香芹酚及其衍生物的生物活性研究概述

背景介紹香芹酚存在于多種植物中，早期主要應(yīng)用為食品添加劑、香料、抗氧劑、驅(qū)蟲劑及衛(wèi)生殺菌劑。因其分子量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、脂溶性高、生物活性多樣、低毒副作用及臨床耐受性好等特點(diǎn)逐步被廣大醫(yī)藥研究者關(guān)注，其衍生物的獲得與生物活性研究越來越多。香芹酚的化學(xué)性質(zhì)類似于酚，但它的羥基更具反應(yīng)性。對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和改造，可有效提高其衍生物的生物活性和選擇性，對(duì)人類健康事業(yè)具有重要的科學(xué)意義。文章亮點(diǎn)1.基于近些年香芹酚及其衍生物在國(guó)內(nèi)外的研究概況，綜述了其在抗菌、抗氧化、抗癌、抗神經(jīng)系統(tǒng)疾病及抗寄生蟲等方面的生物活性研究進(jìn)展；2.

提出了香芹酚衍生物未來的研究要點(diǎn)；3.為香芹酚類化合物的進(jìn)一步醫(yī)藥應(yīng)用與開發(fā)提供參考。內(nèi)容介紹1香芹酚及其衍生物的抗菌活性1.1

香芹酚的抗菌活性香芹酚對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌皆有抑制作用，能有效抑制枯草芽孢桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌、陰溝腸桿菌、大腸桿菌、傷寒沙門菌、阪崎克羅諾腸桿菌等的生長(zhǎng)。在相同濃度時(shí)，香芹酚對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌的抑菌效果強(qiáng)于革蘭氏陰性菌。研究發(fā)現(xiàn)，香芹酚還可用作耐藥菌的替代抗菌劑。1.2

香芹酚衍生物的抗菌活性磺酰胺結(jié)構(gòu)存在于多種活性化合物中，是抗菌、抗腫瘤、抗碳酸酐酶、抗糖尿病和鎮(zhèn)痛等化合物的藥效團(tuán)。2香芹酚及其衍生物的抗氧化活性2.1

香芹酚的抗氧化活性丙二醛（MDA）是細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)氧化的終產(chǎn)物，其在組織中的含量可直接反映體內(nèi)氧自由基的產(chǎn)生和釋放水平；8-羥基脫氧鳥苷（8-OH-dG）的水平可反映DNA氧化損傷的程度。腹腔注射香芹酚治療雨蛙素誘導(dǎo)的急性胰腺炎（AP）大鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，香芹酚可降低AP導(dǎo)致的MDA和8-OH-dG的水平。2.2

香芹酚衍生物的抗氧化活性香芹酚是香精油中最活躍的天然抗氧化劑，但由于其溶解性較差，治療效果有限。以香芹酚為母體，對(duì)其進(jìn)行有效的結(jié)構(gòu)修飾可拓寬其作為抗氧化劑的選擇范圍。3香芹酚及其衍生物的抗癌活性3.1

香芹酚的抗癌活性研究發(fā)現(xiàn)，香芹酚可呈劑量依賴性地通過改變線粒體凋亡途徑和MAPK、PI3K

信號(hào)通路，使細(xì)胞周期阻滯在G2/M期，誘導(dǎo)人結(jié)腸癌細(xì)胞株HCT116和LoVo凋亡，也可通過MAPK通路抑制前列腺癌細(xì)胞的增殖和侵襲。證實(shí)香芹酚能通過增加caspase-9的活性和抑制MMP-9的表達(dá)誘導(dǎo)NCI-H1299細(xì)胞凋亡，從而抑制肺癌細(xì)胞侵襲。另外，香芹酚可誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。3.2

香芹酚衍生物的抗癌活性發(fā)現(xiàn)香芹酚-百里香酚縮合物6b除具有較好的抗氧化活性外，還顯示出與阿霉素（50%生長(zhǎng)抑制所需的藥物濃度GI50

=10

mg/mL）相當(dāng)?shù)目挂认侔㎝IAPaCa-2細(xì)胞抑制活性（GI50

=10

mg/mL），而通過乙酰肼連接的香芹酚-鄰甲酰基丁子香酚7對(duì)結(jié)腸癌HCT-15細(xì)胞顯示出極好的細(xì)胞毒性（GI50

=10

mg/mL），活性與阿霉素（GI50

=10

mg/mL）相當(dāng)。分子對(duì)接實(shí)驗(yàn)顯示，化合物6b、化合物7均與環(huán)氧合酶2（COX-2）具有良好的結(jié)合親和力，尤其是結(jié)構(gòu)中香芹酚的存在可與COX-2的活性口袋中的關(guān)鍵殘基TYR356、ARG121、IBP601和SER354相互作用，可作為COX-2抑制劑進(jìn)一步開發(fā)。4香芹酚及其衍生物的抗神經(jīng)系統(tǒng)疾病活性香芹酚對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有一定的治療效果。發(fā)現(xiàn)濃度為0.01mmol/L的香芹酚能明顯降低細(xì)胞凋亡率，使神經(jīng)突起延伸，促進(jìn)神經(jīng)元細(xì)胞突起生長(zhǎng)。研究了香芹酚對(duì)帕金森氏?。≒D）6-OHDA模型中運(yùn)動(dòng)和記憶障礙以及疼痛的影響，發(fā)現(xiàn)香芹酚不僅改善了PD大鼠的短期記憶障礙，還改善了由毒蕈堿受體拮抗劑東莨菪堿引起的空間記憶障礙。發(fā)現(xiàn)香芹酚在PD大鼠模型中顯示出保護(hù)作用，可防止利血平引起的運(yùn)動(dòng)和神經(jīng)化學(xué)損傷。因此，可以考慮使用香芹酚作為預(yù)防或治療PD的新型藥物。5香芹酚及其衍生物的抗寄生蟲活性疥瘡是一種由外寄生蟲疥螨感染引起的常見皮膚傳染病，針對(duì)該病的特點(diǎn)及目前治療藥物的研究現(xiàn)狀，科研者研究了精油對(duì)該病的治療效果。通過體外觸殺方法測(cè)試和濾紙浸藥殺蟲卵試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)0.5%的香芹酚的半數(shù)致死時(shí)間LT50值為6.7min，EC50值為0.5%，同時(shí)香芹酚可以使蟲卵在0～24h內(nèi)停止發(fā)育。說明香芹酚有望成為開發(fā)治療疥瘡的新型藥物。6香芹酚及其衍生物的其它生物活性香芹酚能使1型糖尿病小鼠的血糖降低，讓主動(dòng)脈血管重構(gòu)發(fā)生好轉(zhuǎn)，對(duì)糖尿病及其并發(fā)的血管疾病具有一定的治療效果；同時(shí)，香芹酚對(duì)2型糖尿病小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷具有保護(hù)作用；另外，有研究揭示了香芹酚可以逆轉(zhuǎn)心肌細(xì)胞凋亡以及延緩心肌纖維化，從而延緩心肌肥厚過程，為心肌肥厚藥物新靶點(diǎn)的篩選提供一定的理論基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)香芹酚對(duì)急性酒精性肝損傷小鼠具有較為顯著的解酒作用，但該數(shù)據(jù)有待進(jìn)一步考究。發(fā)現(xiàn)香芹酚能下調(diào)circ-0008717的表達(dá)，并促進(jìn)miR-217的表達(dá)，達(dá)到減弱白血病細(xì)胞增殖、克隆的能力，進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。7總結(jié)與展望綜上所述，分子小、脂溶性高、低毒、易于進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾等特點(diǎn)使香芹酚及其衍生物備受研究者的關(guān)注，對(duì)其在抗菌、抗氧化、抗癌、抗神經(jīng)系統(tǒng)疾病及抗寄生蟲等多種生物學(xué)活性方面的研究取得了較多的成果，顯示出了香芹酚類化合物用作新型醫(yī)藥的潛能。當(dāng)前的國(guó)內(nèi)外研發(fā)主要集中在對(duì)香芹酚的抗菌活性