姜黃素的提取分離及其抗腫瘤作用的研究現(xiàn)狀

張智巖 張 玥

（1 遼寧省沈陽市第五人民醫(yī)院腫瘤內(nèi)二科，沈陽 110023；2 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)杏林學(xué)院藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，沈陽 110167）

姜黃素的提取分離及其抗腫瘤作用的研究現(xiàn)狀

張智巖1張 玥2

（1 遼寧省沈陽市第五人民醫(yī)院腫瘤內(nèi)二科，沈陽 110023；2 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)杏林學(xué)院藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，沈陽 110167）

姜黃素是從姜黃等中藥中提取的一種純天然的色素，具有抗炎、抗氧化、抗腫瘤等作用。本文通過查閱今年來對姜黃素研究的文獻(xiàn)，對姜黃素的提取、純化方法進(jìn)行總結(jié)。姜黃素抗腫瘤的作用日益被重視，本文亦總結(jié)近年來對姜黃素抗各種腫瘤的實(shí)驗(yàn)研究，希望對姜黃素應(yīng)用于臨床造福腫瘤患者提供理論依據(jù)。

姜黃素；提取；純化；抗腫瘤；綜述；中藥化學(xué)

姜黃素是一類從某些姜科、天南星科中藥的根莖中提取出的化學(xué)成分。姜黃素為橙黃色結(jié)晶粉末，是植物界很稀少的具有二酮的色素。近年來研究表明，姜黃素具抗氧化、抗炎、抗腫瘤、抗糖尿病等藥理作用，此外姜黃素對于預(yù)防哮喘患者的支氣管炎癥、治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、心血管疾病等均有良好的治療效果[1-2]。由于中藥活性成分在原藥材中含量通常較低，傳統(tǒng)的煎煮法提取效率低下且無法將有效成分分離，如何更高效地提取分離中藥有效成分也成為近年來研究熱點(diǎn)。惡性腫瘤在我國的發(fā)病率逐年增高，中藥有效成分許多都有抗腫瘤作用，姜黃素的抗腫瘤作用也逐步被重視。本文查閱近年的針對姜黃素提取分離及其抗腫瘤作用方面的文獻(xiàn)，對姜黃素的提取分離及抗腫瘤作用加以總結(jié)，以期為更好地利用這一藥食同源的傳統(tǒng)中藥提取物提供幫助。

1 姜黃素的提取分離

姜黃素的主要來源為姜科植物郁金（Curcuma aromatica Salisb.）塊根、姜黃（C.longa L.）根莖、莪術(shù)（C.zedoaria(Berg.)Rosc.）根莖和天南星科植物菖蒲（Acorus calamus L.）根莖等。其中以中藥姜黃中含量最高約含3%～6%，莪術(shù)次之，郁金更低[3]。

1.1 姜黃素的提取 傳統(tǒng)的提取工藝采用溶劑提取法，常用的溶劑有乙醇、甲醇、堿水等，常用的方法有煎煮法和回流法，采用此方法提取姜黃，姜黃素含量約為3.5%。劉莉等[4]考察了9種常用提取溶劑采用回流提取法提取姜黃中姜黃素的提取率，結(jié)果姜黃素類成分均在甲醇中的提取率最高。常用的提取方法還有超聲波輔助提取法及微波輔助提取法，加以超聲波或微波輔助水或其他溶劑浸提，此類方法不僅可縮短提取時間、提高提取率，且無需加熱可以避免高溫對有效成分的影響[5]。離子液體由有機(jī)陽離子和無機(jī)或有機(jī)陰離子組成，離子液體是植物細(xì)胞壁的優(yōu)良溶劑，可以通過溶解纖維素來溶解植物細(xì)胞壁達(dá)到提取的目的，增大提取率縮短提取時間，有實(shí)驗(yàn)采用離子液體借助超聲波對溫郁金進(jìn)行提取，結(jié)果提取率有所提高[6]。另外一種破壞細(xì)胞壁的方法為酶法。酶法是在姜黃粉末中加入果膠酶、纖維素酶構(gòu)成的復(fù)合酶，使其細(xì)胞間質(zhì)和細(xì)胞壁之間的半纖維素和纖維素快速分解，從而使細(xì)胞間質(zhì)和細(xì)胞壁出現(xiàn)崩潰、膨脹以及疏松的現(xiàn)象，從而提取出更多的有效成分[7]。超臨界CO2萃取法近年來也被廣泛的應(yīng)用，該方法采用無水乙醇作為提取的夾帶劑、CO2流量為3.5 L/min、萃取溫度約55℃等條件。由于超臨界CO2萃取法提取效率高，提取所需要的條件比較穩(wěn)定，且需要大型設(shè)備輔助，適合大量提取姜黃素[8]。除此之外還有滲漉法、酸堿法、水楊酸鈉法等提取方法。

1.2 姜黃素的分離 通過對中藥材的提取獲得的粗品，一般會含有姜黃脂肪油、姜黃樹脂等一些雜質(zhì)，在食品、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用也會受到一定影響。因此為了獲得純度較高的姜黃素對其進(jìn)行進(jìn)一步研究，需要對粗品純化。目前常用的純化工藝有：活性炭柱層析法、大孔樹脂吸附法、硅膠柱色譜法、乙酸沉淀法等[9]?；钚蕴课椒ㄊ抢没钚蕴康目紫督Y(jié)構(gòu)和比表面積對物質(zhì)進(jìn)行吸附、分離。通過活性炭柱層析法對75%乙醇提取的姜黃素粗品進(jìn)行純化，將其經(jīng)過活性炭層析柱進(jìn)行初步處理，分別采用堿性水、堿性乙醇、堿性丙酮三種溶劑進(jìn)行洗脫，結(jié)果堿性丙酮洗脫劑的效果最好，分離得到的姜黃素純度可達(dá)92.33%[9]。大孔樹脂是具有吸附性和篩選性的常用分離材料。王明鑒等[10]采用多種型號的大孔樹脂分離純化姜黃素，通過正交實(shí)驗(yàn)的方法確定了最優(yōu)條件，最終經(jīng)純化后，其純度可以達(dá)到80.25%。吳梅香等[11]以交聯(lián)聚合法制備了環(huán)糊精聚合物，對姜黃素等物質(zhì)進(jìn)行了吸附分離研究。結(jié)果環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)羥丙基-β-環(huán)糊精聚合物的吸附選擇性最好，分離后姜黃素的純度可達(dá)88.2%。

2 姜黃素的抗腫瘤作用

姜黃素發(fā)揮抗腫瘤主要是通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡和調(diào)節(jié)細(xì)胞通路來實(shí)現(xiàn)的。研究姜黃素抗腫瘤的試驗(yàn)涉及的有結(jié)直腸癌、胃癌、乳腺癌、前列腺癌、肺癌等。研究表明，姜黃素單獨(dú)使用或者聯(lián)合其他藥物，可能成為未來有潛力的抗腫瘤方法[12]。

2.1 抗結(jié)直腸癌 數(shù)據(jù)顯示，2015年中國結(jié)直腸癌的發(fā)病率約為376.3/10萬，排惡性腫瘤發(fā)病率的第5位[13]。武嘉庚[14]通過檢測姜黃素對結(jié)腸癌細(xì)胞中微小RNA 211（micro RNA 211，mi R-211）表達(dá)的影響進(jìn)而探討mi R-211調(diào)控結(jié)腸癌細(xì)胞增殖和凋亡的可能機(jī)制。結(jié)果姜黃素可通過下調(diào)mi R-211來抑制結(jié)腸癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡。陳寒露等[15]通過觀察姜黃素對結(jié)腸癌細(xì)胞SW62及裸鼠NKD2、CXCR4表達(dá)水平的影響，證實(shí)姜黃素在體內(nèi)外均明顯抑制結(jié)腸癌細(xì)胞SW620的生長，其作用機(jī)制可能通過上調(diào)抑制基因NKD2的表達(dá)，抑制Wnt信號通路，下調(diào)腫瘤細(xì)胞CXCR4表達(dá)，從而起到抑制腫瘤的作用。在聯(lián)合其他藥物抗結(jié)直腸癌方面，姜黃素聯(lián)合5-氟尿嘧啶（5-FU）[16]及伊立替康[17]，在體外抗結(jié)腸癌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)中，均起到協(xié)同作用，可以抑制腫瘤細(xì)胞活性，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

2.2 胃癌 胃癌是一種常見的消化系統(tǒng)的惡性腫瘤，2012年全世界新診斷胃癌患者約95萬人，占惡性腫瘤的6.8%，新診斷的胃癌約70%發(fā)生于發(fā)展中國家，其中，近50%的病例發(fā)生于中國[18]。實(shí)驗(yàn)表明，姜黃素可以通過阻斷ATK/Fox M1信號通路抑制胃癌干細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡[19]。陳立加等[20]考察不同濃度姜黃素對人胃腺癌細(xì)胞SGC-7901的抑制作用，結(jié)果能上調(diào)SGC-7901細(xì)胞中Caspase-3、Caspase-9及Bax的表達(dá)，同時下調(diào)Bcl-2的表達(dá)。提示姜黃素具有抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)其凋亡的作用。另外，姜黃素還可以聯(lián)合化療藥物順鉑[21]或者聯(lián)合5-氟尿嘧啶[22]，對人胃腺癌細(xì)胞SGC-7901起到體外抑制作用，這一作用可能是通過增強(qiáng)Caspase-3/-8活性，抑制p-Akt基因、Bcl-2蛋白表達(dá)，同時上調(diào)TAkt、p53、Bax基因的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。

2.3 肝癌 肝癌是目前男性的第五大、女性的第八大癌癥，相關(guān)報(bào)道每年約70萬名死亡病例[23]。研究表明，姜黃素可以抑制人肝癌細(xì)胞Bel-7402的活性和增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，其機(jī)制可能與姜黃素激活Bel-7402細(xì)胞線粒體凋亡途徑有關(guān)[24]。劉碧霞等[25]的實(shí)驗(yàn)表明，姜黃素通過上調(diào)腫瘤組織TGF-β1RⅡ，下調(diào)NF-κB、Cyclin D1、VEGF表達(dá)水平抑制H22肝癌細(xì)胞增殖，抗血管新生，實(shí)現(xiàn)抑制腫瘤作用。在與其他藥物的聯(lián)合應(yīng)用中，姜黃素聯(lián)合吉西他濱[26]或索拉非尼[27]，得到比單用一種藥物更強(qiáng)的抗肝癌HepG2細(xì)胞的作用。其機(jī)制可能是與呈現(xiàn)細(xì)胞周期阻滯、下調(diào)肝癌HepG2細(xì)胞NF-κB、p65的表達(dá)，上調(diào)Caspase-3的表達(dá)有關(guān)。

2.4 其他 近年來研究還證實(shí)，姜黃素還有可以誘導(dǎo)人子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞凋亡[28]；抑制肺癌 A549細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化降低其侵襲遷移能力[29]；降低人宮頸癌 Caski細(xì)胞裸鼠移植瘤中MIF、VEGF-C的表達(dá)發(fā)揮抗宮頸癌淋巴轉(zhuǎn)移作用[30]；可以抑制人前列腺癌PC-3細(xì)胞株生長[31]等作用。中藥的有效成分眾多，對于某種成分的深入研究及將有效的成分應(yīng)用于臨床，還有很多基礎(chǔ)研究需要廣大醫(yī)藥工作者共同努力來完成。

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Research Progress of Extraction and Isolation of Curcumin and Its Antitumor Effect

ZHANG Zhiyan1,ZHANG Yue2
(1.Oncology Department,Shenyang Fifth People's Hospital,Liaoning Province,Shenyang 110023,China;2.PharmacyExperimentalCenter,XinglinCollege,LiaoningUniversityofTraditionalChineseMedicine,LiaoningProvince,Shenyang110167,China)

Curcumin is a pure natural pigment extracted from turmeric and other traditional Chinese medicines,and it has the functions of anti inflammation,antioxidation and anti-tumor.This paper reviewed the literature on curcumin research in this year,the extraction and purification methods of curcumin were summarized.The anti-tumor effect of curcumin has been paid more and more attention,and we also summarized the experimental studies of curcumin in the treatment of various tumors.We hope to provide a theoretical basis for the clinical application of curcumin in the treatment of cancer patients.

curcumin;extract;purification;antitumor;review;chemistry of Chinese materia medica

10.3969/j.issn.1672-2779.2017.22.067

1672-2779（2017）-22-Ⅲ-02

李海燕 本文校對：曲 琰

2017-08-28）