胡桃醌地研究進(jìn)展

2024年2月28日發(fā)(作者：城郊結(jié)合部)

胡桃醌的研究進(jìn)展陸婉1，2

，曲中原1，2，鄒翔1，2，嚴(yán)琴琴1，2,季宇彬1，2(1. 國家教育部抗腫瘤天然藥物工程研究中心，哈爾濱 150076；2. 哈爾濱商業(yè)大學(xué)生命科學(xué)與環(huán)境科學(xué)研究中心，哈爾濱 150076)摘要： 胡桃醌為胡桃科核桃屬植物胡桃楸（Jugland mandshurica Maxim）和核桃（Juglans regia L）中存在的重要活性物質(zhì)，具有抗腫瘤、抗炎和抑菌等藥理作用。隨著化學(xué)分析技術(shù)的不斷提高和分子生物學(xué)技術(shù)在藥理中的應(yīng)用，胡桃醌的化學(xué)和藥理研究取得了一定進(jìn)展。本文對(duì)胡桃醌近年來國內(nèi)外的研究成果進(jìn)行綜述。關(guān)鍵詞：胡桃醌 藥理作用 抗腫瘤作用Advances Rearch of Juglone LU Wan1，2, QU Zhong-yuan1，2,ZOU Xiang1，2,Yan Qin-qin1，2, JI Yu-bin1，2(1. Engineering Rearch Center of natural antineoplastic drugs，Ministry of Education; of Rearch and Development on Life Sciences and Environmental Sciences, HarbinUniversity of Commerce, Harbin 150076)ABSTRACT: Juglone for Juglandaceae walnut plant nuts chinen (Juglandmandshurica Maxim) and walnut (Juglans regia L) in the important substances withanti-tumor and anti-inflammatory and antibacterial, and other pharmacological the chemical analysis of the continuous improvement of technology andmolecular biology technology in the application of pharmacology, the chemical andpharmacological rearch of Juglone has made some paper reviewsdomestic and international rearch results of Juglone in recent WORDS :Juglone; pharmacological action ; antitumor effect胡桃醌（Juglone）屬于萘醌類成分，存在于胡桃科核桃屬植物胡桃楸（Juglandmandshurica Maxim）和核桃（Juglans regia L）的根皮、樹皮、青果皮（青龍衣）、葉中[1]，具有明確的抗腫瘤作用，此外，還具有抗菌、抗炎等藥理作用，因此，越來越受到人們的重視。本文對(duì)胡桃醌近年來國內(nèi)外的研究情況作以簡(jiǎn)要綜述。1 胡桃醌的化學(xué)研究進(jìn)展1.1胡桃醌的理化性質(zhì)胡桃醌化學(xué)名稱：5-羥基-1,4-萘醌，5-羥基-1,4-萘二酮；英文名稱：Juglone，

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(30600816);高等學(xué)校博士點(diǎn)學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金（2）.作者簡(jiǎn)介：陸婉(1984.7-), 女, 碩士研究生; 研究方向: 抗腫瘤藥物研究.E-mail:*********************;Tel:

walnuts quinone，5-hydroxy-1,4-naphthoquinone，5-hydroxynaphthoquinone，regianin，Nucin；分子式：C10H6O3；相對(duì)分子量174.15；熔點(diǎn)155℃。從苯和石油醚的混合溶液中析出橙黃色針狀結(jié)晶，從氯仿中析出紅黃色棱柱狀結(jié)晶，有特殊臭氣味。不溶于冷水，微溶于熱水，溶于乙醇、乙醚，易溶于氯仿、苯等有機(jī)溶劑。溶于堿溶液，在堿溶液中呈紫紅色，溶于濃硫酸，在濃硫酸中呈血紅色[2]。性質(zhì)不穩(wěn)定，溶劑對(duì)胡桃醌的穩(wěn)定性影響較大，隨著存放時(shí)間的加長胡桃醌會(huì)分解[3]。胡桃醌可與水蒸氣一同揮發(fā)，能升華，最大吸收峰420nm（甲醇）。化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 胡桃醌的化學(xué)結(jié)構(gòu)式1.2胡桃醌的提取、分離及含量測(cè)定胡桃醌為胡桃科核桃屬植物胡桃楸（Jugland mandshurica Maxim）和核桃（Juglans regia L）中存在的重要活性物質(zhì)，在新鮮核桃枝皮中的含量可達(dá)0.02～0.4mg/g以上。成熟核桃外果皮中胡桃醌的含量略低于青龍衣（未成熟的核桃外果皮）中胡桃醌的含量。孫墨瓏等[4]采取常規(guī)提取法、索氏提取法和超聲波提取法提取青龍衣，研究表明，胡桃醌含量分別為超聲波提取法>常規(guī)提取法>索氏提取法。通過進(jìn)一步研究，采用超聲波輔助浸提法和減壓蒸餾法提取胡桃楸樹皮中的胡桃醌，可簡(jiǎn)便、快捷地提取制得高純度的胡桃醌[5]。索緒斌等[6]運(yùn)用高效液相色譜法測(cè)定青龍衣中胡桃醌含量。色譜條件：色譜柱為Shmi pack-ODS柱；流動(dòng)相為甲醇-5%磷酸二氫鈉溶液(3:1)；紫外檢測(cè)波長：250nm。孫墨瓏等[5]認(rèn)為用高效液相色譜法測(cè)定胡桃醌含量時(shí)，雖然準(zhǔn)確度高，但準(zhǔn)備工作復(fù)雜，操作時(shí)間較長，不適用于間斷且頻繁的測(cè)定工作，而采用分光光度法測(cè)定胡桃醌含量，其即時(shí)性與簡(jiǎn)便性受到研究者的關(guān)注。1957年國外文獻(xiàn)報(bào)道了胡桃醌的提純和鑒定，當(dāng)時(shí)國內(nèi)還未見文獻(xiàn)報(bào)道。1985年許紹惠等[7]首次從核桃的新鮮根皮、枝皮和青龍衣中分離出胡桃醌，并鑒定了結(jié)構(gòu)，與國際上報(bào)道完全一致。此外，還分離出3, 3'-雙胡桃醌和3,6'-雙胡桃醌，后者是3, 3'-雙胡桃醌的同分異構(gòu)體，它是一種非對(duì)稱性的胡桃醌二聚體。印度學(xué)者從核桃中分離出對(duì)稱的三聚體環(huán)三胡桃醌（cyclotrijuglone）[8]。Akiho、Ohto等[9]從胡桃楸的新鮮果皮中分離出5,8-二羥基-1,4-萘醌（5,8-

dihydroxy-1, 4-naphthoquinone）。Pardhasaradhi等[10]從核桃根皮中得到一種新的5-羥基-3, 3'-雙胡桃醌（bisjuglone）。2 胡桃醌的藥理研究進(jìn)展2.1抗腫瘤作用胡桃醌的抗腫瘤作用國內(nèi)外均有報(bào)道。從核桃楸中提取分離出的胡桃醌，對(duì)于S180實(shí)體瘤、小鼠腹水型肝癌和自發(fā)性胃癌有明顯的抗癌活性[11]。許紹惠等[12]報(bào)道胡桃醌對(duì)小鼠移植性乳腺癌有明顯的抗癌活性，使艾氏腹水癌細(xì)胞的有絲分裂異常。張野平[13]報(bào)道胡桃醌具有抗腫瘤活性，對(duì)HePA小鼠生命延長率為95%，抑制S180實(shí)體瘤達(dá)50%。胡桃醌可以直接抑制體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞的增殖作用，其抗腫瘤作用是直接殺傷腫瘤細(xì)胞[14]。在研究黑核桃（Juglansnigra）抗腫瘤活性時(shí)還發(fā)現(xiàn)，胡桃醌和黑核桃殼的強(qiáng)酸部分(主要為多酚類) 對(duì)小鼠自發(fā)性乳腺癌有明顯的抑制作用[15]。Sugie等[16]報(bào)道胡桃醌對(duì)大鼠腸腫瘤形成有抑制作用，可能成為有希望的化療藥物。 關(guān)于胡桃醌抗腫瘤的作用機(jī)理也有相關(guān)報(bào)道。張野平等[13]應(yīng)用同位素?fù)饺敕椒òl(fā)現(xiàn)，以胡桃醌0.1和0.025mg/mL作用5h，對(duì)HePA小鼠細(xì)胞DNA合成抑制為高峰，分別為71.5%和60%。實(shí)驗(yàn)證明胡桃醌對(duì)腫瘤細(xì)胞DNA的合成有明顯的抑制作用，且隨劑量的增長作用增強(qiáng)。通過電子顯微鏡觀察胡桃醌主要影響HePA細(xì)胞線粒體，低濃度可使部分線顆粒體嵴減少，高濃度可使大部分細(xì)胞質(zhì)中的線粒體空泡化。從而使增殖的腫瘤細(xì)胞因能量供給缺乏而受到增殖限制，從而達(dá)到抑瘤作用。Kamei等[17]進(jìn)行了醌類化合物抑制細(xì)胞生長試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)胡桃醌主要抑制細(xì)胞生長的S期，化合物中酚羥基的個(gè)數(shù)越多細(xì)胞毒性越大。Oliveira等[18]合成胡桃醌的糖鏈衍生物，發(fā)現(xiàn)這些衍生物的抗腫瘤活性明顯高于胡桃醌的抗腫瘤活性，原因在于糖鏈的引入有效地避開了細(xì)胞對(duì)此類細(xì)胞毒化合物的排斥，增加了腫瘤細(xì)胞的吸收度，從而提高了這些衍生物的活性。Varga等[19]發(fā)現(xiàn)胡桃醌可以堵塞人外周血淋巴細(xì)胞的鉀離子通道，而鉀離子通道保持活性被認(rèn)為是細(xì)胞生長和T細(xì)胞增殖的先決條件，因此他們認(rèn)為胡桃醌的這一作用即使不是唯一的，也是胡桃醌誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的重要方式。Michelle等[20]報(bào)道胡桃醌能夠降低P53基因表達(dá)和誘導(dǎo)h2ax快速磷酸化使細(xì)胞死亡，原因可能是胡桃醌通過快速磷酸化細(xì)胞周期的各個(gè)階段的h2ax，并且使P53蛋白水平劇烈下降，從而誘導(dǎo)細(xì)胞DNA損傷，誘發(fā)細(xì)胞凋亡。此外，胡桃醌可通過直接修飾巰基基團(tuán)使RNA轉(zhuǎn)錄起始前復(fù)合物斷裂，抑制細(xì)胞mRNA的合成，直接阻斷轉(zhuǎn)錄[22]。2.2對(duì)酶的作用 Munday等研究發(fā)現(xiàn)，胡桃醌對(duì)小鼠盲腸、十二指腸、結(jié)腸、腺胃、空腸組織中的解毒酶-醌還原酶和谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶有誘導(dǎo)作用，使其活性增強(qiáng)，防止化

學(xué)誘導(dǎo)產(chǎn)生腸癌[21]。胡桃醌被認(rèn)為是肽基-脯氨酰基異構(gòu)酶（Pin1）的抑制劑，Pin1在許多腫瘤組織中過度表達(dá)，并且在腫瘤的發(fā)生中起著重要作用，被稱為腫瘤發(fā)生的“催化分子”，胡桃醌可成為有希望的腫瘤預(yù)防藥物[22]。據(jù)文獻(xiàn)[23]報(bào)道胡桃醌及其衍生物對(duì)與HIV-1逆轉(zhuǎn)錄酶（RT）相關(guān)的核糖核酶H（RNa H）有抑制作用，可以成為HIV-1蛋白水解酶的有效抑制劑，而這種酶正是艾滋病毒復(fù)制所不可缺少的基本物質(zhì)之一，這種試劑的發(fā)明可以有效的預(yù)防微生物，所以能夠用來治療性傳播的疾病[24]。此外，胡桃醌是幾丁質(zhì)合成酶抑制劑，抑制雌埃及蚊蟲、黑腹果蠅等昆蟲體內(nèi)蛻皮激素20-單核酶活性[25]。采用Paperdisc方法證明胡桃醌對(duì)許多革蘭陽性菌和陰性菌均有抑制作用,2.3抗菌作用胡桃醌作為一種抗菌試劑，它能夠產(chǎn)生活性氧化負(fù)離子，如O2-離子及過氧化氫等[26]。胡桃醌在體外能中和破傷風(fēng)及白喉毒素，但在體內(nèi)則無中和毒素作用[27]。臨床實(shí)驗(yàn)證明，用胡桃醌（100~200mg/kg）治療牙周炎卻有明顯的效果[28]。胡桃醌還可以添加到化妝品和牙膏中，作為殺菌劑使用[29]。胡桃醌還能夠調(diào)節(jié)黃曲霉素的產(chǎn)生和發(fā)展[30]，它能夠抑制真菌的發(fā)芽，如果濃度足夠的高，它能夠完全抑制真菌的生長。黃曲霉素的生成標(biāo)準(zhǔn)，依賴于介子中胡桃醌的濃度。胡桃醌的濃度較低時(shí)不能夠抑制黃曲霉素的產(chǎn)生，反而能促進(jìn)黃曲霉素的合成，但胡桃醌濃度較高時(shí)則可以基本抑制或完全抑制黃曲霉素的產(chǎn)生。2.4毒性作用現(xiàn)代研究表明青胡桃皮(青龍衣)有毒[31]，主要由于其有效成分胡桃醌是有毒的，盡管青龍衣的毒性已被實(shí)驗(yàn)證明，但以酒精作溶劑的青龍衣制劑往往不顯毒性。有學(xué)者認(rèn)為青龍衣酒劑未顯出毒性是因胡桃醌演變?yōu)槠渌镔|(zhì)所致[32]。伊朗學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)胡桃醌對(duì)金魚（Carassius auratus）有毒害作用[33]。另有研究者發(fā)現(xiàn)胡桃醌和它的衍生物5,8-二羥基萘醌對(duì)于魚都是一種毒素，LD50極低，在線粒體的氧化磷酸化過程中能起到抑制作用，它們都是能量轉(zhuǎn)移的抑制劑[34]。胡桃醌的衍生物及其他活性成分的毒性，一般都小于胡桃醌。文獻(xiàn)[35]報(bào)道胡桃醌小鼠灌胃給藥的LD50為2.5 mg/kg，腹腔注射的LD50為25 mg/kg，大鼠灌胃給藥的LD50為112 mg/kg。Chen等[36]認(rèn)為胡桃醌產(chǎn)生毒性的原因是其入血后與血中成分結(jié)合，造成胡桃醌在血中高濃度聚集。另外由于胡桃醌能與胃腸內(nèi)容物中的巰基化合物反應(yīng)，導(dǎo)致灌胃時(shí)胡桃醌的低吸收，在賁門竇大量聚集，產(chǎn)生毒性。此外，胡桃醌和其代謝產(chǎn)物能與腎中細(xì)胞溶質(zhì)蛋白共價(jià)結(jié)合，造成腎臟毒性。

2.5其他作用胡桃醌對(duì)大鼠有加速體內(nèi)糖的同化和降低血糖的作用[27]。胡桃醌可做染料、顏料及香料的原料，pH指示劑和醫(yī)藥用止血?jiǎng)┑取：阴捎糜谥委煗裾睢捳睢⒈忝凇⒊嗔　㈥栁z精、腰疼、淋巴結(jié)核，也可用于復(fù)方治療糖尿病，胃炎，貧血等。胡桃醌外用用于治療頭癬、牛皮癬和橡皮腫等疾病[17]，但胡桃醌是一種很強(qiáng)的刺激劑，可導(dǎo)致接觸性皮炎。胡桃醌在林業(yè)和農(nóng)業(yè)方面也有突出的作用[37-39]。胡桃醌是現(xiàn)已證明唯一由高等植物產(chǎn)生的萘醌類克生物質(zhì)，能夠抑制其他植物的生長，可用于開發(fā)新型的無公害植物除草劑。3 結(jié)語

綜上所述，胡桃醌具有廣泛的藥理作用，在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)上都具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。特別是胡桃醌具有明確的抗癌活性，就抗腫瘤藥物研究而言具有重大意義。胡桃醌的抗腫瘤作用目前還停留在初級(jí)研究階段，在此基礎(chǔ)之上應(yīng)進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，從分子水平闡明其抗腫瘤作用機(jī)理，為抗腫瘤新藥研發(fā)和臨床應(yīng)用提供重要的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。參考文獻(xiàn)[1] 吉林中醫(yī)中藥研究所.長白山植物藥志[M].吉林:吉林人民出版社,1982,203-205.[2] 陳曉青主編.中草藥成分分離分析技術(shù)與方法[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2006,35.[3] 李福榮,史衛(wèi)鋒,等.不同采摘時(shí)期的青龍衣中胡桃醌的含量比較[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生,2007,45(2):6-7.[4] 孫墨瓏,宋湛謙,方桂珍.核桃楸總黃酮及胡桃醌含量測(cè)定[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2006,26(2):93-95.[5] 孫墨瓏,袁海艦,等.分光光度法測(cè)定核桃楸樹皮中胡桃醌的含量[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2007,35(6):37-38.[6] 索緒斌,高奎濱,張?jiān)屏?等.高效液相色譜法測(cè)定青龍衣中胡桃醌含量[J].中藥材,2003,26(11):793.[7] 許紹惠,唐婉屏,韓忠環(huán).核桃楸毒性成分研究.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1986,17(2):34-39.[8] Hirakawa K,Ogiue E,Motoyoshiya J,Yajima oquinones from Juglandaceae [J].Phytochemistry,1986,25(6):1494-1495.[9] Ohta, et ion of Naphthazarin from Walnut Onigurumi and Its InhibitoryAction on Oxidative Phos-Phrylation in Mitochondria[J].Toxicon, 1973,11:235-241.[10] Pardhasaradhi, Babu. A new bisjuglone from Juglans regia root bark[J]. Phytochem.1978,17,2042–2043.

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