桑藤
黄素(isomorellin)、桑藤黄酸(morellic acid)、异
桑藤黄酸(isomorellic acid)等成分,其中藤黄酸是
其主要有效成分[3-6]。近 20 年来,国内外特别是我
国学者对藤黄酸的药理作用、药动学和制剂等方面
进行了大量的研究工作。本文从这几方面对藤黄酸
的研究进展进行综述。
1 藤黄酸理化性质
藤黄酸分子式为 C38H44O9,相对分子质量为
628.34,为橙黄色无定型粉末,具有光学活性[7]。
在醇类、酮类等有机溶剂中溶解度较大,但是在水
中溶解度很小,仅为 0.002 g/mL。该成分稳定性较
差,在生产应用过程中易受到溶剂、湿度、温度、
光照以及 pH 值等条件的影响而分解[8]。由于藤黄酸
显弱酸性,其 PKa 为 7.8,只能溶于强碱性水溶液,
在 pH 值大于 12 的碱性条件下极其不稳定,很容易
发生水解[9]。甲醇作为藤黄酸的常用溶剂,亦会影响
到藤黄酸的稳定状态。实验表明,藤黄酸在甲醇溶
液中回流 4 h,藤黄酸的量下降约 10%,而将藤黄酸
60 ℃放置 10 d,浓度下降 6%[10]。因此在实验、生
产或贮藏过程中需要密切关注不同环境,不同处理
方法对于藤黄酸稳定性的影响,以保证实验材料稳
定以及实验过程的准确无误。
2 藤黄酸的抗肿瘤作用
藤黄酸对于多数肿瘤细胞都具有抑制作用,有
研究[11-12]表明藤黄酸对人肝癌细胞株 SMMC-7721
和 QGY-7701 的增殖有明显的剂量依赖性抑制作
用,而对正常人肝组织细胞株 L-02 作用相对较弱。
藤黄酸还可明显抑制人胃腺癌细胞株 SGC-7901 的
收稿日期:2010-07-19
作者简介:侯文洁(1985—),女,江苏南京,南京中医药大学 2008 级硕士研究生,研究方向为中药制剂的研发。
Tel: 15150997850 E-mail: nickyn529@hotmail.com
*通讯作者 萧 伟 E-mail: wzhzh-nj@tom.com
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增殖。陆跃鸣等[13]研究发现藤黄酸以及藤黄 115 ℃、
1~2 h高压蒸制后对K562细胞生长抑制作用最强;
Han 等[14]也发现藤黄酸对 K562 细胞和阿霉素抵抗
的 K562 细胞表现出很强的细胞毒性。这些研究均
表明藤黄酸具有较为明显的抗肿瘤作用,尤其是对
非血液系统肿瘤具有较好的应用前景。
藤黄酸抗肿瘤作用机制是多方面的,包括诱导
肿瘤细胞凋亡、抑制细胞周期、影响癌基因和抑癌
基因及其相关蛋白的表达等。
2.1 诱导细胞凋亡
凋亡是细胞死亡的一种方式,是能量依赖的对
一定刺激发生反应的程序化事件。在细胞凋亡过程
中细胞发生特征性的形态学事件和生化事件,各种
刺激如放疗、化疗、生长因子等因素均会启动细胞
凋亡。崔国惠等[15]观察不同浓度藤黄酸(0.125~8.0
μmol/L)对 K562 细胞生长抑制的情况,结果发现
藤黄酸能明显抑制 K562 细胞增殖,其 24 h 的 IC50
为( 2.637 ± 0.208 ) μmol/L 。洪铁艳等 [16] 以人
MDS-RAEB细胞株MUTZ-1细胞为研究对象考察藤
黄酸的细胞毒性,结果表明,藤黄酸可抑制 MUTZ-1
细胞的生长,0.4、0.6、0.8 μg/mL 的细胞凋亡率分
别为(13±0.5)%、(37±0.7)%和(56±0.6)%,
且凋亡率随着药物浓度增加而增加。藤黄酸还可诱
导乳腺癌细胞 T47D 的凋亡[17]。
2.2 抑制细胞增殖周期
细胞在自我复制过程中,细胞周期调控的分子
机制是高度有序的,肿瘤细胞往往表现为细胞增殖
的调控异常,藤黄酸可以阻滞肿瘤细胞的细胞周期,
从而抑制细胞增殖。舒文秀等[18]研究表明藤黄酸能
阻滞 U937 细胞于 G0/G1 期,从而诱导 U937 细胞凋
亡,且抑制作用呈时间剂量依赖关系,其 24 h 的 IC50
为(1.019±0.134) mg/L。刘静冰等[19]研究藤黄酸对
胰腺癌细胞株 PC-3 的抑制作用,流式细胞术分析
发现藤黄酸可阻滞细胞周期于 S 期,且抑制作用与
作用时间有一定的依赖关系,作用时间越长抑制率
越高,而药物浓度与抑制率关系不明显。
2.3 影响癌基因、抑癌基因及其相关蛋白表达
肿瘤的发生、发展和转移与基因的异常有着密
切的关系。卢娜等[20]采用 cDNA基因芯片及RT-PCR
技术检测藤黄酸影响 SMMC-7721 基因表达情况,
结果表明藤黄酸作用于 SMMC-7721 24 h 后,有 31
个基因改变,48 h 后有 56 个基因改变。黄恺飞等[21]
分析藤黄酸对胃癌细胞 survivin 基因表达的影响。
结果表明藤黄酸对 BGC-803 细胞的抑制率与药物
浓度和作用时间呈依赖关系,其可下调 Survivin 蛋
白表达。王勇等[22]发现藤黄酸能明显抑制 Raji 细胞
增殖,推测可能是通过下调 Cyclin D3、Cyclin E 和
NF-κB 蛋白表达,阻滞细胞周期进程,从而产生抗
肿瘤作用。张洪明等[23]采用 Western-blotting 技术检
测不同浓度的藤黄酸作用肺腺癌 SPC-A-1 细胞后
Caspase9、Caspase10 及 P53 蛋白表达的变化,结果
表明 Caspase9、Caspase10 及 P53 均参与了藤黄酸
诱导 SPC-A-1 细胞凋亡,且随着藤黄酸浓度的增高,
Caspase9、Caspase10 及 P53 蛋白的表达均上调。许
晓源等[24]通过 Western blotting 方法检测藤黄酸对
A375 细胞作用过程中 Bcl-2 和 Bax 蛋白表达情况。
结果在给药 24、36 和 48 h 后,IC50值分别为(1.57±
0.05)、(1.31±0.20)和(1.12±0.19)μg/mL,不同
浓度藤黄酸(2.5~7.5 μg/mL)处理 36 h 后,早期
凋亡细胞数量以剂量依赖性方式增加 27.6%~
41.9%,同时,可下调 Bcl-2 蛋白表达,上调 Bax
蛋白表达。黄恺飞[25]研究发现藤黄酸对胃癌细胞
BGC-803 有明显的生长抑制作用,可显著促进肿瘤
细胞凋亡和抑制肿瘤细胞转移,其机制与下调
bcl-2、ICAM-1 及上调 bax 的表达有关。
2.4 藤黄酸对造血及免疫功能的影响
藤黄酸作为抗肿瘤药物对动物移植性肿瘤的生
长有明显的抑制作用,但是抗肿瘤药物往往会产生
不良反应,对于造血系统和免疫系统极易造成不可
逆的损伤。郭青龙[26]等通过考察荷瘤小鼠外周血中
白细胞数,正常大鼠体质量、胸腺及脾脏系数、外
周血中白细胞数和骨髓有核细胞数,并且以正常小
鼠的血清半数溶血值(HC50)及吞噬指数 α等为指
标,观察藤黄酸的不良反应。荷瘤小鼠 iv 不同剂量
藤黄酸后,外周血中白细胞总数无明显影响;对正
常大鼠外周血中白细胞总数、骨髓有核细胞数、体
质量、胸腺及脾脏系数无明显影响;并且对小鼠的
血清溶血素及巨噬细胞吞噬能力无明显影响。表明
在有效剂量范围内,藤黄酸抗肿瘤过程中对于造血
和免疫系统是安全的。
3 藤黄酸的药动学研究
谭成等[27]尾 iv 藤黄酸于小鼠,结果发现藤黄酸
在体内分布广泛,以肝、肾、肠最多。郝琨等[28] iv
藤黄酸于大鼠,测定大鼠血浆、组织、粪便、胆汁
及尿液中的藤黄酸,结果发现藤黄酸在大鼠体内的
平均消除半衰期仅为 15 min,AUC 与剂量呈现良好
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的线性关系;iv 给药后藤黄酸广泛分布于肝、肺、
脾、肾、胃、肠和心脏,平均血浆蛋白结合率为
31.1%。藤黄酸主要通过胆汁排泄,在给药后 16 h
内藤黄酸在胆汁中的平均累积排泄百分率为
36.5%。对犬分别 iv 藤黄酸 0.5、1、2 mg/kg 后,显
示 3 个剂量的藤黄酸消除半衰期为 57.95~60.95
min,分布容积为 0.66~0.71 L/kg,AUC 分别为
58.95、130.46 和 266.37 μg·h/mL,剂量和 AUC 呈
线性相关[29]。
4 藤黄酸的剂型研究
4.1 藤黄酸剂型开发现状
目前临床使用的藤黄酸常以注射剂为主,由于
藤黄酸水溶性很差,目前报道的藤黄酸原料主要是
使用硼砂溶液溶解配制的,该方法稳定性差,临床
使用不安全。为增强藤黄酸的片剂、胶囊剂、口服
液、颗粒剂以及注射剂等多种剂型开发的可行性,
需要解决藤黄酸溶解度差这一问题。现有研究表明
在藤黄酸原料药中加入 L-精氨酸、葡甲胺、赖氨酸
等助溶剂或者聚氧乙烯蓖麻油、聚山梨酯等增溶剂
制备藤黄酸溶液可显著改善其溶解度和稳定性,适
用于各种剂型的开发;而通过直接添加 L-精氨酸或
者联合使用 L-精氨酸、葡甲胺、赖氨酸等作为助溶
剂均可制备藤黄酸的冻干制剂,这对于藤黄酸的注
射剂研究极为重要[30-32]。但是长期使用这些助溶剂
或增溶剂,可能引起一系列不良反应,如过敏、心
血管毒性、肾毒性、神经毒性等。
4.2 藤黄酸新剂型研究
随着各种制剂技术的不断发展,纳米材料、脂
质体的出现使得药物原有的制剂缺陷可以得到有效
的解决,对于藤黄酸而言可以针对其溶解性和稳定
性差的缺点进行合理的新剂型设计。纳米材料是近
些年被广泛关注的新药物材质,对人体无毒,生物
相容性较好,并且没有抗原反应,更为重要的是包
载药物后可以降低对其他正常器官、组织及全身的
不良反应,增加药物的稳定性,减少药物的用量,
使制剂具有缓释或控释特性[33]。李树珍等[34]用改良
的 溶 剂 蒸 发 法 制 备 藤 黄 酸 聚 乳 酸 纳 米 粒
(GA-PLA-NPs),结果表明处方工艺确定在水相-有
机相为 2∶1,表面活性剂在有机相中的浓度为
0.5%,藤黄酸在有机相中的浓度为 0.1%,藤黄酸-
PLA 为 1∶4 时效率最高,安全性最好;所制得的
纳米粒平均粒径为 51.36 nm;平均包封率与载药量
分别为 98.87%和 13.3%;质量稳定、分散性良好,
并且经小鼠 ip 后 LD50值高于无纳米粒包封的原药,
表明藤黄酸聚乳酸纳米粒可以部分降低藤黄酸的毒
性。随着相关产业和理论的不断成熟与完善,藤黄
酸的剂型开发将不断有所突破。
5 结语与展望
藤黄酸在抗癌方面具有明显的优势,对于其新
剂型的开发、药动学的研究目前也在逐步深入和开
展,这些研究成果表明藤黄酸在药学领域内的研究
正处在快速的发展时期,具有很大的研究潜质。
目前,在药效学研究的基础上如何开发有效的
剂型以解决藤黄酸水不溶性的问题,产生理想的药
效、减轻不良反应成为藤黄酸进一步研究的关键问
题。如何克服藤黄酸的缺陷而发挥其特有的抗癌作
用将成为今后研究的主要工作。纳米粒、缓控释技
术的出现提供了新的思路,并将为藤黄酸的临床前
研究开辟一条新的途径。
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