榆皮中鞣質·曼宋酮及齊墩果酸研究前景

余 倩，劉克海，劉克武

（1．上海海洋大學食品學院，上海 201306;2．黑龍江省林副特產(chǎn)研究所，黑龍江省非木質林產(chǎn)品研發(fā)重點實驗室，黑龍江牡丹江 157011）

榆樹分布于我國東北、西北、華北等地區(qū)，其樹皮和根皮統(tǒng)稱為榆白皮。榆白皮味甘、性平，具有清熱利瘡、固澀收斂等功效，多用于治療便秘或因燒傷、灼傷、凍傷等形成的皮膚潰爛、發(fā)炎。榆樹皮含大量鞣質和三萜類化合物，多種甾醇（β-谷甾醇、豆甾醇、植物甾醇等）、粗多糖（阿拉伯糖、D-木糖、D-甘露糖、D-半乳糖、葡萄糖、肌醇六乙酸酯、甘露醇）、咖啡酸、倍半萜類化合物、豆香素類化合物、濱蒿內(nèi)酯、馬里斯酸等［1－5］。這些化學成分具有多種功效，如齊墩果酸和濱蒿內(nèi)酯能延緩衰老及抗皺紋，韓國學者已將其應用于植物藥妝領域;阿拉伯糖有抗腫瘤、緩解便秘等作用;D-木糖在小鼠試驗中能護肝、改善肝細胞損傷;咖啡酸可增強凝血功能［2，6－9］。但其中利用價值較大的應是鞣質和三萜類化合物齊墩果酸（OA），以及目前在抗癌領域研究頗為熱門的曼宋酮類化合物ME和MF。

1 鞣質

鞣質又稱單寧或鞣酸，是一類具有復雜結構的多元酚類水溶性大分子化合物，分子量通常在500～3 000，分為水解鞣質、縮合鞣質及水解鞣質和縮合鞣質中的葡萄糖以碳碳鍵連接而成的鞣質。鞣質大量存在于植物的皮、葉和果實中，能與蛋白質或生物堿結合生成沉淀，具有收斂性。目前世界上形成了以岡山大學奧田拓男等為代表的鞣質專門研究室，已經(jīng)分離和鑒定的鞣質化合物達400多種，新發(fā)現(xiàn)的化合物數(shù)量多、類型廣［10］。

對鞣質的應用，最早見于制革工業(yè)，隨著時代的發(fā)展，人們開始關注其藥用價值。鞣質具有多種生理活性和藥理作用，其中大部分與其能凝固蛋白質的特性有關。鞣質內(nèi)服可用于治療胃腸道出血、潰瘍和水瀉等;外敷可用于凝固創(chuàng)傷、灼傷后滲出物中的蛋白質，并形成沉淀性痂膜，減少蛋白質分泌和血漿損失，防止細菌感染，減輕發(fā)炎癥狀。同時亦能收縮微血管，故可用于制作創(chuàng)面保護藥和局部止血劑。鞣質和生物堿及重金屬結合后生成沉淀，因此還被用作生物堿和重金屬中毒時的化學解毒劑。近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，鞣質除具有抗菌、抗炎、止血、降血糖等功能外，還具有抗突變、抗脂質過氧化、清除體內(nèi)過剩的自由基、抗腫瘤與抗HIV病毒等多種藥理作用［10］。隨著對鞣質的深入研究，其在抗腫瘤方面的研究前景逐漸顯現(xiàn)，在抗HIV中的作用也備受關注。鞣質抗腫瘤作用一直是其研究的重點，兒茶素因其在茶葉中含量大、易獲得和有良好的抗腫瘤作用等特點，得到廣泛研究，且近年也發(fā)現(xiàn)了許多抗腫瘤活性可與兒茶素相比擬的鞣質［11］。早在1992年，奧田拓男等的研究就顯示低分子量水解鞣質，尤其是二聚鞣花鞣質，可作為口服劑來治療AIDS，而仙鶴草素在濃度0．01～0．10 g/L時抑制HIV生長即具有最強效果［10］。

正因為鞣質具有多種良好特性，國外十分重視其研究與開發(fā)，鞣質的價值不斷被發(fā)現(xiàn)，應用前景非常廣泛。而國內(nèi)對鞣質的研究仍處于起步階段，只局限于對鞣質的提取、分離和鑒定，應用則多見于皮革、食品及重金屬等領域，專家學者們對鞣質生物活性篩選及其作用機制的研究也不夠深入。因此，探究鞣質可能具備的藥理作用與潛在價值，對促進鞣質的研究和開發(fā)具有重要意義。榆樹皮藥用歷史長，內(nèi)含大量鞣質，但未見對榆樹皮中所含鞣質的相關研究，也未見專家學者對其類別進行鑒別分類。提取分離榆樹皮中的鞣質并對其進行鑒別分類，探索其可能具有的生理活性，對其生物活性和藥理作用進行篩選，將更利于榆樹皮鞣質的發(fā)展和應用。

2 曼宋酮E和F

曼宋酮類化合物是某些植物為抵抗細菌或真菌感染而自身合成并逐漸積累的一種植保菌素，多具有鄰醌結構或為醌類前體，主要從梧桐科植物及榆科植物中提取分離，早在1965年，曼宋酮類化合物就被人們分離得到，并進行了系列研究。隨著科技的發(fā)展，分離出的天然曼宋酮類化合物種類越來越多，藥理作用的研究也越來越深入。

曼宋酮類化合物具有多種生理活性，涉及抗菌、抗微生物、抗氧化、抗腫瘤等多個領域。如曼宋酮類化合物對真菌有抑制作用且MA較其他曼宋酮類化合物而言更強，MC有抗氧化活性，MD對細菌蛋白毒素有抑制作用，MH在H9淋巴細胞中可抑制HIV復制［12］。從榆樹根皮中分離得到的曼宋酮類化合物有mansonone E（ME）和mansonone F（MF），試驗表明，ME和MF具有良好的抗腫瘤活性，且未來有很大希望會應用于臨床治療［3］。

ME和MF（其結構見圖1）目前已成為研究熱門的新型抗腫瘤藥物。王東等對榆樹根皮中分離出的化合物單體進行了體外抗腫瘤試驗，發(fā)現(xiàn)ME和MF具有很強的細胞毒性和較好的選擇性，特別是ME，其作用強于5-氟尿嘧啶，并且對4種人類癌細胞（人宮頸癌Hela細胞、人類惡性黑色素瘤A375-82細胞、人類乳腺癌MCF-7細胞、人類組織細胞的淋巴瘤U937細胞）細胞毒性更強［13］。ME和MF的一些衍生物對人類癌細胞中拓撲異構酶也有較強抑制作用［14－15］。另外有研究表明，MF對19種耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）有很好的抑制作用，可與萬古素相媲美［16］，這一發(fā)現(xiàn)有望研制出用MF制成耐藥菌抗生素類藥物。

鑒于其良好的抗腫瘤作用，ME和MF及其衍生物在抗腫瘤方面的價值越來越受到重視，但曼宋酮類化合物在自然界中含量低，且目前合成工藝或反應條件苛刻、或合成原料價格昂貴、或不利于環(huán)境，亟待改進。故尋找大量制備ME和MF的方法，將促進其研究與發(fā)展，有利于開發(fā)理想的抗腫瘤藥物。其次，ME和MF抗菌抗腫瘤活性還不夠理想，作用機制和構效關系的研究也不明確，解決這些問題對研制開發(fā)抗腫瘤和抗耐藥菌新藥具有重要意義。尋找或合成ME、MF的衍生物目前也是其研究方向之一，分離提純榆樹皮中ME、MF，用化學或微生物發(fā)酵等方法對其結構進行修飾，選擇有利用價值的衍生物，探究其生物活性和藥理作用，以期發(fā)現(xiàn)更適于臨床治療的抗腫瘤藥物，讓榆樹皮通過現(xiàn)代科學技術得到更好的利用和發(fā)展。

3 齊墩果酸

榆樹皮中含有大量三萜類化合物，包括榆二醇、脫氫榆二醇、榆酮酯、表木杉醇、無羈萜、馬里斯酸、齊墩果酸、camaldulenic acid、arjunolic acid等。其中，齊墩果酸（結構見圖2）在抗腫瘤方面具有較好的應用潛力，作為抗腫瘤藥物已進入二期臨床試驗階段。齊墩果酸是一種天然齊墩果烷型五環(huán)三萜類化合物，以游離或結合成苷的形式廣泛分布于植物中，因其結構復雜，合成困難，所以目前主要從植物中提取。

齊墩果酸具有多種藥理作用，如消炎、抑制血小板降集、抗氧化、抗腫瘤、抗高血脂等，近幾年研究發(fā)現(xiàn)其還有護肝、增強免疫、清除自由基等功能。目前臨床上齊墩果酸主要用于治療黃疸型肝炎、慢性遷延性肝炎和慢性活動性肝炎等，還可用于銀屑病、風濕性關節(jié)炎、胃痛淋濁的治療。此外，齊墩果酸還可治療幾種類精神分裂癥狀，包括陽性癥狀、感覺運動控制系統(tǒng)的損壞和認知障礙［17］。Mengoni等在2002年研究表明，齊墩果酸對HIV天冬氨酰蛋白酶有直接作用，此后也有人研究齊墩果酸在治療HIV方面的應用，但研究重心還是在齊墩果酸及其衍生物的抗腫瘤活性上［18］。

齊墩果酸可作用于腫瘤發(fā)生的不同階段，包括抑制腫瘤形成、阻礙腫瘤誘發(fā)和誘導腫瘤細胞分化［19］。有研究稱，它在HaCaT細胞和外周血單個核細胞的細胞毒素方面的作用微乎其微，但在消滅皮膚黑色素瘤（A375）細胞上的作用卻十分明顯，究其原因，齊墩果酸能迅速與核DNA作用，如同抗增殖劑，抑制表皮生長因子受體的活動［20］。在針對其抗腫瘤活性的研究中發(fā)現(xiàn)，齊墩果酸是一個可作為前體去合成其他藥物的先導型化合物，科學家正試圖利用此特點開發(fā)出更適于臨床應用的藥物。此外，也有人對齊墩果酸及其衍生物進行結構修飾來提高抗癌活性。

榆樹皮中齊墩果酸含量大，且同系物或類似物種類眾多，篩選其藥理作用和生物活性，或尋找與齊墩果酸協(xié)同作用的化學成分，研制出更加高效低毒的抗腫瘤或抗HIV藥物，具有廣闊前景。另外，盡管齊墩果酸的抗腫瘤能力報道較早，且可作用于腫瘤發(fā)生的不同階段，但其作用機制尚不明確，作用能力的大小和范圍也不清楚。因此，探究齊墩果酸對腫瘤的作用機制，對齊墩果酸在抗腫瘤方面的應用也具有重要意義。通過如微生物發(fā)酵等技術對榆樹皮中的齊墩果酸進行結構修飾，更有機會得到相對于化學合成方法而言結構更多樣、功能更多變的修飾物，有助于新藥的開發(fā)。

4 結語

人類在與癌癥的長期斗爭中發(fā)現(xiàn)了各種抗腫瘤有效藥物，并通過對一些天然抗腫瘤成分進行結構修飾等方式得到高效低毒的新物或與其他藥物通過協(xié)同作用來提高療效、降低毒性。榆樹皮有眾多功效，作為中藥已有悠久歷史，且內(nèi)含多種抗腫瘤、抗HIV等有效成分，但其研究尚不夠深入。提取分離榆樹皮中化學成分，篩選其生物活性和藥理作用，不僅有利于榆樹皮這一古老中藥的充分利用，對治療一些長期危害人類的疾病也極具價值。如將榆樹皮中鞣質進行提取分離，研究其藥理活性，探究其活性大小及作用范圍，對新藥開發(fā)具有潛在意義。其次，研究榆樹皮中ME及MF的構效關系，從而對其結構進行修飾，并尋找能大量生產(chǎn)的方法，以期發(fā)展為更適于臨床治療的抗腫瘤藥物。再者，深入探尋榆樹皮中齊墩果酸對不同階段腫瘤的作用機制，并通過結構修飾制備前體藥物或尋找其類似物，可為榆樹皮在抗腫瘤領域的應用提供參考依據(jù)。

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