全 文 ：· 综述与专论 ·
从天然产物中开发新的抗变态反应药物
国家医药管理局天津药物研究院(3 0 0 1 9 3 )
深圳海王药业有限公司
张光华 寮
冯汉林
摘 要 从天然产物中发现了多种对透明质酸酶的激活有抑制作用的活性成分 , 实验表明 , 这些
成分同时又具有较强的抗变态反应活性 , 有望作为先导化合物 , 进一步开发为新的抗变态反应药
物 。
关健词 天然产物 透明质酸酶 抗变态反应 新药开发
根据医学界 G el l一C o o m b s 的最新分类法
原则 , 把造成组织损伤的任何有害的免疫反
应均称为变态反应(a n erg y ) 。 按抗原与抗体
或细胞反应的方式和补体是否参加等 , 将变
态反应分为 I 一 W 种基本类型 (近年 又提出
了第 v 和第 VI 型) , 其中由 Ig E 抗体介导的 I
型为速发性超敏反应 , 是当今为人们 了解最
早最多的一种变态反应 〔l〕; 常见症状为哮喘 、
枯草热 、鼻炎和过敏性休克等 , 其病理机制为
肥大细胞的脱颗粒作用和从这些细胞中释放
化学介质 , 如组胺 、 白细胞三烯和前列腺素 。
肥大细胞的脱颗粒作用存在于由细胞膜支配
的抗原 一Ig E 抗体反应的免疫刺激中 。
近年来从天然产物中发现 了大量的对透
明质酸酶 (h ya lu r o n id a s e , 以下简称 H A a s e )
的激活有抑制作用的物质 , 它 们同时又表现
了较强的抗变态反应活性 。事实表明 , 一些抗
变态反应药物的抗 H A as e 活性可能 包含在
对肥大细胞释放组胺的抑制作用中 , 这使 人
们得到一种启示 : 假如发现很强的 H A as e 的
抑制物 , 它可能具有抗变态反应活性 , 也就可
能作为先导化合物 , 开发为新 的抗变态反应
药物 。 笔者概述这方面的研究进展 。
1 筛选抗变态反应药物常用的几种对照药
H A as e 也称玻璃酸酶 , 是裂解粘多糖的
酶之 一 , 可催 化透明质酸 (h ya lu r o n ie a e id ,
H A )的分解 , 关系到血管系统的通透性和炎
症反应 。 它通常以灭活形式存在于哺乳动物
的皋丸和脾组织中 , 在活体内可由金属离子 ,
特别是 C a ’十激活 , 可能是肥大细胞脱颗粒反
应中C a , + 的靶酶 (t r a g e t e n z ym e ) 。 H A 是由
糖醛酸和 乙酞 氨基葡萄糖组成的一种粘 多
糖 , 具有多种功能 : 如在各种组织中起润滑作
用 , 保持眼睛透明液的稳定 , 调节细胞外液水
分和 电解质 , 治愈创伤 , 使皮肤润湿健康 , 润
滑关节和防止炎症等 。 抑制 H A as e 的激活 ,
可使 H A 不被降解 , 维持正常的生理 机能 。
H A 以其特有的粘弹性及保湿性已被广泛用
于医药和化妆品‘“ , “〕。
色甘酸二钠 (D S C G )和 t r a n ila s t (N 一 3‘ ,
41
一二甲氧基肉桂酞基邻氨基苯 甲酸 )是临床
匕用作抗变态反应的药物 (图 1 ) , 可抑制由
抗 原 一lg E 抗体反应诱导 的肥大细胞脱颗粒
作用 , 对 H A a s e 的激活有很强 的抑制作用 。
化合物 4 8 / 8 0 是 一种 N 一甲基一对一甲氧基苯
乙胺和 甲醛的缩聚物 , 是已知的释放组胺的
炎症物质 , 也是一种 H A a se 的激活剂 。 它不
需要抗原一Ig E 抗体反应 的介导即可诱导肥
大细胞广泛的脱颗粒作用 。 在筛选抗变态反
应药物时 , 常以上述 3 种化合物和 H A as e 作
, A d d r e s s
:
Z h a n g G u a n g h u a
,
T ia n ji
n In s tit u t e o f P ha r m a e e u tie a l R e s e a r e h
,
S t a t e Ph a r m a e e u tiea l A dm i
-
n is t r a tio n o f C h in a
,
T ia n ji
n
《中草药》1 9 9 7 年第 2 8 卷第 6 期 . 3 6 9 .
对照 , 比较抗变态反应活性的强弱 〔。 。
~馋环誉二心, ’眷 氧厂
, .执缪淤“
, , .翩 . ”
图 1 O S CG 和 tran ilas t 的结构
2 天然产物中的抗变态反应活性成分
2
.
1 绣球酚及其衍生物 : 从绣球科绣球属
了丈yd r a n ge a L . 植物的叶子中分离出绣球酚
(h y dr an ge no l)
, 并经进一步化合得到绣球酚
的衍生物 , 包括绣球酚的葡萄糖贰 、B T 一 1 一
B T
一
7 (图 2 ) 。 实验表明 , 绣球酚在 0 . 05 一 1 . 0
m m ol / L 范 围 内 , 以 剂 量依 赖 方 式 抑 制
H A as e 的激活 , 其抑制 活性强度有时超过
t r a n ila s t ; BT
一2 是 已知 的半月苔酸 , 在 _ L述
化合物中 , 浓度在 0 . 01 5一 0 . 2 m m ol / L 范围
内 , 以剂量依赖方式 , 对 H A as e 激活的抑制
作用最强 ; BT 一1 是 BT 一2 的加氢产物 , 抑制
活性弱于 B T 一 2 , 但强于绣球酚 。在由抗原 (蛋
清 )诱导的大 鼠腹膜肥大细胞释放组胺的实
验中 , 发现上述的化合物在浓 度 0. 1 一 3. 。
m m ol / L 范围 内 , 剂量依赖地抑制组胺的释
放 , 其中 B T 一 1 和 B T 一 2 的抑制活性与 tra n i-
la st 近似 ; 在此浓度范围内 , B T 一 1 和 B T 一 2 也
剂量依赖地抑制了由化合物 4 8 / 8 。诱导的组
胺释放 , 其中 以 B T 一 2 最 强 , 剂 量 超过 0 . 3
m m ol / L 时就有明显的抑制作用 。 BT 一 1 的抑
制作用比 BT 一 2 弱 , 但强于 t ran ilas t 。 在高等
动物中 , 由抗原一Ig E 抗体反应诱导的肥大细
胞释放组胺可引起各种过敏性哮喘 , 皮肤过
敏和过敏性休克 , 然而 由化合物 4 8 / 8 0 诱导
的组胺释放是非免疫现象 。 B T 一 1 和 BT 一 2 能
够抑制上述两种不同诱因导致 的组胺释放 ,
其机理可能解释为对大鼠细胞膜的稳定作用
不需要抗原抗体对细胞膜的影响 。 这些结果
涉及到他们的抗 H A as e 的活性 。 实验表明 ,
B T
一
1 和 B T 一 2 可能作为先导化合物进一步
开发为新的抗变态反应药物 〔5 , 。
2
.
2 异甘草素等化合物 : 从光果甘草G ly -
‘州“ , 。曰
图 2 绣球酚与其衍生物 盯卜 . , 川 一 2 的
结构
卿厅入iz a g la bra L . 中分离出甘草素 (li q ui ri t -
ig e n in
,
I )
、异甘草素 (is o liq u ir it ig e n in , I ) 、
甘草贰 (liq u ir it in , 一 )和异甘草贰 (is o liq u ir 一
it in
,
N ) ;从黄答中分得黄琴贰元 (b a ie a le in ,
v ) ;从芍药中分得芍药贰 (p a to n iflo r in , vI )
并测定 了它们各 自的抗变态反应 活性 (图
3)
。 化合物 I 、 l 和 v 以剂量依赖方式抑制
H A as e 的激活 , 其中 l 的活性最强 , 且强于
t r a n ila s t
, 但弱于 D SC G 。 I 、 I 、 v 、D S CG 和
t r a n ila s t 的 IC S。值分别为 7 4 0 、 6 4 、 1 6 9 、 2 9 和
35 0 产m ol / L 。在由抗原一抗体反应诱导的大 鼠
腹膜渗出细胞释放组胺的实验中 , l 的抑制
作用最强 , v 比 t r a n ila s t 活性强 , I 与 t r a n i-
la s t 作用强度相 同 , l 和 W 的抑制作用极弱 ,
vI 无抑制活性 。 I 、 l 和 V 以剂量依赖方式也
抑制由化合物 4 8 / 8 0 诱导 的释放组胺作用 。
其中 I 和 v 的活性相近 , I 比 I 、 份 的活性
弱 , 但强于 t r a n ila s t , 而 l 、 W 和 t r a n ila s t 的
抑制作用很弱 。 总之 , 甘草素 、异甘草素和黄
琴贰元对 H A as e 的激活和对免疫的与非免
疫两种刺激诱导的肥大细胞释放组胺均有抑
制作用 。 此外 , 异甘草素与 D S CG 和 t r a n ila s t
不同 , 对致敏豚 鼠回肠 的 Sc h ul t z 一D al e 反应
(一种检测豚鼠过敏性致敏作用的体外实验 )
也表现 了抑制作用 , 表明异甘草素具有广泛
的抗变态反应活性 , 可用于开发为新的抗变
态反应药物 。 天然产物保护红细胞膜免于各
种抗原的损害 , 表 明这些化合物可能具有稳
定细 胞膜的作用 , 此项研究 尚待进一步深
入〔6〕 。
2
.
3 其它具有抗变态反应 活性的成分 : 用
5 0 % 乙醇提取宽皮桔 Ci tru s re tic u ta ta B la n -
e o
. 、
C
.
t a m u ra n a
、夏橙 C . n a ts u d a id a i H ay a -
·
3 7 0
·
ta 和温州蜜桔 C . “n sh iu Mar c . 的未成熟果
实 , 所得提取物对由化合物 4 8 / 8 0 诱导 的
H A as e 的激活显示了明显的抑制作用 , 其中
以宽皮桔提取物的活性最强 , 与 D S C G 的活
性几乎相同 。 经硅胶渗透层析和气质联用色
谱表明此活性成分为分子量 L I X 1 0s 的果
胶 , 内含有 58 %的 D 一半乳糖醛酸 , 具有抗变
态反应活性 〔7〕。
叮H -
H O H
I。民 , 一H , R. , H
牙. R 一, O H , R : 二H
3, R 一留H 。 R . = O H
‘. R一O H , 儿目O H
I‘,“ , 1.而f * R , 日
图 3 化合物 I 一 v 的结构
从匙羹藤 伪从n e m a 划zv e s tre (R e t z . )
Sc hul t
. 中得到 H A as e 的抑制剂 , 用凝胶过
滤法得到 2 个活性组分 , 用离子交换层析 、气
质联用色谱及咔哇法确定了结构 , 证实 2 个
组分为含 73 % D 一半乳糖醛酸的果胶类物质 ,
分子量分别为 4 . 0 x 1 0 ‘ 和 2 . 0 x 1 0 ‘〔, 〕 。
从茶叶中得到的茶多酚 , 对 H A as e 激活
的抑制作用为 9 . 1 % , 可治疗变态反应疾病
和一些炎症 , 也可作添加剂用于化妆品中〔g 〕 。
狭叶紫锥花 E c入in a c e a a n g u s zifo zia D e
.
根的乙酸乙酷 , 乙酸丁醋和氯仿的提取物经
质谱测定 , 抑制 H A as e 激活的 IC 5o 值分别为
0
·
4 4
、
o
·
5 0 和 o · 6 2 m g / m L 。测定了乙酸乙醋
提取物中 4 种主要的咖啡酞基共扼物 的活
性 , 发现 2 , 3 一0 一二咖啡酞基酒石酸 (菊芭酸 )
和 2 一O 一咖 啡 酞基 酒 石 酸 有 最 强 的 抑 制
H A a s e 激活的作用 , IC S。分别为 0 . 4 2 和 0 . 6 1
m m ol / L ;而 5 一O 一二咖啡酞基奎尼酸 (朝鲜蓟
酸 )和绿原酸的 IC S。为 1 . 5 5 和 2 . 2 5 (m m o l/
L )〔‘0〕
。
中药慈菇 S a g itt a r ia sa g ittifo lia IJ
. 的干
燥茎传统用于治疗皮肤病 。 从鲜茎中分得 4
个活性二菇酮三叶慈菇酮 (t r ifo lio n e i 一 4 )
(图 4 ) , 可抑制由化合物 4 8 / 8 0 诱导的大 鼠
肥 大 细 胞 的 释 放 组胺作 用 , 其 活 性强 于
D S C G 和 tr a n ila s t〔“〕 。
《中草药》1 99 7 年第 2 8 卷第 6 期
图 4 tr iro 一io n e l一 4 的结构
从磨盘草 A bu til on in di cu m G . D o n 、峨
眉木荷 S c him a w a l ic hii (1)C . )C ho is y 、虾子
花 W o o 试fo rd ia jh ￡tic os a (I才 . )K u r z 中得到
HA as e 的抑制剂 , 其活性超过 D S C G 、可作为
抗炎药物和抗过敏药物使用 〔, 2〕 。
从诃子 孔~ in a lia 认e撇 za R e t z . 、绵马
鳞毛蔗 。) 吐功te ri s c ra s s irh iz om a N a k a i的根
茎 、 日本白蜡树 尸ra x in u s jar 伽ic a B lu m e 树皮的水或醇的提取物中也得到 H A as e 的抑
制剂 , 它可使 H A 保持细胞间隙的水分和在
组织中形成胶冻状间质 , 保持皮肤的光滑和
弹性 , 因此可用作化妆品和保健药的无毒添
加剂 〔13〕 。
一些药用植物中的三菇和街体皂贰及其
贰元可有效地治疗和预防脉管功能不全 , 现
已阐明这些活性组分对 H A as e 的抑制作用 。
小 风藤 月‘d era he li x L . 中的 常 春藤 贰 元
(h e d e r a g e n in )和石竹素 (o le a n o lie a e id )以剂
量依赖方式非竞争性地抑制 H A as e 活性 , 其
xe
s。为 2 5 0 . 4 和 3 0 0 . 2 拼m o l/ L , 而成贰后如
常春藤皂贰 (h e d e r a e o s id e C )和常春藤素 (a -
he d e r in )却是 H A a s e 的弱抑制剂 。 欧洲七叶
树 A es cu lu 、 hi P oc a st a n u m L . 中的皂贰七叶
素 (e s e in )对 H A a s e 的抑制作用 (IC S。一 1 4 9 .
9 拜m o l/ L )也弱于其贰元 e s e in o l(IC S。 = 1 . 6 5
拼m ol / L ) , 其构效关系 尚待研究〔“〕。
对 1 30 种韩国传统药用植物的 H A as e
抑制 活性作了比较 , 发现其中的五加 、苏木 、
甘草 、 桑 、 夏枯草 和地榆的 甲醇 提取 物 (5
m g / m L )对 H A a s e 的抑制作用超过 5 0 % 〔‘5〕 。
从蒲桃 J a m bo sa v u zg a ri 、 D C . 和钩状胡
椒 尸iP e 二 a d u n cu m 中得到肥大细胞释放组胺
的 抑 制 剂 , 可 控 制 炎 症 和 变态 反 应 ; 对
H A as e 有 抑 制活 性 , 可 用 于 化妆 品 和 食
·
3 7 1
·
口 〔1 6〕口日 。
从老鹤草 Ge ra n iu m w iU drd ii M a x irn ·
地上部分的 1 , 3 一丁 二醇的提取液 中得到
H A as e 的灭活剂 , 能用于变应性疾病 , 如眼
炎 及 H A as e 引起 的丘 疹 [l7 〕。 从 酸 模属
R u m e x cy Pri “, 的干燥茎 、刺 毛榄仁树 Te r-
m ,!n “li a h
~ da 干燥果实和英国栋 Q
u erc us
Pe d “nc u la ta 的乙醇提取物中也得到 H A as e
的抑制剂〔1 8一〕。
此外 , 人们从海洋生物 , 特别是各种海藻
中发现了多种 H A 合成促进剂 , 如取干燥的
江篱 G ra c ila 八a v eru c o s a (H u d s
.
)Pa p e n fu s s
的稀醇提取物作活性组分 , 配以各种辅料制
药可用 于治疗关节炎和改善皮肤 细胞的活
性 。 其它海藻 , 如爱森藻属 Ei se n ia 、裙带菜属
u n j a
r
ia su r in g a r
、羊栖菜属 Hi z ik ia 、石花菜
属 Ge li di u m L a m x . 或黄墨角藻属 A sc oP如l-
lu m 等的醇提物也有同样的活性作用〔2lj 。
3 新技术新方法在筛选抗变态反应药物中
的应用
抗过敏药物是抗变态反应药物之一 , 在
其筛选的实验中 , 除了采用大鼠腹膜肥大细
胞脱颗粒和豚 鼠肺组织释放过敏介质的离体
实验法外 , 也采用大鼠或小鼠同种被动皮肤
过敏试验法 (P CA )的整体实验 , 对研究抗变
态反应药物亦有一定意义 〔翎 。 近年又开发出
一种可测 定 H A as e 活性的灵敏高速的物料
通过检定法 。 它是将 H A 悬浮于微量滴定器
的琼脂糖中 ,将一个微型盘培养在 H A as e 溶
液中 , 用十六烷基盐酸毗陡使未消化 的 H A
沉淀在微型盘上 , 沉淀物阻碍光透射 , 利用可
见光透射 比的增加来检测 H A as e 的活性 , 并
可在显示器上定量读 出 。 此法可检测小到
0
.
05 u 的 H A as e 活性 , 反应高速 , 用普通试
剂 即可运行 〔2 3 1 。 一些新技术 , 如快速原子轰
击质谱 (FA B 一MS) 和利用负离子技术的快速
原子轰击串联质谱 (FA B 一MS / M S) 已成功地
用于鉴定各种组分对 H A as e 活性的反应 , _匕
述 的 狭 叶 紫锥 花 中 咖 啡酞 基共 扼 物 抗
H A as e 活性的测定就应用了此种方法 〔‘。〕 。
·
3 7 2
·
4 结语
在世界工 、农业和科技高速发展的今天 ,
新技术新材料的不断应用 , 一方面推动了人
类的物质文明建设 , 而另一方面又不可避免
地存在着各种污染 , 造成一些变应源 , 使变态
反应疾病成为一大类威胁人类健康的常见病
与多发病 , 如哮喘 、各种外源和隐潜性的纤维
性肺泡炎 、职业性呼吸道变应反应等〔川 , 因
此 , 开发抗变态反应药物有着极为重要的现
实意义和长远意义 。
近年来 日本将对 H A as e 活性的抑制实
验作为基本方法 , 从天然产物 中大量筛选抗
变态 反应化合 物〔25j , 并有多 篇专利 得 以报
道 。 韩国也极为重视此类药物的开发 〔, 5〕。 我
国在研制 H A 类产 品方面 也作 了多种努
力〔2〕 。
目前在此项药物的开发中 , 急需探讨的
有以下几个 问题 : 1) 对 H A as e 激活的抑制作
用与抗变态反应活性的关系及机理 ; 2) 具有
抗变态反应活性的化学组分及其构效关系 ;
劝如何将 H A as e 的抑制剂开发为适于工 业
生产和临床应用的药物等 。 相信经过人们的
不断探索与努力 , 从天然产物 中将会开发出
更多新的抗变态反应的药物 。
致谢 : 国家医 药管理局天 津药物研 究院
药理一室主任刘昌孝研 究员对论文的审阅与
指正 。
参 考 文 献
! 五贤 才 主 编. 英 中 医 学 辞 海 . 青 岛 : 青 岛出 版 社 ,
19 8 9
.
8 3
、
4 5 1
之 郭连珍 , 等 . 西北药学杂志 , ] 9 5 7 , 2 (l ) : 3 8
3 上海第一医学院主编 . 医用生物化学 . 下册 . 北京 : 人民
卫生 出版社 , 1 9 7 9 . 1 2 7 7
斗 K a k e g a w a H , e t a l. C h e m Ph a r m Bu ll, 1 9 8 5 , 3 3 (2 ) : 64 2
5 K a k a g a w a H
, e t a l
.
Pl
a n t a M e d
, 1 9 8 8
, 5 4 (5 )
: 3 8 5
6 K
a
k
a g a w
a
H
, e t a l
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C h e m P h
a r
m Bu ll
, 1 9 92 , 4 0 (6 )
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14 3 9
7 CA
, 1 9 9 1 , 1 1 5
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1 9 9 1
, 1 1 4 : 1 3 8 6 3 Ik
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