芒柄花素的現(xiàn)代研究進(jìn)展

王 健，孫 瑜，陳 磊，喬 夕

（1.天津市兒童醫(yī)院，天津300074； 2.天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津300193）

異黃酮類化合物芒柄花素（Formononetin，F(xiàn)MN，7-羥基-4′-甲氧基異黃酮）又稱刺芒柄花素、芒柄花黃素，廣泛存在于黃芪、甘草、葛根、紅三軸草等豆科植物中，易溶于甲醇、乙酸乙酯、乙醚、稀堿溶液，難溶于水［1-2］?，F(xiàn)代藥理研究表明，芒柄花素具有抗腫瘤、降血脂、抗心律不齊、抗菌、解痙攣、抗脂質(zhì)過(guò)氧化、雌性激素等作用，能夠改善動(dòng)脈粥樣硬化病變，還具有清除氧自由基、抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖等作用［3-4］，廣泛應(yīng)用于臨床，療效顯著。本文對(duì)芒柄花素的相關(guān)藥理作用及其機(jī)制、不同藥材中芒柄花素的提取及含量檢測(cè)方法進(jìn)行研究，進(jìn)一步闡述其在臨床上的應(yīng)用價(jià)值，并對(duì)近年來(lái)芒柄花素相關(guān)衍生物的研究狀況進(jìn)行總結(jié)歸納。

1 芒柄花素的藥理作用及其機(jī)制研究

1.1 抗腫瘤作用

芒柄花素具有抗癌作用，可防治乳腺癌、前列腺癌以及結(jié)腸癌。張蕾等［5］認(rèn)為芒柄花素能降低老年晚期肺癌患者胸水和血清中基質(zhì)金屬蛋白酶 2（MMP-2）、內(nèi)皮抑素（ES）、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（bFGF）、血管內(nèi)皮素生長(zhǎng)因子（VEGF）等指標(biāo)和腫瘤標(biāo)志物水平，臨床療效顯著，能有效改善患者生存質(zhì)量，對(duì)臨床治療老年晚期肺癌具有重要意義。另有文獻(xiàn)報(bào)道，使用四甲基偶氮唑藍(lán)（MTT）法檢測(cè)芒柄花素單獨(dú)或聯(lián)合Akt抑制劑（MK206）對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制情況，結(jié)果表明，芒柄花素可有效抑制多種不同乳腺癌細(xì)胞（MCF-7、SKBR-3、MDA-MB-468、MDA-MB-231、BT-474）的增殖，從而起到抗腫瘤的作用［6-7］。

1.2 雌性激素樣作用

芒柄花素因其結(jié)構(gòu)與己烯雌酚相似，而具有雌激素樣作用。作為植物雌激素，芒柄花素可雙向調(diào)節(jié)體內(nèi)激素水平，因此在治療因雌激素缺乏導(dǎo)致的疾病中具有明顯療效，并具有不良反應(yīng)小等特點(diǎn)［8］。幸奠霞等［9］對(duì)芒柄花素雌激素樣作用及其與血脂相關(guān)性進(jìn)行研究，結(jié)果表明，高劑量的芒柄花素在體內(nèi)具有雌激素樣作用，并對(duì)生殖系統(tǒng)具有一定的安全性。

1.3 芒柄花素對(duì)心腦血管系統(tǒng)的影響

現(xiàn)代藥理研究顯示：芒柄花素能顯著降低血液中膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白-膽固醇（LDL-C）的含量，升高高密度脂蛋白-膽固醇（HDL-C）的含量，具有調(diào)節(jié)體內(nèi)血脂代謝的作用［10］。顧民華［11］建立大腦中動(dòng)脈阻塞大鼠腦缺血模型，采用伊文思蘭滲透實(shí)驗(yàn)計(jì)算血腦屏障（BBB）通透性，原位明膠酶譜檢測(cè)基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）活性以及熒光定量PCR檢測(cè)炎癥因子mRNA的表達(dá)，結(jié)果顯示FMN可顯著降低BBB通透性，降低腦內(nèi)MMPs活性和MMP-9的表達(dá)，亦可以顯著降低誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白介素（IL-1β）等炎癥因子的表達(dá)，改善神經(jīng)缺損癥狀［12］。

1.4 其他藥理作用

刺芒柄花素在大鼠腸道菌群發(fā)生廣泛代謝，主要包括成羥化反應(yīng)、氫化反應(yīng)、甲基化和去甲基化反應(yīng)以及葡萄糖醛酸化反應(yīng)。張蔚［13］應(yīng)用UPLC/Q-TOFMS/MS技術(shù)研究刺芒柄花素在人工腸道菌液的代謝產(chǎn)物，新發(fā)現(xiàn)了13種代謝物，對(duì)腸道細(xì)菌的平衡產(chǎn)生一定影響。此外，刺芒柄花素還可通過(guò)抑制外周及損傷組織的炎癥反應(yīng)促進(jìn)大鼠損傷脊髓的修復(fù)［14］。

2 不同藥材中芒柄花素的提取及含量檢測(cè)

芒柄花素廣泛存在于黃芪、雞血藤、葛根、甘草、紅三軸草等豆科植物中，屬異黃酮類化合物。下面就不同藥材中芒柄花素的提取及含量的檢測(cè)方法作一歸納總結(jié)。

2.1 黃芪中芒柄花素的提取與檢測(cè)

黃芪為豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根，其主要化學(xué)成分為異黃酮類、皂苷類和多糖類，其中異黃酮類主要包括毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素葡萄糖苷、毛蕊異黃酮和芒柄花素。周超等［15］采用 AB－8大孔樹脂提取、制備黃芪異黃酮對(duì)照提取物，并采用HPLC梯度洗脫法測(cè)定黃芪藥材中毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素葡萄糖苷、毛蕊異黃酮、芒柄花素4個(gè)異黃酮成分的含量，方法簡(jiǎn)便可行。包旭宏、王繼龍等［16-17］采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)優(yōu)化黃芪、紅芪中毛蕊異黃酮苷、芒柄花素和總皂苷的酶解提取工藝，并應(yīng)用HPLC法檢測(cè)芒柄花素的含量，二者提取量分別為67.95 μg/g、69.99 μg/g。

2.2 雞血藤中芒柄花素的提取與檢測(cè)

雞血藤為豆科植物密花豆（Spatholobus suberectrus Dunn）的干燥藤莖，主產(chǎn)于廣西、廣東、云南等地以及老撾、越南等國(guó)家。雞血藤的化學(xué)成分主要有黃酮類化合物、蒽醌類化合物、甾醇類化合物等，其中黃酮類化合物中的芒柄花素是中國(guó)藥典中雞血藤薄層鑒別的指標(biāo)成分。陳乾平等［18］比較了不同產(chǎn)地雞血藤藥材中芒柄花素和總黃酮的含量，并采用HPLC法對(duì)芒柄花素的含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果不同批次的雞血藤中芒柄花素含量介于0.018%~0.028%，不同產(chǎn)地雞血藤藥材中芒柄花素和總黃酮含量存有一定差異，但云南、廣西兩產(chǎn)地雞血藤中芒柄花素和總黃酮含量差異并不顯著。鐘小群等［19］對(duì)豐城雞血藤有效成分芒柄花素的提取工藝進(jìn)行研究，并采用HPLC法測(cè)定不同提取工藝及純化工藝中芒柄花素含量，結(jié)果顯示，最優(yōu)提取工藝為：加8倍的水煎煮3次，每次3 h。

2.3 其他藥材中芒柄花素的提取與檢測(cè)

紅車軸草（Trifolium pratenseL.）屬多年生草本植物，又名三葉草、紅三葉、紅花苜蓿等，其提取物主要含有大豆素、刺芒柄花素、染料木素和鷹嘴豆芽素A及相應(yīng)的苷等8種主要異黃酮成分。邊清泉等［20］采用微波輻照協(xié)同提取技術(shù)對(duì)紅車軸草中的刺芒柄花素進(jìn)行提取，結(jié)果比水溶液加熱提取效率高、穿透力強(qiáng)、易控制、選擇性高、提取成本低。諶欣等［21］成功建立一種測(cè)定紅車軸草提取物中刺芒柄花素、大豆素、染料木素含量的高效液相色譜分析方法，該法準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便。

另外，張凌等［22］采用正交試驗(yàn)對(duì)刺芒柄花素的提取條件進(jìn)行研究，建立了常春油麻藤中刺芒柄花素的提取方法，經(jīng)測(cè)定得出常春油麻藤中刺芒柄花素含量為0.038 12%。劉永逸等［23］通過(guò)對(duì)HPLC方法中的色譜條件進(jìn)行摸索，從而建立了鴨仔風(fēng)中芒柄花素含量HPLC測(cè)定方法，此方法準(zhǔn)確可靠，可作為該藥材質(zhì)量?jī)?yōu)劣的評(píng)價(jià)方法。

3 芒柄花素相關(guān)衍生物的合成與表征及其藥理作用與優(yōu)勢(shì)

以芒柄花素為先導(dǎo)化合物，通過(guò)羥甲基化反應(yīng)、異丙基化反應(yīng)和芐基化反應(yīng)等合成了多種芒柄花素衍生物，這些衍生物具有潛在的藥理活性，一方面豐富了芒柄花素衍生物的種類和性質(zhì)，同時(shí)也為進(jìn)一步開發(fā)研制芒柄花素類新藥提供了物質(zhì)基礎(chǔ)［24］。

3.1 具有NO釋放作用的芒柄花素衍生物的合成及其藥理作用

以芒柄花素為母體，利用協(xié)同前藥的設(shè)計(jì)原理，在7位羥基上連接NO供體片段，合成兩個(gè)NO供體型芒柄花素衍生物，能增強(qiáng)巨噬細(xì)胞對(duì)于腫瘤細(xì)胞的毒性，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，抑制血管生成和轉(zhuǎn)移，并加速腫瘤細(xì)胞凋亡，其抗腫瘤效果更佳［25］。

3.2 芒柄花素-3′-磺酸鈉的合成及其藥理作用

以異黃酮類天然藥物單體芒柄花素為先導(dǎo)化合物，利用磺化反應(yīng)合成水溶性新化合物芒柄花素-3′-磺酸鈉，其水溶性得到了很大改善，具有良好的降脂保肝活性，并對(duì)心肌損傷具有保護(hù)作用。Sul-F的合成大大地改善了芒柄花素的水溶性，提高了其生物利用度，為其在注射劑型領(lǐng)域的開發(fā)利用提供先決條件［26］。

此外，有文獻(xiàn)報(bào)道隨著一系列芒柄花素新衍生物 3′，5′，6，8-四硝基-4′-甲氧基-7-羥基異黃酮、4′-甲氧基-7-乙氧基異黃酮等的合成，改善了芒柄花素水溶性、脂溶性差的弊端，增加了其藥理活性［27-28］。

4 芒柄花素的臨床應(yīng)用

4.1 補(bǔ)陽(yáng)還五湯及其中芒柄花素的作用

補(bǔ)陽(yáng)還五湯出自清代名醫(yī)王清任的《醫(yī)林改錯(cuò)》，是補(bǔ)氣活血的代表方劑，君藥黃芪中異黃酮類主要以毛蕊異黃酮和芒柄花素為代表，具有抗病毒、抗菌、降血脂、抗氧自由基等作用［29-31］。輔以活血化瘀之當(dāng)歸、赤芍、川芎、紅花、桃仁，以地龍通絡(luò)為佐，具有補(bǔ)氣活血、化瘀通絡(luò)之功效，主要用于治療半身不遂，遺尿不禁等氣虛血瘀證，是臨床治療老年中風(fēng)后遺癥常用經(jīng)驗(yàn)方劑。

4.2 九味通竅湯及其芒柄花素部位的體外藥效學(xué)考察

九味通竅湯是在通竅活血湯的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際臨床應(yīng)用情況，經(jīng)加減藥味組方而成，主要由黃芪、白花蛇舌草、川芎、制天南星、蜈蚣、黨參等9味中藥組成，具有活血通竅之功效，臨床上常用于治療腦梗死、出血性腦卒中等。作為質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)成分的芒柄花素，對(duì)腦膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞增殖的抑制作用較為明顯，且呈一定的濃度依賴性［32］。此外，參芪顆粒及新止骨增生丸中，芒柄花素也常作為藥物質(zhì)量控制的指標(biāo)成分。

5 結(jié)語(yǔ)與展望

中藥植物因其獨(dú)有的“安全性高，副作用小”等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛引起醫(yī)藥界的注意。我國(guó)中醫(yī)藥源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，中藥對(duì)眾多疾病的獨(dú)特療效通過(guò)長(zhǎng)期臨床實(shí)踐已在國(guó)內(nèi)得到廣泛肯定，個(gè)別含單一成分的中藥制劑也已被國(guó)際認(rèn)同。因此從中藥植物尋找新的藥用成分、開發(fā)新劑型已成為當(dāng)下的熱點(diǎn)研究問(wèn)題。

近年來(lái)芒柄花素及其合成物的研究已引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。芒柄花素具有與雌激素類似的結(jié)構(gòu)，對(duì)心血管疾病具有潛在性預(yù)防作用。目前，以芒柄花素為先導(dǎo)化合物，利用磺化反應(yīng)，合成水溶性好的芒柄花素磺酸鈉，大大改善了芒柄花素的水溶性，提高了其生物利用度。有文獻(xiàn)報(bào)道，芒柄花素磺酸鈉對(duì)心腦血管具有一定保護(hù)作用，這為其在中藥治療中風(fēng)病領(lǐng)域的新藥開發(fā)利用提供了藥理學(xué)基礎(chǔ)［33］。