植物源血管緊張素轉換酶抑制劑的研究進展

蔣丹等

摘要血管緊張素轉換酶抑制劑（Angiotensin converting enzyme inhibitors，ACEI）通過腎素-血管緊張素系統（RAS）和激肽釋放酶-肽酶系統（KKS），抑制血管緊張素II的生成，減少緩激肽的降解，從而達到降血壓的目的；植物來源的天然化合物具有來源廣泛、結構多樣、特異性高、毒性低等特點，因而從植物中篩選安全有效的ACEI成為研究熱點。在此綜述了血管緊張素轉換酶（ACE）的活性測定方法以及植物來源的不同結構類型的ACEI研究進展。

關鍵詞ACE活性測定；ACEI；植物源化合物

中圖分類號R282.71文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）29-023-04

截止至2013年5月，我國高血壓患者人數已突破3.3億，每3名成人中有1人患高血壓，其常見并發癥是腦卒中、心臟病及腎病，嚴重影響我國人民健康。高血壓治療目標是通過降壓治療使患者的血壓達標（即血壓<140/90 mmHg），最大限度地降低心血管發病和死亡危險。血管緊張素轉換酶抑制劑（Angiotensin converting enzyme inhibitors，ACEI）是常用的降壓藥，治療高血壓的效果是明確的，尤其對高血壓伴充血性心力衰竭、心肌梗死后、左心功能不全、糖尿病腎病、蛋白尿者有益。一系列大規模隨機對照臨床試驗結果表明，長期應用ACEI治療高血壓，可明顯降低腦卒中及心血管事件的發生率。目前，開發和應用ACEI作為降壓藥備受關注。ACEI的主要來源是化學合成、蛋白水解肽和植物提取物。合成法制備的ACE抑制劑成藥較早，且發展很快，藥效強勁，降壓效果明顯，但此類藥副作用明顯，常見有低血壓癥、腎功能損害、高血鉀癥、咳嗽、血管神經性水腫、皮疹、味覺障礙等。天然來源的ACEI具有結構多樣、來源廣泛、毒性較低等特點，筆者在此對ACE活性的測定方法及ACEI的結構類型進行綜述，為高效低毒植物來源ACEI開發提供理論基礎。

1ACE活性測定方法

1.1體外活性檢測

目前對體外血管緊張素轉化酶的活性測定方法有分光光度法、高效液相色譜法（HPLC）、熒光法和毛細管電泳法（CE）等。

1.1.1分光光度法測定。

1971年，Cushman等建立了紫外分光光度法測定ACE抑制劑的活性。分光光度法測酶活是以馬尿酰-組氨酰-亮氨酸（HHL）或馬尿酰-甘氨酰-甘氨酸（HGG）為底物，底物被ACE分解產生馬尿酸和二肽，根據測定的馬尿酸或二肽的含量結合所得馬尿酸標準曲線推算出ACE活力[11-12]。1981年Hurst等建立了動力學方法檢測血清ACE活力，ACE催化底物HHL裂解，釋放出的馬尿酸與呈色劑在383 nm處有吸收，根據吸光度A求出ACE活力。駱琳等[14]建立了高通量ACE活性測定的96孔板法，該方法以呋喃丙烯酰三肽（FAPGG）為模擬底物，通過340 nm處吸光值的下降衡量ACE的活性，最多可同時檢測96個樣品，上機分析時間僅需10 s，且該方法重性好、精密度高。采用分光光度法測酶活性具有設備簡單、價格低廉且重復性好的特點，是目前普遍采用的方法。

1.1.2高效液相色譜法。

高效液相色譜法可將底物HHL或HGG與產物馬尿酸完全分離，通過測定馬尿酸的生成量來評價ACE活性并計算抑制率。Wu等用C18色譜柱、梯度洗脫的方法成功分離了ACE的反應產物與底物，建立了ACE酶活測定方法。洪韞嘉等以含0.1%甲酸和0.1%三乙胺的乙睛-水（22∶78，V/V）為流動相進行等度洗脫，在8 min內完成了分析檢測，縮短了分析時間，該方法可用于ACEI的快速篩選。苑園園等用乙睛-水（20∶80，V/V，含0.5‰甲酸）為流動相，流速1 ml/min，檢測波長為228 nm，柱溫35 ℃，在7 min內即可實現底物和產物的完全分離，分析速度快、操作簡便。采用高效液相色譜法測定ACE酶活，相比分光光度法具有靈敏度高、重現性好、準確度高、分析時間短等特點，但缺點是需要大型設備。

1.1.3熒光檢測法。

熒光檢測法用修飾后的酶底物作為熒光探針，通過檢測催化作用前后底物的熒光信號變化來判斷，該方法適用于成分復雜的反應體系中，酶活較低時就可以充分利用熒光法高度靈敏的優勢。ACE水解產物的組氨酰部分在堿性條件下與鄰苯二甲醛反應生成熒光物，潘曦等用熒光光度法檢測該熒光物，從而測得ACE活性。熒光檢測法靈敏度高，酶活較低時可采用此方法，但該方法設備投入較高而限制了其應用。

1.1.4毛細管電泳法。

毛細管電泳法是以彈性石英毛細管為分離通道，以高壓直流電場為驅動力，依據樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實現分離的電泳分離分析方法。目前，用于ACE活性檢測的方法和毛細管區帶電泳法和毛細管膠束電動色譜法（MECC）。

Zhang 等采用毛細管區帶電泳法測定了ACE的體外活性，建立了分析ACE活性的新方法，但未將生成物His-Leu和底物His-His-Leu完全分離。而高效毛細管電泳測定法解決了毛細管區帶電泳生成物分不開的缺點，用50 mmol/L pH 8.3 磷酸緩沖液（含1%的SDS）將HHL和HL完全分離，7 min即可完成分析過程。

徐小華等建立了MECC法快速測定ACE活性的方法，通過對電壓的分析、上樣時間的選擇、電極緩沖體系的調整，最后確定了電壓8.1 kV、上樣時間1 s、緩沖體系為pH 90 20 mmol/L 硼酸鹽緩沖液（含50 mmol/L SDS）時，分離效果最好。劉陽等用與徐小華等類似的條件，分析了人血清中血管緊張素轉換酶的活性，該法緩沖液是20 mmol/L pH 9.0 硼酸-硼酸鹽緩沖液（含50 mmol/L的SDS），壓力進樣3 s、電壓16 kV、電泳時間7.5 min，5 min內即實現了HHL與馬尿酸的分離。劉猛等在臨床試驗中采用了劉陽等的方法，測定受試患者血清ACE活性。毛細管電泳法具有分離速度快、分離效果高、重現性好、樣品用量少的優點；但價格相對比較昂貴，且操作要求高、難度大，限制了該方法的使用推廣。

1.1.5酶偶聯法。

金化民等提出了用酶偶聯法測定血管緊張素轉化酶的方法，前步反應與Cushman等法一致，以Hip-Gly-Gly為底物，生成Hip和雙甘肽Gly-Gly，加入L-γ-谷氨酰-3-羧基-4-硝基苯胺（GGCN）和γ-谷氨酰基轉移酶（GGT），催化GGCN與Gly-Gly偶聯，產生的3-羧基-4-硝基苯胺于410 nm檢測，此方法操作簡便、重復性好，適用于手工操作。

1.2體內活性檢測

研究表明，體外檢測活性很高的ACEI，體內檢測卻不一定有抑制活性。這是因為經過消化道內酶的分解后，一些具有活性的物質可能會被降解而失去活性，因此體內檢測是評價ACEI功效的一個必要手段。

動物試驗是評價降血壓物質效果的有效方法。用ACEI檢測的動物試驗可分兩類，一類是以原發性高血壓大鼠為試驗對象，通過口服和靜脈注射不同劑量的ACEI來測定動脈收縮壓的大小，并與對照組進行比較；另一類是對己經麻醉的大鼠通過靜脈注射六甲銨，再給其注射ACEI，通過與對照組進行比較，研究ACE抑制劑的活性。

體內檢測持續時間長、成本高，使其廣泛應用受到限制，對于ACEI的開發來說，一般是先利用體外檢測方法進行高通量、低成本、快速準確的篩選，再通過體內檢測方法實現產品的工業化。

2植物來源的ACEI

近年來，從植物中篩選藥效高、毒性小的ACEI備受關注，研究者陸續發現植物中多酚、黃酮、生物堿等化學成分能抑制ACE活性，可能成為有效的降血壓藥物。

2.1多酚類

多酚是多元酚類化合物，廣泛地存于各種蔬菜、水果和天然藥用植物中，具有抗氧化、抗腫瘤、降血脂、美容減肥等多種功效，并對多種酶的抑制作用。

丹參是益氣活血和治療心腦血管疾病的常用中藥，其有效成分主要是脂溶性的丹參酮和水溶研究了酸棗仁、何首烏、絞股藍、金銀花等8味中藥對ACE的抑制作用，并對ACE抑制率最高（87.3%）的金銀花提取物進行了分離，發現其主要成分是綠原酸，但對純的綠原酸是否具有ACE抑制活性未進行驗證。王藝璇等研究了不同品種、成熟度的蘋果多酚對ACE活性的影響，發現未成熟的蘋果多酚含量高，ACE抑制活性更強。

2.2黃酮類

黃酮類化合物是具有2-苯基色原酮結構的一類化合物，其羥基化合物以游離和糖苷的形式廣泛分布于植物界，具有抗氧化、抗病毒、降血糖、降血脂等藥理作用。

朱福等研究發現醋柳總酮黃酮（TFH）及其單體槲皮素（Que）、異鼠李素（Isor）對培養的兔主動脈平滑肌細胞（ASMC）ACE活性及血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）生成有顯著持久的抑制作用，且持續時間較卡托普利明顯延長，對血漿ACE活性及AngⅡ 生成也有短暫抑制作用，這可能是其降壓及保護心血管的重要機制之一。劉發等研究了紅花（Carthamus tinctorius L.）中的紅花黃素的降壓作用，發現紅花黃素對自發性高血壓大鼠具有明顯的降壓作用，其作用可能是通過抑制腎素-血管緊張素系統實現的。Ovaskainen等分析指出原花青素低聚體對ACE活性有很強的抑制作用，其中尤以二聚體和六聚體作用最為顯著。Lacaille-Dubois等通過體外篩選的方法研究原傘木、天蠶蛾物種和銳刺山楂中的不同組分和化合物對ACE的抑制作用，發現黃酮和原花青素在0.33 mg/ml的濃度下具有顯著的ACE抑制活性。

近年來，研究者陸續發現了多種黃酮類化合物對ACE有抑制作用，黃酮類ACE抑制劑如表1所示，部分黃酮類化合物的結構如圖1所示。

43卷29期蔣 丹等植物源血管緊張素轉換酶抑制劑的研究進展

2.3生物堿

生物堿是科學家研究最早的一類生物活性天然產物，它指的是具有堿性和顯著生物活性的含氮有機化合物。鉤藤堿是茜草科植物鉤藤的主要成分，具有降低血壓力、抗心律失常等作用，臨床用于治療高血壓、支氣管哮喘、癲癇等疾病。王珺穎從平貝母中分離得到3個甾類生物堿（去氫貝母堿、貝母堿和貝母素）均對ACE有抑制活性，測得這3個化合物的IC50分別為165.0、312.8、526.5 μmol/L，這是甾類生物堿對ACE具有抑制作用的首次報道。龍吉美

等在研究鉤藤堿對阿霉素誘導的大鼠腎損傷的作用機制過程中發現，鉤藤堿能增強超氧化物歧化酶活性，調控血管

緊張素受體，血管緊張素轉換酶和血管緊張素原mRNA的表達。李運倫研究還發現鉤藤堿和異鉤藤堿能夠抑制血管緊張素Ⅱ介導的血管平滑肌增殖，因此可能對防治高血壓血管重塑具有積極的意義。

2.4萜類

萜類化合物是廣泛存在于自然界的天然烴類化合物，由異戊二烯分子聚合衍生而生，具有祛痰、止咳、驅風、發汗、驅蟲、鎮痛等功效。靈芝三萜是靈芝中的重要活性成分，具抗腫瘤、抗病毒、抑制血管緊張素轉換酶、抗氧化等活性。另外，梔子總環烯醚萜苷、樟芝三萜等均能夠抑制ACE的活性，是潛在的降血壓藥物。

2.5其他

近來年，很多學者均致力于植物源ACEI的研究和開發，李小多等比較了32種中藥對ACE的抑制作用，并對抑制作用最強的枸杞進一步分離，得到2種化合物，一種東莨菪糖苷類物質，另一種是莨菪亭，其中東莨菪糖苷類物質對ACE的抑制率達96.67%。 Tsai等用不同溶劑提取蕎麥的不同部位，發現普通蕎麥殼的50%乙醇提取部分有較強的ACE抑制活性，但沒有對抑制ACE活性成分進行進一步分離。

3展望

近年國內外學者對植物源ACEI進行了大量研究，篩選出種類繁多、抑制性強的ACEI，從植物中分離ACE抑制劑主要集中在活性藥物種類和活性部位的篩選，但其中的構效關系與作用機理尚不明確，且很多植物中的活性成分含量較低，難以大量分離提取。因此，在尋找具有ACEI活性的植物資源、獲得新型ACEI的同時，應明確其作用機理。同時，可通過計算機模擬技術篩選更高效無毒的抑制劑，或利用生物化學方法對先導化合物進行改造以獲得更穩定高效的ACEI成為今后研究的方向。

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