近20年来药用植物成分体外抗HBV活性的研究进展

[e-mail]世界华人消化杂志2006年5月8日;14(13):1241-1246ISSN1009-3079CN14-1260/R述评EDITORIAL近20年来药用植物成分体外抗HBV活性的研究进展左国营,刘树玲,徐贵丽左国营,刘树玲,徐贵丽,成都军区昆明总医院药剂科云南省昆明市650032左国营,博士,1984年四川医院本科毕业,2001年中国科学院昆明植物研究所博士毕业.现任成都军区昆明总医院药剂科天然药物研究室主任,副主任药师,硕士生导师,副教授,全军中药专业委员会委员,主要从事药用植物抗病毒活性成分研究,发表论文40余篇.国家自然科学基金资助项目,No.30472147通讯作者:左国营,650032,云南省昆明市,成都军区昆明总医院药剂科[e-mail]电话:[phone]收稿日期:2006-02-06接受日期:2006-02-13摘要我国具有庞大的乙型肝炎患者群,同时又是药用植物资源十分丰富的国家.从药用植物中筛选具有抗乙肝病毒(HBV)活性的天然目标化合物,对以开发出抗病毒的高效价廉药物,对控制乙肝流行具有非常重要的意义.本文对近20a来药用植物的木脂素、多酚、生物碱、萜类、黄酮和香豆素类等70余个化学成分体外抗HBV活性的研究进展进行评述,以供参考.关键词:药用植物;乙型肝炎;抗病毒;活性成分左国营,刘树玲,徐贵丽.近20年来药用植物成分体外抗HBV活性的研究进展.世界华人消化杂志2006;14(13):1241-1246引言乙型肝炎病毒(HBV)感染是一个世界性的健康问题.全球20亿人口受过HBV感染,慢性患者达3.6亿,每年死亡患者达52万(5万死于急性HBV患者,47万死于肝硬化和肝癌).我国HBV人群感染率57.6%,乙肝表面抗原(HBsAg)阳性者9.75%,全国现症慢性乙型肝炎(简称慢乙肝)约3000-4000万[1-2].抗病毒治疗是病毒性肝炎治疗的关键,目前公认有效的抗病毒药物是干扰素和拉米夫定等化学合成的核苷类似物,以核苷类似物为代表的这些合成抗病毒药的结构类型单一,存在停药后复发率高,对HBeAg作用不明显,需长期用药致病毒耐受等问题;以干扰素为代表的生物类药物治疗乙肝同样复发率较高、不良反应严重而且价格昂贵,患者经济负担大,临床难以广泛使用.因此,研发新型的抗HBV药物以治疗乙肝,对传染源的控制及疾病的转归具有极其重要的社会意义和经济意义.天然药物化合物库的分子结构多样性是找寻新药目标化学实体的源泉,有多达40%的治疗药物源于传统药用植物等天然资源,当前国际国内对传统天然药物在抗病毒研究上日趋重视[3-5].具有抗HBV作用的植物源天然产物包括木脂素、酚性成分、生物碱、萜类、黄酮和香豆素等类化合物(图1,2).针对我国庞大的HBV患者群和丰富的传统中草药植物资源的实际,从其结构多样的天然化合物中找寻抗HBV潜在的有效目标化合物,是新药研究工作者的一个重要的方向.为此,本文就近20a来药用植物体外抗HBV活性成分的研究进展进行归纳总结,以供同行参考.1具有抗HBV作用植物药成分的结构类型1.1木脂素类(lignans)和植物多酚类(plantpolyphenols)自从Thyagaraianetal[6]于1982年首次发现大戟科叶下珠属的苦味叶下珠(Phyllanthusurinaria)具有抗乙肝病毒的活性以后,形成了一股叶下珠抗HBV研究的热潮.可以说,在中草药抗HBV的基础和临床应用研究方面,国内外对叶下珠的研究是最为广泛、持久和深入的,其提取物对多种HBV指标均呈现一定的抑制作用.研究表明,叶下珠属植物中所含有的木脂素等多酚类化学成分是其抗HBV活性的关键组分.Huangetal[7]筛选了得自4种叶下珠属植物的25个化合物(其中大部分是多酚类化合物)对人肝癌细胞株MS-G2分泌的HBV抗原HBsAg、HBeAg的抑制作用,发现在50mmol/L时,3,4-亚甲二氧基-3',4',5,9,9'-五甲氧基木脂素(niranthin,1)具有最强的抗HBsAg活性(抑制率:74.3%);3,4∶3',4'-双亚甲二氧基木脂素(hinokinin,2)具有最强抗HBeAg活性(抑制率:68.1%)(图1和表1).但认为其中的黄酮类、糅花酸和短叶苏木酚酸甲酯对两类抗原均无抑制作用.Kuoetal[8]测定了日本南五味子(Kadsura®■研发前沿针对当前乙型病毒性肝炎的流行趋势,借鉴和应用抗病毒化学和生物学研究的成果,加强抗乙肝病毒天然有效成分的筛选,开发抗乙肝天然药物,是当前药物化学工作者的一项重要任务.japonica)中6种新的C18环辛二烯木脂素(C18-dibenzocycloocta-dienelignans)schizanrinsI,J,K,L,M,N和4种已知C19均木脂素(C19homolignans)taiwanschirinsA,B,C和heteroclitinF对HBV抗原的抑制作用.结果表明taiwanschirinsA(12)和B(13)在25mg/L时对HBsAg具有强抑制作用(抑制率分别为:52.8%和50.9%),对HBeAg具中等强度抑制作用(抑制率分别为:42.8%和31.8%).初步构效关系研究发现在C9位上无取代基的化合物对HBV呈现抑制作用,而C9位上有取代基的化合物对HBV无抑制作用.Huangetal[9]测定了胡椒属植物风藤(Piperkadsura)中7种化合物对MS-G2分泌HBV抗原的抑制率为57.8%-76.0%[HBsAg,以meso-galgravin(14)最大]和6.8%-33.9%[HBeAg,以(-)-galbelgin(15)最大].同时发现futoquinol(16)、(-)-galbelgin和meso-galgravin在浓度为25mmol/L时,能有效抑制HBV表面抗原和e-抗原的产生,piperenone(17)仅在高浓度(50mmol/L)时抑制e-抗原的产生.Shinetal[10]研究发现,从叶下珠中得到的糅花酸(ellagicacid,18)在体外能有效阻断HepG2.2.15细胞的HBeAg的分泌,IC50为0.07mg/mL,但是对HBsAg和HBVDNA聚合酶无效.仲英etal[11]从叶下珠中分离出的多酚类成分去氢诃子次酸甲酯(19)和短叶苏木酚酸甲酯(20)具有抗HBsAg活性.孔庚星etal[12]报道青果中的没食子酸(21)是抗HBsAg、HBeAg成分之一.李荣芷etal[13]经特异免疫沉淀法和对2.2.15细胞株的HBsAg,HBeAg的抑制实验,以阿糖腺苷为阳性对照,从104种中草药中优选出单味中药(912)对HBVDNA、HBsAg和HBeAg抑制率高达90%左右,并认为其抗HBV活性与多元酚(鞣质)密切相关.1.2生物碱类(alkaloids)我国科学家对中药苦参(SophoraflavescensAit)治疗乙肝的基础和临床进行了大量的研究工作,已经开发有相关制剂.新近Dingetal[14]比较研究了包括氧化苦参碱(oxymatrine,22)等11种苦参生物碱,即苦参碱[(+)-matrine(23)],(+)-9a-羟基苦参碱[(+)-9a-hydroxymatrine(24)],别苦参[(+)-allomatrine(25)],(+)-氧化槐果碱[(+)-oxysophocarpine(26)],(-)-槐果碱[(-)-sophocarpine(27)],(-)-9a-羟基槐果碱[(-)-9a-hydroxysophocarpine(28)],(+)-12a-羟基槐果[(+)-12a-hydroxysophocarpine(29)],(+)-lehmannine(30),(-)-13,14-去1242ISSN1009-3079CN14-1260/R世界华人消化杂志2006年5月8日第14卷第13期氢槐果碱[(-)-13,14-dehydrosophoridine(31)]和(-)-anagyrine(32)的体外抗HBV活性.在0.2mmol/L时,化合物26,27,30,31具有明显的抗HBV活性,对HBV表面抗原(HBsAg)分泌的抑制强度为48.3%-63.4%,对e-抗原(HBeAg)分泌的抑制强度为24.6%-34.6%.这些化合物的活性多强于拉米夫啶(3TC),并讨论了其构效关系.研究发现化合物26-27和29-31的抗HBsAg活性(0.2mmol/mL)比现用的苦参碱和氧化苦参碱强的多(表2).Changetal[15]从Zanthoxylumschinifolium中得到的oxynitidine(33)的HBID50为30.8mg/mL.杨国红[16]测定了两面针中的异喹宁生物碱6-甲氧基-5,6-二氢两面针碱(6-methoxy-5,■应用要点抗病毒治疗是控制乙肝感染的关键,寻找抑制乙肝抗原的特异天然活性先导化合物,深入研究其抗病毒作用的分子机制,可弥补化学合成药物结构单一的不足并克服其耐药性弊端.图1叶下珠属植物中抗HBV木脂素和多酚类化合物.1抑制活性级别:强(s):50%-65%;中(m):35%-50%;弱(w):20%-35%;(-):20%.INF-a浓度为1000kU/L.2AST为细胞毒性指标,25即可引起细胞损害.表1叶下珠属植物中木脂素和多酚对HBV抗原的抑制活性浓度HBsAgHBeAgAST2(mmol/L)(抑制%)(抑制%)(IU/L)150.0s(74.3)1m114-25250.0s(69.6)1w114-25350.0m1w114-25450.0s1s(68.1)114-25550.0-w114-25650.0w1m114-25750.0m1s(54.0)114-25850.0-w114-2595.0细胞溶解细胞溶解251050.0-w114-25115.0细胞溶解细胞溶解25INF-a(1000kU/L)51.346.214-25化合物OOOCH3CH2OCH3CH2OCH3OCH3OCH3OOOCH3CH2OCH3CH2OCH3OCH3OCH3H3COH3COCH2OCH3CH2OCH3OCH3OCH3OCH3OOOOOOHH1234HOHOO==OOHHOOHOHOOCH2OGOOHHOHOHOOHHOOHOHO==OO-CH2OOGOOOOOHOOHHOHOHOOOHHOOHOHOOOR3H2CR2R1OOHOGOOHOHOH(galloyl)=OOOOHOHH2CROOOOOHOHHOHOHOHO7R1R2R38OHOHOG10R=H9OGOGOG11R=OG56G图2各类活性成分的结构.左国营,等.近20年来药用植物成分体外抗HBV活性的研究进展1243)和三种呋喹宁生物碱白藓碱(dictamnine,35)、茵芋碱(skimmianine,36)、5-甲氧基-白藓碱(5-methoxy-dictamnine,37)的抗HBV活性,其中HBsAg的抑制率在18.6%-49.3%,HBeAg的抑制率在6.81%-43.2%,以5-甲氧基-白藓碱(5-methoxy-dictamnine)的活性最大,母核上甲氧基的位置和个数对活性有较大影响.1.3黄酮类(flavonoids)Zemboweretal[17]发现自漆树科野漆(Rhussuccedameu)分离得到的双黄酮(Robustatlavone,38)具有强烈抑制HBVDNA复制作用,其半数有效浓度为(EC50)0.25mmol/L,选择性指数(SI,IC50/EC50)153.其六醋酸酯的EC50为0.73mmol/L.与拉米夫定(lamivudine,3TC)和喷