抗壞血酸棕櫚酸酯的應(yīng)用及研究進展#

劉琳玲 李鶴 巫瑤 萬莉紅 蔣維 朱玲△

（1.四川大學(xué)華西基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與法醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)教研室；四川 成都 610041；2.四川大學(xué)生物治療國家重點實驗室，四川 成都 610041）

L-抗壞血酸棕櫚酸酯（L-ascorbylpalmitate，LAP），作為食品添加劑廣泛應(yīng)用，是天然化合物抗壞血酸（維生素C）的重要脂溶性衍生物，從結(jié)構(gòu)上看，其在保留了抗壞血酸抗氧化功能基團的基礎(chǔ)上酯化連接了棕櫚酸碳鏈結(jié)構(gòu)，使其水溶性降低，脂溶性增強，增強了化學(xué)穩(wěn)定性[1]。L-AP具有兩親性的特點，為脂溶性藥物提供脂溶性、水溶性基團結(jié)合位點，可能增強藥物的遞送效率和治療效果。脂肪鏈的引入也拓寬了其在食品中的應(yīng)用。

研究表明L-AP抑制小膠質(zhì)細(xì)胞向炎癥損傷表型極化，競爭性抑制5-脂氧合酶合成白三烯，具有抗炎作用[2]；同時L-AP延續(xù)抗壞血酸的抗氧化作用，具有較強調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激的能力，從而可能防止血管硬化、治療敗血癥等[3]。本文將從L-AP的作用、應(yīng)用等進行綜述。

1 L-AP的作用及機制

1.1 抗炎作用

相關(guān)研究表明，L-AP可通過原形和體內(nèi)次級代謝物發(fā)揮抗炎作用。

1.1.1 基于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激調(diào)節(jié)，小膠質(zhì)細(xì)胞的極化并抑制炎癥因子的產(chǎn)生

神經(jīng)炎癥的研究中，發(fā)現(xiàn)L-AP可通過調(diào)節(jié)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、炎癥微環(huán)境及抑制下游炎癥因子等發(fā)揮作用抗炎作用[4]，并且發(fā)現(xiàn)其抗炎作用與調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞極化有關(guān)。

小膠質(zhì)細(xì)胞是神經(jīng)系統(tǒng)重要的免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞。在生理狀態(tài)下小膠質(zhì)細(xì)胞成熟為M1、M2兩種表型，可分泌Arg-1、IL-10、CD206等抗炎因子和iNOS、IL-1、IL-6等促炎因子，兩者相互抑制，調(diào)節(jié)并維持神經(jīng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。在病理狀態(tài)下，小膠質(zhì)細(xì)胞成熟為損傷表型M1型強于保護表型M2，小膠質(zhì)細(xì)胞對機體表現(xiàn)為損傷，產(chǎn)生不同程度的神經(jīng)炎癥。

脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）是革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁的重要成分，可作用于小膠質(zhì)細(xì)胞膜上特異受體引起小膠質(zhì)細(xì)胞的活化，大量轉(zhuǎn)化為M1表型，分泌促炎因子進而引起神經(jīng)炎癥。有研究[3]發(fā)現(xiàn)L-AP（2.5 μM、12.5μM、62.5μM）預(yù)處理小膠質(zhì)細(xì)胞后以LPS（1μg·mL-1）刺激24 h，可發(fā)現(xiàn)與單給LPS相比，藥物組細(xì)胞M1型明顯減少，向炎癥損傷表型轉(zhuǎn)換的比例顯著下降，基因水平上，下游炎癥因子IL-6、IL-18、IL-1β表達顯著減少；蛋白水平上，促炎因子iNOS表達顯著升高，抗炎因子IL-10表達顯著下降，表明L-AP對于小膠質(zhì)細(xì)胞的應(yīng)激極化、炎癥產(chǎn)生具有顯著的抑制作用。

1.1.2 調(diào)節(jié)脂氧合酶活性

脂氧合酶（Lipoxygenases，LOX）是白三烯和活性氧物質(zhì)的生物合成的關(guān)鍵酶，與炎癥疾病的密切相關(guān)。Riyaz等體外實驗表明，1.5μM的L-AP對脂氧合酶的活性有顯著的抑制作用，L-AP(2.5uM)顯著抑制多核淋巴細(xì)胞5-LOX及大豆15-LOX（sLOX）活性，L-AP也可使花生四烯酸通過脂氧合酶合成的5羥基-二十碳四烯酸(5-hydroperoxy eicosatetraenoic acid，5-HPETE）及白三烯顯著減少，且抑制效率強于5-LOX特異性抑制劑菲尼酮。表明L-AP通過抑制脂氧合酶活性，顯著減少白三烯等炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，從而調(diào)節(jié)炎癥的發(fā)生發(fā)展過程[5]。

1.2 調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激（Oxidative Stress，OS）是指體內(nèi)氧化與抗氧化作用失衡，產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物如活性氧（Reactive oxygen species，ROS）等，從而加重炎癥發(fā)生發(fā)展過程[6]。L-AP體外實驗表明，其能高效與多種活性氧反應(yīng)，抑制活性氧產(chǎn)生，發(fā)揮調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激的作用[7]，從而可能具有在防止血管硬化、治療敗血癥等上有一定的應(yīng)用前景。研究證實L-AP抗氧化劑Vc的脂溶性衍生物，延續(xù)抗壞血酸的作用，同樣具有強效抗氧化作用。

1.3 調(diào)節(jié)透明質(zhì)酸酶活性

透明質(zhì)酸（Hyaluronic acid，HA）是一種酸性粘多糖，是構(gòu)成人體結(jié)締組織如細(xì)胞間質(zhì)的主要成分[8]，在體內(nèi)發(fā)揮調(diào)節(jié)滲透壓、促進細(xì)胞修復(fù)、維持體內(nèi)微環(huán)境穩(wěn)態(tài)等的重要生理功能[9]。Botzki等研究表明，L-AP可有效抑制透明質(zhì)酸酶[9]。L-AP與透明質(zhì)酸共同預(yù)處理BV-2細(xì)胞較單用透明質(zhì)酸刺激相比，細(xì)胞炎癥因子生成顯著減少[4]，表明L-AP可能通過調(diào)節(jié)HA，產(chǎn)生抗炎作用。

1.4 改善炎癥微環(huán)境

在氧化應(yīng)激下，炎癥微環(huán)境大量產(chǎn)生多種活性氧，多種炎癥因子，L-AP可能通過抗炎、抗氧化作用，以及抑制透明質(zhì)酸酶活性等作用調(diào)節(jié)炎癥微環(huán)境并影響炎癥的發(fā)生發(fā)展進程；有望成為各種炎癥相關(guān)疾病以及腫瘤等疾病的重要候選藥物；具有較好的研究和開發(fā)前景。

2 L-AP在藥物遞送系統(tǒng)中的作用

2.1 增加藥物脂溶性

在抗腫瘤藥物研究中，很多天然化合物表現(xiàn)出良好的抗腫瘤活性，如紫杉醇，但因其強脂溶性特點，在水中幾乎不溶，生物利用率低，藥物遞送入血困難。L-AP是在水溶性化合物抗壞血酸的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上酯化連接了脂溶性碳鏈，使其很好地具備了兩親性的結(jié)構(gòu)特點[10]。作為脂溶性藥物的包裹材料，以其脂溶性修飾基團增加與藥物分子間的結(jié)合，以其水溶性增加與溶媒和體液之間的結(jié)合，促進口服性藥物在體內(nèi)的吸收，提高生物利用度[11]。

2.2 增加藥物靶向利用率

相關(guān)研究顯示，以抗壞血酸棕櫚酸酯為載體的共負(fù)載藥物傳遞系統(tǒng)可以將多種功能藥物運輸?shù)侥[瘤靶點，是提高抗癌治療效率的有效方法[12]。有研究創(chuàng)新建立人體體外胃腸消化模型，發(fā)現(xiàn)天然化合物白蠟油包埋于L-AP脂基質(zhì)脂肪核中，一旦暴露于十二指腸液中，與單獨白蠟油相比，其生物利用度、腸吸收和功效等參數(shù)均有改善，表明L-AP以良好的分散和乳化的形式遞送親脂性化合物[13]。同時L-AP具有良好的抗炎抗氧化作用[14]，這使以抗壞血酸棕櫚酸酯為賦形劑或脂溶性藥物遞送載體的藥物傳遞系統(tǒng)，具有生物活性及靶向功能的特殊優(yōu)勢，在氧化應(yīng)激、炎癥、腫瘤等慢性疾病的治療和運送方面具有良好的臨床潛力。

2.3 L-AP作為藥物的可能劑型

2.3.1 微乳制劑

微乳劑（Microemulsion）是藥劑學(xué)中常用的藥物遞送劑型，通常由微粒藥物、表面活性劑、水、穩(wěn)定劑等組成，屬于熱力學(xué)經(jīng)時穩(wěn)定的分散體系。有研究發(fā)現(xiàn)在涂過L-AP微乳劑的豬耳皮上給予紫外線照射，較對照組自由基產(chǎn)生明顯減少。而水包油型微乳液比油包水型微乳液更好地將抗壞血酸棕櫚酸酯遞送至皮膚[15]。在兩種類型的微乳液中，抗壞血酸棕櫚酸酯濃度越高，抗自由基效果越好。

2.3.2 水凝膠制劑

水凝膠（Hydrogel）是以水為分散介質(zhì)的凝膠。研究制備了L-AP水凝膠，并且加入熒光標(biāo)記的葡聚糖，在炎癥性腸病的定向給藥系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)，這種水凝膠可以在溫和的環(huán)境下形成，可以摻入多種生物制劑；L-AP水凝膠在5小時內(nèi)釋放了約60%的藥物，并顯示出合理的細(xì)胞毒性特征。因此，該研究證明L-AP水凝膠具有將大分子局部遞送至炎癥性腸病腸粘膜的潛力[16]。

3 L-AP作為食品添加劑的應(yīng)用

油脂類食品在生產(chǎn)、加工和儲存過程中通常會由于環(huán)境的影響導(dǎo)致食品發(fā)生氧化，伴隨產(chǎn)品質(zhì)量下降，營養(yǎng)成分流失等不利影響[17]。抗壞血酸是一種有效的自由基阻斷劑，L-AP以其兩親性、脂溶性更高、低毒的特點，可作為食品添加劑廣泛應(yīng)用，其與血紅素鐵和酪蛋白鈣結(jié)合后利用的共噴霧干燥技術(shù)形成微小顆粒，可更好地溶于油脂，發(fā)揮作用[18,19]。L-AP還可與油脂食品添加劑如α-維生素E、二氫硫辛酸，硫辛酸等聯(lián)合，有良好的協(xié)同作用[19]。嬰幼兒配方乳粉中由于嬰兒吸收需要，常添加多不飽和脂肪酸，如DHA、EPA、AA等，多不飽和脂肪酸不穩(wěn)定，在微量金屬離子，如銅離子、鐵離子的催化作用下很容易被氧化，蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)被分解，并產(chǎn)生具有不良?xì)馕兜娜╊愇镔|(zhì)，營養(yǎng)價值降低[21]。研究證明，在乳粉中添加適量L-AP可達到顯著的抗氧化功效，使乳制品的貨架期延長1～2倍[22]；因此L-AP作為食品添加劑有很好的抗氧化作用。

4 展望

L-AP在結(jié)構(gòu)上保留抗壞血酸的還原性基團，由于脂溶性棕櫚酸鏈的引入，增加了L-AP與體內(nèi)疏水性基團的結(jié)合能力，表現(xiàn)出良好的調(diào)節(jié)抗炎抗氧化作用，在炎癥、腫瘤等人類高發(fā)性的慢性疾病的治療中擁有廣泛的應(yīng)用潛力，在油脂食品及奶制品中也可作為抗氧化劑使用，拓寬其應(yīng)用。同時在抗腫瘤藥物、定位抗炎給藥系統(tǒng)中也表現(xiàn)出良好的成藥潛力。但就目前的研究來看，其藥用相關(guān)研究較少，作用及機制研究不夠透徹，藥物細(xì)胞毒性安全性等闡述不夠明確，成藥劑型研究少。因此，抗壞血酸棕櫚酸酯的藥用價值和成藥方式還需要各個藥學(xué)分支學(xué)科更廣泛、深入的研究。