核桃楸皮抗肿瘤化学成分研究概述

雷 涛 ，赵玉佳 ，丁坤敏 ，孟繁钦 ，王艳芳 ，吴宜艳

（1.牡丹江医学院，黑龙江牡丹江 157011；2.吉林农业大学，吉林长春 130118）

山核桃又名核桃楸、胡桃、胡桃楸、小核桃等，为胡桃科胡桃属落叶乔木。在中国主要分布于小兴安岭、完达山脉、长白山区及辽宁东部。大兴安岭林区东南部及河北、河南、山西、甘肃等地也有少量分布。俄罗斯远东地区、朝鲜北部也产。山核桃树喜光，耐寒性较强核桃楸分布于东北和华北各省，垂直分布可达海拔2000米以上。黑龙江省牡丹江林业科学研究所，大果榛子、核桃、树莓等经济林开发利用技术，达到国内外领先地位，牡丹江具有丰富资源，开发核桃楸皮新药，促进北药研发，为地方经济发展作贡献。核桃楸皮具有消炎、抗菌、抗氧化[1]、抗肿瘤作用。近年有一些学者研究报道，核桃楸皮其抗肿瘤化学成分，主要有以下化合物。

1 胡桃醌(Juglone)

化学名称：5-hydroxy-1,4-Naphthalenedione。分子式：C10H6O3；相对分子量174.15。从苯和石油醚的混合溶液中析出橙黄色针状结晶，从氯仿中析出红黄色棱柱状结晶，有特殊臭气味。不溶于冷水，微溶于热水，溶于乙醇、乙醚，易溶于氯仿、苯等有机溶剂。溶于碱溶液，在碱溶液中呈紫红色，溶于浓硫酸，在浓硫酸中呈血红色[2]，熔点155℃。性质不稳定，溶剂对胡桃醌的稳定性影响较大，随着存放时间的加长核桃醌会分解。

1.1 核桃醌的抗肿瘤药理研究

胡桃醌对于S180实体瘤、小鼠腹水型肝癌和自发性胃癌有明显的抗癌活性。许绍惠等[3]报道核桃醌对小鼠移植性乳腺癌有明显的抗癌活性，使艾氏腹水癌细胞的有丝分裂异常。张野平等[4]报道胡桃醌具有抗肿瘤活性，对HePA小鼠生命延长率为95%，抑制S180实体瘤达50%。胡桃醌可以直接抑制体外培养的肿瘤细胞的增殖作用，其抗肿瘤作用是直接杀伤肿瘤细胞[5]。在研究黑核桃抗肿瘤活性时还发现，胡桃醌和黑核桃壳的强酸部分(主要为多酚类)对小鼠自发性乳腺癌有明显的抑制作用[6]。Sugie[7]等报道胡桃醌对大鼠肠肿瘤形成有抑制作用，可能成为有希望的化疗药物。

1.2 胡桃醌抗肿瘤的作用机理的相关研究报道

张野平等[4]应用同位素掺入方法发现，以核桃醌0.1、0.025 mg/ml作用5 h，对HePA小鼠细胞DNA合成抑制为高峰，分别为71.5%和60%。实验证明胡桃醌对肿瘤细胞DNA的合成有明显的抑制作用，且随剂量的增长作用增强。通过电子显微镜观察胡桃醌主要影响HePA细胞线粒体，低浓度可使部分线颗粒体嵴减少，高浓度可使大部分细胞质中的线粒体空泡化，从而使增殖的肿瘤细胞因能量供给缺乏而受到增殖限制，达到抑瘤作用。Kamei等[8]进行了醌类化合物抑制细胞生长试验，发现胡桃醌主要抑制细胞生长的S期，化合物中酚羟基的个数越多细胞毒性越大。Oliveira等[9]合成胡桃醌的糖链衍生物，发现这些衍生物的抗肿瘤活性明显高于胡桃醌的抗肿瘤活性，原因在于糖链的引入有效地避开了细胞对此类细胞毒化合物的排斥，增加了肿瘤细胞的吸收度，从而提高了这些衍生物的活性。Varga等[10]发现胡桃醌可以堵塞人外周血淋巴细胞的钾离子通道，而钾离子通道保持活性被认为是细胞生长和T细胞增殖的先决条件，因此他们认为胡桃醌的这一作用即使不是唯一的，也是胡桃醌诱导细胞凋亡的重要方式。Michelle等[11]报道核桃醌能够降低p53基因表达和诱导H2ax快速磷酸化使细胞死亡，原因可能是胡桃醌通过快速磷酸化细胞周期的各个阶段的H2ax，并且使p53蛋白水平剧烈下降，从而诱导细胞DNA损伤，诱发细胞凋亡。此外，胡桃醌可通过直接修饰巯基基团使RNA转录起始前复合物断裂，抑制细胞mRNA的合成，直接阻断转录。

2 槲皮素(Quercetin)

化学名称：2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,5,7-trihydroxy-4H-1-Benzopyran-4-one。分子式：C15H10O7；相对分子量：302.23。二水合物为黄色针状结晶（稀乙醇），在95～97°C成为无水物，熔点 314°C（分解）。1 g溶于 290 ml无水乙醇，23 ml沸乙醇，可溶于甲醇、乙酸乙酯、吡啶、丙酮等溶剂，不溶于水、乙醚、苯、氯仿，石油醚。碱性水溶液呈黄色，几乎不溶于水，乙醇溶液味很苦。

槲皮素的抗肿瘤药理研究[12]：槲皮素能显著抑制促癌剂的作用、抑制离体恶性细胞的生长、抑制艾氏腹水癌细胞DNA、RNA和蛋白质合成。槲皮素及其苷类表现出较强的抗癌活性，其作用机制除对抗自由基对细胞的破坏外，还能直接抑制肿瘤细胞的增殖。人们观察了槲皮素对早幼粒白血病细胞株HL-60细胞的增殖和细胞周期的影响，发现槲皮素可呈剂量依赖性地抑制HL-60细胞的增殖，G2-M期细胞增加，而G0/G1细胞的百分比相对减少，去除槲皮素后该作用可逆。以不同浓度的槲皮素处理HL-60细胞48 h后,细胞溶质蛋白激酶C(PKC)和胞膜酪氨酸蛋白激酶(TPK)活性也明显受到抑制，其IC50分别为31、24 μmol/L。分离纯化经槲皮素处理的HL-60细胞核进行体外核转录实验，发现其转录活性降低，总RNA聚合酶尤其是RNA聚合酶Ⅱ活性受到抑制，并呈剂量依赖关系。据此，人们认为，槲皮素的抗癌作用是通过抑制以上几种酶的活性来完成的。另外，槲皮素可与一些致癌、致突变因子相互作用而起到防癌作用。槲皮素及其衍生物可有效地诱导微粒体芳烃羟化酶和还氧化物水解酶使多环芳烃和苯并芘通过羟化或水解而失去致癌活性，也可通过抑制细胞色素P450和磺基转移酶而减少杂环胺类等前致癌物质的生成。

3 鞣花酸(Ellagic acid)

化学名称：2，3，7，8-tetrahydroxy benzopyrano[5，4，3-cde]benzopyran-5，10-dione，分子式：C14H6O8；相对分子量：228.25。 鞣花酸是广泛存在于各种软果、坚果等植物组织中的一种天然多酚组分，它是没食子酸的二聚衍生物，是一种多酚二内酯。它不仅能以游离的形式存在，而且更多的是以缩合形式(如鞣花单宁、苷等)存在于自然界。鞣花酸与三氯化铁的显色反应呈蓝色，遇硫酸呈黄色，Greissmeger反应呈阳性，还易与金属阳离子如Ca2+、Mg2+结合。纯鞣花酸是一种黄色针状晶体，熔点(吡啶)大于360℃，微溶于水、醇，溶于碱、吡啶，不溶于醚。

鞣花酸的抗肿瘤药理研究：鞣花酸是一种存在于多种植物中的天然多酚组分，近年来，越来越多的实验证实鞣花酸通过调节细胞转运因子和激活多信号途径方式抑制癌细胞增殖，诱导癌细胞凋亡。由于其安全性和有效性，可作为肿瘤的化学预防剂，联合化学药物治疗肿瘤[13]。

在对鼠和人体组织移植所做的体内和体外试验中，鞣花酸表现出对化学物质诱导癌变及其他多种癌变有明显的抑制作用，特别是对结肠癌、食管癌、肝癌、肺癌、舌及皮肤肿瘤等有很好的抑制作用。有关鞣花酸的防癌抗癌作用机制人们已进行了大量的研究，目前比较清楚的主要有以下几个方面[14]：

抑制致癌剂的代谢活性：鞣花酸能抑制多环芳香化合物(如苯并芘喃、7，12-二甲基苯并蒽、3-甲基胆蒽等)、亚硝基化合物(如N-亚硝基苄基甲胺、N-甲基-N-亚硝基脲等)和黄曲霉毒素B1转换成诱导基因损伤的物质。

解除致癌物的毒性：在小鼠试验中，鞣花酸可通过刺激体内一些酶(如谷胱甘肽转移酶)的活性而解除某些致癌剂如苯并芘-4，5-氧化物和1-氯-2，4-二硝基苯等的致癌毒性。致癌物清除剂鞣花酸能和致癌物的活性代谢形式结合成无害的化合物，以使其不能和细胞DNA结合，其作用相当于致癌物清除剂。Sayer等研究表明，鞣花酸通过占据苯并芘喃二醇环氧化合物的空间有利位置形成一种共价化合物，此共价化合物由于芘喃的活性基团环氧环已被打开而无致癌活性。

占据DNA上可能和致癌或其代谢物反应的位置：鞣花酸通过和O-6-鸟嘌呤反应防止了这个位置的甲基化，从而抑制N-甲基N-亚硝基脲和鲑鲸DNA键合。

尽管在很多研究中鞣花酸都表现出具有抗化学诱变致癌的作用，但是也有文献对它的抗癌作用甚至对它的DNA-加成化合物的形成提出了异议。

鞣花酸的4个OH基团有强亲核性，易与生物体内的亲电子代谢物发生强亲合作用，而亲电子代谢物不能与DNA发生反应，因而这种亲合作用可能会将鞣花酸从生物体内移走，从而阻碍鞣花酸起抗癌作用。另外，食物中的鞣花酸在体内的吸收也是有限的。例如，给小鼠口服鞣花酸发现只有少量被吸收，这就阻止了机体组织与足够高浓度的鞣花酸接触而使之不能有效地作为一种体内抗癌剂。

4 没食子酸(Gallic acid)

化学名称：3，4，5-trihydroxy benzoio acid。 分子式：C7H6O5；相对分子量：170.12。没食子酸为白色或淡黄色针状结晶(无水甲醇或氯仿)或粉末，通常是以一水化合物的形式存在，比重 1.694，熔点 235～240℃(分解)加热至 100～120℃时，失去结晶水；加热至200℃以上时，失去羧基而生成焦性没食子酸；1 g 熔于 87 ml水、3 ml沸水、6 ml乙醇、100 ml乙醚、10 ml甘油及5 ml丙酮。易溶于热水、乙醚、乙醇、丙酮及甘油，难溶于冷水，几乎不溶于苯、氯仿及石油醚[15]。抗肿瘤药理研究：没食子酸对吗啉加亚硝酸钠所致的小鼠肺腺瘤有强抑制作用。

5 β-谷甾醇(Sitosterol)

分子式：C29H50O；分子量：414.69。β-谷甾醇是植物甾醇的主要成分之一，属于四环三帖类化合物)是植物甾醇类成分之一，广泛存在于自然界中的各种植物油、坚果等植物种子中，也存在于某些植物药中。在常温下β-谷甾醇为白色晶体粉末，无臭无味，熔点可达130～140℃，不溶于水，在一定的有机溶剂中可以溶解。外观形状：白色粉末，脂溶性，能溶解于食用油。

β-谷甾醇的抗肿瘤药理研究[16]：研究证明β-谷甾醇对机体某些癌症如乳腺癌、胃癌、肠癌的发生和发展有一定的抑制作用。经动物实验发现β-谷甾醇可抑制化学致癌剂诱发大肠癌，这可能与流入大肠胆汁酸有关，因β-谷甾醇具有抑制胆汁酸作用，能使癌细胞增殖减少。

中药是祖国医学理论中重要的组成部分，几千年来为保障我国人民的身体健康作出了巨大的贡献。近年来，肿瘤的发病率不断增高，逐渐成为威胁人类和动物健康的大敌。由于中药与化学合成药物相比有着取材方便、价格低廉和毒副作用小等优点，中药及其有效成分抗肿瘤机制的研究已成为当今医学研究的热点。本文阐述了胡桃楸皮抗肿瘤的化学成分研究进展，对胡桃楸皮的药理活性研究具有指导意义。核桃楸皮的抗肿瘤作用机制还有待于进行深入、细致的研究。

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