黄酮类化合物药理作用研究进展

黄酮类化合物药理作用研究进展

摘要：阐述了黄酮类化合物的药理作用机制，并对其研究进行了综述及展望。

关键词：黄酮类化合物；药理作用

黄酮类化合物是植物次生代谢产物，它广泛存在于高等植物及羊齿植物的根、茎、叶、花、果实等中[1]，以游离态或与糖结合为苷的形式存在，不仅数量种类繁多，而且结构类型复杂多样，表现出多种多样的药理活性。能防治心脑血管系统的疾病和呼吸系统的疾病，具有抗炎抑菌、降血糖、抗氧化、抗辐射、抗癌、抗肿瘤以及增强免疫能力等药理作用。黄酮类化合物的生理活性与其独特的化学结构密切相关，随着对其构效关系的深入研究，发现了部分药理作用的作用机制，为其在医药、食品领域的应用提供了理论依据，加快了黄酮类化合物的开发和利用。

1 黄酮类化合物的结构与分类

黄酮类化合物(flavonoids)，又名生物类黄酮化合物(bioflavonoids)，以前主要是指基本母核结构为2-苯基色原酮(2-phenyl—chromones)类化合物，目前则泛指两个具有酚羟基的苯环(A和B)通过中央三碳链相互连结而成的一系列化合物[2,3]（图1）。

依据中央三碳链的氧化程度、B环连接位置(2-位或3-位)以及三碳链是否成环等特点，可将主要的黄酮类化合物分为黄酮类、异黄酮类、查耳酮类、花色素类以及黄烷酮类等[4]。

2 药理作用

2.1 防癌抗癌作用

黄酮类化合物主要通过三种途径来达到防癌、抗癌的作用，即抗自由基作用、直接抑制癌细胞生长和抗致癌因子等[5]．物理化学等致癌因子导致自由基在体内富集，引起脂质过氧化，破坏细胞的DNA从而引发癌症．黄酮类化合物是自由

基猝灭剂和抗氧化剂，能有效地阻止脂质过氧化引起的细胞破坏，起到防癌、抗癌的作用[6]．

在对槲皮素抗自由基作用的研究中发现，槲皮素在m mol/L浓度时就具有抗癌作用，是有效的自由基捕获剂和抗氧化剂。槲皮素可通过三种形式起到抗自由基的作用，即与超氧阴离子结合减少氧自由基的产生；与Cu2+、Fe3+、Mn2+络合阻止羟自由基的形成；与脂质过氧化（ROO）反应抑制脂质过氧化的反应[7]。黄酮类化合物还可作用于肿瘤细胞的M期或S期，来干扰肿瘤细胞的细胞周期来抑制肿瘤的增殖。如查尔酮可抑制蛋白激酶C(PKC)的活性，改变细胞蛋白质的磷酸化过程来抑制肿瘤细胞的生长。黄芩苷能强烈抑制3种肝癌细胞株柘扑异构酶活性，且能抑制肝癌细胞增殖。研究发现芹菜苷配基具有诱导C50和308小鼠皮肤细胞和人白血病HL-60细胞周期停止于G2/M期的作用，从而起到抑制肿瘤细胞增殖的作用。此作用在除去芹菜苷配基24h后可被逆转[8]。Brownson D M 研究发现普通食物大豆中的黄豆苷和染料木黄酮也具有抑制癌细胞生长的生物活性。此外，黄酮及黄酮衍生物对一些致癌因子有抑制作用或拮抗作用，研究结果证明，槲皮素能有效诱导微粒体芳烃羟化酶、环氧化物水解酶，使多环芳烃和苯并芘等致癌物质通过羟基化，水解失去致癌活性，起到抗癌的效果。

2.2 抗肿瘤作用

黄酮类化合物的抗菌和抗病毒作用已得到医学界的肯定，其抗肿瘤作用主要是通过诱导细胞凋亡、促进抗肿瘤细胞增殖、干预细胞信号转导和促进抑癌基因表达等途径来实现。尽管黄酮类化合物发挥抗肿瘤活性时，均有A环与受体的负电荷中心结合、C环与受体的正电荷中心结合、其它部分通过氢键与受体发生作用的共性[9]，但因其苯环上取代基的不同而具有不同的抗肿瘤活性。如以不同糖基取代时，其抗肿瘤、抗氧化作用效果的差别就会很大。

Silvia等[10,11]如采用CoMFA分析模式[15]设计合成了9个黄酮类衍生物，并对其生物活性进行测试，期望研发出一批新颖的非甾体类芳香化酶抑制剂。结果表明，化合物4f对细胞色素P450的抑制作用略优于市售药物法倔唑(fadrozole)。

2.3 抗心脑血管疾病

黄酮类化合物可治疗心脑血管系统的一些疾病，有降血脂、胆固醇的作用，还具有抑制血栓和扩张冠状动脉等作用。可用于治疗高血压、动脉硬化。最早发现

的降压药是芦丁，以后又陆续发现黄芩苷、海棠素、刺槐苷、木犀草素-7-葡萄糖苷都是有效的降压药，另外槲皮素、葛根素、山奈酚、黄芩素、茶多酚、芸香苷等都对心脑血管疾病起作用。

黄酮类化合物能够阻断β受体在亚细胞水平上对线粒体能产生正性影响以及可以抑制心脏磷酸二脂酶（PDE）的活性而具有变时性调节心肌收缩的作用。“心乐片”主要成分为大豆总黄酮，可以明显增加冠脉血流量和脑血流量，并有减慢心率，使心肌收缩力减弱和降低血压等作用。有利于改善心肌耗氧和供养的平衡[12]可有效地防治高血压和冠心病。

2.4 抗骨质疏松

黄酮类化合物可以用于治疗骨病和骨质疏松等病症[13~16]，其作用机理在于[17]：其一，它既可以抑制前列腺素E2(PGE2)的胶原蛋白合成增加，又能抑制PGE2的胶原蛋白合成减少，通过调节使其含量趋于平衡，因此可以用于治疗骨病；其次，它能提高甲状腺对雌激素的敏感性，使甲状腺C细胞分泌降钙素的作用加强，最终抑制骨再吸收而治疗骨质疏松症：其三，它还能抑制饮食中缺钙和维生素D 引起的骨密度和骨钙含量的降低[18]。

2.5 消除自由基和抗氧化活性

自由基是引起癌症、衰老、心血管等退变性疾病的罪恶之源．自由基在体内可直接或间接地发挥强氧化剂作用而与机体内核酸、核蛋白和脂肪酸相结合，转变成氧化物或过氧化物，使之丧失活性或变性，细胞功能发生障碍，引起机体逐渐衰老或病变．生物体内常见的自由基有：超氧阴离子自由基(O2-)、羟基自由基(▪OH)、烷氧自由基(RO▪)等。Sadik等[19~24]的研究表明黄酮类化合物具有清除自由基和抗氧化活性的功能。研究显示，黄酮类化合物具有抑制自由基的生成、降低脂质过氧化[29]和刺激抗氧化酶的作用．其作用机理在于它能有效阻止自由基在体内产生的三个阶段，即与O2-反应阻止自由基引发；与金属离子螯合阻止·OH 的生成；与脂质过氧化基ROO ▪反应阻止脂质过氧化过程。

2.6 抗辐射

电辐射作用于生物体引起产生的自由基容易使细胞结构和功能的损坏，黄酮类化合物因为具有抗由基的作用因而具有抗辐射的能力。赵雪英等在槲皮素抗辐射损伤作用实验中观测60Coγ射线照射人外周血淋巴细胞增殖以及小鼠骨髓DNA