中药有机酸类成分药理学研究进展

中药有机酸类成分药理学研究进展
摘要
有机酸是一类含有羧基的有机化学物质，广泛存在于多种中药以及水果和蔬菜中。

其中许多有机酸具有明显药理作用，主要包括抗氧化、抗癌、保肝、免疫调节作用。

本文介绍了近几年来关于中药来源有机酸药理作用及其作用机制的研究进展，主要包括甘草酸（glycyrrhizic acid）、甘草次酸（glycyrrhetinic acid）、熊果酸、齐墩果酸（oleanolic acid）、丹酚酸（salvianolic acid）、阿魏酸（ferulic acid）、没食子酸（gallic acid）、桂皮酸（cinnamic acid）、乌苏酸（ursolic acid）、绿原酸（chlorogenic acid）、抗坏血酸（ascorbic acid）、柠檬酸（citric acid）和苹果酸（malic acid）。

第一节前言
有机酸是一类含有羧基的有机化学物质，广泛存在于多种中药以及水果和蔬菜中。

如樟属、夏枯草属、柘属药用植物，石榴科植物，金银花、昆明山海棠、山茱萸等中药;山楂、柑橘、苹果等多种水果；土豆、菜花、卷心菜等蔬菜，以及橄榄油和葡萄酒等。

含有多酚羟基的有机物质也可归于此类。

其中许多有机酸具有明显药理作用，如甘草酸、甘草次酸、桂皮酸、没食子酸、咖啡酸、绿原酸、抗坏血酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸等，是中药发挥药理作用的活性成分之一。

近年来许多研究表明，中药所含有机酸的作用广泛，包括抗氧化、抗癌、保肝、免疫调节、抑菌、抗病毒等作用。

本文重点介绍近几年来关于中药来源有机酸的药理作用和作用机制研究进展。

第二节中药来源有机酸的药理作用及作用机制研究
一、抗氧化作用
1.对血管内皮细胞的保护作用动脉内皮受损及其功能异常是动脉粥样硬化(AS)发生的始动环节，血液中低密度脂蛋白（LDL）农地升高，尤其是经氧化修饰的低密度脂蛋白（oxLDL）是引起内皮损伤的重要因素。

实验发现，低密度脂蛋白对内皮细胞具有明显损伤作用，使细胞存活率明显低于对照组，乳酸脱氢酶（LDH）释放率则高于对照组。

当预先和同时加入绿原酸（chlorogenic acid，CHA）、抗坏血酸（ascorbic acid,AA）、柠檬酸（citric acid,CA）和苹果酸（malic acid,MA）后，对oxLDL引起的人脐静脉内皮细胞损伤具有不同程度的保护作用，但对oxLDL已经引起的内皮细胞损伤则无影响。

提示上述四种有机酸具有不同的对抗oxLDL对内皮细胞的损伤作用，其中以绿原酸和抗坏血酸的作用最强，柠檬酸次之，苹果酸最弱。

绿原酸和抗坏血酸还对oxLDL诱导的单核-内皮细胞（MC-EC）粘附作用具有明显抑制效应，CA作用较弱，MA 则无明显作用。

2.对缺血再灌注损伤的保护作用丹酚酸（salvianolic acid）是从丹参中提取的一类水溶性成分，具有很强的抗脂质过氧化和清除自由基作用。

总丹酚酸能改善脑缺血再灌注引起的学习记忆障碍，亦能增强缺血再灌注小鼠组织SOD的活性，降低MDA含量，增加GSH的含量，提示总丹酚酸对脑缺血再灌注损伤有明显的保护作用，其机制与总丹酚酸抗氧化作用有关。

单体成分丹酚酸B（salvianolic acid-B）对局灶性脑缺血再灌注所致线粒体损伤也具有保护作用。

对结扎冠状动脉左前降支制成的急性心肌缺血/再灌注模型，同时静脉缓慢注射给予丹酚酸B能明显降低血清肌酸磷酸激酶（CPK）活性和缩小梗死区范围。

体外研究表明，丹酚酸B对肿瘤坏死因子α引起的小鼠微血管内皮细胞损伤具有保护作用，对血管内皮生长因子（VEGF）诱发的血管通透作用具有抑制作用，丹酚酸B镁盐还能抑制低氧诱导的内皮细胞钙内流和一氧化氮释放，其作用与稳定细胞膜、抗脂质过氧化有关。

丹酚酸A（salvianolic acid-A）也具有良好的抗氧化作用，体外应用可抑制铁-半胱氨酸引起的线粒体脂质过氧化和ATP酶活性的丧失，抑制脂质过氧化引起的心脏和肝脏线粒体膜流动性下降，同时对超氧阴离子和羟自由基具有清除作用。

阿魏酸钠（sodium ferulate）是中药当归、川芎的主要活性成分，研究发现可减轻犬心脏停跳复苏后脑缺血再灌注损伤，使脑组织MDA含量明显下降，GSH含量和GSH-px、SOD活性增高，脑组织超微结构损伤程度明显减轻。

没食子酸（gallic acid）衍生物时常用活血化淤中药赤芍的有效成分，具有较强的抗氧化活性，研究表明，没食子酸十二烷醇酯对脑缺血再灌注所致脂质过氧化损伤具有保护作用。

采用结扎双侧颈总动脉及迷走神经方法造成大鼠脑缺血再灌注模型，给予没食子酸十二烷醇酯能不同程度地降低模型大鼠脑组织含水量和
MDA含量，提高SOD、CAT和GSH-Px活性，保护Na+-K+-ATP酶活性。

提示没食子酸十二烷醇酯可通过保护脑组织抗氧化酶的活性、抑制脂质过氧反应和减轻自由基对脑组织的损害对缺血再灌注脑组织产生保护作用。

构效关系分析表明，没食子酸十二烷醇酯的烷基的亲脂性越强则越容易进入脑组织，抗氧化能力就越大。

甘草酸（glycyrrhizic acid）对脑、心和肾的缺血损伤均有保护作用。

甘草酸二铵（DG）可明显抑制局灶性脑缺血再灌注所诱导的脑神经凋亡，起到一定的神经保护作用。

甘草酸二铵能对抗异丙肾上腺素所致大鼠急性心肌损伤，使其心电图ST段的异常升高有所改善，减少MDA的生成，增加心肌组织SOD的活力，抑制CPK和LDH的释放。

其机制与抗脂质过氧化、提高SOD活力有关。

甘草酸可减轻无创动脉夹夹闭双侧肾蒂造成大鼠急性缺血/再灌注模型的肾损伤，促进肾损伤的修复过程。

表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）是绿茶儿茶素中含量最高的一种儿茶素，约占绿茶儿茶素总量的50%，在茶叶的多种生物学功能中起主要作用。

EGCG有保护大鼠肾缺血再灌注损伤的作用，其机制可能与抗自由基损伤和减少细胞内钙有关。

熊果酸（Ursolio acid）对神经递质有影响。

应用大鼠培养脑片进行实验发现，熊果酸对兴奋性氨基酸神经递质谷氨酸的释放具有抑制作用。

二、保肝作用
丹酚酸A可使四氯化碳诱导的肝纤维化大鼠血清ALT和AST水平明显降低，能明显减轻肝纤维化的程度，降低肝组织羟脯氨酸含量，抑制Ⅰ、Ⅲ型胶原在肝脏的沉积，同时降低肝组织脂质过氧化产物MDA的含量。

体外实验发现，丹酚酸A对成肝星状细胞和纤维细胞的活力和增殖以及胶原生成率均具有抑制作用，表明丹酚酸A不仅具有抗肝损伤作用，而且具有良好的抗肝纤维化作用，其机制不仅与抑制脂质过氧化有关，而且与抑制胶原主要生成细胞的活化具有密切关系。

甘草酸以钙、钾、铵盐存在时又称甘草甜素（Glycyrrhizin）。

实验发现，甘草甜素对化学毒素引起的培养胎肝细胞损伤具有拮抗作用。

临床试验发现，甘草酸二铵不但具有良好的改善肝功能的作用，还具有抗肝纤维化的作用。

调控smurf2基因转录水平可能是甘草酸抗肝纤维化作用的分子机制之一。

甘草酸还可能通过抑制花生四烯酸的代谢发挥抗慢性肝损害作用。

18α-甘草酸则能够在转录水平下调大鼠肝细胞主要细胞色素P450（CYP）药物代谢酶CYP1A1(7-乙氧基异喹唑-O-脱乙基酶，EROD)、CYP2E1(苯胺羟化酶，ANH)和CYP3A（红霉素N-脱甲基酶，ERD）的表达。

没食子酸丙酯（n-Pyopyl Gallate）具有清除氧自由基的能力，抑制肝组织脂质过氧化，保护线粒体完整的结构及正常的功能。

对三硝基甲苯（TNT）处理小鼠肝损伤而产生的生化指标改变具有改善作用。

齐墩果酸（Oleanolic acid）明显降低D-氨基半乳糖、对乙酰氨基酚、氯化镉所致肝损伤小鼠血清丙氨酸氨基转移酶的升高，显著减轻肝脏中脂肪蓄积，减轻肝脏病理损害，但对正常小鼠的血清丙氨酸氨基转移酶及肝脏脂肪含量无影响。

阿魏酸钠可明显对抗乙醇所致肝脏过氧化脂质的增高，减轻谷胱苷肽含量的耗竭及防止谷胱苷肽S-转移酶和谷胱苷肽过氧化物酶活性的降低，提示阿魏酸钠抗脂质过氧化作用与逆转谷胱苷肽及相关酶活性的改变有关。

三、抗癌作用
国内外研究均证实，桂皮酸（Cinnamic Acid）对黑色素瘤具有诱导分化和抗侵袭作用，对高转移人肺癌细胞恶性表型有逆转和抑制侵袭的作用。

最近黄炜等研究发现桂皮酸有诱导人肝癌细胞分化的作用。

桂皮酸在浓度为1.0和3.0mmol/L均能明显抑制肝癌细胞的增殖，并使代表肝细胞分化的鸟氨酸氨基甲酰转移酶（OCT）、酪氨酸α酮戊二酸转氨酶（TAT）和碱性磷酸酶（ALP）的活性明显升高，使甲胎蛋白（AFP）分泌量和ｒ谷氨酰转肽酶（ｒ-GT）的比活力明显下降。

另有研究表明，桂皮酸在1和2.5mmol/L浓度时均能明显抑制HL60细胞增殖，细胞形态向成熟粒细胞转化，硝基四氮唑蓝还原反应明显增强，过氧化酶染色则明显减弱。

提示桂皮酸对HL60细胞亦具有诱导分化作用。

桂皮酸在1-5mmol/L时能明显抑制急性早幼粒细胞白血病（APL）细胞NB4细胞的增殖，具有明显量效和时效关系，表现为NBT还原力增强，CD11a、CD11b表达升高。

桂皮酸处理组细胞被阻滞于S期，G2期细胞减少。

对细胞分化标志基因产物表明，桂皮酸诱导NB4细胞分化导致其c-myc蛋白表达降低和c-fos 蛋白表达升高。

桂皮酸对细胞诱导分化的机制尚不十分清楚，可能的机制是:⑴桂皮酸能激活人体中过氧化酶体增殖因子激活受体（hppar）, hppar为核内受体，故可影响癌基因和其他基因的表达；⑵桂皮酸可通过抑制几种细胞生长调节蛋白的甲羟戊酸衍化残基的合成来阻止异戊烯化，使这些只有结合在细胞膜上才能发挥生物功能的蛋白质不能形成与膜共价连接的法泥基或龙牛儿基，从而使细胞增殖受到抑制。

但以上推论尚有待进一步研究和证实。

绿茶具有直接抑制和杀伤体外生长的大肠癌LoVo细胞的作用，诱导该肿瘤细胞凋亡是其作用机制之一。

诱导肿瘤细胞凋亡的作用主要是茶叶中所含的儿茶素特别是没食子酸酯介导的。

儿茶素诱导肿瘤细胞凋亡的机制尚不明了。

由于儿茶素是蛋白激酶C的抑制，而蛋白激酶C在细胞凋亡信号传导中主要起负调控作用。

初步研究表明，蛋白激酶C参与了没食子酸酯诱导LoVo细胞凋亡的调控，主要是通过下调多种蛋白激酶C同工酶表达而不是通过影响细胞内蛋白激酶C活性而发挥作用。

甘草酸、18β-甘草次酸（18β-glycyrrhetinic acid）、熊果酸和齐墩果酸均具有抗人肺癌、肝癌细胞增殖和侵袭的作用，并可诱导细胞凋亡。

其抗侵袭作用可能是通过对癌细胞粘附、趋化运动和组织蛋白酶B分泌的抑制而实现的。

处理后可导致癌细胞核质比例、AFP分泌量和ｒ-谷氨酰转肽酶比活性均显著下降，鸟氨酸氨基甲酰转移酶、酪氨酸-α-酮戊二酸转氨酶和碱性磷酸酶比活性则显著升高。

半夏中总游离有机酸对体外培养德为癌细胞有明显的抑制作用，并呈现明显的量效关系，IC50为
17.96ug/ml。

番红花素和番红花酸衍生物对小鼠皮肤肿瘤的生长具有抑制作用。

四、免疫调节作用
甘草甜素和甘草次酸具有免疫调节作用。

以甘草甜素为主药治疗慢性活动性肝炎，病人外周血单核细胞产生的可溶性IL-6和TNF均减少，并诱生可溶性IL-6受体的产生。

动物实验表明甘草次酸对佐剂性关节炎有明显的抑制作用。

给正常小鼠注射甘草次酸盐，T细胞数量增加，而佐剂性关节炎小鼠注射后T细胞数反而减少，这种机制尚不清楚。

甘草次酸可降低细胞内cAMP和Ca2+的水平，影响细胞内信号传导系统，抑制小鼠巨噬细胞中NO的合成。

甘草酸铵注射给药，对巴豆油、醋酸所致的急性炎症、棉球所诱发的慢性炎症、Freund’s完全佐剂所致的免疫性炎症均具有抑制作用，并对慢性炎症所致肉芽组织增生具有抑制作用。

应用3H-TdR掺入法观察到甘草酸铵对小鼠淋巴细胞转化具有抑制作用。

甘草酸铵对角叉菜胶所致大鼠胸膜炎性渗出及炎性细胞浸润具有抑制作用。

从中药枇杷叶中分离得到的总三萜酸[主要含齐墩果酸，2α-羟基乌苏酸（2α-hydroxyursolic acid）,坡模酸（pomolic acid）和蔷薇酸（euscaphic acid）等]，以及乌苏酸（ursolic acid）和2α-羟基齐墩果酸（maslinic acid ）均对二甲苯引起的小鼠肿胀具有明显抗炎活性。

腹腔及皮下注射时，齐墩果酸呈剂量依赖性地提高小鼠单核巨噬细胞吞噬功能。

五、抗病毒、抗菌作用
甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch）为豆科植物，在我国和日本被广泛用于病毒性肝炎的治疗，其主要的活性成分为甘草酸以及甘草酸的分解产物甘草次酸。

临床运用甘草酸治疗乙肝的文献报道很多。

研究表明，甘草酸可剂量依赖性地阻止人肝癌Alexander细胞向胞外分泌HBsAg，使其聚集在高尔基体外侧，提示甘草酸抗病毒的机制在于阻碍HbsAg的细胞内过程：HBsAg在脂质体合成时会接受甘露糖型糖链（N型），当向高尔基体运送时N型糖链接受O型糖链，转换为复合型。

此时甘草酸阻碍唾液附着于HBsAg复合型糖链上，使其在胞内聚集，增加其免疫原性，降低其对蛋白酶的抵抗性和在血清中的稳定性。

因此应用甘草酸的短期疗效是阻碍肝细胞HBV相关康圆的递增，使肝细胞的破坏受抑制；长期应用，则能降低HBsAg 粒子的唾液酸免疫原性，改善对HBV的免疫状态。

另外，采用微量细胞病变抑制法观察到，甘草酸二铵注射液在小鼠能够诱生α-干扰素，可能是甘草酸抗病毒的另一作用途径。

锁阳中熊果酸衍生物对HIV蛋白酶具有抑制作用。

此外，熊果酸对3种牙周病原菌具有抑制作用，杀菌曲线显示0.8ug/L的熊果酸可在3h内杀灭中间型普氏菌，6h内杀灭福赛氏类杆菌。

六、止咳平喘作用
半夏总游离有机酸对氨水引起的小鼠咳嗽模型具有明显止咳和祛痰作用。

乌苏酸和枇杷叶中的总三萜酸对枸橼酸喷雾引起的豚鼠咳嗽具有止咳作用。

致敏豚鼠血小板卵白蛋白攻击后的上清液能诱发非致敏豚鼠离体气管收缩，并引起整体动物气道阻力和肺
动态顺应性改变。

阿魏酸钠对抗原诱发的血小板活化及造成的气道收缩效应具有明显抑制作用，提示阿魏酸的抗过敏性哮喘作用可能与抑制血小板抗原特异性活化有关。

甘草酸铵能够抑制豚鼠过敏性哮喘时支气管肺泡灌洗液中嗜酸型性粒细胞的趋化和浸润。

七、内皮素拮抗剂
咖啡酸和阿魏酸能剂量依赖地延长内皮素（endothelin-1,ET-1）致小鼠急性死亡时间，在离体器官可观察到咖啡酸与阿魏酸能拮抗ET-1的缩血管效应。

放射性受体-配体结合实验表明，咖啡酸和阿魏酸可竞争性地抑制ET-1与其受体的结合，说明咖啡酸和阿魏酸为新的非肽类ET拮抗剂。

八、其他作用
除上药理作用外，有机酸还具有其他作用。

如齐墩果酸糖苷具有胃粘膜保护作用和抗瘙痒作用，甘草酸灌胃给药对哺乳幼大鼠及新鲜蛋黄液诱发的小鼠高血脂均具有降低作用。

第三节有机酸类物质的毒副作用
值得注意的是有研究表明部分有机酸具有一定的毒副作用。

甘草酸类物质引起的主要不良反应是对内分泌系统的影响，如水、钠潴留、低钾血症、高血压和假性醛固酮增多症等。

其不良反应发生的主要机制与该药的肾上腺皮质激素样作用有关。

马兜铃酸（Aristolochic acid）的肾脏毒性是另一个值得关注的问题。

研究表明，马兜铃酸肾病是一种表现较为特殊的肾间质纤维化，它是由含有马兜铃酸的中草药引起的肾脏疾病，近年来呈增高趋势。

主要表现为肾小管上皮细胞，尤其是近端肾小管坏死。

临床主要表现为急性肾功能衰竭、慢性肾功能衰竭和肾小管酸中毒或伴Fanconi综合症三种类型。

因此在使用含有马兜铃酸及此类（硝基菲类有机酸）衍生物或内酰胺成分的中药（包括马兜铃、天仙藤、青木香、关木通、广防己、朱砂莲、汉中防己、寻骨风）时应高度警惕其肾毒性副作用的发生。

由于马兜铃酸的肾脏毒性发病机制不十分清楚，也无有效治疗方法，所以明确发病机制和寻找有效的治疗方案，已引起国内外学者的高度关注。

另一方面，应重视研究该类物质在中药复方中对全方药效的影响和药理作用与毒副作用的关系，探讨其与中药复方中其他化学成分的相互作用，明确马兜铃酸在特定中药复方中肾毒性作用发生的性质和特点。

已有研究发现，针对有机酸的分子特点，应用新的剂型可增加疗效和降低不良反应。

如甘草酸为高极性、亲水性大分子物质（分子量〉800），肠道很少吸收，血药浓度很低。

改用脂质体可以改变药物在体内的分布、代谢和吸收，提高药物的靶向性等。

甘草酸与磷脂酰胆碱反应形成的配位体，生物利用度为原甘草酸的4.87倍，抗肝损坏作用与等剂量的甘草酸相比显著增强。

第四节结语
通过上述研究资料可以看出，中药所含有机酸类物质具有广泛的药理作用，毋庸置疑，有机酸类物质是单味中药和中药复方发挥药效的重要活性成分之一。

有机酸药理作用的发现，为创新药物的研究提供了一类新的化合物和先导化合物，与化学药物的开发研究一样，有可能研制出具有药效特点的新药，具有很大的研究开发价值和应用前景。

然而，虽然实验药理学发现许多中药来源有机酸具有明显的药理作用，但迄今为止关于其在中药复方中，对于全方整体药效发挥过程中的地位和作用以及与其他活性成分的相互作用与配合关系的研究还很少。

从化学单体的角度看，研究有机酸的药理作用和作用机制虽然能够全面认识其药理作用，但从中药复方活性成分的角度看，有机酸单体药理学的研究对于认识整方的药理作用来讲还是初步的。

因此，在研究有机酸单体药理作用的基础上，进一步与含有该有机酸成分的中药复方进行比较研究，进而深入研究其与中药复方中其他药效物质的相互作用与影响，则有可能阐明有机酸在中药复方药理中的地位和作用，对于阐明中药复方的药理作用特点和机制具有重要的意义。