張 英，李冬梅，邢 穎（1.青島大學醫(yī)學院，山東 青島 66071；.青島大學附屬醫(yī)院，山東 青島 66071）

姜黃素（Curcumin）是從中藥姜黃、莪術、郁金等植物塊莖中提取的一種天然活性物質(zhì)。近年來研究表明，姜黃素具有多種藥理作用，如抗腫瘤、抗氧化、抗炎、抗纖維化等，非常具有開發(fā)前景[1]。但姜黃素由于水溶性差、口服生物利用度低、代謝和排泄快等缺點，限制了其在臨床上的應用。近年來，姜黃素新載體的研發(fā)方興未艾，為其臨床應用開辟了廣闊的前景。因此，筆者以“姜黃素”“藥理作用”“劑型”“臨床應用”“Curcumin”“ Pharmacological action”“Dosage form”“Clinical application”等為關鍵詞，組合查詢2006年1月至2013年12月維普中文檢索數(shù)據(jù)庫、PubMed，將近年來國內(nèi)外對姜黃素的藥理作用與載體的研究作一綜述，以為其研發(fā)與應用提供依據(jù)。

1 姜黃素的藥理作用

1.1 抗腫瘤作用

據(jù)文獻報道，姜黃素可以抑制多種腫瘤細胞生長，預防由化學性和放射性因素導致的多種癌癥（肝癌、肺癌、大腸癌、乳腺癌等）的發(fā)生[2-5]。目前揭示出的作用機制主要是調(diào)控癌基因和抑癌基因，抑制環(huán)氧酶2（COX-2）與誘導型一氧化氮合酶（iNOS）的活性，下調(diào)核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）的活性，影響蛋白激酶C信號轉(zhuǎn)導通路，誘導細胞凋亡或細胞周期停滯，抑制尿激酶的活性和基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）的分泌，抑制血管生成。

1.2 抗氧化作用

目前認為姜黃素實現(xiàn)抗氧化作用的主要機制為清除自由基和增強抗氧化酶活性。由于其分子結構中含有酚羥基團，有很強的捕獲或清除氧自由基的能力，因此被認為是一種天然的抗氧化劑[6]。不僅如此，另有研究表明姜黃素還能抑制自由基介導的脂質(zhì)過氧化反應，增強機體多種抗氧化酶[如谷胱甘肽還原酶（GR）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）等]的活性，抑制溶酶體酶的釋放等，使自由基的生成減少。

1.3 抗炎作用

姜黃素具有抑制多種炎癥因子的作用，能夠和與炎癥相關的大量分子靶向相互作用。目前揭示，姜黃素調(diào)控炎癥反應主要通過下調(diào)COX-2、iNOS、脂肪氧化酶的活性，下調(diào)Janus激酶和絲裂原活化蛋白激酶的表達，抑制炎癥細胞因子[如腫瘤壞死因子（TNF）-α、白細胞介素（IL）-6、單核細胞趨化蛋白等]的產(chǎn)生[7]。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素能改善胰腺炎、心肌炎、風濕性關節(jié)炎等疾病的癥狀[8-9]。另有研究表明，姜黃素抗炎處理可減輕各種微生物引起的全身性膿毒反應癥狀。

1.4 抗纖維化（肝、肺）作用

姜黃素的抗纖維化作用主要表現(xiàn)在抗肝纖維化和肺纖維化。目前研究結果表明，姜黃素抗肝纖維化作用的機制主要表現(xiàn)在兩方面：（1）抗脂質(zhì)過氧化作用，保護肝細胞。脂質(zhì)過氧化主要是指機體通過酶系統(tǒng)或非酶系統(tǒng)產(chǎn)生的氧自由基攻擊體內(nèi)不飽和脂肪酸而產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧化物。有研究表明姜黃素能通過抑制單核細胞趨化蛋白-1、NF-κB依賴型TNF、二氧化碳（CO2）等的表達，發(fā)揮姜黃素清除氧自由基的功能，從而減輕肝細胞損傷，阻止肝纖維化的過程[9-10]。（2）抑制肝星狀細胞（Hsc）增殖和活化，誘導其凋亡。肝纖維化的實質(zhì)是肝內(nèi)細胞外基質(zhì)過度沉積所致，而活化后的Hsc是細胞外基質(zhì)的主要來源[11]。有研究表明，姜黃素可以通過促進過氧化物酶體增殖因子活化受體-γ介導的信號轉(zhuǎn)導途徑抑制Hsc的活化，誘導Hsc凋亡。其機制可能是使細胞外基質(zhì)的合成小于降解，避免過度沉積，從而抑制肝纖維化過程。

肺纖維化是一種呼吸系統(tǒng)疾病，大多是由肺泡間質(zhì)炎癥細胞（單核/巨噬細胞、中性粒細胞、淋巴細胞）浸潤、肺泡上皮細胞和血管內(nèi)皮細胞損傷、細胞因子釋放等引起的肺損害[10]。體外研究表明，姜黃素通過抑制TNF-α、IL-1B和IL-8等前炎癥細胞因子的產(chǎn)生，從而在細胞因子水平上發(fā)揮抑制肺纖維化的作用。

1.5 抗人類免疫缺陷病毒（HIV）作用

20世紀90年代，體外研究發(fā)現(xiàn)姜黃素有抗HIV活性。其主要通過抑制病毒復制的相關酶、抑制HIV長末端重復序列活性而發(fā)揮作用。近年研究認為，姜黃素可抑制HIV患者B細胞淋巴瘤的增殖、下調(diào)HIV相關細胞因子的表達[12]。臨床上已將姜黃素用于HIV患者的試驗性治療。

1.6 降血脂作用

血脂異常是冠心病發(fā)生的主要危險因素。研究表明，姜黃素能明顯降低血漿總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）含量，增加高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）的含量。其機制主要包括加速膽固醇的代謝、影響脂蛋白相關代謝酶的活性、促進膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運[13]。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)，姜黃素可上調(diào)人肝HepG2細胞內(nèi)源性低密度脂蛋白受體（LDLR）的表達，增加肝臟對LDL-C的攝取，發(fā)揮抗動脈粥樣硬化與降血脂作用[14]。

1.7 抗腎損傷作用

姜黃素具有抗腎損傷以保護腎功能的作用，其具體機制尚處于研究階段。劉毅等[15]采用慢性不可預知性刺激以復制小鼠腎損傷模型，結果顯示姜黃素可明顯降低模型小鼠腎組織損傷，其作用機制可能部分來源于清除自由基和抑制脂質(zhì)過氧化過程。

1.8 其他藥理作用

除上述藥理作用外，姜黃素還具有抗抑郁、抗凝血、抗?jié)儭⒖鼓懡Y石、抗血管生成、抗真菌、抗微生物、抗黑熱病與治療癲癇持續(xù)狀態(tài)、抗糖尿病、抗老年癡呆等作用。

2 姜黃素的載體研究概況

姜黃素由于溶解度小、機體吸收差、生物利用度低，其臨床應用受限。因此，通過姜黃素各種新載體的開發(fā)，從而提高其溶解性和生物利用度，促進藥物療效的發(fā)揮，是目前研究的熱點[16-17]。姜黃素新載體的研究主要集中在以下幾個方面。

2.1 姜黃素納米粒

納米粒（Nanoparticle）是一種固態(tài)膠體粒子，粒徑在10～1 000 nm之間，藥物被吸附于聚合物材料上或被包裹于納米粒內(nèi)部。目前制備的納米粒多選用生物可降解的聚合物，在體內(nèi)具有生物相容性好、循環(huán)時間長、靶向性好等優(yōu)點。對于疏水性強的藥物而言，制備成納米?？商岣咚幬锏娜芙舛取⒈Ｗo藥物、增強藥物的療效等。有學者研究了連接抗P糖蛋白的姜黃素聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）納米粒對耐藥腫瘤細胞的細胞攝取和細胞毒性，結果顯示經(jīng)抗P糖蛋白修飾的納米粒能增加腫瘤細胞對姜黃素的攝取[18]。邵君飛等[19]合成二嵌段聚合物聚乙烯吡咯烷酮-b-聚己內(nèi)酯（PVP-b-PCL）作為載體材料，并制備載姜黃素納米粒，經(jīng)體外釋放試驗發(fā)現(xiàn)，24 h內(nèi)姜黃素有突釋現(xiàn)象，120 h后可釋放姜黃素達80%，具有一定的緩釋特性。甘良春[20]制備的姜黃素PLGA納米粒，具有明顯的緩釋作用。姜黃素納米粒在水介質(zhì)中易溶，從而解決了姜黃素不溶于水的問題。

2.2 姜黃素固體分散體

固體分散體（Solid dispersion）是指藥物以分子、微晶或不定形狀態(tài)分散于高分子載體中形成的以固體形式存在的分散系統(tǒng)，是提高難溶性藥物的溶出度和口服生物利用度的最常用方法之一。韓剛等[21]以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙二醇為載體將其制備成固體分散體，極大地提高了姜黃素的溶解度。

2.3 姜黃素環(huán)糊精包合物

包合物（Inclusion complexes）系指一種藥物分子結構被全部或部分包裹入另一種物質(zhì)的分子腔中而形成獨特形式的絡合物。環(huán)糊精是水溶性較好的新型材料，可將姜黃素包于其內(nèi)，增加其溶解度和生物利用度。高振坤等[22]選用羥丙基-β-環(huán)糊精制備了姜黃素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物，結果顯示包合后姜黃素的水溶性與穩(wěn)定性提高，同時可降低其刺激性，具有較好的臨床應用前景。

2.4 姜黃素脂質(zhì)體

脂質(zhì)體（Liposome）是將藥物包封于類脂雙分子層形成的一種超微型球狀載體，可使脂溶性藥物易分散于水中，具有生物相容性好、延長藥物作用時間、提高治療指數(shù)、減少服藥劑量、避免引起免疫反應以及降低毒性等作用。林巧平等[23]成功制備了注射用姜黃素脂質(zhì)體，可明顯改善姜黃素水溶性、增強其靶向性，提高了藥物的穩(wěn)定性和抑瘤率，更好地發(fā)揮其抗癌作用。

2.5 姜黃素微球、微囊

微球（Microsphere）是將藥物分子溶解、分散或吸附在聚合物載體材料中而形成的球狀實體微粒，粒徑在1～250μm之間。微球制劑能提高藥物穩(wěn)定性、控制藥物釋放，具有靶向作用等優(yōu)點。曹豐亮等[24]制備姜黃素明膠微球，體外釋放試驗發(fā)現(xiàn)早期有突釋現(xiàn)象，22～48 h藥物釋放率由50%增至77%，由此可見微球緩釋效果較好。微球制劑藥物可以固體微?；蚍肿拥男问酱嬖谟谖⑶蛑?。但是微球存在著難以克服的缺點，即藥物的突釋現(xiàn)象，大量藥物在短時間內(nèi)突然釋放會使血藥濃度過高從而產(chǎn)生毒副作用。

微囊（Micro-capsule）是指用天然的或合成的高分子材料作為囊膜壁殼，將固態(tài)或液態(tài)藥物包裹而成的藥庫型微型膠囊。將姜黃素制成微囊后，姜黃素的有效期延長，可能是因為姜黃素包成微囊后可避免光照，以及隔絕了空氣中氧對其的分解氧化作用所致[25]。

2.6 姜黃素自微乳

自微乳化給藥系統(tǒng)（Self-microemulsion drug delivery system）是一種新型給藥系統(tǒng)，常作為難溶性藥物的載體，以提高其口服吸收，因此研究姜黃素自微乳化給藥系統(tǒng)有著廣闊的前景。張林等[26]將姜黃素制成自微乳化制劑，研究顯示可明顯增加姜黃素在水中的溶解度。

2.7 姜黃素納米膠束

聚合物膠束（Polymeric micelle）是兩親性聚合物在選擇性溶劑中，由分子間氫鍵、范德華力驅(qū)動形成的具有特定結構和功能的一種熱力學穩(wěn)定體系，其中以嵌段共聚物膠束應用較多[27]。聚合物膠束粒徑小且外殼親水，臨界膠束濃度低，可減少網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的吞噬作用[28]，從而延長藥物在血液中的循環(huán)時間，并使其滯留于炎癥組織或腫瘤中，實現(xiàn)被動靶向[29-30]；聚合物與具有靶向性的配體結合，可以將藥物運送至特定部位，達到主動靶向的目的，可顯著降低藥物的毒性。趙麗艷等[18]研究了整合素介導的姜黃素納米膠束，采用聚乙二醇-聚乳酸為載體，構建了載姜黃素的靶向自組裝納米膠束，明顯提高了姜黃素的溶解度，具有一定的體外靶向性。宋智梅等[16]研究了聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）-聚乙二醇（PEG）-PLGA三嵌段共聚物納米材料，構建了載姜黃素的自組裝納米膠束，明顯提高了姜黃素的溶解度。

2.8 前體藥物

前體藥物（Prodrug），簡稱前藥，是活性藥物與其他化合物進行交聯(lián)修飾后形成無活性的衍生物，其在體內(nèi)可通過酶解或水解又轉(zhuǎn)化為原來的活性藥物而發(fā)揮作用。此修飾有利于藥物在體內(nèi)的吸收、分布和代謝，是常用的藥物劑型設計方法之一[30]。陸鵬等[31]成功制備了N-馬來酰-L-纈氨酸酯姜黃素和N-馬來酰-甘氨酸酯姜黃素兩種前藥，結果發(fā)現(xiàn)姜黃素的兩種前體藥物對人膀胱癌EJ細胞的增殖均具有抑制作用。前體藥物能優(yōu)化藥物傳輸，提高靶向作用，提高生物利用度。

3 結語

綜上所述，姜黃素具有廣泛的藥理作用，其作用機制的研究已延伸至細胞和分子生物學水平。其制劑學的研究也日趨廣泛，基于多種載體類型的靶向劑型的研發(fā)可明顯提高姜黃素的療效和生物利用度，因此，該藥具有較好的開發(fā)應用前景。

[1]龍明智.姜黃素的藥理作用[J].國外醫(yī)學中醫(yī)中藥分冊，2007，25（2）：325.

[2]Zhu R，Wu X，Xiao Y，et al.Synergetic effect of SLNcurcumin and LDH-5-FU on SMMC-7721 liver cancer cell line[J].Cancer Biother Radiopharm，2013，28（8）：579.

[3]Dai XZ，Yin HT，Sun LF，et al.Potential therapeutic efficacy of curcumin in liver cancer[J].Asian Pac J Cancer Prev，2013，14（6）：3 855.

[4]Kim HJ，Park SY，Park OJ，et al.Curcumin suppresses migration and proliferation of Hep3B hepatocarcinoma cells through inhibition of the Wnt signaling pathway[J].Mol Med Rep，2013，8（1）：282.

[5]Heger M，van Golen RF，Broekgaarden M，et al.The molecular basis for the pharmacokinetics and pharmacodynamics of curcumin and its metabolites in relation to cancer[J].Pharmacol Rev，2013，66（1）：222.

[6]趙鵬，蔡輝.姜黃素藥理作用研究進展[J].中醫(yī)藥臨床雜志，2012，24（4）：380.

[7]Jurenka JS.Anti-inflammatory properties of curcumin.A major constituent of curcuma longa：a review of preclinical and clinical research[J].Altern Med Rev，2009，14（2）：141.

[8]王建軍，王三萍，熊海金，等.姜黃素對哮喘大鼠氣道炎癥與核因子-1cB表達的影響[J].中國臨床康復，2005，9（11）：102.

[9]楊彩虹，吳正祥，吳強，等.姜黃素通過過氧化物酶體增生物激活受體-Y在大鼠實驗性結腸炎中發(fā)揮抗炎作用[J].胃腸病學，2008，13（3）：149.

[10]鄧俊剛，鄧航.姜黃素藥理作用研究及其制劑研究概況[J].華夏醫(yī)學，2013，26（1）：221.

[11]吳文娟，綜述，楊妙芳，等.肝星狀細胞活化的分子生物學機制研究進展[J].實用肝臟病雜志，2009，12（4）：308.

[12]葉翩，張淑玲.姜黃素抗HIV的分子機制研究進展[J].國際中醫(yī)中藥雜志，2006，28（4）：199.

[13]Arafa HM.Curcumin attenuates diet-induced hypercholesterolemia in rats[J].Med Sci Monit，2005，11（7）：BR228.

[14]汪?；郏蓳P.姜黃素藥理作用的研究進展[J].上海中醫(yī)藥大學學報，2007，21（6）：73.

[15]劉毅，付小彬.姜黃素對慢性不可預知性刺激誘發(fā)小鼠的保護作用[J].時珍國醫(yī)國藥，2013，24（2）：365.

[16]宋智梅.姜黃素PLGA-PEG-PLGA載藥膠束的研究[D].濟南：山東大學，2011.

[17]潘藝茗，黃岳山.聚乳酸/聚乙二醇琥珀酸酯-姜黃素納米粒的制備及體外評價[J].中國組織工程研究與臨床康復，2012，16（3）：421.

[18]趙麗艷.整合素介導的姜黃素納米膠束研究[D].濟南：山東大學，2012.

[19]邵君飛，姜志峰.姜黃素載藥納米微球的制備、表征及性質(zhì)[J].江蘇醫(yī)藥，2010，36（20）：2 435.

[20]甘良春.載帶不同性質(zhì)藥物的PLGA納米粒成型質(zhì)量與規(guī)律的探討[D].成都：四川大學，2007.

[21]韓剛，翟麗，趙琳琳，等.姜黃素固體分散體在大鼠體內(nèi)的藥動學研究[J].中國藥學雜志，2009，44（9）：698.

[22]高振坤，王蘭.姜黃素-羥丙基-β-環(huán)糊精包合物的制備及其理化性質(zhì)研究[J].中國藥房，2007，18（13）：999.

[23]林巧平，郭仁平，許向陽，等.注射用姜黃素脂質(zhì)體的制備及其質(zhì)量評價[J].中國天然藥物，2007，5（3）：207.

[24]曹豐亮，席延偉，唐琳，等.姜黃素肺靶向明膠微球的制備及性質(zhì)研究[J].中藥材，2009，32（3）：423.

[25]韓媛媛，姜偉.聚合物囊泡及其形成機制[J].科學通報，2012，57（13）：1 081.

[26]張林.葉酸修飾姜黃素結腸靶向自微乳給藥系統(tǒng)的研究[D].濟南：山東大學，2012.

[27]陸彬.新型給藥系統(tǒng)聚合物泡囊及其研究進展：上[J].中國藥師，2009，12（4）：439.

[28]Sanson C，Diou O，Thevenot J，et al.Doxorubicin loaded magnetic polymersomes：theranostic nanocarriers for MR imaging and magneto-chemotherapy[J].ACS Nano，2011，5（2）：1 122.

[29]O’Neil CP，Suzuki T，Demurtas D，et al.A novel method for the encapsulation of biomolecules into polymersomes via direct hydration[J].Langmuir，2009，25（16）：9 025.

[30]鄭虎.藥物化學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2003：419.

[31]陸鵬，童強松，姜鳳超，等.姜黃素前體藥物的合成及其體外抗腫瘤活性研究[J].中國藥理學通報，2006，22（3）：321.