綠原酸的藥理作用及藥用研發對策

嚴永旺，肖 蘭，周 旭，楊紅旗(.長沙衛生職業學院藥學系，長沙 4000;2.湖南農業大學生物科學技術學院，長沙 4028;.長沙市中醫醫院脾胃科，長沙 4000)

綠原酸的藥理作用及藥用研發對策

嚴永旺1，2＊，肖 蘭1，周 旭3，楊紅旗2#(1.長沙衛生職業學院藥學系，長沙 410100;2.湖南農業大學生物科學技術學院，長沙 410128;3.長沙市中醫醫院脾胃科，長沙 410100)

目的:為綠原酸的藥用研發提供參考。方法:以“綠原酸”“藥理作用”“研發對策”“Chlorogenic acid”“Pharmacologicalaction”“Research and development countermeasures”等為關鍵詞，組合查詢1999年1月-2016年9月在PubMed、中國知網、萬方、維普等數據庫中的相關文獻，對綠原酸的藥理作用、藥用研發存在的問題以及對策進行綜述。結果與結論:共檢索到相關文獻120余篇，其中有效文獻57篇。綠原酸具有保護心血管、降糖、降脂、抗菌、抗病毒、抗白血病、抗誘變、抗癌等藥理作用，但由于其提取和純化難度較大、穩定性差、溶解性差、口服絕對生物利用度低、存在注射致過敏可能性等原因導致其藥用研發存在一定的困難。總結現有相關研究，可以考慮通過探索新的提取工藝與方法、提高現有植物資源的綠原酸含量以及尋找新的高綠原酸含量植物等方法來獲得純度較高的綠原酸;應用微囊和環糊精包合等技術來改善綠原酸的穩定性;通過制成磷脂復合物、羥丙基-β-環糊精包合物及納米脂質體等方法來改善綠原酸的溶解性;通過開發綠原酸復方制劑及吸收促進劑的應用來改善綠原酸的絕對生物利用度;通過對綠原酸注射致過敏的深入研究等方法來解決其致敏問題。

綠原酸;藥理作用;研發對策

綠原酸是植物有氧呼吸過程合成的一種苯丙素類物質，是由咖啡酸與奎尼酸形成的酯，其分子結構中有酯鍵、不飽和雙鍵及多元酚三個不穩定部分，其分子結構中的鄰二酚羥基極易被氧化，受熱、見光都能使其生物學活性喪失[1]，在酸性環境較堿性環境中更穩定[2]。其易溶于甲醇、丙酮、乙醇等有機溶劑，微溶于乙酸乙酯，難溶于苯、乙醚、氯仿等有機溶劑。綠原酸是金銀花、杜仲、茵陳等許多中草藥的主要有效成分之一[3-5]，具有廣泛的藥理作用[6]，在醫藥、化工和食品等領域均有應用，但由于其性質的特殊性(不穩定、水中溶解度低等)，導致其廣泛應用受到一定限制。筆者以“綠原酸”“藥理作用”“研發對策”“Chlorogenic acid”“Pharmacological action”“Research and developmentcountermeasures”等為關鍵詞，組合查詢1999年1月-2016年9月在PubMed、中國知網、萬方、維普等數據庫中的相關文獻。結果，共檢索到相關文獻120余篇，其中有效文獻57篇。現對綠原酸的藥理作用、藥用研發存在的問題以及對策進行綜述，以期為綠原酸的藥用研究與開發提供參考。

1 綠原酸的藥理作用

1.1 保護心血管作用

氧自由基可致血管壁內皮細胞的損傷和凋亡，是導致許多心血管疾病的重要因素。李永霞等[7]研究表明，綠原酸具有清除自由基和抗氧化作用。卞合濤等[8]研究發現，綠原酸能在一定程度上抑制由過氧化氫導致的內皮細胞凋亡。Fuentes E等[9]研究表明，綠原酸能抑制血小板的激活，從而達到防治血栓的功效。

1.2 降糖作用

Stefanello N等[10]認為，綠原酸能在一定程度上預防糖尿病的發生。Karthikesan K等[11]的研究表明，綠原酸對2型糖尿病大鼠的胰島素抵抗有明顯改善作用。Beam JR等[12]也認為，綠原酸可在一定程度上通過影響胰島素含量來調節葡萄糖向骨骼肌的轉運機制。

1.3 降脂作用

MaY等[13]的研究表明，綠原酸能有效地預防飲食引起的肥胖及相關代謝綜合征。Balzan S等[14]指出，巴拉圭茶提取物能顯著降低大鼠血漿中的三酰甘油和膽固醇的含量，而綠原酸在其中起到了重要作用。Hao S等[15]也在研究中指出，綠原酸可通過抑制羥甲基戊二酰輔酶A還原酶的活性來調節膽固醇代謝。

1.4 抗菌及抗病毒作用

KarunanidhiA等[16]研究發現，綠原酸對嗜麥芽窄食單胞菌生物的包膜合成具有顯著的抑制作用，認為其可作為一種安全的人工合成抗菌藥物或聯合抗菌藥物用于治療嗜麥芽窄食單胞菌感染。Lou Z等[17]也認為，綠原酸能吸附到細菌的細胞膜上，從而導致細菌細胞死亡。Wang GF等[18]研究發現，綠原酸能顯著地抑制乙型肝炎病毒DNA的復制，從而抑制乙肝病毒的生長繁殖。

1.5 抗白血病作用

Chiang LC等[19]進行體外研究發現，綠原酸具有一定的抗白血病活性。Rakshit S等[20]在研究中指出，綠原酸可誘導慢性粒細胞白血病Bcr-Abl陽性細胞的凋亡。Bandyopadhyay G等[21]的研究表明，綠原酸對慢性粒細胞白血病細胞K562具有較為顯著的破壞作用。

1.6 抗誘變及抗癌作用

Vitaglione P等[22]的研究表明，咖啡中的綠原酸可改善結腸的氧化狀態，從而降低直腸癌的風險。Naso LG等[23]對綠原酸制成的Oxidovanadium配體的表征、光譜檢測特征與白蛋白的傳輸機制進行研究后指出，這種配體將有很好的抗癌前景。Szaefer H等[24]的研究表明，綠原酸能增強芳烴羥化酶的作用，提高組織細胞對芳香烴化合物導致誘變的對抗能力。

1.7 其他作用

綠原酸還具有抗補體[25]、影響血漿中微量元素的濃度[26]、增強免疫力[27]等藥理作用。

2 綠原酸藥用研發存在的問題

我國對綠原酸的生物合成機制、藥理作用、提取、純化、開發利用技術等方面的研究遠遠落后于發達國家，目前我國還無法對醫用或色譜純的綠原酸進行大規模的工業生產，只能花高價從國外進口[28]。總結現有相關研究，筆者認為綠原酸藥用研發受限的原因主要表現在以下幾個方面。

2.1 提取、純化難度較大

天然植物中的綠原酸同分異構體較多，這給單體綠原酸的提取造成了很大的障礙。目前國內的綠原酸提取方法主要有石硫醇提取法[29]、水提法[30]、酶提法[31]、超聲波提取法[32]、超臨界提取法[33]、微波輔助提取法[34]等，但這些提取方法往往存在綠原酸純度不高、操作過程復雜或投入成本較大等多種弊端。

2.2 穩定性差

綠原酸分子中的酯鍵、不飽和雙鍵及多元酚三個不穩定部分導致其穩定性差，這不僅增加了綠原酸的提取、純化難度[35]，還增加了綠原酸藥物的保存和使用難度。顧利紅等[36]的研究表明，綠原酸在光照條件下極不穩定，所以一般需保存在棕色瓶中。

2.3 溶解性差

邵平等[37]的研究表明，綠原酸水溶性不好，需升高溫度才能在一定程度上增加其溶解度，而在乙醇等有機溶劑中的溶解性較好。但作為藥用的綠原酸，既無法通過升高溫度的方法提高其溶解度，也無法通過乙醇等有機溶劑進行溶解。

2.4 口服絕對生物利用度低

綠原酸在胃、小腸、大腸均有吸收，但吸收進入血液的綠原酸原型僅占30%[38]，約有70%的綠原酸會進入盲腸[39]，并在腸道菌群的作用下代謝成咖啡酸等物質，使其生物活性大大降低。

2.5 存在注射致過敏可能性

程芳等[40]的研究表明，雙黃連、魚腥草、清開靈3種注射劑均含綠原酸，都可引發類過敏反應癥狀。彭博等[41]認為，綠原酸是一種小分子物質，多以半抗原的形式存在，雖然其本身不具致敏性，但其與血清蛋白結合形成的復合物則有可能產生免疫原性，從而引起過敏反應。羅飛等[42]也指出，低純度綠原酸提取物可引起過敏反應，這與提取物中大分子雜質密切相關。

3 綠原酸藥用研發的對策

3.1 探索綠原酸提取、純化技術

綠原酸提取、純化難度較大是導致其藥用研發受限的重要原因之一。總結現有相關研究，筆者認為獲得純度較高的綠原酸可從以下3個方面入手:(1)繼續探索新的提取工藝與方法。武雪芬等[43]在1999年指出，用β-環糊精作載體分離金銀花莖葉提取物中的綠原酸，操作簡便，所得產品純度高于溶劑法。(2)改良現有植物資源，提高綠原酸的含量。秦雙雙等[44]在對華南忍冬綠原酸和木犀草素生物合成關鍵酶基因表達進行分析后指出，華南忍冬PAL3、4CL2基因可能有助于綠原酸的積累。(3)尋找新的高綠原酸含量植物。彭新輝等[45]的研究表明，綠原酸是煙草中含量最高的多酚化合物，其含量可達3%甚至更高，同時也是煙草中發現的僅有的單寧類化合物，同分異構體較少，這將使煙草可能成為綠原酸新的來源途徑。對綠原酸提取、純化技術的繼續探索，不僅可擴大綠原酸的原料來源，還能有效地降低雜質導致過敏的可能性，從而有效地擴大綠原酸藥用范圍。

3.2 改善綠原酸穩定性

綠原酸穩定性的改善是其藥用研發的重要方向之一。張瑤等[46]的研究表明，微膠囊技術可保護芯材物質免受環境條件的影響，有效地改善芯材物質的穩定性，并認為中藥活性成分的微膠囊化對中藥制藥工業發展和中藥現代化具有重要的意義。盧琪等[47]成功將綠原酸包埋到釀酒酵母細胞壁內，且在包埋過程中綠原酸沒有發生任何化學變化。谷福根等[48]的研究表明，藥物經環糊精包合后化學穩定性可能會有明顯的改善。武雪芬[49]采用液相法制備β-環糊精-綠原酸包合物后發現，綠原酸被包合后的熱穩定性和化學穩定性均增加。由此可見，微囊和環糊精包合技術將有可能成為綠原酸穩定性改善的重要研究方向。

3.3 改善綠原酸溶解性

綠原酸溶解性差是其藥用研發的主要障礙之一，提高溶解性是利用綠原酸的關鍵。趙安權等[50]為提高綠原酸的脂溶性，將綠原酸制成了磷脂復合物，并在研究中指出磷脂復合物能有效地提高藥物的脂溶性，顯著改善生物利用度。邵平等[37]采用羥丙基-β-環糊精對綠原酸進行包合后發現，羥丙基-β-環糊精包合對綠原酸具有較好的增溶效果。徐賢柱等[51]采用薄膜超聲法制備的綠原酸納米脂質體具有很好的形貌和分散性能，也具有很好的持續抑菌能力，并指出這可為綠原酸的應用提供新的途徑。

3.4 改善綠原酸口服絕對生物利用度

綠原酸口服絕對生物利用度低是限制綠原酸藥效的重要原因。陳媚[52]對中藥復方中綠原酸與單體綠原酸的跨細胞轉運進行比較后發現，在Caco-2細胞模型中，中藥復方中綠原酸的吸收和積累量都顯著高于單體綠原酸。任靜等[53]采用Caco-2細胞模型研究不同吸收促進劑對綠原酸跨膜轉運的影響時發現，在吸收促進劑的作用下，綠原酸吸收速率常數和表觀滲透系數增加、吸收半衰期縮短。任靜等[54]研究發現，冰片對綠原酸的口服吸收及絕對生物利用度具有顯著的促進作用。由此看來，綠原酸復方制劑及吸收促進劑也將成為綠原酸藥用研發的重要方向。

3.5 深入研究綠原酸注射的致過敏性

早在20世紀60年代就有學者對綠原酸的致敏性進行了相關研究，得出導致綠原酸過敏的根本原因是污染物，而不是綠原酸的結論[55]。李恒華等[56]的研究表明，綠原酸未見明顯的致敏性，也未見增敏作用和類過敏反應。馮文宇等[57]的研究結果顯示，金銀花精提取物注射液高、低劑量組豚鼠均未出現過敏反應，而金銀花粗提取物注射液高劑量組豚鼠出現類過敏強陽性反應、低劑量組出現陽性反應;并指出金銀花粗提取物注射液引發類過敏反應的原因與注射液中含有蛋白質、樹脂、鞣質等雜質有關。綠原酸廣泛存在于各種中藥注射劑中，但其卻是一種可疑的致敏物質，是否會導致過敏還存在較多的爭議。因此，對綠原酸注射致過敏的深入研究仍然是綠原酸藥用研發的重點。

4 結語

綜上所述，綠原酸具有保護心血管、降糖、降脂、抗菌、抗病毒、抗白血病、抗誘變、抗癌等藥理作用，但由于其提取純化難度較大、穩定性差、溶解性差、口服絕對生物利用度低、注射致過敏可能性等原因導致其藥用研發存在一定的困難。總結現有相關研究，可以考慮通過探索新的提取工藝與方法、提高現有植物資源綠原酸的含量以及尋找新的高綠原酸含量植物等方法來獲得純度較高的綠原酸，同時應用微囊和環糊精包合等技術來改善綠原酸的穩定性，制成磷脂復合物、羥丙基-β-環糊精包合物及納米脂質體等方法來改善綠原酸的溶解性，通過開發綠原酸復方制劑及吸收促進劑的應用來改善綠原酸的絕對生物利用度，通過對綠原酸注射致過敏的深入研究等方法來解決其致敏問題。

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(編輯:余慶華)

R282.71

A

1001-0408(2017)19-2729-04

2016-10-18

2016-12-09)

＊博士研究生，講師。研究方向:天然藥物開發。E-mail: 1564050113@qq.com

#通信作者:教授，博士生導師，博士。研究方向:生物工程與技術。E-mail:csyhq@sina.com

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2017.19.36