鄒忠梅，陳 林，丁 剛，張宏武

（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所，北京，100193）

豆科藥用植物中的抗腫瘤活性成分

鄒忠梅，陳 林，丁 剛，張宏武

（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所，北京，100193）

豆科 （Leguminosae）植物在藥用植物中占據(jù)重要地位，其化學(xué)成分類型豐富多樣，且具有廣泛的生物活性。近年來(lái)對(duì)該科藥用植物的抗腫瘤活性研究較多，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些活性較好的抗腫瘤活性成分，如甘草酸、甘草次酸以及苦參堿等。其中苦參堿已經(jīng)應(yīng)用于臨床，且效果顯著。因此，對(duì)該科植物進(jìn)行抗腫瘤活性物質(zhì)的研究意義重大。本文旨在概述豆科藥用植物中抗腫瘤活性成分研究的最新成果及進(jìn)展。

豆科；抗腫瘤；三萜；黃酮；生物堿

豆科（Leguminosae）是植物界的第三大科，有600多屬7000余種，廣泛分布于世界各地，我國(guó)有131屬約1000余種［1］。該科藥用植物多，其中不少已報(bào)道具有明顯的抗腫瘤作用，如合歡、甘草、大豆、苦參、黃芪等，從而引起了對(duì)該科藥用植物抗腫瘤活性成分的廣泛關(guān)注。從該科植物中分離鑒定的抗腫瘤活性成分主要有三萜類、黃酮類、生物堿及其他類化合物。我們對(duì)從豆科藥用植物中分離鑒定的抗腫瘤活性成分進(jìn)行了綜述。

1 三萜類化合物

三萜類成分廣泛分布于豆科植物中，也是豆科植物抗腫瘤的主要活性成分。最具代表性的是甘草酸（glycyrrhizic acid），又稱甘草甜素 （glycyrrhizin），是豆科植物甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）、脹果甘草（G.inflate Bat.）或光果甘草（G.glabra L）的主要活性成分，以鉀鹽或鈣鹽的形式存在于植物體內(nèi)［2］。甘草酸單銨鹽對(duì)小鼠艾氏腹水癌及肉瘤有抑制作用，甘草酸還能抑制人胃癌KATOIII細(xì)胞和白血病原髓細(xì)胞 HL60的增殖，導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡［3］。同時(shí)對(duì)前列腺癌細(xì)胞LNCaP（激素依賴）和DU－145有抑制作用，并呈時(shí)間和劑量依賴性［4］。另外，甘草酸可以保護(hù)性地對(duì)抗由12－O－十四酰佛波醇－13－醋酸鹽 （TPA）誘導(dǎo)的氧化性應(yīng)激和腫瘤生長(zhǎng)［5］。其水解后得二分子葡萄糖醛酸和一分子18β－甘草次酸（18β－Glycyrrbetinic acid）。甘草次酸對(duì)人類子宮頸和子宮癌SiHa細(xì)胞有毒性作用［6］。甘草次酸能誘導(dǎo)肌動(dòng)蛋白破裂，而且對(duì)癌細(xì)胞具有選擇性的毒性作用，它的選擇性優(yōu)于所有臨床已經(jīng)使用的抗癌劑［7］。Yu T等［8］也通過(guò)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了其有希望成為化學(xué)防癌和抗癌劑。

合歡皮為豆科植物合歡 （Albizia julibrissin Durazz.）的干燥莖皮，臨床可用于消化道腫瘤患者出現(xiàn)肝郁不舒，胸腹脹滿等證候?，F(xiàn)代藥理實(shí)驗(yàn)顯示，合歡皮具有抗腫瘤作用［9］。進(jìn)一步研究［10］表明，合歡皮皂苷能夠有效抑制H22實(shí)體瘤小鼠腫瘤血管新生，其機(jī)制可能為促進(jìn)腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡及抑制腫瘤新生血管內(nèi)皮細(xì)胞CD31、HIF－1及FLK－1的表達(dá)。到目前為止，從合歡中分離鑒定的皂苷成分有36個(gè)，其中不少具有抗腫瘤活性，如julibroside J8和J13對(duì)人肝癌 Bel－7402細(xì)胞有細(xì)胞毒作用［11］；julibroside J28在10μmol／L時(shí)即表現(xiàn)出很好的抑制人前列腺癌細(xì)胞 PC－3M－1E8、肝癌細(xì)胞 Bel－7402和人宮頸癌細(xì)胞HeLa等癌細(xì)胞的活性，且對(duì)PC－3M－1E8細(xì)胞的抑制效果最明顯，其抑制率達(dá)到80.47%［12］；julibroside J29－J31對(duì) PC－3M－1E8、Bel－7402 和 HeLa細(xì)胞均具有一定抑制作用［13］，化合物julibroside J29也存在于猴耳環(huán)屬植物亮葉猴耳環(huán) （Pithecellobium lucidum ）根中，Ma S G 研究［14］表明，julibroside J29對(duì)人結(jié)腸癌 HCT－8、肝癌 Bel－7402、胃癌 BGC－823、胰腺癌A549和卵巢癌A2780細(xì)胞的細(xì)胞毒作用均明顯優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照藥喜樹堿，IC50值分別為1.50、1.65、1.90、1.80和0.61μmol／L。從該植物中分離得到的另外4個(gè)齊墩果烷型三萜皂苷prosapogenin－10和pithelucosides A－C也具有一定活性，其中prosapogenin－10對(duì) HCT－8和 A2780細(xì)胞株具有較強(qiáng)的選擇性，IC50值分別為1.50和1.35μmol／L。

合歡屬植物楹樹 （A.chinensis）莖皮中也含有三萜類成分，其中3個(gè)齊墩果烷型三萜皂苷albizosides A－C，對(duì)人腫瘤細(xì)胞株 HCT－8、Bel－7402、BGC－823、A549和A2780等生長(zhǎng)抑制作用均強(qiáng)于喜樹堿，以化合物albizosides C活性最強(qiáng)，其IC50分別為0.4、0.4、1.7、0.01 和 0.3μmol／L。albizosides B 對(duì)A549細(xì)胞株也具有較強(qiáng)選擇性，IC50為0.3μmol／L［15］。Note O P 等［16］從產(chǎn)于喀麥隆的同屬植物A.coriaria根中分離得到2個(gè)齊墩果烷型三萜皂苷coriariosides A和gummiferaoside C，二者對(duì)人結(jié)腸癌HCT 116和HT－29細(xì)胞株均有顯著的細(xì)胞毒 作 用，其 IC50分 別 為 4.2、6.7 和 2.7、7.9μmol／L。皂莢屬植物含有豐富的皂苷成分，如Miyase T 等［17］從Gleditsia caspica Desf.果實(shí)中得到的雙糖基三萜皂苷caspicaosides A－D，對(duì)人肝癌細(xì)胞HepG2和A549、胰腺癌細(xì)胞 HT29等均具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒活性，以化合物caspicaosides B和caspicaosides C 的活性最強(qiáng)，IC50分別為 2.5、6.5、3.9μmol／L 和2.2、3.7、1.5μmol／L。

2 黃酮類化合物

黃酮類化合物也是豆科植物中的主要成分之一，已報(bào)道的具有抗腫瘤活性的有黃酮、異黃酮和查爾酮等結(jié)構(gòu)類型。

如來(lái)自黃檀屬?gòu)澲S檀（Dalbergia candenatensis）的心材中的 （2R，3R）－3，5－二羥基－7－甲氧基黃酮，對(duì)人結(jié)腸癌 HT－29、口腔癌上皮細(xì)胞KB、乳腺癌MCF－7和宮頸癌HeLa等細(xì)胞株均具有一定細(xì)胞毒活性，IC50在46.5～79.0μmol／L 之間［18］。從金合歡屬植物羽葉金合歡 （Acacia pennata）葉中分離得到的槲皮素－3－O－β－D－吡喃葡萄糖基 （1→4）－O－β－D－吡喃葡萄糖苷對(duì)人胰腺癌細(xì)胞PANC1和前列腺癌細(xì)胞DU145具有選擇性地抑制作用，其IC50分別為26.6和30.0μmol／L，而且對(duì)正常細(xì)胞沒(méi)有毒性［19］。Innok P 等［20］從刺桐屬植物Erythrina fusca Lour中分離得到了vestitone和3，7，4′－三羥基黃酮，并對(duì)它們進(jìn)行了抗癌活性評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)vestitone對(duì)人口腔表皮樣癌KB和肺癌NCI－H187細(xì)胞，3，7，4＇－羥基黃酮對(duì) KB、MCF7和NCI－H187細(xì)胞具有一定有細(xì)胞毒作用，其IC50分別為49.12、25.82 和 10.39、21.76、10.15μmol／L；在其樹皮中也分離得到3個(gè)新的二氫黃酮類化合物fuscaflavanones A1，A2和B以及6個(gè)已知的二氫黃酮成分 lupinifolin、lonchocarpol A、lonchocarpols C1和C2的混合物、lonchocarpols D1和D2的混合物，并評(píng)價(jià)了化合物fuscaflavanones A1、fuscaflavanones A2、lupinifolin和lonchocarpol A 對(duì) KB、BC和NCI－H187等細(xì)胞株的細(xì)胞毒作用。結(jié)果表明，fuscaflavanones A1、lupinifolin 和lonchocarpol A 均有一定抑制作用，IC50值在5.14～15.6mol／L之間，而fuscaflavanones A2僅對(duì)KB細(xì)胞具有一定抑制作用，IC50為15.07mol／L［21］。另外，在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)化合物lupinifolin對(duì)老鼠皮膚腫瘤具有顯著抑制作用［22］。

黃芪屬植物內(nèi)蒙黃芪［Astragalus membrananceus （Fisch.）Bge.var.Mongholicus（Bge.）Hsiao］的根為中藥黃芪的主要來(lái)源之一，其總黃酮（TFA）對(duì)人肝癌細(xì)胞BEL－7402的生長(zhǎng)曲線和有絲分裂指數(shù)有明顯的抑制作用［23］。TFA中主要含有芒柄花素、毛蕊異黃酮、芒柄花素－7－β－D－吡喃葡萄糖苷和毛蕊異黃酮－7－β－D－吡喃葡萄糖苷等4個(gè)異黃酮類成分。野葛 ［Pueraria lobata（Wild.）Ohwi.］根中含有葛根素、黃豆苷元和染料木黃酮等異黃酮成分，這些化合物對(duì)乳腺癌細(xì)胞株 HS578T、MDA－MB－231和 MCF－7等的生長(zhǎng)均具有抑制作用，并呈現(xiàn)劑量依賴性［24］。崖豆藤屬植物 Millettia Pervilleana 根皮中的 pervilleanone 和 3＇－O－demethylpervilleanone可降低人肺癌細(xì)胞 NCI－H460、乳腺癌細(xì)胞 MCF7和神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞SF－268的生長(zhǎng)率［25］。從黃檀屬植物降香 （Dalbergia odorifera）心材中分離得到美迪紫檀素、7－羥基－4＇－甲氧異黃酮、鳶尾黃酮、mucronulatol、（3R）－5＇－甲氧基維斯體素和（3R）－calussequinone等異黃酮成分，這些化合物對(duì)人平滑肌瘤細(xì)胞株MES－SA以及3種人腫瘤細(xì)胞株MES－SA／DX5、HCT15 和 HCT15／CL02 的增值均具有一定抑制作用［26］，其中美迪紫檀素對(duì) HCT15／CL02的作用優(yōu)于陽(yáng)性藥阿霉素。同屬植物花黃檀（D.olivari）中的olibergin A和B，對(duì)淋巴瘤細(xì)胞有抑制 作 用［27］。Nguyen P H 等［28］從 刺 桐 屬 植 物Erythrina abyssinica中分離得到的erythribyssin A對(duì)乳腺癌細(xì)胞 MCF7、MCF／TAMR、MCF／ADR 和MDA－MB－231 有 細(xì) 胞 毒 性，其 IC50分 別 為（19.4±1.2）、（12.0 ± 1.9）、（16.1 ± 0.6）和（28.0±0.2）μmol／L。

甘草查爾酮A是甘草中的查爾酮類成分，可導(dǎo)致人類前列腺癌細(xì)胞LNCaP的細(xì)胞凋亡［29］。棘豆屬植物鐮形棘豆（Oxytropis falcata Bunge）中的2＇，4＇－二羥基查耳酮對(duì)胃癌mgC－803細(xì)胞株有細(xì)胞毒作用，而且呈時(shí)間和濃度依賴性，并引起細(xì)胞凋亡，但其作用機(jī)制尚不明確［30］。

3 生物堿類化合物

一直以來(lái)，生物堿類成分在抗腫瘤方面扮演著重要的角色，豆科植物中也不乏具有良好抗腫瘤活性的成分。來(lái)源于苦參屬植物苦參 （Sophora flavescens Ait.）、山豆根 （S.tonkinensis Gapnep.）和 苦豆子（S.alopecuroides Linn.）等植物的苦參堿就是一個(gè)很好的例子。

苦參堿在1958年首次被分離和確認(rèn)，已經(jīng)在臨床得到廣泛應(yīng)用，并且療效顯著。據(jù)報(bào)道［31］，苦參堿對(duì)肝癌、白血病、肺腺癌、鼻咽癌、卵巢癌、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤、結(jié)腸癌和胃癌等癌細(xì)胞均有作用。如苦參堿可抑制小鼠肝癌細(xì)胞增殖，并呈劑量依賴性，IC50為0.6g／L，其抗癌效應(yīng)經(jīng)由細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)引起，與細(xì)胞生長(zhǎng)周期第一階段的細(xì)胞生長(zhǎng)被阻止有關(guān)［32］；同時(shí)其對(duì)胃癌 SGC－7901［33］、鼻咽癌 CNE2［34］等細(xì)胞株增殖有顯著的抑制作用，并呈現(xiàn)出劑量和時(shí)間依賴性。張金廷等［35］研究發(fā)現(xiàn)，苦參堿能抑制 KB及其耐藥株KBv200細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)KB和KBv200細(xì)胞凋亡，其作用機(jī)制可能與阻滯細(xì)胞S期有關(guān)。另?yè)?jù)報(bào)道［36］，苦參堿能減少細(xì)胞內(nèi)cyclin E和cyclin A蛋白的表達(dá)，從而抑制U937細(xì)胞增殖?？鄥A的抗癌作用機(jī)制研究報(bào)道［37］較多，主要通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞增殖、誘導(dǎo)細(xì)胞分化、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡、抑制端粒酶的表達(dá)與活性、致DNA甲基化、細(xì)胞信號(hào)改變、抑制腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、降低黏附因子的活性以及免疫調(diào)節(jié)等作用來(lái)達(dá)到其抗癌作用。

氧化苦參堿和槐定堿也是苦豆子的主要活性成分，氧化苦參堿對(duì)肝癌、胃癌、結(jié)腸癌、食管癌、胰腺癌及惡性葡萄胎、絨癌、子宮癌、埃氏腹水瘤細(xì)胞均有抑制和殺傷作用，其中抗肝癌作用機(jī)制研究較為深入，其通過(guò)抑制癌細(xì)胞增殖、促進(jìn)其凋亡、抑制端粒酶的活性、誘導(dǎo)癌細(xì)胞分化、阻滯細(xì)胞周期的進(jìn)程、抑制肝癌的血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、調(diào)節(jié)宿主免疫功能和逆轉(zhuǎn)肝癌細(xì)胞多藥耐藥性等途徑抑制癌細(xì)胞的增殖［38］。槐定堿能顯著抑制裸鼠移植性實(shí)體瘤SW480的生長(zhǎng)，可能與抑制p53和VEGF的表達(dá)有關(guān)［39］；并能抑制動(dòng)物移植瘤S－18030%～60% 的生長(zhǎng)。臨床應(yīng)用對(duì)惡性滋養(yǎng)細(xì)胞腫瘤有顯著療效，對(duì)惡性淋巴瘤和消化道腫瘤也有一定的作用，且毒性低［40］。

來(lái)源于豬屎豆屬植物豬屎豆 （Crotalaria retusa）中的野百合堿屬于吡咯雙烷類生物堿，該化合物對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞有遺傳毒性，對(duì)細(xì)胞內(nèi)的DNA有顯著的破壞作用，說(shuō)明野百合堿具有抗腫瘤作用［41］。而 Pterogyne nitens葉中的胍型生物堿nitensidines E對(duì)人白血病 HL－60、XG惡性膠質(zhì)瘤SF－295細(xì)胞株均具有細(xì)胞毒作用，其IC50分別為3.6、4.9μmol／L［42］。

4 其他類化合物

豆科植物含有的酚類、倍半萜、二萜、香豆素類和植物蛋白等成分類型也具有很好的抗癌作用。如從彎枝黃檀 （Dalbergia candenatensis）中分離得到的4個(gè)酚類化合物candenatenins A－D對(duì) HT－29、KB、MCF－7和HeLa 4株腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)具有一定的抑制作用［18］，IC50值在17.8～85μmol／L之間。干寧等［43］從排錢草屬毛排錢草 （Desmodium blandum Van Meeuwen）的地上部分分離得到4個(gè)化合物，即檸檬酚、（Z）－1－（3－羥基2，4－二甲氧苯基）－3－（4－羥基－3－甲氧基苯基）丙烯、異檸檬酚和 （Z）－2－1－（4－羥基2，3－二甲氧苯基）－3－（4－羥基苯）丙烯，并測(cè)試了這些化合物對(duì)肝癌細(xì)胞株HepG2和KB的毒性作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，化合物檸檬酚和（Z）－1－（3－羥基2，4－二甲氧苯基）－3－（4－羥基－3－甲氧基苯基）丙烯對(duì) KB 和 HepG2細(xì)胞株均顯示一定的細(xì)胞毒作用，IC50分別為14.9、15.7和15.2、40.8μmol／L。而異檸檬酚和（Z）－2－1－（4－羥基2，3－二甲氧苯基）－3－（4－羥基苯）丙烯對(duì)這些腫瘤細(xì)胞株作用較弱，IC50大于80μmol／L［43］。Rifai Y 等［19］從金合歡屬植物羽葉金合歡 （Acacia pennata）分離得到的二萜成分taepeenin D和倍半萜成分 （＋）－drim－8－ene對(duì) PANC1 和 DU145T 癌細(xì)胞有毒性作用，IC50分別為3.2、3.4和13.5、23.2μmol／L。另外格木屬植物格木（Erythrophleum fordii） 中［44］的二萜二聚體erythrophlesin C、erythrophlesin E、erythrophlesin F、erythrophlesin G 和6α－h(huán)ydroxydinorerythrophlamid，對(duì)人類5種癌細(xì)胞株均顯示出細(xì)胞毒性。補(bǔ)骨脂素為補(bǔ)骨脂屬植物補(bǔ)骨脂 （Psoralea corylifolia）果實(shí)的主要成分，Rajput S J等［45］也從該植物愈合培養(yǎng)組織中分離得到該化合物，并證實(shí)其具有抗癌活性，目前已經(jīng)應(yīng)用于抗白血病和其他腫瘤的治療中［46］。

另外，豆科植物中的一些大分子化合物如肽類、多糖、植物凝血素等也具有抗腫瘤作用，如相思豆屬植物相思子（Abrus precatorius）種子中的毒蛋白衍生肽 （ABP）對(duì)荷瘤小鼠的道爾頓淋巴瘤顯示出潛在的抗腫瘤活性［47］；金合歡屬植物臺(tái)灣相思 （Acacia confusa）中的殼多糖酶類似物Acaconin能抑制乳腺癌細(xì)胞 MCF－7的增殖，但活性較弱IC50為（128±9）μmol／L［48］。Lin P等［49］從大豆 （Glycine max）的變種中國(guó)黑大豆種子中分離得到植物凝血素蜜二糖二聚體，對(duì)HIV－1反轉(zhuǎn)錄酶的活性有抑制作用，并能抑制MCF7和HepG2細(xì)胞的增殖，IC50分別為2.6和4.1μmol／L。另外苦參 （Sophora flavescens）根莖中的植物凝集素SFL對(duì)HeLa細(xì)胞也有細(xì)胞毒性，其引起細(xì)胞凋亡呈時(shí)間和劑量依賴性［50］。

5 小結(jié)

近年來(lái)，人們對(duì)豆科藥用植物的抗腫瘤活性研究取得了較大的進(jìn)步。從該科植物分離得到的抗腫瘤活性成分包括三萜、黃酮、生物堿、酚類、倍半萜、二萜、香豆素類和植物蛋白等結(jié)構(gòu)類型，其中不乏活性較好的成分。但相對(duì)這個(gè)藥用大科，開展過(guò)抗腫瘤活性成分研究的品種有限，且大多僅限于體外抗腫瘤活性評(píng)價(jià)，缺乏系統(tǒng)構(gòu)效關(guān)系的研究。因此，有必要加強(qiáng)該科植物抗腫瘤成分的系統(tǒng)研究，進(jìn)而從體內(nèi)活性評(píng)價(jià)、結(jié)構(gòu)修飾及作用機(jī)制等方面深入探討，以期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)新穎、作用獨(dú)特、選擇性強(qiáng)并機(jī)制明確的抗腫瘤先導(dǎo)化合物。

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［責(zé)任編輯 姬 荷］

Anti－tumor chemical constituents in the medicinal plants of Leguminosae

ZOU Zhong－mei，CHEN Lin，DING Gang，ZHANG Hong－wu（Institute of Medicinal Plant Development，Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College，Beijing100193）

Leguminosae plants play an important role in the medicinal plants，in which diverse chemical compositions with a broad range of biological activities are isolated.An increasing attention has been paid to study their antitumor constitutes in the recent years.Several interesting compounds including glycyrrhizic acid，glycyrrhetic acid，matrine have exhibited significant anti－tumor activity，of which matrine has been used in clinic，and displayed a remarkable anti－tumor effect.This article will present a systematic overview of anti－tumor chemical constitutes from this family.

Leguminosae；Anti－tumor；Triterpene；Flavone；Alkaloid

R284.1

A

1672－7606（2012）02－0077－06

2012－01－30