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Bullatacin--potent anticancer agent

泡番荔枝辛--明日抗癌之星



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泡番荔枝辛—— 明日抗癌之星
韩金玉 ,于良涛 ,王 华

(天津大学 化工学院 ,天津  300072)
摘 要: 泡番荔枝辛 ( bullatacin)是一种邻双四氢呋喃环番荔枝内酯 ,在体内和体外实验中展现出强抗肿瘤活性 ,因
此预计将成为继 ta xo l之后新的天然抗癌药物。 就泡番荔枝辛的化学结构 ,分离纯化以及药理作用进行详细阐述。
关键词: 泡番枝辛 ;天然药物 ;生物活性 ;分离纯化 ;多药抗药性
中图分类号: R282. 91   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 04 0380 03
Bullatacin—— potent anticancer agent
HAN Jin-yu, YU Liang-tao , WAN G Hua
( School of Chemical Eng ineering and Techno log y, Tianjin Univ e rsity , Tianjin 300072, China )
Key words: bullatacin; natural products; bio activi ty; isolation and puri fica tion; multidrug resistance
  在过去 20年里 ,由于番荔枝内酯的广泛且显著的生物
活性和特殊的化学结构 ,已经引起许多植物学家和化学家的
兴趣。自从 Jolad[1]在 1982年开创性的发现 Uvarian之后 ,这
方面研究得到了长足发展。 到目前为止 ,在这个属的植物中
已经发现 250种番荔枝内酯。许多番荔枝内酯展现出强有力
的抗肿瘤、抗原虫、抗菌、免抑制疫力和杀虫的活性。 在所有
的番荔枝内酯之中 ,根据美国国家癌症研究中心 ( NCI)的数
据表明 ,泡番荔枝辛 ( bullatacin)在治疗一些癌症中表现出极
强的抗癌生理活性。 因此人们对泡番荔枝辛的化学结构 (图
1) [2]、性质、生物活性、分离纯化方法和药理作用进行了深入
的研究。
图 1  bullatacin的化学结构
1 来源
泡番荔枝辛的来源主要是 2种: 天然提取和化学合成。
在回归自然的浪潮之中 ,天然提取的方法得到了人们的普遍
青睐。 而且 ,相对于其它的方法 ,天然提取有着成本低、生产
工艺简单的优点。
1. 1 天然提取: 许多番荔枝属番荔枝科的植物都含有泡番
荔枝辛 ,在 Annona bullata Roch.和 A . squamosa中含量特
别高。A . bullata Rich.是产于古巴的一种高树 , A . squamosa
是一种美洲土生的落乔木。 泡番荔枝辛可以从植物的种子、
树根和树皮中提取而得。 总体说来 ,泡番荔枝辛在树皮中的
含量比在其它部位的含量要高。 但从环境保护的角度考虑 ,
不应过多从树皮中提取 ,而应开发从其它部位提取 ,如从种
子中提取。
在中国 ,从 A . atemoyacin的树皮和种子的粗提物中 ,陈
文森 [3]提取出了这种有甲酯的番荔枝内酯 ,据报道 ,在 A .
atemoyacin的含量高达 10-5。
1. 2 化学合成:泡番荔枝辛已经成功的被 Hoye[4 ]等化学家
合成出来。然而 ,与天然提取的方法相比 ,由于泡番荔枝辛复
杂的化学结构和独特的空间结构 ,如复杂的过程 ,生产成本
高 ,低产率 ,所以此种方法仅限于学术研究而无实际生产
价值。
2 分离和纯化
从植物中分离纯化泡番荔枝辛的实验室步骤主要包括
以下 3个步骤:从植物中浸取有用成分以除去不溶的物质 ;
然后加入不同极性的试剂进行分离以除去不溶的化合物 ,如
叶绿素 ;最后 ,使用传统色谱技术的适当组合得到纯品。分离
纯化的步聚以 2个实例加以说明。
·380· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 4期
收稿日期: 2001-06-20作者简介:韩金玉 ,天津大学化工学院教授 ,硕士生导师。 1993年博士毕业于天津大学化学工程专业 ,主要研究方向为天然药物分离纯化、生产工艺的研究与开发 ,主持了国家自然科学基金项目工作 ,发表学术论文 30余篇。
2. 1 方法 1 [5 ]: 粉碎的 A . bullata Rich.树皮加入 95%
EtO H浸取 ,浓缩 ,得浆状物。 加入水和氯仿分层后除去水溶
物 ,氯仿层通过蒸发浓缩 ,得浆状物 ,加入己烷 -90% MeO H
( 1∶ 1)以除去溶解在己烷的化合物。90% MeOH部分真空干
燥后吸附在 100 g硅藻土上 ,装入硅胶柱 ,用己烷 -CHCl3-
MeO H梯度洗脱 ,根据相同的 TLC性质汇总 ,称重 ,用盐水
虾致死实验 ( BST )加以生物分析。 最多且毒性最强的部分
(组分 40~ 51)吸附在 100 g硅藻土上 ,再用含有 CHCl3的硅
胶柱色谱分离 , CHCl3-EtO Ac-MeOH梯度洗脱 ,收集各个
组分 (每份 100~ 200 mL ) ,根据 TLC性质汇总并用 BS T分
析。使用 CHCl3- EtOAc( 1∶ 1)洗脱得到毒性最大的部分 (组
分 106~ 111) ,浓缩得到白色晶体 ,加入 EtOAc重结晶得到
白色针状晶体—泡番荔枝辛。
2. 2 方法 2[3]:粉碎的树根用 95% EtOH萃取 ,真空蒸干以
得到浆状物 ,加入石油醚脱脂 ,然后加入氯仿萃取。溶液吸附
在硅胶柱 ( 250 g )后色谱洗脱。 采用 3种不同的洗脱液: ( A)
7∶ 3正己烷 -丙酮 ; ( B) 1∶ 1正己烷 -丙酮 ; ( C)丙酮 ,按照每
份 100 m L收集。 洗脱剂 A, B, C相应收集 1~ 23, 24~ 46,
47~ 54组分。 收集用洗脱液 C洗脱的组分并蒸发浓缩得到
浆状物 ,通过 TLC色谱分离以得到半成品 ,进一步用 HPLC
分离纯化得到纯品泡番荔枝辛。
3 生理活性
3. 1 抗癌和抗肿瘤活性: 泡番荔枝辛对许多癌细胞都有很
强的选择性 (表 1)。最为重要的是 ,在相同的条件下 ,其往往
呈现出比其它化合物更强的抗癌生理活性。 在小鼠体内 ,
tax o l以 20~ 300 mg /( kg· d)的剂量对肿瘤系统有疗效 ,而
泡番荔枝辛的最佳剂量是 0. 05 mg /( kg· d) ,表明其在小鼠
体内的活性比 tax o l强 400~ 600倍 [6 ]。为了进一步验证泡番
荔枝辛抗肿瘤的选择性 ,将其送至美国国立肿瘤研究所做众
多肿瘤细胞株实验 ,表现出独特的选择性 ,尤其是对一些中
枢神经系统癌、非小细胞性肺癌、白血症、卵巢癌。
表 1 泡番荔枝辛对特殊细胞株的选择性
细胞株    ED50(μg /m L)
9PS 1× 10-15
9KB 6. 2× 10-14
A-549 1. 3× 10-13
HT-29 1× 10-12
MCF-7 < 10-12
  注: 9PS-鼠类淋巴细胞白血病细胞株 ; 9KB-人鼻癌细胞株 ; A-
549-人肺癌细胞株 ; HT-29-人结肠癌细胞株 ; MCF-7-人乳腺癌细
胞株。
泡番荔枝辛不仅在体外实验表现出抗肿瘤活性 ,而且在
体内实验也同样表现出抗肿瘤活性。 用其治疗 L1210白血
病 ,实验表明小鼠的寿命得以延长。 而且 ,当 A2780卵巢癌
细胞的异种转移物培养在无胸腺的小鼠体内 ,其明显抑制肿
瘤细胞的生长 (表 2)。实验表明有必要进一步研究以寻求更
好的治疗药物。
泡番荔枝辛也表现出抑制多药抗药性 ( multidrug-resis-
tant, MDR)肿瘤细胞的生物活性。 由于肿瘤细胞内在或已
获得的药物抗性 ,化疗治疗肿瘤经常失败。所以 ,多药抗药性
是肿瘤化疗的一个很大的障碍。 到目前为止 ,最好的解决办
法是寻求新的对多药抗药性细胞无抵抗力的药物。泡番荔枝
辛正是这种对多种癌细胞株有强的细胞毒的番荔枝内酯。人
乳腺癌细胞 M CF-7 /ADR和人鼻癌细胞 KBV200对阿霉素
( do xo rubin)和长春新碱 ( v incristine)的抗性比它们的亲代
MCF-7和 KB强 100倍 ,然而泡番荔枝辛表现出对它们有很
强的细胞毒性 ,对多药抗药性细胞的 IC50值接近它们亲代的
敏感细胞的 IC50值 [7 ]。多药抗药性肿瘤细胞对天然抗癌药物
引起的凋亡有抵抗力 ,泡番荔枝辛对敏感细胞和多药抗药性
细胞都能引起凋亡。 因此 ,泡番荔枝辛和抗癌药物的辅助治
疗将会加强对多药抗药性细胞的治疗效果。
表 2 泡番荔枝辛在裸鼠体内的抗肿瘤活性
肿瘤细胞株 剂量 ( mg /k g) 抗肿瘤活性 ( T /C)
L1210 0. 05 138*
A2780 0. 1 68* *
   * 在裸鼠体内增加寿命 (% ) ,* * 肿瘤生长抑制 (% )
    L1210-鼠类淋巴细胞株 ; A2780-人卵巢癌细胞株
3. 2 杀虫活性:泡番荔枝辛强的杀虫活性正在被开发。 Eli
Lilly Labo ra tories进行了广泛的实验 ,结果如表 3所示 [8 ] ,
甚至在 1× 10-6的浓度下其对许多昆虫有很强的毒性 ,有望
成为天然的杀虫剂。
表 3 泡番荔枝辛的杀虫活性   (% ) 
浓度 (× 10-6) CA M L SAW CRW 2SSM
0. 5 — 0 — — —
1 80 0 — — —
6 — — — 20 —
10 80 80 0 — 20
24 — — — 80 —
100 80 — 0 — 30
400 90 — 0 — 20
  注: C A- cot ton aphid; M L- mosqui to larvae; SAW- southern
army w orn; CRW- corn root worn; 2SSM- tw o-spot ted spider mi te。
4 作用机制
泡番荔枝辛的作用靶点是在线粒体的辅酶Ⅰ ( N ADH-
ubiquinone oxido reduc ta se ) ,作用机制表现为抑制线粒体电
子传输系统的辅酶Ⅰ 。抑制的辅酶Ⅰ 阻碍了 AT P的生成 ,细
胞间的能量得以耗尽。由于失去新陈代谢的能量导致辅酶Ⅰ
死亡 , P-gp(可渗透性糖蛋白 )的作用彻底失去 ,多药抗药性
细胞内的泡番荔枝辛和其它的抗癌药物的浓度的增加 ,所以
多药抗药性细胞对泡番荔枝辛敏感而无抵抗力 [9]。表明泡番
荔枝辛是一种有望治疗多药抗药性天然药物。
5 结论
在体内、外实验泡番荔枝辛都表现出显著的抗肿瘤活性
且以其独特的末端不饱和内酯和邻双四氢呋喃环结构 ,有望
成为继 ta xo l之后新的抗癌药物。到目前为止 ,已证明泡番荔
枝辛具有强的抗肿瘤、杀虫等活性。 最近发现的治疗多药抗
药性的活性则吸收更多的研究者投入到研究这种番荔枝内
酯的研究之中。泡番荔枝辛特殊活性在于它能够抑制线粒体
传输系统内的 complex Ⅰ 。而且 ,化疗失败主要原因 P-gp泵
·381·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 4期
依靠 AT P能量代谢表明 ,泡番荔枝辛辅助治疗和其他抗癌
的治疗将有利于抑制多药抗药性细胞的发展 ,从而得以
治愈。
泡番荔枝辛的药理和生物活性 ,给我们提供了一个治疗
多药抗药性肿瘤细胞的一个很好的前景。然而 ,由于含量低 ,
工业化生产并非易事。而且 ,由于存在手性中心 ,更多的工作
是要除去空间异构体 ,从而增加生产的难度。 如何有效且经
济的提取泡番荔枝辛依然是一个摆在化学家面前的一个挑
战。
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金钱白花蛇真伪鉴别研究综述
黄成勇

(广西柳州市药品检验所 ,广西 柳州  545001)
摘 要: 概述了近十余年来金钱白花蛇及其伪品的鉴别研究情况 ,介绍了从传统到现代化的各种鉴别方法 ,对一些
鉴别内容及方法提出了进一步完善的看法。
关键词: 金钱白花蛇 ;伪品 ;鉴别
中图分类号: R282. 740. 3   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 04 0382 03
Survey of studies on identification of Bungarus mult icinctus mult icinctus
HUANG Cheng-yong
( Liuzhou Institute fo r D rug Cont ro l, Liuzhou Guangxi 545001, China)
Key words: Bungarus multicinctus mult icinctus Bly th; adul terant; identification
  金钱白花蛇为眼镜蛇科动物银环蛇 Bungarus multi-
cinctus multicinctus Bly th除去内脏的幼蛇干燥体 [1]。具有祛
风、通络、止痉功能。 由于金钱白花蛇价格较昂贵 ,加之用药
量的增加 ,故而市场上其伪品及混淆品屡有所见。 常见的伪
品有同科动物金环蛇 B . f asciatus ( Schneider )、游蛇科动物
赤链蛇 Dinodon rufozonatum ( Canto r )、黄链蛇 D . f lavo-
zonatum Pope、水赤链游蛇 Natrix annularis ( Hallowell)、黑
背白环蛇 Lycodon ruhstrati ( Fischer )、双全白环蛇 L . f as-
ciatus ( Ande rson )、 百 花 锦 蛇 Elaphe moellendorf f i
( Boettg er )、铅色水蛇 Enhydris plumbea Boie、中国水蛇 E .
chinensis ( G ray )、横纹后棱蛇 Opisthotropis balteata ( Cope)、
海蛇科动物青灰海蛇 Hudrophis caerulescnrs ( Shaw )等 11
种或以具有横纹的蛇纵向割成数条后配以其它蛇头制成的
伪品及以其它幼蛇经白色油漆、退色药水涂制成的伪
品 [2~ 6 ]。 本文综述采用性状鉴别、鳞片鉴别、显微鉴别、理化
鉴别、生物学技术鉴别等手段 ,对金钱白花蛇进行真伪鉴别
研究的情况。
1 性状鉴别
适用于鉴别蛇体完整者。根据蛇头部、盘径、蛇头与蛇体
连接情况、白色环纹数、环纹宽度、蛇尾、脊棱、背鳞、毒牙有
无等差异进行鉴别 ,如党江川等 [2~ 5 ]鉴别了金钱白花蛇及其
以上 11种伪品 ,并列有性状鉴别比较表 ,可根据特征加以区
别真伪。
张昌禧等 [7 ]提出了专属性较强、简易快捷的鉴别要领:
游蛇科动物无毒牙 ,有颊鳞 ,尾下鳞双行 ,上唇鳞在 8片以
上 ,无六角形脊鳞 ;青灰海蛇黑色与黄白环纹相间 ,深色部分
·382· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 4期
收稿日期: 2000-08-30