祁晶晶 ，鄭燦輝，呂加國(第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院藥物化學(xué)教研室，上海 200433)

在世界各地豐富的藥用動植物資源中，許多植物的提取物具有抗生育活性，如蕓香［1］、番木瓜［2］、雷公藤、棉酚［3］等。但提取物成分復(fù)雜、種類繁多，生理活性多種多樣，導(dǎo)致抗生育作用選擇性差，促使人們進一步去尋找具有抗生育活性的有效單體。近年來，研究者從大量的動植物中分離得到了具有抗生育活性的萜類、生物堿類、黃酮類化合物單體，筆者就其抗生育活性研究做一簡要綜述。

1 萜類化合物

萜類化合物是指具有(C5H8)n通式以及其含氧的不同飽和程度的衍生物，是由異戊二烯或異戊烷以各種方式連結(jié)而成的一類天然化合物，而其中具有抗生育活性的萜類化合物主要包括三萜類、二萜類、環(huán)狀倍半萜等。

1.1 三萜類 Mi-saponin A(MSA，分子結(jié)構(gòu)式見圖1)是從紫荊木屬(Madhuca latifolia)種子中分離得到的三萜皂苷成分，該物質(zhì)具有強大的殺精子作用，殺精子濃度為500 μg/ml，作用效果優(yōu)于壬苯醇醚(N-9)。藥理研究發(fā)現(xiàn)MSA能增強精子質(zhì)膜的脂質(zhì)過氧化作用，導(dǎo)致精子質(zhì)膜以及頂體囊泡的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生蛻變。體外陰道角膜細胞和子宮頸內(nèi)皮細胞毒性研究發(fā)現(xiàn)MSA的安全指數(shù)比N-9高8倍多［4］，可作為陰道避孕劑而進一步研發(fā)。

圖1

bivittoside D(分子結(jié)構(gòu)式見圖2)是從斐濟白尼參屬中分離得到的羊毛甾烷型三萜類化合物［5］。其體外殺精子效果比N-9強2倍多，離體活體染色和低滲腫脹實驗發(fā)現(xiàn)該化合物能增強精子細胞膜的通透性，融化精子質(zhì)膜使其失去活性，產(chǎn)生避孕作用，此外該化合物對陰道乳酸菌無顯著影響［6］，可作為表面活性劑類殺精子劑進行研發(fā)。

圖2

羽扇醇乙酸酯(lupeol acetate，分子結(jié)構(gòu)式見圖3)是從夾竹桃科黑板樹中提取分離得到的三萜物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)雄性小鼠連續(xù)口服羽扇醇乙酸酯20 d［10 mg/(kg·d)］，睪丸、附睪、精囊和前列腺等生殖器官重量減輕，與對照組相比睪丸、附中精子數(shù)量顯著減少，可100%抑制雄性生育能力［7］。

圖3

demethylzeylasteral(分子結(jié)構(gòu)式見圖4)和celastrol(分子結(jié)構(gòu)式見圖5)是從雷公藤粉末中分離得到的2個三萜類成分［8］，研究發(fā)現(xiàn)這兩類物質(zhì)具有顯著的抗生育活性［9］，其作用機制主要是與鈣離子有關(guān)。鈣離子內(nèi)流對精卵結(jié)合、頂體反應(yīng)、精子運動等具有顯著的作用［10］，demethylzeylasteral和celastrol均能抑制生精細胞的鈣離子通道，影響精子的頂體反應(yīng)，阻止精子向卵細胞中注入DNA，影響整個受精過程，實現(xiàn)避孕作用［11］。

圖4

圖5

黃體細胞能合成并分泌與生育有關(guān)的甾體激素，該類甾體激素對孕卵著床及早孕的維持有著重要的作用，Wang等［12］研究發(fā)現(xiàn)抗早孕藥物的主要機制之一是抑制黃體細胞活性。有研究者從麥藍菜(Vaccaria segetalis)種子中分離得到了兩個具有抗黃體細胞活性的單體化合物segetosideF［13］和segetosideB(分子結(jié)構(gòu)式見圖6)［14］。segetosideB 是天然產(chǎn)物中首次報道的具有抗黃體細胞生長活性的三萜皂苷類物質(zhì)，可作為抗早孕藥物進行研發(fā)。

圖6

1.2 二萜類化合物 azorellanone(C20H32O2)(分子結(jié)構(gòu)式見圖7)是從智利北部安第斯山脈的一種灌木(Azorella yareta Hauman)中提取得到的環(huán)狀二萜類化合物。研究發(fā)現(xiàn)不同濃度的該化合物與去能精子共同孵育15 min，0.015～1.5 mM即可抑制精子運動、阻制精子與卵透明帶的結(jié)合，并降低孕酮誘導(dǎo)的頂體反應(yīng)發(fā)生率。此外該化合物可有效的減少細胞內(nèi)的鈣離子濃度，并且能夠抑制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的活性，因此該化合物和孕酮聯(lián)合使用就可以降低孕酮導(dǎo)致的細胞內(nèi)鈣離子濃度增加的作用［15］，可作為一種新結(jié)構(gòu)類型避孕化合物進行研究開發(fā)。

穿心蓮葉中分離得到的二萜類單體化合物穿心蓮內(nèi)酯(分子結(jié)構(gòu)式見圖 8)，具有抗炎［16］、抗HIV［17］、抗糖尿?。?8］、抗癌［19］、抗生育［20］等多種藥理活性。Wistar雄性大鼠連續(xù)口服穿心蓮內(nèi)酯48 d后，精子數(shù)目明顯減少，精子無活動性，生精管上皮細胞完全脫落，精子分化受到限制。其作用機制是通過影響生精細胞的胞質(zhì)分裂從而阻止精子發(fā)生，產(chǎn)生抗生育活性［21］。

土荊皮乙酸(分子結(jié)構(gòu)式見圖9)是上世紀80年代從松科植物金錢松的根皮中分離得到的二萜酸，具有抗生育活性，大鼠、家兔口服該物質(zhì)均能產(chǎn)生明顯的抗早孕作用［22］，其抗早孕的有效劑量能使妊娠大鼠的蛻膜細胞變性，導(dǎo)致出血和壞死，50 μg/ml對培養(yǎng)的人蛻皮細胞有殺傷作用［23］，可作為抗早孕類藥物的先導(dǎo)化合物。

1.3 環(huán)狀倍半萜 棉酚是錦葵科植物草棉、樹棉或陸地棉成熟種子、根皮中提取的一種多元酚類物質(zhì)，存在2個對映異構(gòu)體，每個異構(gòu)體具有不同的生理活性，其中左旋棉酚(分子結(jié)構(gòu)式見圖10)顯示出較好的抗生育活性［24］，其作用機制主要是造成精子的數(shù)量減少，活力降低，睪丸組織中NO水平上升，血清中的睪酮下降，損傷睪丸組織內(nèi)的多種細胞［25］，從而顯示出較強的抗生育活性。但由于左旋棉酚對人類以及嚙齒動物具有較強的毒性［26］，長期服用會產(chǎn)生低鉀血癥和永久性無精子癥，因此只能作為抗生育的先導(dǎo)化合物。

2 生物堿類

生物堿是存在于自然界中的一類含氮的堿性有機化合物，許多天然產(chǎn)物中提取的生物堿成分都具有抗生育活性，如雷公藤總生物堿［27］、苦參堿、鴨嘴花堿［28］等。最近西伯利亞大學(xué)的研究者們發(fā)現(xiàn)番木瓜種子中的生物堿成分能抑制卵細胞受精、減少精子數(shù)量并誘導(dǎo)睪丸細胞損傷，具有可逆的雄性抗生育作用［29］。此外印度中央藥物研究中心從紅果樫木根(Dysoxylum binectariferum)中提取的生物堿成分具有較好的抗生育作用，其有效單體是rohitukine(C16H19NO5)。研究發(fā)現(xiàn)兔子口服rohitukine(分子結(jié)構(gòu)式見圖11)10 mg/kg、1～7 d就能阻止懷孕，該化合物的抗生育作用可能是由于結(jié)構(gòu)中C-3'，C-5和C-7取代基的空間構(gòu)象與雌激素受體的活性中心發(fā)生相互作用而產(chǎn)生的［30］。

3 黃酮類

黃酮類化合物是廣泛存在于植物界的一大類多酚類化合物，多以苷類形式存在，也有一部分以游離形式存在。最新研究發(fā)現(xiàn)黃酮類成分較多的訶子植物具有抗精子生成的活性［31］，雄性小鼠口服該物質(zhì)乙醇提取物100 mg/(kg·d)、60 d后發(fā)現(xiàn)小鼠精子數(shù)量及活力顯著降低，附睪中的精子發(fā)生畸變，完全喪失了生育能力。Taitzoglou等［32］研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物鞣酸(分子結(jié)構(gòu)式見圖12)具有抑制頂體酶活性、干擾精子與卵細胞的受精過程，實現(xiàn)抗生育作用。此外Shivayogi等［33］研究發(fā)現(xiàn)獨腳金中的兩個黃酮類物質(zhì)，芹菜素和木犀草素(分子結(jié)構(gòu)式見圖13和14)，研究表明口服這兩類化合物會干擾小鼠體內(nèi)的雌激素水平，并對受孕小鼠有顯著的抗著床活性，從而產(chǎn)生抗生育作用。

4 展望

天然產(chǎn)物為抗生育藥物研究提供了豐富的資源，近年來從天然產(chǎn)物中尋找具有高效、選擇性好的抗生育活性成分是計劃生育藥物研究的熱點之一，但是很多抗生育有效成分的鑒定和作用機制是目前研究中面臨的主要問題。本文總結(jié)了天然產(chǎn)物中具有抗生育活性的萜類、生物堿類、黃酮類化合物的作用機制，為尋找理想的抗生育藥物提供線索。此外，研究者以具有抗生育活性的單體化合物為先導(dǎo)物，進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，設(shè)計新型、方便、高效、可逆的抗生育藥物，這將大大減少藥物研發(fā)的時間和成本，其意義重大。

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