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关键词：苦参；黄酮类化合物；化学结构；药理活性；综述
DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2013.03.052
中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2013）03-0110-03
苦参为豆科槐属植物苦参Sophora flavescenes Ait.的干燥根，主治热痢便血、阴肿阴痒、湿疹、皮肤瘙痒，外用治疗滴虫性阴道炎等。黄酮类成分是苦参中重要的化学成分，具有抗炎、抗肿瘤、抗心率失常、抗滴虫和抗菌等作用。为全面了解苦参中黄酮类化合物的研究状况，笔者对近10年来有关苦参中黄酮的化学结构类型和药理作用研究作一综述，旨在为完善建立苦参中黄酮类成分的质量标准研究提供参考。
1 结构类型及紫外光谱吸收特征
苦参黄酮中的异戊烯基侧链包括A、B、C、D、E（见图1） 以及2种与苯环成吡喃环形式共7种类型，这是苦参区别于同属其他植物最明显的化学结构特征。大多数化合物则多以薰衣草基（lavandulyl）的分枝异戊烯基侧链其羟基化形式存在于A环的C-8位上。
1.1 二氢黄酮类化合物
包括Alopecurone G[1]和Isobavachin[2]。其取代基的类型和位置特征如下：A环8-位多为异戊二烯基侧链，7-位多为OH基。B环3’-位多为OH基。紫外光谱特征：带Ⅱ的范围为270～295 nm，带Ⅰ为300～330 nm。碳谱信号特征：化合物结构中C环的核磁信号特征C=O在188.0～197.0（s），C-2为75.0～80.3（d），C-3为2.8～44.6（t）。二氢黄酮类结构可视为黄酮基本母核的2、3位双键被氢化而成。
1.2 二氢黄酮醇类化合物
二氢黄酮醇类（如Sophoronol[2]）具有黄酮醇类的2、3位被氢化的基本母核，且常与相应的黄酮醇共存于一植物中，C环的3-位均为OH基取代，A环7-位多为羟基和甲氧基。紫外光谱特征：带Ⅱ吸收范围为270～295 nm，带Ⅰ为300～330 nm。碳谱信号特征：二氢黄酮醇类化合物结构中的C环的信号C=O在188.0～197.0（s）、C-2为82.7（d），与二氢黄酮类相似，C-3在71.2（t），比二氢黄酮类更偏低场。
1.3 异黄酮类化合物
异黄酮类母核位3-苯基色原酮的结构，即B环连接在C环的3位上，A環7-位上均为OH基，B环多为OH基或甲氧基。紫外光谱特征：带Ⅱ吸收范围245～270 nm，带Ⅰ为310～330 nm。二氢黄酮和二氢黄酮醇的带Ⅱ都出现在270～295 nm，据此可相互区别。异黄酮类化合物的碳谱信号特征：C环的C=O在174.5～184.0（s），C-2为149.8～155.4（d），C-3为122.3～125.9（s）。
1.4 查尔酮类化合物
查耳酮类的结构特点是二氢黄酮C环1、2位键断裂生成的开环衍生物，即三碳链不构成环，其母核碳原子的编号也与其他黄酮类化合物不同。B环上4-位均为OH基，2-位、3-位也多为OH基，3’-位多为异戊二烯基侧链，4’-位多为OH基，5’-位无取代。紫外光谱特征：带Ⅱ紫外吸收范围220～270 nm（低强度），带Ⅰ为340～390 nm。碳谱信号特征：查尔酮类化合物结构中的C环的信号特征C=O为188.0～197.0（s），C-2为136.9～145.4（d），C-3为116.6～128.1（d）。
1.5 黄酮醇类化合物
黄酮醇类在黄酮基本母核的3位上连有羟基或其他含氧集团。C环3-位均为OH基，B环4-位多为OH基，A环的7-位和8-位多通过-O-连接成环。紫外光谱特征：带Ⅱ紫外吸收范围250～280 nm，带Ⅰ为328～357 nm。黄酮醇类化合物（3-OH游离）类：带Ⅱ紫外吸收范围250～280 nm，带Ⅰ为358～385 nm（红移）。碳谱信号特征：黄酮醇类化合物结构中的中央三碳核的信号特征C=O为174.5～184.0（s），C-2为147.9（s），C-3为136.0（s）。
1.6 二氢异黄酮类化合物
其具有异黄酮的2、3位被氧化的基本母核。B环5-位均为异戊二烯基，4-均为OH基，A环5-位、7-位均为OH基，或者B环3-位、4-位多数通过-O-C-O连接成环。
1.7 双黄酮类化合物
在双黄酮化合物中，如果分子的两部分氧化水平不一致，则会在不同磁场处出现2个C=O基吸收。这是由二分子黄酮衍生物聚合而成的二聚物，且都具有异戊二烯基侧链。
1.8 其他
近几年从苦参中分离得到的双黄酮类化合物有2-烷基色原酮衍生物[6]、Kushequinone[5]。
2 药理作用
2.1 抗肿瘤
研究表明，苦参总黄酮提取物或苦参酮对小鼠H22肝癌、S180肉瘤和Lewis肺癌、人体移植肿瘤食管癌Eca-109和非细胞肺癌H460裸鼠模型均有较好的抗肿瘤作用[7]。
苦参酮对人白血病HL-60、肝癌HepG2、肺癌A549、卵巢癌SKOV-3、黑色素皮肤癌SK-MEL-2、中枢神经系统肿瘤XF498、结肠癌HCT15、结肠癌HCT15/CL02、神经胶质瘤SF295的IC50分别为18.5、36.2、9.0、7.29、6.4、5.9、7.37、14.34、7.38 μg/mL。降苦参酮和二甲氧基苦参酮也对肿瘤细胞表现出一定的细胞毒作用[8-10]。
降苦参酮对乳腺癌细胞MCF-7/6具有生长抑制作用[11]。研究显示，从苦参根中分离出的4种黄酮类化合物对肉瘤S180、淋巴白血病1210、无黑色素性恶性黑色素瘤等具有抑制作用，特别是C-8位上含有薰衣草烷结构的黄酮化合物，对人白血病HL-60细胞、人肝癌HepG2细胞具有抑制细胞分化并促进凋亡作用[10]。 笔者曾研究了苦参总黄酮的体内抑瘤作用，结果苦参总黄酮250、500 mg/kg连续给药10 d，对小鼠S180肉瘤、小鼠肝癌H22移植性肿瘤具有明显的抑瘤作用，对小鼠肝癌H22移植性肿瘤其抑瘤率可达40%～65%。
2.2 抗炎、抗菌、抑菌
苦参啶具有强的抗真菌和抗菌活性，槐属二氢黄酮G抗菌活性强，苦参酮只对革兰阳性菌具有活性，而5-甲基-槐属二氢黄酮B无抗菌活性[12]。
苦参中黄酮类化合物对细菌和真菌都有抑制作用，对革兰氏阳性菌的作用强于革兰氏阴性菌，对单细胞真菌作用强于丝状真菌[13]。
苦参中的黄酮类化合物对微生物的抑菌活性可能与微生物细胞壁结构、成分有关。这些化合物可能是通过破坏细胞膜或细胞壁而起作用。黄酮化合物的抑菌效力与其浓度正相关[10]。
苦参黄酮类中三叶豆紫檀苷和高丽槐素都有较好抗菌活性[10]。
对黄酮类化合物抗炎活性的研究表明，多数苦参异戊烯基黄酮选择性地对COX-1和5-LOX具有较强的抑制活性，而对COX-2和12-LOX无活性，或个别化合物显示较弱的活性[14]。
苦参中的Norkurarinone、Kurarinone、Kurarinol、Methylkushenol C、l-Maackiain、Trifolirhizin具有抗真菌Basidiomycetes（Rhizoctonia、Marasmuius、Lepista）和Phycomycetes（Pythium）的活性[10]。
2.3 对心血管系统的作用
苦参总黄酮能降低氯仿诱发小鼠室颤的发生率，对抗乌头碱诱发的大鼠心律失常，明显提高豚鼠心脏哇巴因中毒的耐受量，表明其为抗心律失常的有效成分。其作用机制是否与阻断β-受体，阻止心肌细胞钠、钾通道有关，还有待今后的进一步研究[14]。
苦参总黄酮对乳鼠自发性心肌细胞搏动节律失常及由哇巴因诱发的节律失常都有明显的对抗作用，并能减慢自发性心肌细胞搏动频率及对抗有异丙肾上腺素诱发的频率加速作用[10]。
研究表明，Kushecarpin D对ECV304细胞的黏附、增殖、管样结构形成的抑制作用较为明显，对迁移的抑制在高浓度才体现。Kushecarpin D具有抑制血管生成的作用，其机制可能与细胞周期阻滞于G2/M期及抑制细胞内H2O2的产生有关[15]。
2.4 抗病毒
研究顯示，苦参醇、苦醇H、苦醇K对单纯性疱疹I型和H型具有较强的抗病毒活性[10]。
2.5 祛痰
酚红排泌法实验表明，小鼠灌服苦参总黄酮0.8 g/kg有明显祛痰作用[10]。
2.6 降血糖
研究表明，苦参异黄酮苷F对蔗糖酶、异麦芽糖酶、麦芽糖酶活性的IC50，比儿茶素的活性强37～187倍，具有良好的降血糖作用，能非竞争性不可逆地抑制肠道内α-葡萄糖苷酶的活性[10]。
笔者实验研究也显示，苦参总黄酮200 mg/kg连续给药15 d，对四氧嘧啶致小鼠实验性高血糖具有明显的降血糖作用。
2.7 对酶的抑制作用
研究表明，苦参酮、苦参啶、苦参醇、苦醇H和苦醇K具有抗二脂酰甘油基转移酶（DGAT）的活性[16]。槐属二氢黄酮、苦参啶、苦参酮有较强的酪氨酸酶抑制活性作用[17-18]。
通过对苦参中11种黄酮类化合物（槐属二氢黄酮、苦参酮、苦醇B、苦醇E、苦醇H、苦醇K、苦醇L、苦醇M、苦醇N、kosamol A及苦参啶）测定IC50，比较了它们对胃黏膜细胞磷脂酶（PLCγ1）的抑制作用，其中苦醇B最强[19]。
研究显示，苦参醇、苦醇H和K、苦参啶和Sophoflavescenol有较强并有选择性抑制磷酸二酯酶的活性，其中以Sophoflavescenol的活性最好[8，20]。
2.8 抗疟活性
（2S）-2'-甲氧基苦参酮、槐属二氢黄酮、leachianone A、（-）-苦参酮的半最大效应浓度（EC50）分别为2.4×10-6、2.6×10-6、2.1×10-6 mol/L。化合物1～3具有中等强度的抗疟活性，其对小鼠的肿瘤细胞的毒性实验中，这些化合物未表现出选择性的抗疟原虫毒性[21]。
2.9 其他
研究表明，苦参总黄酮可明显改善前列腺增生大鼠血清黄体生成激素、睾酮及二氢睾酮水平，明显减轻大鼠前列腺重量和大鼠精囊腺重量[22]。苦参中的异戊烯基二氢黄酮具有抗雄性激素样作用[23]。
3 展望
迄今已从苦参中得到的黄酮类化合物将近100种[10]。由于这类化合物化学结构的特殊性，在抗炎、抗肿瘤、抗心律失常、抗病毒、抗过敏和平喘、降血糖、杀虫抑菌、抗雄性激素样作用等多方面显示出良好的生物活性。但目前对苦参药材的质量标准研究多以生物碱类成分作为指标性成分，黄酮类成分尚未得到足够的重视。随着对苦参中黄酮类化合物及其活性研究的不断深入，笔者建议将黄酮类成分纳入苦参药材的质量标准体系中，从定性分析、定量测定、指纹图谱等多个环节对其进行深入研究，完善苦参的质量标准体系，从而更全面反映苦参药材中有效成分的信息，以更有效地控制苦参药材的质量。
参考文献：
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（收稿日期：2011-11-24，编辑：梅智胜）
DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2013.03.052
中图分类号：R284 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2013）03-0110-03
苦参为豆科槐属植物苦参Sophora flavescenes Ait.的干燥根，主治热痢便血、阴肿阴痒、湿疹、皮肤瘙痒，外用治疗滴虫性阴道炎等。黄酮类成分是苦参中重要的化学成分，具有抗炎、抗肿瘤、抗心率失常、抗滴虫和抗菌等作用。为全面了解苦参中黄酮类化合物的研究状况，笔者对近10年来有关苦参中黄酮的化学结构类型和药理作用研究作一综述，旨在为完善建立苦参中黄酮类成分的质量标准研究提供参考。
1 结构类型及紫外光谱吸收特征
苦参黄酮中的异戊烯基侧链包括A、B、C、D、E（见图1） 以及2种与苯环成吡喃环形式共7种类型，这是苦参区别于同属其他植物最明显的化学结构特征。大多数化合物则多以薰衣草基（lavandulyl）的分枝异戊烯基侧链其羟基化形式存在于A环的C-8位上。
1.1 二氢黄酮类化合物
包括Alopecurone G[1]和Isobavachin[2]。其取代基的类型和位置特征如下：A环8-位多为异戊二烯基侧链，7-位多为OH基。B环3’-位多为OH基。紫外光谱特征：带Ⅱ的范围为270～295 nm，带Ⅰ为300～330 nm。碳谱信号特征：化合物结构中C环的核磁信号特征C=O在188.0～197.0（s），C-2为75.0～80.3（d），C-3为2.8～44.6（t）。二氢黄酮类结构可视为黄酮基本母核的2、3位双键被氢化而成。
1.2 二氢黄酮醇类化合物
二氢黄酮醇类（如Sophoronol[2]）具有黄酮醇类的2、3位被氢化的基本母核，且常与相应的黄酮醇共存于一植物中，C环的3-位均为OH基取代，A环7-位多为羟基和甲氧基。紫外光谱特征：带Ⅱ吸收范围为270～295 nm，带Ⅰ为300～330 nm。碳谱信号特征：二氢黄酮醇类化合物结构中的C环的信号C=O在188.0～197.0（s）、C-2为82.7（d），与二氢黄酮类相似，C-3在71.2（t），比二氢黄酮类更偏低场。
1.3 异黄酮类化合物
异黄酮类母核位3-苯基色原酮的结构，即B环连接在C环的3位上，A環7-位上均为OH基，B环多为OH基或甲氧基。紫外光谱特征：带Ⅱ吸收范围245～270 nm，带Ⅰ为310～330 nm。二氢黄酮和二氢黄酮醇的带Ⅱ都出现在270～295 nm，据此可相互区别。异黄酮类化合物的碳谱信号特征：C环的C=O在174.5～184.0（s），C-2为149.8～155.4（d），C-3为122.3～125.9（s）。
1.4 查尔酮类化合物
查耳酮类的结构特点是二氢黄酮C环1、2位键断裂生成的开环衍生物，即三碳链不构成环，其母核碳原子的编号也与其他黄酮类化合物不同。B环上4-位均为OH基，2-位、3-位也多为OH基，3’-位多为异戊二烯基侧链，4’-位多为OH基，5’-位无取代。紫外光谱特征：带Ⅱ紫外吸收范围220～270 nm（低强度），带Ⅰ为340～390 nm。碳谱信号特征：查尔酮类化合物结构中的C环的信号特征C=O为188.0～197.0（s），C-2为136.9～145.4（d），C-3为116.6～128.1（d）。
1.5 黄酮醇类化合物
黄酮醇类在黄酮基本母核的3位上连有羟基或其他含氧集团。C环3-位均为OH基，B环4-位多为OH基，A环的7-位和8-位多通过-O-连接成环。紫外光谱特征：带Ⅱ紫外吸收范围250～280 nm，带Ⅰ为328～357 nm。黄酮醇类化合物（3-OH游离）类：带Ⅱ紫外吸收范围250～280 nm，带Ⅰ为358～385 nm（红移）。碳谱信号特征：黄酮醇类化合物结构中的中央三碳核的信号特征C=O为174.5～184.0（s），C-2为147.9（s），C-3为136.0（s）。
1.6 二氢异黄酮类化合物
其具有异黄酮的2、3位被氧化的基本母核。B环5-位均为异戊二烯基，4-均为OH基，A环5-位、7-位均为OH基，或者B环3-位、4-位多数通过-O-C-O连接成环。
1.7 双黄酮类化合物
在双黄酮化合物中，如果分子的两部分氧化水平不一致，则会在不同磁场处出现2个C=O基吸收。这是由二分子黄酮衍生物聚合而成的二聚物，且都具有异戊二烯基侧链。
1.8 其他
近几年从苦参中分离得到的双黄酮类化合物有2-烷基色原酮衍生物[6]、Kushequinone[5]。
2 药理作用
2.1 抗肿瘤
研究表明，苦参总黄酮提取物或苦参酮对小鼠H22肝癌、S180肉瘤和Lewis肺癌、人体移植肿瘤食管癌Eca-109和非细胞肺癌H460裸鼠模型均有较好的抗肿瘤作用[7]。
苦参酮对人白血病HL-60、肝癌HepG2、肺癌A549、卵巢癌SKOV-3、黑色素皮肤癌SK-MEL-2、中枢神经系统肿瘤XF498、结肠癌HCT15、结肠癌HCT15/CL02、神经胶质瘤SF295的IC50分别为18.5、36.2、9.0、7.29、6.4、5.9、7.37、14.34、7.38 μg/mL。降苦参酮和二甲氧基苦参酮也对肿瘤细胞表现出一定的细胞毒作用[8-10]。
降苦参酮对乳腺癌细胞MCF-7/6具有生长抑制作用[11]。研究显示，从苦参根中分离出的4种黄酮类化合物对肉瘤S180、淋巴白血病1210、无黑色素性恶性黑色素瘤等具有抑制作用，特别是C-8位上含有薰衣草烷结构的黄酮化合物，对人白血病HL-60细胞、人肝癌HepG2细胞具有抑制细胞分化并促进凋亡作用[10]。 笔者曾研究了苦参总黄酮的体内抑瘤作用，结果苦参总黄酮250、500 mg/kg连续给药10 d，对小鼠S180肉瘤、小鼠肝癌H22移植性肿瘤具有明显的抑瘤作用，对小鼠肝癌H22移植性肿瘤其抑瘤率可达40%～65%。
2.2 抗炎、抗菌、抑菌
苦参啶具有强的抗真菌和抗菌活性，槐属二氢黄酮G抗菌活性强，苦参酮只对革兰阳性菌具有活性，而5-甲基-槐属二氢黄酮B无抗菌活性[12]。
苦参中黄酮类化合物对细菌和真菌都有抑制作用，对革兰氏阳性菌的作用强于革兰氏阴性菌，对单细胞真菌作用强于丝状真菌[13]。
苦参中的黄酮类化合物对微生物的抑菌活性可能与微生物细胞壁结构、成分有关。这些化合物可能是通过破坏细胞膜或细胞壁而起作用。黄酮化合物的抑菌效力与其浓度正相关[10]。
苦参黄酮类中三叶豆紫檀苷和高丽槐素都有较好抗菌活性[10]。
对黄酮类化合物抗炎活性的研究表明，多数苦参异戊烯基黄酮选择性地对COX-1和5-LOX具有较强的抑制活性，而对COX-2和12-LOX无活性，或个别化合物显示较弱的活性[14]。
苦参中的Norkurarinone、Kurarinone、Kurarinol、Methylkushenol C、l-Maackiain、Trifolirhizin具有抗真菌Basidiomycetes（Rhizoctonia、Marasmuius、Lepista）和Phycomycetes（Pythium）的活性[10]。
2.3 对心血管系统的作用
苦参总黄酮能降低氯仿诱发小鼠室颤的发生率，对抗乌头碱诱发的大鼠心律失常，明显提高豚鼠心脏哇巴因中毒的耐受量，表明其为抗心律失常的有效成分。其作用机制是否与阻断β-受体，阻止心肌细胞钠、钾通道有关，还有待今后的进一步研究[14]。
苦参总黄酮对乳鼠自发性心肌细胞搏动节律失常及由哇巴因诱发的节律失常都有明显的对抗作用，并能减慢自发性心肌细胞搏动频率及对抗有异丙肾上腺素诱发的频率加速作用[10]。
研究表明，Kushecarpin D对ECV304细胞的黏附、增殖、管样结构形成的抑制作用较为明显，对迁移的抑制在高浓度才体现。Kushecarpin D具有抑制血管生成的作用，其机制可能与细胞周期阻滞于G2/M期及抑制细胞内H2O2的产生有关[15]。
2.4 抗病毒
研究顯示，苦参醇、苦醇H、苦醇K对单纯性疱疹I型和H型具有较强的抗病毒活性[10]。
2.5 祛痰
酚红排泌法实验表明，小鼠灌服苦参总黄酮0.8 g/kg有明显祛痰作用[10]。
2.6 降血糖
研究表明，苦参异黄酮苷F对蔗糖酶、异麦芽糖酶、麦芽糖酶活性的IC50，比儿茶素的活性强37～187倍，具有良好的降血糖作用，能非竞争性不可逆地抑制肠道内α-葡萄糖苷酶的活性[10]。
笔者实验研究也显示，苦参总黄酮200 mg/kg连续给药15 d，对四氧嘧啶致小鼠实验性高血糖具有明显的降血糖作用。
2.7 对酶的抑制作用
研究表明，苦参酮、苦参啶、苦参醇、苦醇H和苦醇K具有抗二脂酰甘油基转移酶（DGAT）的活性[16]。槐属二氢黄酮、苦参啶、苦参酮有较强的酪氨酸酶抑制活性作用[17-18]。
通过对苦参中11种黄酮类化合物（槐属二氢黄酮、苦参酮、苦醇B、苦醇E、苦醇H、苦醇K、苦醇L、苦醇M、苦醇N、kosamol A及苦参啶）测定IC50，比较了它们对胃黏膜细胞磷脂酶（PLCγ1）的抑制作用，其中苦醇B最强[19]。
研究显示，苦参醇、苦醇H和K、苦参啶和Sophoflavescenol有较强并有选择性抑制磷酸二酯酶的活性，其中以Sophoflavescenol的活性最好[8，20]。
2.8 抗疟活性
（2S）-2'-甲氧基苦参酮、槐属二氢黄酮、leachianone A、（-）-苦参酮的半最大效应浓度（EC50）分别为2.4×10-6、2.6×10-6、2.1×10-6 mol/L。化合物1～3具有中等强度的抗疟活性，其对小鼠的肿瘤细胞的毒性实验中，这些化合物未表现出选择性的抗疟原虫毒性[21]。
2.9 其他
研究表明，苦参总黄酮可明显改善前列腺增生大鼠血清黄体生成激素、睾酮及二氢睾酮水平，明显减轻大鼠前列腺重量和大鼠精囊腺重量[22]。苦参中的异戊烯基二氢黄酮具有抗雄性激素样作用[23]。
3 展望
迄今已从苦参中得到的黄酮类化合物将近100种[10]。由于这类化合物化学结构的特殊性，在抗炎、抗肿瘤、抗心律失常、抗病毒、抗过敏和平喘、降血糖、杀虫抑菌、抗雄性激素样作用等多方面显示出良好的生物活性。但目前对苦参药材的质量标准研究多以生物碱类成分作为指标性成分，黄酮类成分尚未得到足够的重视。随着对苦参中黄酮类化合物及其活性研究的不断深入，笔者建议将黄酮类成分纳入苦参药材的质量标准体系中，从定性分析、定量测定、指纹图谱等多个环节对其进行深入研究，完善苦参的质量标准体系，从而更全面反映苦参药材中有效成分的信息，以更有效地控制苦参药材的质量。
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（收稿日期：2011-11-24，编辑：梅智胜）