全 文 ：贯叶金丝桃素的化学不稳定性及药理活性
白　洁, 杨得坡3 , 王冬梅, 刘朝 Ξ
(中山大学药学院 生药学与天然药物化学实验室, 广东 广州　510275)
摘　要: 贯叶金丝桃素是贯叶连翘植物的特征成分, 由于其遇光后, 极易发生化学氧化降解, 一直未受重视。最近的
研究发现, 该化合物是贯叶连翘及其制剂抗抑郁的重要活性成分之一, 其作用机制可能是多位点, 并且与金丝桃素
以及其他临床上常用的抗抑郁化学合成药物不同。通过加入化学保护剂, 可以实现提取物或其制剂的质量控制与
药品的安全稳定。贯叶金丝桃素除具有抗抑郁作用外, 还具有抗肿瘤、抗菌与促进学习记忆等药理活性, 是目前国
际上研究的热点天然药物之一。
关键词: 贯叶金丝桃素; 抗抑郁; 不稳定性
中图分类号: R 282. 71　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2004) 03 0338 03
Chem ica l un stab il ity and pharmacolog ica l activ ity of hyperfor in
BA I J ie, YAN G D e2po , W AN G Dong2m ei, L IU Chao2sheng
(L abo rato ry of Pharm acogno sy and N atural D rug Chem istry, Schoo l of Pharm aceu tical Sciences,
Sun Yat2sen U niversity, Guangzhou 510275, Ch ina)
Key words: hyperfo rin; an t idep ressan t; un stab ility
　　贯叶金丝桃素 (hyperfo rin, H F) 仅发现存在于藤黄科贯
叶连翘 H yp ericum p erf ora tum L. 的花和果实中, 为该植物
的特征性成分, 首先作为抗菌活性物质由俄国科学家发现并
命名, 并在 1975 年测定其化学结构。贯叶金丝桃素具有亲脂
性, 对光、氧、温度敏感及其不稳定, 存放几个星期或几个月
便完全分解, 因而它的药理学作用常被忽视。由于它在提取
物中不能维持一个足够的浓度, 一度被认为不可能是贯叶连
翘中的抗抑郁活性成分。然而, 随着对贯叶连翘提取物抗抑
郁作用及其机制的深入研究, 发现贯叶金丝桃素为其抗抑郁
的主要活性成分之一, 同时还具有其他神经药理与肿瘤药理
活性, 这就极大地激发了研究者对这种结构特异、含量丰富
化合物的兴趣, 现就对其近年来在化学不稳定性与药理活性
研究方面的进展综述如下。
1　化学结构与其不稳定性
111　化学结构: H F 及其衍生物加贯叶金丝桃素 (adhyper2
fo rin, A H F)是贯叶连翘提取物亲脂性成分中 2 种主要的间
苯三酚类物质。H F 的分子式是 C35H 52O 4, 相对分子质量为
536. 77, 熔点 79 ℃～ 80 ℃, 结构式如图 1 所示。
图 1　贯叶金丝桃素、加贯叶金丝桃素及贯叶金丝桃素氧化产物的结构
F ig. 1　Structures of hyperfor in , adhyperfor in, and ox idation products of hyperfor in
　　由于 H F 的结构比较复杂, 化学合成困难, 且在贯叶连
翘中的含量较丰富, 现在一般都是从贯叶连翘中提取。应用
二氧化碳超临界萃取技术可得到 H F 含量达 70% 的提取
物[1, 2 ]; O rth 等[3 ]通过制备高效液相色谱从贯叶连翘提取物
·833· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 3 期 2004 年 3 月
Ξ 收稿日期: 2003205212
基金项目: 国家教育部高等学校骨干教师资助基金项目; 广州市科技局重大项目 (20002Z2101201)
作者简介: 白　洁 (1976—) , 女 (回族) , 安徽阜阳人, 中山大学生命科学学院博士生, 主要从事天然药物的研究与开发。
E2m ail: cresdi@ sina. com3 通讯作者　E2m ail: ls39@zsu. edu. cn　T el: (020) 84113967
中分离纯化得到了含量高于 9919% 的H F。
112　化学不稳定性及其氧化产物: H F 由于其特定的化学
结构, 在极性和非极性溶剂中溶解度都很高, 但在非极性溶
剂中很容易被氧化[4 ], 主要有 3 种氧化产物, 如图 1。Fuzzati
等[5 ]对H F 稳定性研究中发现, 在极性溶剂如甲醇、乙醇、乙
醚中, 室温或 4 ℃时能保持稳定; 而在 40 ℃时暴露于空气中
或是溶解于非极性溶剂如正己烷则会发生氧化。对其稳定性
的动力学研究发现, 40 ℃时 H F 暴露于空气中 48 h 后有
60% 发生了变化, 通过H PL C2ES I2M S 图谱的分析发现主要
有 2 种氧化产物: 呋喃并贯叶金丝桃素 (fu rohyperfo rin,
FH F ) 和呋喃并贯叶金丝桃素的过氧化物 (fu rohyperfo rin
hydroperox ide, FHO ) (图 1)。它们也发现存在于贯叶连翘提
取物中[6 ]。H F 在正己烷溶液中储存 4 h 后只有 30% 未被氧
化, 20 h 后则完全被氧化, 两种主要的降解产物是 FH F 的异
构体。A FH 也有着与H F 相似的不稳定性。在O rth 等[1 ]对
H F 的稳定性研究中, 通过比较在- 30℃, - 20 ℃, 4 ℃, 20
℃直接暴露于空气中或充氮气保存 8 个月与保存于液氮
(
- 196 ℃) 中 H F 的变化情况发现, 充氮条件下较稳定, 而
在- 20 ℃以上保存 H F 的含量下降显著, - 20 ℃充氮气或
- 30 ℃暴露于空气中保存的结果与液氮中保存无显著性
差异。
H F 对光亦不稳定, 将贯叶连翘粗提物置于 1 Eöm 2 的
光照射下 5 m in 即有 96% 的贯叶金丝桃素损失[7 ]。因此若长
期保存还需尽量使之充氮或溶解于极性溶剂中避光保存
于- 30 ℃以下的低温环境中。
由于贯叶金丝桃素易被氧化, 因此在其分离纯化的过程
中需要加入保护剂。如在制备贯叶连翘提取物时, 在溶剂中
加入 0101% 抗坏血酸; 对亲脂性部位进行硅胶柱色谱时洗
脱液中加入 011% 抗坏血酸可防止贯叶金丝桃素被氧化 [1 ]。
2　药理作用
211　抗抑郁作用: 贯叶连翘提取物的抗抑郁作用的活性成
分普遍被认为是金丝桃素。Chatterjee 等[8 ]研究了贯叶连翘
乙醇提取物 (含 415% H F, 013% 金丝桃素) 和超临界 CO 2
萃取物 (含 3818% H F) 在抗抑郁动物行为绝望实验和获得
性无助实验的研究中, 发现其抗抑郁作用与 H F 含量呈正相
关, 因此认为H F 也可能是抗抑郁的活性成分之一。深入的
药理研究发现, H F 是有效的 52羟色胺 (52H T )、多巴胺
(DA )、去甲肾上腺素 (NA )、Χ2氨基丁酸 (GABA ) 和L 2谷酰
胺 (L 2glu tam ate) 的摄取抑制剂, 且其 IC50分别为 50～ 100
ngömL ( 52H T , DA 和 GABA ) 和 500 ngömL ( L 2
glu tam ate) [9 ]; H F 能提高大鼠脑蓝斑部位DA ,NA , 52H T 和
谷酰胺的细胞外浓度[10 ]; 并且临床上应用 H F 含量不同的提
取物表现出的抗抑郁作用与其含量呈正相关 [11 ]。
H F 以相似的效价抑制鼠脑突触体和人血小板的 52
H T , DA , NA 摄取, 同时又能抑制 GABA , L 2glu tam ate 的摄
取, 这种非选择性的作用表明其抗抑郁的机制可能与其他抗
抑郁剂不同, 可能与不同转运体分子上的特异结合点无关,
而是参与了神经递质转运体的整体活性 [12 ]。H F 对单胺再摄
取这种表现的突触前抑制现象, 可能是通过其诱导神经递质
从突触囊泡到细胞浆的释放, 反映出“利血平样的机制”[13 ]。
Roz 等[13 ]对比了 H F 在突触和囊泡的单胺转运体对单胺类
递质的再摄取的抑制作用发现, H F 抑制囊泡的再摄取类似
于抑制突触再摄取, 也是非竞争性的。H F 抑制囊泡单胺类
递质转运体的生化机制还不清楚, 认为可能的原因是 H F 阻
断了囊泡再摄取的驱动力, 而由+ H 2A T Pase 诱导的跨突触
囊泡膜的 pH 梯度是囊泡单胺类递质再摄取和储存的主要
驱动力, H F 能轻易地翻转由此所产生的 pH 梯度[7 ]。另外,
H F 可以提高细胞内钠离子浓度 ( [N a+ ] i) , 而包括 52H T 转
运体在内的多种神经递质转运体都是由跨膜钠离子浓度梯
度驱动的, 由此可以解释 H F 对多种神经递质摄取的非特异
性抑制作用[5 ]。H F 升高[N a+ ] i 作用的机制可能是通过激活
细胞膜上N a+ 2H + 交换从而增加N a+ 摄取入神经细胞, 或者
通过阻断对阿米洛利 (am ilo ride) 敏感的N a+ 通道从而降低
N a+ 从神经元中排出[15 ]。
尽管抑制神经递质的再摄取可能是 H F 抗抑郁的主要
机制, 但它在神经药理其他方面作用也可能与其抗郁有关。
在大鼠海马锥体神经元和大脑皮层浦肯野神经元中, 利用整
体细胞膜片钳和浓度膜片钳技术研究了 H F 对电压和配体
门控离子传导的作用发现, 微摩尔浓度 (Λmo löL ) 水平的H F
可抑制NM DA (N 2甲基2D 2门冬氨酸) , AM PA (Α2氨基羟甲
基恶唑丙酸) 和 GABA 受体介导的反应及多种离子传导, 如
N a+ , K+ , Ca2+ 等[16, 17 ] , 且在此剂量范围 H F 能显著降低脑
膜蛋白附近的脂质的环状 (annu lar)流动性[6 ]。H F 在微摩尔
浓度范围内对 Λ, Β, ϑ阿片受体和 52H T 6, 52H T 7 受体有亲合
力[18 ]。且另有报道H F 能使皮质 Β2肾上腺素受体密度下调,
尽管这种作用对抗抑郁作用来说不是必需的, 但却是多数抗
抑郁药具有的普遍的性质 [19 ]。
由此可见, 一方面, H F 同传统的 52H T ,N E 抑制剂一样
能够抑制 3 种单胺递质的再摄取; 另一方面, 它又表现出新
的抗抑郁的分子机制。
212　抗肿瘤作用: H F 能抑制肿瘤细胞的生长, 对人和大鼠
多种肿瘤细胞系的生长有抑制作用, IC50为 3～ 15 Λmo löL。
在M T 2450 乳癌细胞中, H F 可增加 caspase29 和 caspase23
活性, H F 介导的细胞凋亡能被广谱的 caspase 抑制剂 zVAD
fm k 所阻滞; 当将 H F 加到M T 2450 细胞中, 能诱导产生线
粒体跨膜电势 ∃7 (deltap sim ) 的快速耗损, 且引起线粒体均
化作用和空泡形成的形态学改变; 对 ∃7 的检测发现H F 介
导的线粒体通透性改变不能被 zVAD fm k 所阻滞, 表明线粒
体通透性改变是 caspase 激活的原因而不是结果。而且 H F
还能促使离体的线粒体释放细胞色素 C, 表明 H F 激活了线
粒体介导的信号转导通路从而诱导肿瘤细胞凋亡。在体内,
H F 能抑制免疫活性的W istar 大鼠的自体同源的M T 2450
乳癌生长, 其效果与细胞毒素紫杉醇类似, 并且未出现任何
急性中毒症状[20 ]。由于H F 具有显著的抗肿瘤活性、体内低
毒性、天然资源含量丰富的性质, 其有希望成为新型的抗肿
瘤药物。
·933·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 3 期 2004 年 3 月
213　促进学习记忆: K lusa 等[21 ]研究了贯叶金丝桃素钠盐
对大鼠和小鼠在回避实验中的作用发现, 每日给大鼠 ig H F
1125 m gökg, 在连续 7 d 的训练中能显著地提高学习能力,
这种学习所获得的记忆在停药且停止训练的 9 d 后, 仍能大
部分的保留, 且学习促进和ö或记忆巩固的作用与剂量的关
系呈现出倒“U ”型曲线。在小鼠的被动回避实验中, 单次 ig
给药 H F 1125 m gökg 不仅能提高记忆的获得和巩固, 而且
能几乎完全反转由东莨菪碱所致的记忆缺失。这说明 H F 参
与了认知的作用。
Buchho lzer 等[22 ]采用微透析技术证明了 H F 对体外胆
碱 (Ch) 的摄取和体内纹状体乙酰胆碱 (A ch) 的释放有双向
调节作用。在大鼠脑纹状体突触体中的H F 抑制高亲合力胆
碱的摄取, IC50为 815 Λmo löL , 而对低亲合力的胆碱摄取无
影响。通过透析探针将H F (100 Λmo löL )局部输注引起A ch
释放的减少并伴随着 Ch 水平的增加; 然而低浓度的 H F (10Λmo löL )能增加A ch 释放和降低Ch 水平。腹腔注射H F 1～
10 m gökg 可达到有效血药浓度, 引起纹状体A ch 释放的显
著增加。A ch 是参与学习记忆的重要的神经递质, H F 促进
学习记忆的作用可能与其低剂量增加A ch 释放相关。
214　抗菌作用: 贯叶连翘提取物具有抗菌作用早在 1959 年
就有报道。贯叶金丝桃素带有亲脂性的异戊二烯链, 与已知
的抗生素结构大不相同, 由于其纯品的不稳定性, 其抗菌活
性一直没有进一步的研究。直至 1999 年, Ch ristoph 等对纯
度大于 90% 的 H F 的研究发现 011 ΛgömL 对 G+ 菌有抑制
作用, 对 G2菌无生长抑制作用。另有报道, H F 对能耐受甲氧
西林 (M eth icillin ) 的金黄色葡萄球菌有良好的抗菌活性,
M IC 为 110 ΛgömL [23 ]。
3　结语
　　贯叶连翘的抗抑郁药理作用涉及多种神经传递与受体
系统, 是多种化学成分协同作用的结果, 其中贯叶金丝桃素
发挥了重要作用, 目前已经成为药材、提取物或其制剂质量
控制的指标性成分。贯叶金丝桃素氧化机制、分子药理、化学
保护、合成技术、衍生物药理活性, 以及相关的药物研究与临
床试验都在进行中。该化合物的抗肿瘤、促进学习记忆与抗
菌活性的研究, 也增加了贯叶金丝桃素及其来源植物贯叶连
翘在天然药物研究与临床应用中的地位与开发利用前景。
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