紅景天黃酮類化合物藥理作用發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)專利分析

萬光，焦龍

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紅景天黃酮類化合物藥理作用發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)專利分析

萬光，焦龍

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京 100072）

黃酮類化合物是中藥紅景天有效成分的重要組成之一。隨著研究的不斷深入，紅景天黃酮類化合物逐漸被證明在某些藥理活性方面具有優(yōu)于紅景天苷類和多糖類成分的作用，具備較高的藥用及保健價值?？偨Y(jié)了紅景天黃酮類化合物藥理作用的發(fā)展現(xiàn)狀，并對其相關(guān)專利申請情況進行了分析，進而對國內(nèi)紅景天黃酮類化合物的基礎(chǔ)研究及專利申請方向進行了展望。

紅景天；黃酮類化合物；藥理作用；專利分析

1 引言

紅景天（Rhodiola rosea L.）是薔薇目景天科紅景天屬多年生草本或亞灌木野生植物，因其花、根、莖的浸泡液均為紅色而得名，多以干燥根莖入藥，也可全草入藥。紅景天具有健脾益氣、清肺止咳、活血化瘀等功效，為中國古代第一部醫(yī)學(xué)典籍《神農(nóng)本草經(jīng)》中所列的藥中上品[1]。紅景天有效成分的主要活性成分為黃酮類化合物、苯烷基苷類化合物、香豆素類化合物、有機酸類化合物、多糖類化合物[2]。早年關(guān)于紅景天的現(xiàn)代藥理學(xué)研究多集中在苯烷基苷類化合物（如紅景天苷）和多糖類化合物（如紅景天多糖）。隨著研究的不斷深入，紅景天黃酮類化合物的藥理活性被逐漸發(fā)現(xiàn)，在某些作用方面甚至被證明優(yōu)于紅景天苷類、多糖類成分[3-4]，為紅景天的科學(xué)研究及專利開發(fā)提供了一個方向。

2 現(xiàn)有技術(shù)概述

目前，紅景天屬植物中已得到鑒定的黃酮類化合物有近80種，不同種紅景天植物中所含黃酮類化合物的種類及含量均存在一定差異。就母核結(jié)構(gòu)而言，紅景天黃酮類化合物主要包括草質(zhì)素、山柰酚、棉黃素、槲皮素、小麥黃素、兒茶素、芹菜素、原花青素二聚物等[5]。其中，普遍含量最多者為黃酮醇（以草質(zhì)素、山柰酚、槲皮素為主），黃酮和黃烷醇類次之。通常，黃酮類苷元會與半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、木糖阿拉伯糖等形成糖苷形式存在。

現(xiàn)有技術(shù)記載的紅景天黃酮類化合物的藥理作用主要包括以下幾個方面。

2.1 抗氧化、清除自由基

黃酮類化合物在中藥紅景天的抗氧化、清除自由基功效中發(fā)揮著重要作用。體外研究表明，小叢紅景天總黃酮清除DPPH自由基和O2-自由基的活性均為小叢紅景天浸膏的4倍左右，且其清除羥自由基和抑制脂質(zhì)過氧化的活性均強于抗壞血酸，分別約為抗壞血酸的2.7倍和2倍[6]?？梢娤噍^于紅景天藥材總提取物及西藥的典型抗氧化劑，紅景天總黃酮具有卓越的抗氧化、清除自由基效果。具體而言，草質(zhì)素苷和紅景天素具有很強的抗氧化活性，體外能清除DPPH自由基、NBT超氧離子、羥基自由基、過氧化氫、過氧化物、陰離子等，作用均優(yōu)于酪醇和紅景天苷[4，7]。

同時，紅景天黃酮類化合物的抗氧化活性也是其具備其他部分藥理活性的機制之一。例如，紅景天總黃酮能通過抗氧化途徑抑制大鼠心肌成纖維細胞增殖，其機制可能是通過降低細胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平，進而改善心肌纖維化[8]。另外，紅景天黃酮類化合物的抗血栓作用、細胞保護作用等，也均與其較強的抗氧化活性相關(guān)，詳見以下內(nèi)容。

2.2 抗缺氧和抗疲勞

我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)主張用紅景天根莖熬水、泡酒來治療咳嗽、抵御寒冷、消除疲勞?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)中也有眾多關(guān)于紅景天抗缺氧、抗疲勞功效的研究[9-10]。小叢紅景天具有豐富的黃酮類活性成分，不含紅景天苷，但具有與紅景天一樣的功效。小叢紅景天總黃酮能明顯延長小鼠缺氧存活時間，增強小鼠的應(yīng)激反應(yīng)能力，對心臟和大腦起到一定的保護作用。具體而言，小叢紅景天總黃酮能明顯延長小鼠游泳持續(xù)時間，提高有氧能力，加速乳酸代謝，降低心肌耗氧量，改善心力儲備，因而有利于提高運動能力和抵抗疲勞[11]。

2.3 調(diào)節(jié)血脂血糖

草質(zhì)素苷和紅景天素體外可抑制脂肪酶活性，能明顯抑制餐后血液中甘油三酯含量的上升。實驗表明，小鼠口服草質(zhì)素苷（150 mg/kg）1 h、紅景天素（200 mg/kg）3 h后，甘油三酯含量分別同比下降45.6%、57.6%，說明草質(zhì)素苷和紅景天素可用來治療高血脂和外源性肥胖[12]。

2.4 防治心腦血管疾病

大株紅景天能夠擴張外周血管，減輕心臟前后負荷，通過減輕炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激減少缺血再灌注損傷，明顯降低血小板聚集率，降低血漿黏度，從而抑制血栓形成[13]。草質(zhì)素苷和紅景天素能明顯抑制血小板聚集，完全抑制尿激酶誘導(dǎo)的纖維蛋白溶解活性。其中，草質(zhì)素苷能將血液凝結(jié)時間延長131.3%，而紅景天苷并未表現(xiàn)出抗血栓活性[14]，可見紅景天黃酮類化合物在抗血栓方面的突出作用。

2.5 保護細胞及肝臟

通過四氯化碳致小鼠急性肝損傷實驗證明，紅景天總黃酮高、中劑量能使小鼠血清MDA含量顯著降低，SOD活力升高，紅景天總黃酮對四氯化碳誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷的保護途徑之一為增強機體抗自由基的能力[15]。洪凌等[16]證明紅景天總黃酮提取物（TFR）能夠顯著降低H2O2誘導(dǎo)神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞的損傷，在高劑量（100 μg/mL）組中，TFR對神經(jīng)元的保護作用顯著高于膠質(zhì)細胞，其機制是高劑量組的TFR相對于膠質(zhì)細胞更能夠抑制神經(jīng)元的脂質(zhì)氧化反應(yīng)。另外，山奈酚、紅景天素、圣草酚均被證明具有顯著的保護肝臟功能，但紅景天苷卻沒有表現(xiàn)出相應(yīng)水平的保肝活性[3，17]。

2.6 抗菌、抗病毒

研究發(fā)現(xiàn)紅景天總黃酮對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、變形桿菌四種菌種有抑菌作用，并且黃酮提取濃縮液對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制作用遠強于紅景天苷類和多糖類成分[18]。山奈酚、草質(zhì)素、草質(zhì)素苷、紅景天素等可抵抗感冒病毒活性[19]。

2.7 其他藥理活性

抗腫瘤作用：草質(zhì)素苷和紅景天素體外能抑制腫瘤細胞的生長，使HeLa-S3細胞生長活性的IC50值分別為18 g/mL和52 g/mL，而紅景天苷的IC50值大于100 g/mL[3]。

神經(jīng)保護作用：陳博凡等[20]證明從狹葉紅景天中分離得到的原花青素成分對Aβ42聚集具有顯著的抑制活性，且具有濃度依賴性，可以用于治療阿爾茨海默病，而紅景天苷在此系統(tǒng)中未表現(xiàn)出明顯的抑制作用。

3 專利申請狀況分析

本部分主要依托Incopat系統(tǒng)。截至2018-10-18，以“紅景天”“黃酮”及其中英文擴展詞為關(guān)鍵詞進行檢索，合并簡單同族，得到專利文獻150篇。在上述專利文獻中，技術(shù)原研國為中國的共139篇，其他國家共11篇。由此可見，關(guān)于紅景天黃酮類化合物專利申請的地域構(gòu)成比較簡單，絕大部分為中國申請，這與紅景天的植物來源以及中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)文化的影響有關(guān)。以下關(guān)于申請人的分析針對紅景天黃酮類化合物的國內(nèi)申請狀況展開。

專利申請數(shù)量的變化能夠反映某一主題在本領(lǐng)域研究的活躍程度，如圖1所示，從時間來看，有關(guān)紅景天黃酮類化合物相關(guān)專利的國內(nèi)申請量總體上呈隨時間增多趨勢，2016—2017年形成了明顯的“boom”期。由于2018年申請的專利目前多數(shù)處于尚未公開階段，可以獲知，有關(guān)紅景天黃酮類化合物的研究正處于高峰時期。

該領(lǐng)域申請人類型的構(gòu)成如圖2所示。由圖2可知，紅景天黃酮類化合物的專利申請主要集中于相關(guān)企業(yè)，申請量為102件，占總申請量的73.4%.此外，個人申請占20.1%，科研單位、大專院校以及機關(guān)團體等研究機構(gòu)的申請僅占7.2%.由此可見，相關(guān)企業(yè)是我國紅景天黃酮專利申請的主要貢獻者。申請人的排名分析如圖3所示，由圖3可知，長沙協(xié)浩吉生物工程有限公司的申請量尤為突出，其次是安徽全康藥業(yè)有限公司、安徽珠峰生物科技有限公司，研究性機構(gòu)中申請量排在首位的是上海市中藥研究所。科研院校與企業(yè)公司性質(zhì)的不同，導(dǎo)致院校及科研單位一般更注重基礎(chǔ)研究與機理分析，而企業(yè)更看重實際應(yīng)用與商業(yè)價值。因此可以推定，目前該領(lǐng)域的發(fā)展主要是以市場應(yīng)用為向?qū)?，基礎(chǔ)研究方面的支持尚缺乏。

4 專利技術(shù)要點分析

4.1 藥理作用相關(guān)專利申請情況

依托中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS），本部分對檢索得到的紅景天黃酮類化合物相關(guān)專利的國際專利分類號（International Patent Classification，IPC）信息進行整理和統(tǒng)計，著重分析分入A61P（化合物或藥物制劑的特定治療活性）小類下的專利申請，其中包括以紅景天黃酮類化合物為質(zhì)量控制指標(biāo)的中藥組方申請。

圖1 相關(guān)專利申請數(shù)量變化

圖2 申請人類型構(gòu)成

圖3 申請人排名

表1為分入A61P小類下的專利申請情況，表中僅列出申請量排位前10的藥物治療活性相關(guān)專利?？梢钥闯?，紅景天黃酮類化合物的藥理作用中最受專利申請人關(guān)注的為抗氧化、清除自由基作用。綜上所述，紅景天黃酮類化合物的抗氧化、清除自由基活性是其具備其他部分藥理活性的機制之一，因此在專利申請中，該主題相關(guān)的專利申請量也占較大比例。另外，紅景天黃酮類化合物調(diào)節(jié)血脂血糖、防治心血管疾病、調(diào)節(jié)免疫、保護神經(jīng)等藥理作用也備受重視。

表1 A61P（IPC）小類下專利申請情況

IPC大組文獻數(shù)比例/（%）藥理活性（主要分入小組） A61P392617.45抗氧化、清除自由基（A61P39/06） A61P32315.44抗高血糖、高血脂（A61P3/06、A61P3/10） A61P92315.44心血管疾病 A61P372315.44免疫調(diào)節(jié)或抗過敏 A61P251812.08神經(jīng)系統(tǒng)保護 A61P11711.41保肝利膽（A61P1/16） A61P71311.41抗血栓（A61P7/02） A61P351311.41抗腫瘤 A61P171311.41治療皮膚病 A61P311311.41抗感染、抗菌

4.2 重點專利分析

筆者結(jié)合紅景天黃酮類化合物現(xiàn)有技術(shù)研究中重點涉及的藥理作用，對國內(nèi)外相關(guān)重點專利文獻進行梳理和分析，其中包含明確以紅景天提取物為研究對象的相關(guān)專利以及以紅景天黃酮類化合物為質(zhì)量控制指標(biāo)的中藥組方相關(guān)專利，如表2所示。

在產(chǎn)品組分方面，國內(nèi)關(guān)于中藥紅景天、紅景天提取物的專利申請雖多，但具體涉及紅景天黃酮類化合物的卻較少，涉及紅景天黃酮這一“單方”產(chǎn)品的專利申請更是寥寥無幾。其中，有專利全面地涉及到紅景天黃酮類化合物的多種藥理活性，如2010年個人申請CN201010177549.X從薔薇紅景天中制備總苷提取物，其最顯著特征為含有薔薇紅景天黃酮，進而用制備的薔薇紅景天黃酮制備抗高原低氧性缺氧、抗腦缺氧、抗心肌缺氧、改善血液黏稠度和微循環(huán)、擴張心腦血管、清除自由基、增強人體免疫力、抗疲勞、抗凝血、保護肝損傷、延緩衰老、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、提高機體免疫力、改善心腦血管供血不足、抑制腫瘤細胞生長以及活血脈、降血脂、降膽固醇、降甘油三脂、抗腫瘤、抗癌的藥物、功能食品和食品。

關(guān)于上述專利提及的藥理作用，國內(nèi)也均有相關(guān)的專利申請。然而，國內(nèi)的上述專利申請多僅涉及紅景天黃酮類化合物與其他藥用成分組成復(fù)方或組合物用于制藥或制備保健品的層面，說明書中也很少提供有關(guān)紅景天黃酮類化合物的明確藥理作用及實驗證據(jù)。而國外有關(guān)紅景天黃酮類化合物的專利申請雖然所占比例很小，但從機制到藥物應(yīng)用均涉及全面，如2008年韓國申請KR20090129016A以從紅景天提取物中分離得到的黃酮類化合物（如山奈酚）、其衍生物及其所述藥學(xué)上可接受的鹽作為一種活性成分，用于預(yù)防和治療病毒性疾病，其機制即為有效抑制神經(jīng)氨酸酶?？梢姡瑢τ谠擃I(lǐng)域的國內(nèi)專利，以紅景天黃酮類化合物或其具體某一類黃酮組分為主要活性成分用于制備藥物食品方面的研究存在較大發(fā)展空間。

在制劑類型方面，現(xiàn)有專利申請所涉及的丸劑、散劑、片劑、顆粒劑、膠囊劑、液體制劑等均為目前較為常規(guī)的傳統(tǒng)劑型，尚難見到有關(guān)紅景天黃酮類成分的注射劑等現(xiàn)代劑型或是脂質(zhì)體、微囊等新劑型。另一方面，近年來，逐漸有紅景天黃酮類化合物在化妝品領(lǐng)域的應(yīng)用專利申請出現(xiàn)。例如上述提及申請量名列前茅的“長沙協(xié)浩吉生物工程有限公司”，其申請的58件相關(guān)專利均涉及含有紅景天提取液的化妝品，包括具備抗衰老功效的精華、乳液，具備美白效果的眼霜、面膜、爽膚水等。

表2 藥理活性相關(guān)重點專利概述

申請日申請人公開號技術(shù)方案或產(chǎn)品組分制藥用途 抗血栓1995-06-26軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所CN1138984A大蒜皂甙、大花紅景天黃酮甙等任一有效單體或由其中的幾種組成的混合物為有效成分制成一類新型抗血栓藥物用作血栓病（如腦血栓、心肌梗塞、動脈粥樣硬化等）防治的新用途 抗缺氧2013-01-08湖南麓山天然植物制藥有限公司CN103005448A銀杏葉提取物、紅景天提取物、決明子提取物、絞股藍提取物，加入藥學(xué)上可以接受的適量輔料制成顆粒劑、膠囊劑、微丸膠囊、片劑提高缺氧耐受力、輔助降血脂、輔助降血壓 2014-01-21中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)CN103750143A膨化黑米粉、燕麥片、椰子油、玉米糖漿、大豆分離蛋白粉、麥芽糊精、肉堿、藤茶黃酮提取物、葡萄籽提取物、槲皮素提取物、蕨麻提取物、紅景天提取物等制備抗疲勞和/或耐缺氧藥物、抗疲勞和/或耐缺氧保健品、抗疲勞和/或耐缺氧食品 2007-05-14西藏諾迪康藥業(yè)股份有限公司，四川恒興生物醫(yī)藥有限公司CN101305827由紅景天浸膏干粉、山梨酸鉀、甜味劑、植脂末、純化水制備而成適用于位于高原及缺氧環(huán)境下的人群、免疫力低下者、強紫外線輻射環(huán)境者、記憶力減退者、強體力、腦力勞動者等 防治心腦血管疾病2005-11-23西藏諾迪康藥業(yè)股份有限公司CN1813855A將圣地紅景天提取物與輔料配制而成治療心腦血管疾病、偏頭痛、糖尿病、婦女更年期綜合癥 2006-03-24黃振華CN101040934由山楂葉與紅景天制成的藥物組合物冠心病，心絞痛，腦動脈供血不足，高脂血癥 保肝2006-09-11上海匯倫生命科技有限公司CN101143202A葛根、枳子、干姜、陳皮、紅景天、積雪草、柴胡、丹參、當(dāng)歸為主要活性成分，總黃酮含量（以蘆丁計）大于等于3.2 mg/g治療化學(xué)性肝損傷，護肝 2008-08-12羊敏CN101647846A一種治療塵肺病的藏藥物，主要成分是圣地紅景天，以總黃酮蘆丁為含量測定標(biāo)準(zhǔn)對肝、腎等組織器官有保護及抗骨質(zhì)疏松的作用 抗腫瘤2006-05-11SCHNEIDER SALLIE SMITH，SHETTY KALIDASUS2008118589A1大花紅景天提取物抑制癌細胞中的P13kinase/AKT 途徑以對抗腫瘤，降低環(huán)加氧酶（COX）在癌細胞中的活性，抑制端粒酶活性。在DNA損傷中的檢測和修復(fù)，調(diào)節(jié)細胞應(yīng)答 保護神經(jīng)2012-08-08香港科技大學(xué)CN103857400A玫瑰紅景天的提取物、組分以及分離的化合物治療神經(jīng)病理性疾病和神經(jīng)變性疾病 抗病毒2008-06-12KOREA RES INST OF BIOSCIENCEKR20090129016A以紅景天提取物分離得到的黃酮類化合物、其衍生物及其所述藥學(xué)上可接受的鹽作為一種活性成分有效抑制神經(jīng)氨酸酶，預(yù)防和治療病毒性疾病 保健食品2007-05-31梁珍惠CN101066130A蝙蝠蛾擬青霉菌粉、紅景天提取物、銀杏葉提取物制成，總黃酮大于等于2 100 mg調(diào)節(jié)免疫、美容祛黃褐斑、緩解更年期綜合癥 護膚品2011-07-21新鄉(xiāng)博凱生物技術(shù)有限公司CN102885728A主要活性成分為金銀花總黃酮、紅景天總黃酮、甘草總黃酮、丁香提取物抗衰老、清除自由基、促進皮膚細胞新陳代謝、抗紫外輻射、美白

5 總結(jié)與展望

中國對紅景天的應(yīng)用有著悠久的歷史，有關(guān)其苷類、多糖類提取成分相關(guān)藥理活性的研究也已成熟?，F(xiàn)有技術(shù)逐漸表明，紅景天黃酮類化合物在某些藥理活性方面具有優(yōu)于紅景天苷類和多糖類成分的作用，如抗氧化和清除自由基、抗缺氧和抗疲勞、保護細胞和肝臟、抗菌和抗病毒活性等。然而，目前關(guān)于紅景天黃酮類成分的專利申請對其在上述藥理作用中的優(yōu)勢發(fā)揮還不夠充分。

現(xiàn)有專利技術(shù)多集中于紅景天黃酮與其他藥用成分組成復(fù)方或組合物用于制藥或制備保健品的層面，單方制劑研究較少，有關(guān)具體某一類型紅景天黃酮的相關(guān)研究更匱乏。另一方面，有關(guān)注射劑、脂質(zhì)體、微囊等新劑型以及新型保健品、護膚品等新應(yīng)用載體的研究也有待完善和補充。因此，上述空缺會為紅景天黃酮類化合物的專利開發(fā)提供樂觀的前景，對紅景天黃酮類化合物新劑型、新應(yīng)用領(lǐng)域的拓展都將是其專利研究發(fā)展的有利方向。

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〔編輯：張思楠〕