芒柄花素的現(xiàn)代研究進(jìn)展

王 健，孫 瑜，陳 磊，喬 夕

（1.天津市兒童醫(yī)院，天津300074； 2.天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津300193）

異黃酮類化合物芒柄花素（Formononetin，F(xiàn)MN，7-羥基-4′-甲氧基異黃酮）又稱刺芒柄花素、芒柄花黃素，廣泛存在于黃芪、甘草、葛根、紅三軸草等豆科植物中，易溶于甲醇、乙酸乙酯、乙醚、稀堿溶液，難溶于水［1-2］。現(xiàn)代藥理研究表明，芒柄花素具有抗腫瘤、降血脂、抗心律不齊、抗菌、解痙攣、抗脂質(zhì)過氧化、雌性激素等作用，能夠改善動脈粥樣硬化病變，還具有清除氧自由基、抑制血管平滑肌細(xì)胞增殖等作用［3-4］，廣泛應(yīng)用于臨床，療效顯著。本文對芒柄花素的相關(guān)藥理作用及其機(jī)制、不同藥材中芒柄花素的提取及含量檢測方法進(jìn)行研究，進(jìn)一步闡述其在臨床上的應(yīng)用價值，并對近年來芒柄花素相關(guān)衍生物的研究狀況進(jìn)行總結(jié)歸納。

1 芒柄花素的藥理作用及其機(jī)制研究

1.1 抗腫瘤作用

芒柄花素具有抗癌作用，可防治乳腺癌、前列腺癌以及結(jié)腸癌。張蕾等［5］認(rèn)為芒柄花素能降低老年晚期肺癌患者胸水和血清中基質(zhì)金屬蛋白酶 2（MMP-2）、內(nèi)皮抑素（ES）、堿性成纖維細(xì)胞生長因子（bFGF）、血管內(nèi)皮素生長因子（VEGF）等指標(biāo)和腫瘤標(biāo)志物水平，臨床療效顯著，能有效改善患者生存質(zhì)量，對臨床治療老年晚期肺癌具有重要意義。另有文獻(xiàn)報道，使用四甲基偶氮唑藍(lán)（MTT）法檢測芒柄花素單獨(dú)或聯(lián)合Akt抑制劑（MK206）對乳腺癌細(xì)胞增殖的抑制情況，結(jié)果表明，芒柄花素可有效抑制多種不同乳腺癌細(xì)胞（MCF-7、SKBR-3、MDA-MB-468、MDA-MB-231、BT-474）的增殖，從而起到抗腫瘤的作用［6-7］。

1.2 雌性激素樣作用

芒柄花素因其結(jié)構(gòu)與己烯雌酚相似，而具有雌激素樣作用。作為植物雌激素，芒柄花素可雙向調(diào)節(jié)體內(nèi)激素水平，因此在治療因雌激素缺乏導(dǎo)致的疾病中具有明顯療效，并具有不良反應(yīng)小等特點［8］。幸奠霞等［9］對芒柄花素雌激素樣作用及其與血脂相關(guān)性進(jìn)行研究，結(jié)果表明，高劑量的芒柄花素在體內(nèi)具有雌激素樣作用，并對生殖系統(tǒng)具有一定的安全性。

1.3 芒柄花素對心腦血管系統(tǒng)的影響

現(xiàn)代藥理研究顯示：芒柄花素能顯著降低血液中膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白-膽固醇（LDL-C）的含量，升高高密度脂蛋白-膽固醇（HDL-C）的含量，具有調(diào)節(jié)體內(nèi)血脂代謝的作用［10］。顧民華［11］建立大腦中動脈阻塞大鼠腦缺血模型，采用伊文思蘭滲透實驗計算血腦屏障（BBB）通透性，原位明膠酶譜檢測基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）活性以及熒光定量PCR檢測炎癥因子mRNA的表達(dá)，結(jié)果顯示FMN可顯著降低BBB通透性，降低腦內(nèi)MMPs活性和MMP-9的表達(dá)，亦可以顯著降低誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和白介素（IL-1β）等炎癥因子的表達(dá)，改善神經(jīng)缺損癥狀［12］。

1.4 其他藥理作用

刺芒柄花素在大鼠腸道菌群發(fā)生廣泛代謝，主要包括成羥化反應(yīng)、氫化反應(yīng)、甲基化和去甲基化反應(yīng)以及葡萄糖醛酸化反應(yīng)。張蔚［13］應(yīng)用UPLC/Q-TOFMS/MS技術(shù)研究刺芒柄花素在人工腸道菌液的代謝產(chǎn)物，新發(fā)現(xiàn)了13種代謝物，對腸道細(xì)菌的平衡產(chǎn)生一定影響。此外，刺芒柄花素還可通過抑制外周及損傷組織的炎癥反應(yīng)促進(jìn)大鼠損傷脊髓的修復(fù)［14］。

2 不同藥材中芒柄花素的提取及含量檢測

芒柄花素廣泛存在于黃芪、雞血藤、葛根、甘草、紅三軸草等豆科植物中，屬異黃酮類化合物。下面就不同藥材中芒柄花素的提取及含量的檢測方法作一歸納總結(jié)。

2.1 黃芪中芒柄花素的提取與檢測

黃芪為豆科植物蒙古黃芪或膜莢黃芪的干燥根，其主要化學(xué)成分為異黃酮類、皂苷類和多糖類，其中異黃酮類主要包括毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素葡萄糖苷、毛蕊異黃酮和芒柄花素。周超等［15］采用 AB－8大孔樹脂提取、制備黃芪異黃酮對照提取物，并采用HPLC梯度洗脫法測定黃芪藥材中毛蕊異黃酮葡萄糖苷、芒柄花素葡萄糖苷、毛蕊異黃酮、芒柄花素4個異黃酮成分的含量，方法簡便可行。包旭宏、王繼龍等［16-17］采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計優(yōu)化黃芪、紅芪中毛蕊異黃酮苷、芒柄花素和總皂苷的酶解提取工藝，并應(yīng)用HPLC法檢測芒柄花素的含量，二者提取量分別為67.95 μg/g、69.99 μg/g。

2.2 雞血藤中芒柄花素的提取與檢測

雞血藤為豆科植物密花豆（Spatholobus suberectrus Dunn）的干燥藤莖，主產(chǎn)于廣西、廣東、云南等地以及老撾、越南等國家。雞血藤的化學(xué)成分主要有黃酮類化合物、蒽醌類化合物、甾醇類化合物等，其中黃酮類化合物中的芒柄花素是中國藥典中雞血藤薄層鑒別的指標(biāo)成分。陳乾平等［18］比較了不同產(chǎn)地雞血藤藥材中芒柄花素和總黃酮的含量，并采用HPLC法對芒柄花素的含量進(jìn)行測定，結(jié)果不同批次的雞血藤中芒柄花素含量介于0.018%~0.028%，不同產(chǎn)地雞血藤藥材中芒柄花素和總黃酮含量存有一定差異，但云南、廣西兩產(chǎn)地雞血藤中芒柄花素和總黃酮含量差異并不顯著。鐘小群等［19］對豐城雞血藤有效成分芒柄花素的提取工藝進(jìn)行研究，并采用HPLC法測定不同提取工藝及純化工藝中芒柄花素含量，結(jié)果顯示，最優(yōu)提取工藝為：加8倍的水煎煮3次，每次3 h。

2.3 其他藥材中芒柄花素的提取與檢測

紅車軸草（Trifolium pratenseL.）屬多年生草本植物，又名三葉草、紅三葉、紅花苜蓿等，其提取物主要含有大豆素、刺芒柄花素、染料木素和鷹嘴豆芽素A及相應(yīng)的苷等8種主要異黃酮成分。邊清泉等［20］采用微波輻照協(xié)同提取技術(shù)對紅車軸草中的刺芒柄花素進(jìn)行提取，結(jié)果比水溶液加熱提取效率高、穿透力強(qiáng)、易控制、選擇性高、提取成本低。諶欣等［21］成功建立一種測定紅車軸草提取物中刺芒柄花素、大豆素、染料木素含量的高效液相色譜分析方法，該法準(zhǔn)確、快速、簡便。

另外，張凌等［22］采用正交試驗對刺芒柄花素的提取條件進(jìn)行研究，建立了常春油麻藤中刺芒柄花素的提取方法，經(jīng)測定得出常春油麻藤中刺芒柄花素含量為0.038 12%。劉永逸等［23］通過對HPLC方法中的色譜條件進(jìn)行摸索，從而建立了鴨仔風(fēng)中芒柄花素含量HPLC測定方法，此方法準(zhǔn)確可靠，可作為該藥材質(zhì)量優(yōu)劣的評價方法。

3 芒柄花素相關(guān)衍生物的合成與表征及其藥理作用與優(yōu)勢

以芒柄花素為先導(dǎo)化合物，通過羥甲基化反應(yīng)、異丙基化反應(yīng)和芐基化反應(yīng)等合成了多種芒柄花素衍生物，這些衍生物具有潛在的藥理活性，一方面豐富了芒柄花素衍生物的種類和性質(zhì)，同時也為進(jìn)一步開發(fā)研制芒柄花素類新藥提供了物質(zhì)基礎(chǔ)［24］。

3.1 具有NO釋放作用的芒柄花素衍生物的合成及其藥理作用

以芒柄花素為母體，利用協(xié)同前藥的設(shè)計原理，在7位羥基上連接NO供體片段，合成兩個NO供體型芒柄花素衍生物，能增強(qiáng)巨噬細(xì)胞對于腫瘤細(xì)胞的毒性，抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，抑制血管生成和轉(zhuǎn)移，并加速腫瘤細(xì)胞凋亡，其抗腫瘤效果更佳［25］。

3.2 芒柄花素-3′-磺酸鈉的合成及其藥理作用

以異黃酮類天然藥物單體芒柄花素為先導(dǎo)化合物，利用磺化反應(yīng)合成水溶性新化合物芒柄花素-3′-磺酸鈉，其水溶性得到了很大改善，具有良好的降脂保肝活性，并對心肌損傷具有保護(hù)作用。Sul-F的合成大大地改善了芒柄花素的水溶性，提高了其生物利用度，為其在注射劑型領(lǐng)域的開發(fā)利用提供先決條件［26］。

此外，有文獻(xiàn)報道隨著一系列芒柄花素新衍生物 3′，5′，6，8-四硝基-4′-甲氧基-7-羥基異黃酮、4′-甲氧基-7-乙氧基異黃酮等的合成，改善了芒柄花素水溶性、脂溶性差的弊端，增加了其藥理活性［27-28］。

4 芒柄花素的臨床應(yīng)用

4.1 補(bǔ)陽還五湯及其中芒柄花素的作用

補(bǔ)陽還五湯出自清代名醫(yī)王清任的《醫(yī)林改錯》，是補(bǔ)氣活血的代表方劑，君藥黃芪中異黃酮類主要以毛蕊異黃酮和芒柄花素為代表，具有抗病毒、抗菌、降血脂、抗氧自由基等作用［29-31］。輔以活血化瘀之當(dāng)歸、赤芍、川芎、紅花、桃仁，以地龍通絡(luò)為佐，具有補(bǔ)氣活血、化瘀通絡(luò)之功效，主要用于治療半身不遂，遺尿不禁等氣虛血瘀證，是臨床治療老年中風(fēng)后遺癥常用經(jīng)驗方劑。

4.2 九味通竅湯及其芒柄花素部位的體外藥效學(xué)考察

九味通竅湯是在通竅活血湯的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際臨床應(yīng)用情況，經(jīng)加減藥味組方而成，主要由黃芪、白花蛇舌草、川芎、制天南星、蜈蚣、黨參等9味中藥組成，具有活血通竅之功效，臨床上常用于治療腦梗死、出血性腦卒中等。作為質(zhì)量檢測指標(biāo)成分的芒柄花素，對腦膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞增殖的抑制作用較為明顯，且呈一定的濃度依賴性［32］。此外，參芪顆粒及新止骨增生丸中，芒柄花素也常作為藥物質(zhì)量控制的指標(biāo)成分。

5 結(jié)語與展望

中藥植物因其獨(dú)有的“安全性高，副作用小”等優(yōu)點，已廣泛引起醫(yī)藥界的注意。我國中醫(yī)藥源遠(yuǎn)流長，中藥對眾多疾病的獨(dú)特療效通過長期臨床實踐已在國內(nèi)得到廣泛肯定，個別含單一成分的中藥制劑也已被國際認(rèn)同。因此從中藥植物尋找新的藥用成分、開發(fā)新劑型已成為當(dāng)下的熱點研究問題。

近年來芒柄花素及其合成物的研究已引起學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。芒柄花素具有與雌激素類似的結(jié)構(gòu)，對心血管疾病具有潛在性預(yù)防作用。目前，以芒柄花素為先導(dǎo)化合物，利用磺化反應(yīng)，合成水溶性好的芒柄花素磺酸鈉，大大改善了芒柄花素的水溶性，提高了其生物利用度。有文獻(xiàn)報道，芒柄花素磺酸鈉對心腦血管具有一定保護(hù)作用，這為其在中藥治療中風(fēng)病領(lǐng)域的新藥開發(fā)利用提供了藥理學(xué)基礎(chǔ)［33］。