葉稱連 綜述，陳進(jìn)聰，吳龍火，劉稱福 審校

(1.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，江西 贛州 341000；2.贛南醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院，江西 贛州 341000)

香豆素又叫香豆精，也稱為苯并吡酮，是一類具有苯并-α-原吡喃酮結(jié)構(gòu)的化合物的總稱。香豆素在自然界中廣泛存在于各類植物中，也存在少數(shù)的真菌及細(xì)菌中，是植物次級(jí)代謝產(chǎn)物。香豆素類藥物在臨床上是作為一類口服抗凝藥物，其基本結(jié)構(gòu)是4-羥基香豆素，代表藥物包括新抗凝藥物醋硝香豆素和華法林。有研究表明，香豆素類化合物具有廣泛的藥理活性，如抗炎、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、抗凝血、抗菌、增強(qiáng)免疫功能等作用[1-2]。本文主要對(duì)香豆素類化合物的來源、分類及其抗炎活性進(jìn)行了綜述。

1 香豆素的來源

VAUQUELIN在1812年從植物Daphnealpina中首次分離出香豆素，為香豆素類化合物瑞香苷。從1960年開始，香豆素類化合物因其分子量較小、生物利用度較高，其抗炎、抗腫瘤療效就引起了研究者的關(guān)注，已成為國(guó)內(nèi)外藥學(xué)專家的研究重點(diǎn)。1996年，至少有1 300種以上的香豆素類化合物被確認(rèn)[3]，目前從自然界已分離出2 000多種天然香豆素類化合物[4]。香豆素類化合物存在于自然界中不同植物的各個(gè)部位，如根、種子、堅(jiān)果、花和果實(shí)，是植物的次級(jí)代謝產(chǎn)物,特別是在傘形科、豆科、菊科、蕓香科、木犀科和茄科植物中較多，如蛇床子、秦皮、茵陳、補(bǔ)骨脂、獨(dú)活、白芷、前胡、續(xù)隨子等[5]。

2 香豆素結(jié)構(gòu)及其分類

香豆素是順式鄰位羥基肉桂酸的內(nèi)酯，其基本骨架為苯并吡喃酮。根據(jù)苯并吡喃酮環(huán)上取代基及位置的不同可簡(jiǎn)單分為4類：簡(jiǎn)單香豆素類、呋喃香豆素類、吡喃香豆素類及其他香素。(1)簡(jiǎn)單香豆素類：是一類在香豆素苯環(huán)一側(cè)有取代基的衍生物，取代位置一般在C-6、C-7及C-8，C-7一般為含氧取代基，代表性化合物有蛇床子素、秦皮素、濱蒿內(nèi)酯、瑞香素、東莨菪素及七葉亭等。(2)呋喃香豆素類：由香豆素母核上的異戊烯基與鄰位酚羥基(C7-OH)環(huán)合成呋喃環(huán)的一類結(jié)構(gòu)特殊的香豆素衍生物，以補(bǔ)骨脂素及異補(bǔ)骨脂素為代表。(3)吡喃香豆素類：C7位羥基與C6位或C8位異戊烯基縮合形成吡喃環(huán)，分為線型和角型，線型以花椒內(nèi)酯為代表，邪蒿內(nèi)酯為角型代表。(4)其他香豆素：將部分化合物的結(jié)構(gòu)不歸屬于上述3類的統(tǒng)歸于這類，C3、C4上通常有羥基、苯基及異戊烯基等取代，代表為甘草香豆素、黃檀內(nèi)酯及華法林等。

苯并吡喃酮是香豆類化合物的母核，香豆素類化合物廣泛的藥理活性與其結(jié)構(gòu)密不可分。研究表明，帶有羥基結(jié)構(gòu)的香豆素類化合物的抗氧化活性最高，如秦皮素(Fraxetin)有很強(qiáng)的超氧化負(fù)離子自由基和烷基超氧自由基的有效清除劑及脂質(zhì)過氧化物抑制劑[6]。香豆素類化合物抗氧化活性和羥基的數(shù)目有關(guān)，其中帶有兩個(gè)羥基的化合物的抗氧化活性最高，如七葉亭(Esculetine)、濱蒿內(nèi)酯(Scoparone)等[7]。另外,從Prangos tschimgnica地面部分的甲醇分離的33個(gè)呋喃香豆素中發(fā)現(xiàn)，獨(dú)活素、栓翅芹烯醇、石當(dāng)歸素、補(bǔ)骨脂素和佛手內(nèi)酯均具有抗人類免疫缺陷病毒活性。此外，有研究從北美植物Zanthoxylum americannum中分離出4種吡喃香豆素和2種木脂素，其中3種香豆素對(duì)人HL-60細(xì)胞有明顯的增殖抑制作用[5]。

3 香豆素類化合物抗炎性

炎癥是機(jī)體對(duì)于炎癥介質(zhì)刺激的一種防御反應(yīng)，表現(xiàn)為紅、熱、腫、痛和功能障礙等。炎癥可以簡(jiǎn)單分為感染性炎癥和非感染性炎癥，一般炎癥是有益的，是機(jī)體啟動(dòng)的防御反應(yīng)。但若是自身免疫或產(chǎn)生在透明組織的炎癥等情況，炎癥是有害的[8]。炎性反應(yīng)是某些疾病的發(fā)病來源，嚴(yán)重的超敏反應(yīng)引起的炎癥會(huì)威脅患者生命。某些特殊部位或器官所發(fā)生的炎癥，可產(chǎn)生嚴(yán)重后果。如嚴(yán)重的心肌炎會(huì)影響心臟功能，腦部炎癥可壓迫中樞神經(jīng)，聲帶炎癥阻塞喉部導(dǎo)致窒息。此時(shí)，應(yīng)用抗炎癥藥抑制炎性反應(yīng)就十分必要。香豆素類化合物因具有化學(xué)合成簡(jiǎn)單、化合物分子量較小、生物利用度較高、不良反應(yīng)少及藥理作用廣泛等特性，受到越來越多的科學(xué)家關(guān)注[9]。

3.1香豆素類化合物抗炎活性 關(guān)于香豆素類化合物抗炎活性的基礎(chǔ)研究較多，王春梅等[10]研究發(fā)現(xiàn)，白芷香豆素能顯著抑制巴豆油誘導(dǎo)的小鼠耳朵腫脹、角叉菜膠誘導(dǎo)的小鼠足部腫脹及冰醋酸所致的小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性增強(qiáng)的炎癥癥狀，提示白芷香豆素具有明顯的抗炎作用。7-羥基香豆素具有解熱、抗炎、鎮(zhèn)痛的作用。有研究發(fā)現(xiàn)，7-羥基香豆素能有效控制角叉菜膠誘導(dǎo)的慢性炎癥性疼痛及脂多糖誘導(dǎo)的發(fā)熱物質(zhì)[2]。宮毓靜等[11]發(fā)現(xiàn)，青蒿總香豆素可顯著降低家兔體溫，抑制肝臟、腓腸肌組織鈉泵的活性，降低發(fā)熱家兔血液和腦脊液的促炎細(xì)胞因子前列腺素E2，具有良好的抗炎效果，其分子機(jī)制可能與抑制磷脂酶A2/環(huán)氧合酶-2信號(hào)通路的表達(dá)有關(guān)[12]。

本課題組早期從九里香中提取出6種香豆素類化合物，分別通過小鼠扭體鎮(zhèn)痛實(shí)驗(yàn)及小鼠二甲苯致耳朵腫脹實(shí)驗(yàn)探討6種香豆素類化合物的抗炎、鎮(zhèn)痛活性，研究結(jié)果表明，6種香豆素類化合物皆具有抗炎、鎮(zhèn)痛療效，其中Murracarpin的抗炎、鎮(zhèn)痛活性最佳，其原因可能與其C-7位上的甲氧基、C-8位上的一個(gè)短的支鏈含有雙鍵及醇羥基等結(jié)構(gòu)有關(guān)[13-14]。有研究通過采用AutoDock 4.2分子對(duì)接軟件，將九里香中香豆素類的成分與骨橋蛋白進(jìn)行分子對(duì)接，結(jié)果發(fā)現(xiàn)九里香中36個(gè)香豆素類化合物，其中有2種成分具有抗骨關(guān)節(jié)炎的作用[11]。有研究表明，蛇床子總香豆素能作用于丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)，并通過調(diào)節(jié)環(huán)磷酸腺苷/環(huán)磷酸鳥苷及Th1/Th2比值，減少炎癥因子γ-干擾素(IFN-γ)及白細(xì)胞介素(IL)-4的產(chǎn)生，有效抵御抗支氣管哮喘氣道變應(yīng)性炎癥[15-17]。WITAICENIS等[18]比較了6種香豆素類化合物的抗氧化能力，結(jié)果顯示，香豆素類化合物的腸道抗炎活性與其抗氧化能力有關(guān)，特別是海參素、東莨菪酮、瑞香素等。上述研究表明，食用香豆素或富含香豆素類化合物的食物可預(yù)防腸道炎癥疾病。

3.2香豆素類化合物抗炎分子機(jī)制 香豆素類化合物能有效抵抗腫、熱、痛等炎性反應(yīng)，其抑制肝炎、腎炎、關(guān)節(jié)炎、支氣管炎及腸胃炎的研究均有報(bào)道。

3.2.1香豆素衍生物對(duì)花生四烯酸代謝的影響 花生四烯酸是炎癥介質(zhì)的主要來源。研究發(fā)現(xiàn)，香豆類化合物可通過抑制脂氧合酶和環(huán)氧合酶影響花生四烯酸的代謝途徑，從而發(fā)揮抗炎作用[1]。鄧時(shí)貴等[19]研究表明，七葉亭能夠通過抑制脂氧合酶和環(huán)氧合酶的水平，降低花生四烯酸在腸道炎癥大鼠結(jié)腸中的表達(dá)水平。瑞香素、蛇床子素、歐前胡素也有類似的結(jié)果。因炎性反應(yīng)時(shí)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生大量的自由基，所以炎癥反應(yīng)和抗氧化作用關(guān)系密切[20]。另有研究顯示，由活性氧族涉及環(huán)氧合酶和脂氧合酶介導(dǎo)的花生四烯酸可向促炎性反應(yīng)介質(zhì)轉(zhuǎn)化[1]。因此，天然的或合成的香豆素類抗氧化劑一般都具有抗炎作用。

3.2.2香豆素類化合物抑制氧化應(yīng)激相關(guān)炎癥活性 在炎癥過程中，活性氧和活性氮的產(chǎn)生是機(jī)體的一種迅速的防御反應(yīng)，可以殺死幾種入侵病原體及通過促炎調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)趨化誘導(dǎo)進(jìn)入炎癥過程的部位，并調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞類型的相互作用[21]。然而，當(dāng)自由基的產(chǎn)生與內(nèi)源性抗氧化反應(yīng)之間發(fā)生不平衡時(shí)，活性氧/活性氮隨宿主的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸生產(chǎn)的氧化應(yīng)激引發(fā)組織損傷、纖維化等，這些氧化應(yīng)激反應(yīng)與多種慢性疾病的起源和發(fā)展有關(guān)，包括炎癥性腸病等疾病[22]。香豆素類化合物具有抗炎抗氧化活性，能有效中和活性氧/活性氮，減少機(jī)體谷胱甘肽的消耗，抑制髓過氧化物酶(MPO)的活性，有利于維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)，從而達(dá)到抗炎效果。研究表明，口服七葉亭及4-甲基七葉亭可有效保護(hù)三硝基苯磺酸誘導(dǎo)的大鼠腸道炎癥，可抵消機(jī)體谷胱甘肽的消耗，但對(duì)MPO的活性無影響[23]。濱篙內(nèi)酯可能通過清除氧自由基而抑制哮喘性氣管的炎癥[24]。

3.2.3香豆素類化合物對(duì)炎性相關(guān)的疼痛靶點(diǎn)影響 徐方飚等[25]通過網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)分析白芷香豆素類化合物抗炎、鎮(zhèn)痛作用，以分子對(duì)接受體的理論為研究基礎(chǔ)，通過計(jì)算機(jī)虛擬模擬評(píng)價(jià)藥物活性成分與靶點(diǎn)結(jié)合能力，同時(shí)利用AutoDock軟件進(jìn)行分子對(duì)接模擬，PyMol軟件對(duì)模擬數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，若對(duì)接能量大于或等于4，則可認(rèn)為靶點(diǎn)與配體之間有結(jié)合活性；若對(duì)接能量大于或等于5，則可認(rèn)為結(jié)合活性較佳；若對(duì)接能量大于或等于7，則表明二者有強(qiáng)烈的分子對(duì)接活性。

該研究通過軟件的模擬與分析得出人體代謝中關(guān)于疼痛、炎癥的某些靶點(diǎn)與白芷香豆素類化合物的9種成分有良好的對(duì)接活性，所有的對(duì)接能量皆在6以上，有的甚至可以達(dá)到14，有極強(qiáng)的對(duì)接能量。白芷香豆素類化合物9種成分配體能與靶點(diǎn)相互作用，發(fā)揮良好的鎮(zhèn)痛活性，其中甘油醛-3-磷酸脫氫酶、絲裂原激活的蛋白激酶9、蛋白C-ets-1、凝血因子ⅩⅢ A鏈、乙酰膽堿酯酶(ACHE)、L-乳酸脫氫酶A鏈、6-磷酸葡萄糖脫氫酶(G6PDH)、轉(zhuǎn)醛縮酶、磷酸三糖異構(gòu)酶及6-磷酸葡萄糖異構(gòu)酶10個(gè)疼痛位點(diǎn)得到證明。該研究還運(yùn)用對(duì)靶點(diǎn)基因進(jìn)行KEGG通路富集分析和GO數(shù)據(jù)庫(kù)生物功能富集分析，結(jié)果顯示，白芷香豆素類化合物主要參與藥物分解代謝、核苷-磷酸生物合成及氧化還原輔酶代謝等生物學(xué)過程，還參與生物膜、液泡腔等合成過程，原酶活性、氧化還過氧化物酶活性、泛素蛋白連接酶及裂解酶活性結(jié)合多種分子過程。通路分析主要集中在碳代謝、氨基酸的生物合成、缺氧誘導(dǎo)因子-1信號(hào)通路及腫瘤。

白芷香豆素類化合物通過調(diào)節(jié)ACHE發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用是有效的。ACHE是疼痛神經(jīng)傳導(dǎo)重要的一環(huán)，其水解出的膽堿是神經(jīng)遞質(zhì)的重要組成部分。因此，白芷香豆素類可通過調(diào)節(jié)ACHE發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用。另外，白芷香豆素類化合物能通過作用凝血因子ⅩⅢ有效解決機(jī)體的凝血引起的炎癥。研究表明，當(dāng)機(jī)體凝血因子缺乏時(shí)，可引起局部出血，壓迫關(guān)節(jié)肌肉局部腫脹導(dǎo)致致痛，其產(chǎn)生的炎性因子如IL-5、IFN-γ可促進(jìn)環(huán)氧合酶-2的表達(dá)，可導(dǎo)致前列腺素類物質(zhì)的增加，最終發(fā)生疼痛、水腫、發(fā)熱等炎性反應(yīng)[26]。白芷香豆素類化合物可通過作用于凝血因子ⅩⅢ，抑制凝血因子缺乏所致炎癥的產(chǎn)生。G6PDH缺乏更容易導(dǎo)致炎性因子增多，且其缺乏與溶血性貧血相關(guān)[27]。

4 小 結(jié)

香豆素是植物的次級(jí)代謝產(chǎn)物，香豆素類化合物具有化學(xué)合成簡(jiǎn)單、化合物分子量較小、生物利用度較高、不良反應(yīng)少及藥理作用廣泛等特性，能有效抵抗腫、熱、痛等炎性反應(yīng)。本文闡述了香豆素類化合物來源、分類及抗炎活性，希望能為香豆素類化合物針對(duì)機(jī)體的抗炎作用提供一些理論指導(dǎo)，為臨床的藥物開發(fā)和使用提供依據(jù)。