美迪紫檀素及其衍生物的植物来源及药理作用的研究进展_赖克道.pdf

综 述基金项目：广西中医药适宜技术开发与推广项目（）；中央补助广西中药资源质量评价与标准化公共服务检测平台建设项目桂中医药发（）号；中央补助广西道地药材生态种植及质量保障项目桂中医药发（）号第一作者简介：赖克道，本科，副主任药师，研究方向：壮瑶药研究开发与利用。通信作者简介：陆国寿，本科，主任药师，研究方向：中药药效物质基础研究。美迪紫檀素及其衍生物的植物来源及药理作用的研究进展赖克道，陆国寿 黄周锋 胡筱希 黄建猷 韦桂宁 何俊慧（广西壮族自治区中医药研究院，广西南宁市；广西中药质量标准研究重点实验室，广西南宁市）【提要】美迪紫檀素是一种紫檀类母核结构的黄酮类化合物，为鸡血藤的主要活性成分之一，具有抗肿瘤、促进骨生长、保护神经系统等药理作用，开发潜力较大。本文对美迪紫檀素及其衍生物的植物来源分布、药理作用、药物动力代谢学的研究进展进行综述，为促进美迪紫檀素的开发利用提供参考。【关键词】美迪紫檀素；植物来源；衍生物；药理作用；药物动力代谢学；综述【中图分类号】【文献标识码】【文章编号】（）：美迪紫檀素又名甲氧基美迪紫檀素、右旋去甲基高紫檀素，为一种紫檀烷母核结构的黄酮类化合物，化学名为（，），外观与性状为白色无定形粉末或无色片状结晶，分子式为，相对分子质量为，熔点为 。物质数字识别号码为，化学结构式见图。图 美迪紫檀素化学结构式美迪紫檀素为鸡血藤主要的黄酮类成分之一。近年来，国内外学者从多种药用植物中分离出美迪紫檀素，并对该化合物进行了多方面的药理、药效及作用机制研究，其潜在的药理作用涉及抗肿瘤、促进骨再生、抗炎、抑菌等方面。本文对美迪紫檀素的植物来源及药理作用进行综述，以期为美迪紫檀素及其相关药用植物的进一步开发利用提供参考。美迪紫檀素的植物来源 目前，文献可检索到的含有美迪紫檀素的植物有 种（见表），除无花果为桑科外，其他均为豆科，主要部位为根、茎，可见豆科植物是美迪紫檀素的主要来源。种植物中，鸡血藤、甘草、黄芪 种药材属于中华人民共和国药典（版）收录的药材，牛大力为我国两广地区规模化种植的中药材，这几种药材资源比较丰富，可考虑将鸡血藤、甘草、黄芪、牛大力 种药材作为美迪紫檀素的首选提取原料。目前有关美迪紫檀素含量的研究中，主要以鸡血藤多见，其他各药材相关研究报告较少。若能对不同植物来源的美迪紫檀素含量进行测定，选择含量较高、原料比较丰富的品种，研究不同植物部位、生长阶段、生长环境、采收季节对植物中美迪紫檀素含量的影响，可以在一定程度上掌握美迪紫檀素资源的蕴藏量，从而制定最佳采收方案，以促进其开发利用。，表 美迪紫檀素的植物来源统计表序号科属种（拉丁名）植物名药材名部位参考文献豆科崖豆藤属 密花豆鸡血藤茎豆科崖豆藤属 美丽崖豆藤牛大力根豆科甘草属 甘草甘草根、根茎豆科黄耆属 蒙古黄芪黄芪根桑科榕属 无花果无花果果实豆科甘草属 云南甘草云南甘草根、根茎豆科木蓝属 茸毛木蓝血人参根豆科鱼藤属 毛果鱼藤毛果鱼藤根、茎豆科黄檀属 交趾黄檀芯材豆科紫藤属（）紫藤紫藤瘤茎瘤体豆科黄花木属 黄花木茎枝兰科石斛属 叉唇石斛叉唇石斛全草豆科落花生属 落花生茎叶豆科岩黄芪属 天山岩黄芪天山岩黄芪根豆科笔花豆属 （）圭亚那柱花草叶豆科刀豆属 （）海刀豆海刀豆豆科苜蓿属 紫苜蓿叶豆科崖豆藤属 白花崖豆木芯材豆科甘草属 刺果甘草刺果甘草根、根茎豆科岩黄耆属 多序岩黄芪红芪根豆科黄檀属 降香降香芯材豆科黄檀属 黄檀黄檀芯材豆科 根豆科车轴草属 红车轴草红车轴草全草豆科葛属 （）苦葛苦葛根豆科阔柄豆属 芯材豆科紫矿属 （）紫矿茎皮豆科马鞍树属 朝鲜槐高丽槐根豆科油麻藤属 大果油麻藤血藤茎豆科田菁属 （）大花田菁木田菁根豆科 （）根 注：“”表示无中文药材名。美迪紫檀素的天然衍生物 文献可检索到从天然植物中获得的美迪紫檀素衍生物有 种，主要为糖苷类衍生物及甲基取代衍生物。美迪紫檀素的天然衍生物化学特征见表，化学结构式见图。美迪紫檀素及其衍生物具有多种药理作用，但相应构效关系研究较少，这在一定程度上影响其开发利用。结合药理作用将美迪紫檀素及其相应衍生物的化学结构进行对比，可以初步研究美迪紫檀素及其衍广西医学 年 月第 卷第 期生物的构效关系。如经化学结构对比，美迪紫檀素与后莫紫檀素仅在一个位置存在 与 的差异，但在体外抗癌活性方面，美迪紫檀素（同位置带）的半抑制浓度（，）明显优于后莫紫檀素（同位置带），说明美迪紫檀素结构位置的改变，有可能对其活性产生明显影响。以美迪紫檀素结构为母核结构，开展其衍生物的合成及活性研究，有可能是促进药物深入开发利用的方向之一。表 美迪紫檀素的天然衍生物序号名称分子式相对分子量参考文献（，），（）（），（，）（）（，）（，）图 美迪紫檀素天然衍生物的化学结构式注：图 中的序号与表 中的序号相对应。美迪紫檀素及其衍生物的药理活性、作用机制研究进展 美迪紫檀素潜在的药理作用研究主要涉及抗肿瘤、促骨生长、抗炎、抑菌、保肝、护胃、抗结核、抗抑郁、促肌细胞增殖、神经元保护、抗突变等方面，其中，以抗肿瘤及促骨生长的药理作用及作用机制的研究报告最多见。抗肿瘤及抗纤维化作用 等从紫花苜蓿叶中分离出美迪紫檀素和 两种异黄酮类化合物，并分析这两种化合物对药物敏感的白血病细胞（细胞）和多药耐 药 白 血 病 细 胞（）是否具有促凋亡作用时发现，美迪紫檀素和 均具有促进细胞凋亡的特性，可通过调节 糖蛋白介导的药物外排来增强化疗药物对 细胞的毒性，表明这两种化合物可作为化学预防剂或增敏剂，以增强化疗药物在耐多药癌细胞中的细胞毒性作用。李伟东等对刺果甘草中分离得到的后莫紫檀素、美迪紫檀素进行体外抗癌活性测试，发现两者均有明显的抗人肝癌细胞 作用，后莫紫檀素的 为 ，美迪紫檀素的为 ，提示美迪紫檀素对人肝癌细胞的抑制作用强于后莫紫檀素。此外，等采用流式细胞术检测小柴胡汤中的 种化合物在体外诱导人肺成纤维细胞和人外周血单个核细胞凋亡的作用，发现在这 种化合物中，黄芩素和美迪紫檀素（）对人外周血单个核细胞具有明显的诱导凋亡作用，且美迪紫檀素在人肺成纤维细胞中，显示出更强的凋亡诱导作用，这一作用具有时间和剂量依赖性。该研究还发现，黄芩素和美迪紫檀素均可以显著抑制肺成纤维细胞的生长，降低其活力。促进骨生长作用 人体主要通过成骨细胞合成骨基质，以及破骨细胞除矿化骨来完成生理性骨重 ，建。美迪紫檀素具有刺激成骨细胞分化、抑制骨髓细胞中破骨细胞生成的作用，可通过延缓 淋巴细胞衰老和增强 表达来缓解骨质流失，能预防去卵巢大鼠模型的骨质丢失，并刺激新骨形成。因此，临床上可以考虑将其应用于骨质疏松症的预防及骨折损伤部位的新骨再生和愈合治疗。等采用卵巢切除及骨干钻孔损伤法建立皮质骨缺损大鼠模型，观察美迪紫檀素通过膜内骨化促进皮质骨缺损模型大鼠的骨再生和骨愈合效果，结果显示，美迪紫檀素可以促进大鼠损伤部位的骨愈合和新骨形成，效果与甲状旁腺素相当，且可使成骨标志物 和骨钙素表达水平增加。而 与 信号通路、连环蛋白信号通路均密切相关，故推测美迪紫檀素促进骨再生的作用可能与激活 和 信号通路，以及促进 连环蛋白与成骨细胞标志物碱性磷酸酶的共定位有关。等研究美迪紫檀素对雌性未成年大鼠成骨作用的影响及机制，结果显示，经美迪紫檀素干预后，大鼠骨髓中成骨细胞和类骨质形成（矿化表面、矿物质沉积 骨形成率）增加，且美迪紫檀素可增加大鼠的骨皮质厚度和骨生物力学强度。该研究团队认为美迪紫檀素可能通过雌激素受体 刺激成骨细胞分化，提高大鼠峰值骨量，可以成为潜在的成骨剂。等研究 去甲氧基美迪紫檀素治疗绝经后骨质疏松症模型大鼠的效果，结果显示，服用去甲氧基美迪紫檀素后绝经后骨质疏松症模型大鼠的骨密度、骨生物力学强度、新骨形成和皮质骨参数均增加，骨小梁微结构得到恢复，破骨细胞的形成减少，骨髓中骨祖细胞的形成增加，其作用机制可能是通过激活 丝裂原激活蛋白激酶 骨形成蛋白 途径来促进成骨细胞生成，并抑制骨髓细胞中破骨细胞生成。抗炎作用 等采用美迪紫檀素治疗绝经后多关节炎小鼠模型，结果显示，美迪紫檀素可抑制绝经后多关节炎模型小鼠外周血 与调节性 淋巴细胞的比例，导致破骨细胞生成减少，减轻关节软骨侵蚀并恢复胫骨远端小梁参数的损失，下调促炎细胞因子肿瘤坏死因子（，）、白细胞介素（，）、的表达水平，上调抗炎细胞因子（）的表达水平，并恢复血清软骨寡聚基质蛋白的水平，表明美迪紫檀素可有效预防绝经后引起的关节炎。抑菌作用 等从苦葛根甲醇提取物中分离出葛根素 和美迪紫檀素，并对这两种化合物进行抑菌活性试验，结果显示，葛根素 和美迪紫檀素均表现出较强的抑菌活性，对立枯病丝核菌的最低抑菌浓度（，）分别为 和 。等从巴西红蜂胶中分离出 种酚类化合物，并对它们进行抗金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和铜绿假单胞菌活性试验，发现（，）美迪紫檀素是 种酚类化合物中抑菌活性最强的化合物，其对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌和铜绿假单胞菌 值分别为 、和 。等从牙买加多花蜂胶乙酸乙酯提取物中分离出美迪紫檀素，并对其进行抗淋球菌活性试验，发现美迪紫檀素选择性抑制淋球菌的 为 ，与万古霉素联用时对抑制淋球菌的活性具有累加作用。等从高丽槐的乙酸乙酯提取物中分离出 种异黄酮化合物，并采用肉汤稀释法评估每种化合物的抗幽门螺杆菌活性，发现在 种异黄酮化合物中，美迪紫檀素对幽门螺杆菌表现出最强的生长抑制活性，为 。护肝作用 等采用四氯化碳建立中毒性肝炎大鼠模型，观察高丽槐总黄酮提取物（含美迪紫檀素）对大鼠肝脏碳水化合物代谢状态的影响，发现高丽槐总黄酮提取物可降低四氯化碳诱导的肝炎大鼠细胞溶解标志酶的活性和肝脏的比重，维持血糖和氧化烟酰胺辅酶处于正常水平，并使肝脏中的丙酮酸和乳酸水平趋于正常。等分离甘草根中的黄酮化合物，并研究这些化合物（含美迪紫檀素）对 半乳糖胺诱导人肝癌 细胞毒性的保护作用，结果表明美迪紫檀素可降低肝癌细胞的存活率。保护神经系统作用 等采用东莨菪碱建立阿尔茨海默病小鼠模型，观察美迪紫檀素对其神经系统的保护作用，发现美迪紫檀素可以改善阿尔茨海默病模型小鼠的认知和记忆功能障碍，并调节小鼠的胆碱能代谢，其作用与神经元凋亡和突触可塑性高度相关，可作为治疗阿尔茨海默病的潜在药物。除以上作用外，美迪紫檀素还具有抗结核、保护胃黏膜、抗突变等作用。药物动力代谢学研究 等给予雌性大鼠美迪紫檀素单剂量（）口服给药后，采用液相色谱联合串联质谱法检测美迪紫檀素在雌性大鼠体内的生物利用度、组织分布和排泄情况，发现口服美迪紫檀素的生物利用度较低，在组织中的浓度显著高于血浆中的浓度，以肝脏中的浓度最高，其次是骨髓；而美迪紫檀素广西医学 年 月第 卷第 期的尿液和粪便排泄量均 。等分析美迪紫檀素在大鼠体内药代动力学中的情况，发现美迪紫檀素口服生物利用度为 ，与血浆蛋白的结合率为 ，提示其是一种吸收快速的化合物。小结与展望 鸡血藤为豆科植物密花豆的干燥藤茎，主要产于我国的两广地区、云南省，以及东南亚地区。年，广西壮族自治区中医药管理局公布了“桂十味”道地药材及区域特色药材品种，因鸡血藤为广西主产药材，广西的多种市售中药复方制剂均以鸡血藤入方，故鸡血藤被认为是有利于广西中药材产业可持续发展的药材品种，被优先选择作为“桂十味”道地药材。深入开展鸡血藤的研究开发工作，有助于全面提升广西道地、区域特色中药材的研究和推广工作，助力广西中药材产业的可持续发展。目前在鸡血藤药材化学成分、药理作用等方面的研究报告较多，且相关研究已经逐步深入探讨其主要成分的衍生物合成及活性。鸡血藤富含黄酮类成分，美迪紫檀素为其主要的黄酮类成分之一，以美迪紫檀素为切入点探讨新的开发思路，在一定程度上能促进鸡血藤的深入研究开发。骨质疏松症已成为全球性的公共健康问题和前沿研究难题。随着骨骼肌肉系统的衰退，老年人会出现骨骼疏松等严重影响其生活质量的健康问题。我国人口老龄化日益加剧，如何减少老年人的骨质流失，改善其骨质疏松，成为我国医药卫生关注的热点。美迪紫檀素可通过促成骨细胞生成、抑制破骨细胞生成来增强骨密度、骨生物力学强度及新骨形成，增加皮质骨参数，从而达到改善及治疗骨质疏松症的作用。美迪紫檀素的这一药理作用是