关于抗癌中草药有效成分的研究

    福建警察学院 学生毕业论文（设计） 关于抗癌中草药有效成分的研究 学生姓名 ：   钟  标  平  学号 ：   1130217962  系部 ：   法  律  系  专业 ：     法    学  指导教师 ：             摘 要：癌症已成为仅次于心血管疾病的人类第二类杀手，目前抗癌常用化疗与放疗的方法可造成对人体不利的严重毒副反应。从化学合成药物寻找抗癌药的难度远远超过从传统中药寻找新药。因此，使用中草药来抗癌，寻找抗癌中草药的有效成分，并对其进行化学、药理及临床研究，成为国内外药物化学工作者的研究重点之一。本文将通过探讨了中草药及其有效成分在抗癌中的研究现状, 为进一步从中草药中发掘高效低毒的抗癌创新药物提供参考。 关键词：抗癌；中草药；有效成分；研究 目 录 1.抗癌中草药·····················································3   1.1莪术························································3 1.2白花蛇舌草··················································3 1.3姜黄························································3 1.4陈皮························································3 1.5丹参························································3 1.6半枝莲······················································3 2.目前发现的具有抗癌症作用的活性成分主要有下列几类···············3-6 2.1生物碱······················································3-4 2.2黄酮类······················································4 2.3萜类（terpenoids）··········································5 2.4脂肪油类····················································5 2.5皂苷类······················································5 2.6多糖························································6 2.7 其他抗癌成分···············································6 3.传统中药存在许多抗癌有效成分···································6-7 4.加强中药抗癌活性成分研究方法···································7 5.结束语·························································7 近年来, 国内外对中草药抗癌有效成分的研究高度重视,利用高通量快速筛选、组合化学及基因工程等新的手段, 加快新药的研究步伐, 随着分子生物学、分子药理学对癌症本质和作用机制方面的阐明, 抗癌中草药有效成分的研究水平有了明显提高。本文将通过对抗癌中草药的有效化学成分的研究进行综述对近些年来的抗癌中草药化学研究前沿文献进行整理、与总结。从而加强对中草药抗癌有效成分研究。坚持以中医药理论为基础，与国际接轨。学习使用先进科学手段与，确立以疗效为中心的指导思想。化学为药效服务，利用生物工程技术，从传统中草药中筛选抗癌有效成分。 近几十年来, 我国广大医药工作者在中草药及其有效成分的抗癌作用研究方面进行了大量的实验与研究, 取得了丰硕的成果。现将近年来关于抗癌中草药有效成分的研究概况综述如下： 1.抗癌中草药 很多中药研究者，对现有的中药资源进行了体内外抗癌症筛选试验研究，实验结果显示，很多中药具有不同程度的抗癌作用。临床常用抗癌中药有白花蛇舌草、夏枯草、七叶一枝花、凤尾草、半枝莲、天冬、补骨脂、薏苡仁、黄芪、人参、党参、虫草、女贞子、丹参、当归、莪术、姜黄、柴胡、姜黄、陈皮、雷公藤等等。 1.1莪术 中药莪术中主要抗癌成分为p一榄香烯(B—Elemene)。托娅报道，p一榄香烯能明显抑制3H—TdR和3H—UdR掺人癌细胞，从而抑制DNA和RNA的合成，使细胞中的核酸含量降低，尤其RNA的下降更明显，从而使癌症细胞发生凋亡。还有实验证明，莪术对DNA聚合酶也有明显抑制作用。 1.2白花蛇舌草 高超等用白花蛇舌草对U14宫颈癌抗癌症作用的实验研究结果明，5组随机荷瘤组瘤重明显下降，低、中、高浓度HD组瘤重抑瘤率分别为28．36％、44．73％和49．45％。 1.3姜黄 姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎，具有破血行气、通经止痛之功。安鸿志等观察在姜黄提取物剂量为60 g／kg时抑瘤率为43．05％，能显著延长小鼠S180肉瘤腹水型实验组小鼠生存期，实验组动物癌症明显缩小，在剂量为30 g／kg时，生命延长率达81．5l％。 1.4陈皮 钱士辉等对陈皮提取物(CR)抗癌症实验研究结果显示，CR对小鼠移植性癌症S180有显著的抑制作用，剂量在2．5，5．0，10．0 mg／(kg·d)时，癌症抑制率分别达到37．02％，57．02％，54．02％；CR对小鼠移植性癌症Heps有明显的抑制作用，剂量在2．5，5．O，10．0 me,／(kg·d)时。癌症抑制率分别达到39．38％，54．42％，49．56％。 1.5丹参 郑兰东等实验研究表明，将接种瘤体成功的SD大鼠模型腹腔注射丹参注射液l mL／(100 g·d)，治疗7天，实验结果显示，实验鼠存活率94．4％。病理形态学观察肝癌瘤体生长不良，异型性低，成熟分化比较高，细胞形态趋向良性分化，部分恢复正常细胞形态。 1.6半枝莲 王刚等研究认为中药半枝莲醇提物对移植性癌症(肉瘤S180和肝癌H22)具有显著的抑制作用，而对小鼠脾细胞的增殖具有促进作用，并有较好的剂量依赖关系。认为中药半枝莲有可能通过增强机体的免疫力来实现其抗癌症活性。 2.目前发现的具有抗癌症作用的活性成分主要有下列几类      2.1生物碱 生物碱用于治疗癌症已有相当长的一段时间，现在临床应用的主要有喜树碱（camptothecin，CAM）、长春新碱（vincristinc，VCR）、三尖杉酯碱（harringtonine，HT）等。其他生物碱如苦参总碱均有较好的抗癌活性。 喜树碱(campotothecin)是从珙桐科植物喜树中提取出来的一种五环生物碱。喜树碱及其衍生物是高效的拓扑异构酶I抑制剂。其抗癌症机理是通过稳定拓扑异构酶I—DNA的复合物影响DNA复制来实现的；小檗碱(berberine)又称黄连素，是从毛茛科黄连属植物黄连、黄柏的根、茎中提取的异喹啉类生物碱。小檗碱可从多个方面抑制癌细胞且毒副作用较低。 长春碱类(vin—blastine)化合物是从夹竹桃科植物长春花中提取的，主要包括长春碱和长春新碱。其主要的抗癌机制是干扰细胞周期有丝分裂阶段(M期)，可用于治疗白血病、恶性淋巴癌等。黄云虹等报道了长春新碱与积雪草苷合用对多种癌细胞增殖具有抑制作用，能诱导癌细胞凋亡，可以作为生化调节剂应用于癌化疗。 苦参碱(matrine)和氧化苦参碱(oxymatdne)均属于苦参类生物碱。朱小伟等翻总结了二者的抗癌作用机制，是通过抑制癌症细胞DNA的合成进而影响癌症细胞相关基因的表达来诱导癌症细胞凋亡。 汉防己甲素(tetran—dine)又称粉防已碱，是从防己科植物粉防己根中提取的双苄基异喹啉类生物碱。万有才等16对汉防己甲素抗癌症作用及其机制进行了总结。表明，汉防己甲素对抗肺癌、肝癌、乳腺癌、神经母细胞瘤等有一定的作用．其机制与逆转多药耐药、诱导细胞凋亡、放疗增敏、抑制癌症血管生成有关。 三尖杉碱类(eephalotaxin)是Hi—roshi等从日本粗榧的叶中分离得到总生物碱后，再经色谱法分离得到的，对鼠淋巴瘤L1210和人表皮癌KB细胞具有一定的细胞毒性。 槐定碱(Sophoridine)是从苦豆子中提取的单体生物碱。研究表明，其对动物移植瘤S180等有30％一60％稳定的抑癌率；对恶性癌症细胞有一定的杀伤作用，并引起癌细胞凋亡；对癌细胞TOPO异构酶有抑制作用。彭海燕等通过体外试验证实，槲寄生碱对癌症细胞生长有显著的抑制作用。体内试验证实。槲寄生碱可抑制癌症生长、延长荷瘤动物的生存期。 甜菜碱(betaine)能抑制实验性S180小鼠癌症细胞的生长，同时降低血清乳酸脱氢酶(LDH)和醛缩酶(ALD)的活力，其抗癌症作用的机制是抑制癌症细胞内的无氧糖酵解作用。 龙葵碱(solanine)是从茄科植物龙葵(solanum nigrum L．)的全草或未成熟的果实中提取分离出的一种生物碱。季宇彬等研究了龙葵碱对荷瘤小鼠癌症细胞RNA和DNA的影响。结果表明，龙葵碱能够降低S180和H22小鼠癌症细胞RNA和DNA的比值。这可能是其抗癌症作用机制之一。 2.2黄酮类 如黄酮（flavone）、异黄酮（lsoflavone）、黄烷醇（flavanol）、花色素（anthocyanidins）等。目前发现的含黄酮类成分的中药有：黄芩、狼毒等。黄酮类化合物(flavonoids)广泛存在于植物的各个部位，尤其是花、叶部位，主要存在于芸香科、唇形科、豆科、银杏科及菊科。近年来，其防癌与抗癌活性成为人们研究的热点。王光凤等采用多种癌症模型，研究了从橘皮中提取的黄酮化合物川陈皮素的抗癌症作用。结果显示，川陈皮素对小鼠黑色素瘤B16、小鼠lewis肺癌和小鼠S180肉瘤均有很高的抑瘤率。王敏等研究表明，瑞香狼毒总黄酮提取物对小鼠移植性癌症S180和H22有显著的抑制作用，和剂量正相关且急性毒性较小。张义等用高、中、低剂量大豆异黄酮进行体内抑瘤试验，发现高剂量大豆异黄酮对小鼠肝癌、乳腺癌有明显的抑制作用，抑瘤率分别为54．4％和61．3％(P<0．01)。而且，大豆异黄酮对乳腺癌的抑制作用强于肝癌。Gossne等的研究也表明，染料木黄酮可通过抑制NF—KB信号通路增强胰腺癌组胞对顺铂的敏感性。染料木黄酮除可诱导卵巢癌细胞凋亡之外，还可引起细胞的自吞噬作用，这可防止由于凋亡信号改变而引起耐药性的发生。Shukla等研究发现，芹菜黄酮能够激活野生型p53并诱导癌细胞凋亡。体内试验表明，给予芹菜黄酮可抑制前列腺癌症形成。淫羊藿来源于小檗科淫羊藿属植物，黄酮类成分是淫羊藿所含的主要活性成分之一。王磊等总结并论述了淫羊藿黄酮类成分的抗癌症功效，其作用机制包括诱导细胞分化、诱导细胞凋亡、抑制细胞转移等。花色素苷类(an-thoeyanins)在化学上属于类黄酮，自然界中它们常以糖苷形式存在，在中草药中分布十分广泛。林晓霞等总结了其抗癌机制有：干扰细胞生长调节、促使细胞分化凋亡、阻断致癌作用的启动和抑制癌症细胞的增殖。Hsiao等研究发现，二氢黄酮和二羟黄酮均可通过降低基质金属蛋白酶(MMP)一2和尿激酶型纤维蛋白酶原激活剂(U—PA)来抑制人肺腺癌细胞A54的活力及侵袭作用。 2.3萜类（terpenoids） 包括单萜类、倍半萜类、二萜类、三萜类等，有相当一部分具有抗癌症活性。如从蜘蛛香（Valeriana Wallichii DC）中分离的两种单萜酯有细胞毒作用，能抑制癌症细胞中DNA和蛋白质的合成，并能引起培养的肝细胞超微结构改变。从瑞香狼毒（Stellera chamaciasme）中分离得到的二萜类化合物stcileramacrin A和stclleramacrinB可抑制小鼠移植白血病细胞的生长；从短叶红豆杉（Taxus brevifolia Nutt）树皮中分离出来的紫杉醇被当今世界上公认为广谱、活性最强的抗癌药物，尤其是对子宫癌、卵巢癌、乳腺癌具有特殊的疗效，它的问世被誉为上世纪90年代国际上抗癌药三大成就之一。 紫杉醇( Taxol) 、紫杉次碱( Taxotine) 从短叶红豆杉树皮中提取分离出来的紫杉醇, 是一种结构复杂的二萜类化合物,能作用于细胞有丝分裂过程中形成纺锤体的微管蛋白, 促进微管聚合并抑制其解溶, 具有广谱、抗癌活性强的效果, 尤其是对子宫癌、卵巢癌、乳腺癌具有特殊疗效。紫杉次碱是从云南红豆杉的树皮中分离得到含有Taxayintin A. B. C. D4 个新紫杉烷类的四环二萜化合物, 具有显著抗癌活性。由于紫杉醇、紫杉次碱等抗癌有效成分的发现, 从红豆杉属植物寻找新抗癌药成为热点。 其它萜类成分: 灯心草科植物中所含的juncusol 对人类鼻咽表皮细胞癌NC/ 90KB 有细胞毒活性, ED50 = 0. 3Lg /ml 。从滇姜花根茎中分离得到两个二萜成分滇姜花素C 及滇姜花素A, 均具抗癌症活性。Halomon 是从海洋红藻松香藻中分离的抗癌症活性成分, 属多卤化单萜。 2.4脂肪油类 汪伟民等研究发现，莪术油能有效抑制Lewis肺癌细胞，上调RB蛋白表达是其作用机理之一。张卿等观察，从中药薤白中分离提取的挥发油可明显抑制体外培养的S180和H22细胞生长，能够直接杀伤癌症细胞，并促进细胞wtp53基囚mRNA的表达，诱导细胞凋亡。从薏苡仁中提取的薏苡仁油含薏苡仁内酯，在预防癌症方面效果良好。杨红亚等论述了其抗癌机制有：诱导细胞周期停滞和细胞凋亡、抑制环氧合酶一2(COX一2)的活性以及抑制癌症血管生成等。哥斯达黎加2种热带雨林花椒叶精油花椒[Z.rhoifolium(Lam)]和花椒（Z.setulosum P.wilson）叶的精油，对人癌症HepG2、McF一7和PC一3细胞均具有细胞毒活性陶。 2.5皂苷类 分为甾体皂苷和三萜皂苷。其抗癌症作用可能有：对癌症组织和细胞的直接作用，如使合成DNA的细胞数减少或使细胞内DNA合成的强度减弱；调节机体的免疫功能。近年来研究最多的是达玛烷型三萜皂苷，如齐墩果烷型三萜皂苷主要有伞形科柴胡皂苷、商陆科商陆皂苷、豆科甘草皂苷、豆科合欢皮皂苷，在一定的范围内能增强机体的非特异性免疫功能，促进某些细胞因子的分泌，活化免疫细胞，增强机体的防病治病能力和抗衰老、抗癌症能力。皂苷类主要是从绞股蓝中提取的绞股蓝皂甙( gypenosides), 人参中人参皂甙类化合物, 柴胡中的柴胡皂甙, 皂荚中的皂荚皂甙等。     人参皂苷: 刘基巍等研究人参皂苷Rg3在小鼠肝癌淋巴结转移模型中诱导细胞凋亡的作用, 结果显示人参皂苷Rg3 抗癌症细胞淋巴结转移的作用与诱导细胞凋亡有关。     柴胡皂苷: 和水祥 等发现柴胡皂苷d ( SSd)在抑制人肝癌细胞SMMC - 7721增殖及诱导凋亡的同时, 能明显下调癌症细胞的COX - 2 mRNA 和蛋白质表达水平, 降低COX - 2活性, 与COX- 2选择性抑制剂NS 的作用相似, 提示SSd 也可能通过抑制COX - 2mRNA 表达而发挥抗癌症作用。 2.6多糖 临床应用的抗癌中药多糖有香菇多糖、黄芪多糖、灵孢多糖、虫草多糖、树舌多糖、猪苓多糖、云芝多糖等。多糖（Polysacharide）是一类大分子化合物。中药抗癌多糖类成分主要来自三个方面： 2.6.1植物多糖 从刺参中提取的酸性多糖对移植性实验癌症有较显著疗效.对MA737乳腺癌的疗效更加显著.对肉瘤180的治疗作用也很明显。枸杞多糖对S180荷瘤细胞免疫功能有增强作用和相应的抑瘤作用.与环磷酰胺合用有协同抗瘤作用。 2.6.2真菌多糖　从冬虫夏草中提取得到的多糖可增加化疗药物的抗癌症作用。从云芝菌丝体提取的多糖是每４个葡聚糖单位含有一个带Ｂ－１，６吡喃糖苷支链的Ｂ－１，４葡聚糖.其中还有一些肽基。它对试验动物癌症具有明显抑制作用。而从支芝发酵液提取的多糖为不含蛋白质的葡聚糖，微溶于水.含有Ｂ－１，３主链和Ｂ－１，３及Ｂ－１，６支链.也具有抗癌活性。从多孔菌科茯苓中提取的多糖Ｐachyman，是具有Ｂ－１，6结合分支的Ｂ－１，3葡聚糖.但不显示抗癌症活性。而经过smith分解去侧链的葡聚糖pachymaran，呈现强的抗癌症活性。从多孔菌科灵芝的子实体可分离得抗癌症活性多糖GL-1。从奇果菌属分离出基本结构也是Ｂ－１，3结合的直链葡萄糖，3分子有1分子的Ｂ－１，6侧链葡聚糖，具有抗癌症活性.从猪苓中得到3种抗癌症葡聚糖。从Cordyceps ophioglos soides中得到具有真菌糖蛋白结构的抗癌活性成分,具有抑制小鼠肉瘤180生长,延长接种盐酸氧苯癌症和共生癌症X5563小鼠存活时间,对培养的癌细胞,具有杀伤作用。 2.6.3动物多糖 从圆背无齿蚌Anodonta woodiana lea中分得一种具有抗癌症活性的糖蛋白HB-I，mw为17900D，Pi值为4.76.含糖21.17%，HB-I(25ng/kg剂量)对小鼠EAC和S180癌症的抑制率分别为48.24%(p<0.01)和54.8%（p<0.01） 含有抗癌作用的多糖成分对s180有明显抑制作用的中药还有:树舌、银耳、亮菌、黑木耳、针裂蹄、斜顶菌、白边岛衣、棕色海藻、海带、鼠属藻、当归、刺五加、人参、商陆、党参花粉、薜荔果、麦麸等。此外，蛇舌草、银杏外种皮、野玫瑰根、槐耳、裂褶菌、侧耳菌、岩藻、黄芪、红花、蒲公英、中华弥猴桃、松岩、金针菇等中药对癌症有一定抑制作用。 2.7 其他抗癌成分 真菌多糖毒性小，抗癌作用明显，具有很强的生物活性。其抗癌症作用主要是通过增强和恢复患者的免疫功能来体现的。目前，临床应用的真菌多糖主要有香菇多糖、灵芝多糖、猪苓多糖、树舌多糖、芸芝多糖、茯苓多糖、黑木耳多糖、金针菇多糖、冬虫夏草多糖等网。程卉等I嚣研究表明，藤黄中的新藤黄酸能够抑制培养的癌症细胞生长；iv给药时对A549细胞癌症移植的模璎小鼠癌症增殖有明显的抑制作用。沃兴德等研究表明。姜黄素及其衍生物具有抑制内皮细胞迁移和特异性的抑制内皮细胞增殖作用，能够起到抑制血管生成，具有抗癌症和抗动脉粥样硬化作用。蛇床子中所含的主要药理活性成分是香豆素类化合物，是蛇床子中主要抑癌活性成分。 3.传统中药存在许多抗癌有效成分 据统计，我国当前已对药用植物中28个科（属），3000多种以上中草药进行了抗癌筛选，其中含有抗癌活性成分的中草药有,200种左右。 中草药中含有抗癌有效成分一般极低，如长春花中长春碱含量仅百万分之一，美登木植物中美登木碱含量仅千万分之二.运用现代先进手段进行分离、提取，提高提取率和进行结构改造、化学合成，提高产出率是药物化学工作者面临的问题。 抗癌中药有效成分多存在于：（1）有毒中草药：如砒霜、斑蝥、苦豆子、鸦胆子等。（2）含生物碱类化合物的中草药：如喜树、美登木、三尖杉、秋水仙等。（3）药用真菌:其中有抗癌活性达100种以上,如云芝、猪苓、香茹、茯苓、雷丸等。近年来，国内外加强对真菌代谢产物进行研究，迄今已发现300多种具有强烈生理活性的代谢产物。（4）民间验方。 4.加强中药抗癌活性成分研究方法 根据中草药在医学方面的独特作用在中药抗癌活性成分研究方法上必须坚持：（1）以中医药理论为基础.一种植物本身会含有多种化学成分，能否抗癌是多种成分进入机体内综合反应的结果.化学工作者只有运用中医药理论，以生物活性指标为依据才能更加准确地筛选出最大显效的化学组成。（2）与国际接轨，学习国外先进方法、经验，按国际标准来咨询、检验、从严要求，中药才能走出国门，走向世界。（3）确定以疗效为中心指导思想，进一步确定抗癌有效成分的构效关系；在阐明作用机制方面有待深入。研制好的剂型，特别是在确定有效成分后，可以引入例如“纳米中药”等高科技技术，提高药效。（4）引用生物工程技术，生产中药抗癌有效成分。 5.结束语 随着我国加入世界贸易组织（ＷＴＯ）制药专利技术越来越显示其重要性，从传统中药中筛选抗癌新药是新药开发的最佳途径，引用先进应用化学手段从丰富的中药资源中寻找抗癌有效成分、开发抗癌新药大有发展前途. 我国中草药资源丰富, 并有着悠久的应用历史和临床经验。近几十年来, 我国学者在抗癌中草药及其有效成分与其作用机制等方面做了大量的研究工作, 取得了显著的成绩。随着世界回归自然的浪潮的推进和传统中医药在世界范围内的影响的不断扩大, 目前已有法国等许多国家与我国合作, 开展中医药抗癌方面的研究, 中草药及其有效成分的抗癌作用研究已成为世界性的研究热点。随着中药药理学、免疫学、细胞生物学、分子生物学等多学科研究方法和技术手段的不断发展, 在不远的将来, 中草药及其有效成分的研究必将对癌症预防和治疗, 提高癌症患者的生命质量、为人类健康做出更大的贡献。