前言
中药藤黄(Gamboge),是藤黄科植物藤黄Garcinia hanburyi Hook. f.树干裂口处分泌的干燥树脂,是传统的进口南药之一。其原植物是一种常绿乔木植物,主要分布于印度及东南亚热带地区,我国广东和广西也有栽培。
早在唐末《海药本草》中就有记载藤黄治疗痈疽肿毒、顽癣恶疮,可见其药用历史悠久。藤黄有毒,中医药用一般将其研末或加工制成膏剂外敷,甚少内服。现代研究证实,藤黄的主要成分之一藤黄酸(gambogic acid)及其类似成分在肿瘤细胞上显示出较强的细胞毒活性,相关研究成果已在《Cancer Research》《Blood》和《PNAS》等一些国际期刊发表,这类成分作为抗肿瘤活性先导化合物已成为天然产物新药研发的热点之一。
在全球范围内,藤黄属(Garcinia Linn.)植物约有450余种,其中,390种是具有接受命名的物种(数据来自www.theplantlist.org)。除了藤黄以外,被誉为“水果皇后”的莽吉柿G. mangostana在东南亚是一种家喻户晓的热带水果,即我们熟悉的山竹。其性偏寒凉,有清热降火的功效。藤黄属还有一种非常有名的药用植物G.cambogia,其果实富含的羟基柠檬酸可抑制脂肪合成和促进脂肪代谢,有一定的减肥效果。此外,藤黄属植物G.kola的树枝所含成分具有显著的抗菌和抗病毒作用,能防治多种口腔疾病,在尼日利亚等一些非洲国家,人们通过咀嚼其枝条来清洁口腔和牙齿。
藤黄属植物在我国有22种(包括引种栽培),主要集中分布在广东、广西、云南、台湾和海南等南部省区。在中国藤黄属植物中,木竹子G.multiflora分布较广、资源也较多,其树皮作为民间草药,具有消炎止痛的功效,用于治疗各种炎症;岭南山竹子G.oblongifolia俗称“黄牙果”,其树皮具有一定的药用价值,用于治疗溃疡和烫伤;大叶藤黄G.xanthochymus的树脂和茎皮是传统的傣药,有驱虫、清热退火等功效;云南藤黄G.yunnanensis、大果藤黄G.pedunculata、云树G.cowa和山木瓜G.esculenta等植物的果实成熟后酸甜可口,是深受当地群众喜爱的野生水果。
从植物资源角度来看,我国分布的藤黄属植物种类相对较少,在调查和采集过程中,我们了解到多数种类的分布区域比较局限和狭窄,由于橡胶种植、产业开发等其他经济发展的影响,这些存在于热带原生林的植物种类日益受到威胁,个别物种已经濒危。例如,金丝李G.paucinervis生于石灰岩山上,种子不易发芽,天然更新不良,已逐渐陷入濒危状态,目前该植物已被列为国家二级保护植物;广西藤黄G.kwangsiensis和尖叶藤黄G.subfalcata也只分布于极小的区域,已十分稀少。因此,在研究开发国产藤黄属植物的同时,必须大力加强种质资源保护。
笔者与藤黄属植物结缘是从研究G.kola开始。1996年,笔者在加拿大Dalhousie大学开展天然药物抗耐药菌活性成分鉴定和作用机制研究项目。通过大量的活性筛选,我们发现产于尼日利亚的药用植物G.kola中的双黄酮类化合物,具有较强的广谱抗菌作用。其主要成分GB1在G.kola中含量很高,对临床上主要的耐药菌如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐万古霉素肠球菌(VRE)也有抑制作用。此后二十年来,笔者先后在香港赛马会中药研究院和上海中医药大学工作,一直专注于中国藤黄属植物化学成分及生物活性研究,旨在发现藤黄属植物的药用价值,为开发新药提供科学依据。
藤黄属植物的广谱抗癌作用是我们研究的兴趣点之一,我们从中发现了一系列结构新颖的活性成分,对多种类型的肿瘤细胞株有显著的抑制作用。例如,藤黄酸(gambogic acid)的C-2差向异构体曾被美国学者认为是一对不可分开的混合物,我们经过尝试各种分离方法,成功对其实现了拆分。运用循环高速逆流色谱技术,建立了能够较大量制备两个异构体和研究其主要活性成分的方法,相关成果先后获得了美国和中国发明专利。此外,我们还采用分子生物学及蛋白质组学技术,对藤黄酸和gambogenic acid作用于肝癌细胞的靶点和机制进行了深入的研究,相关成果于2009年发表在《Proteomics》上。到目前为止,笔者先后对17种中国藤黄属植物的化学成分、抗肿瘤活性及作用机制等进行了比较系统和深入的研究,分离鉴定了300多个化合物,其中130多个结构新颖的化合物具有不同程度的抗肿瘤活性,数种具有药物开发价值的活性成分或组分已获得美国及中国发明专利。
鉴于中国藤黄属植物已有和潜在的药用价值,笔者在前人工作的基础上,结合团队多年来系统深入的研究成果,对中国藤黄属植物的种类、资源分布、药用历史、化学成分、药理作用及机制进行了全面的系统整理和总结,编著成书,希望为进一步开发和利用中国藤黄属植物的药用资源提供借鉴和参考。本书的编写参阅了近十几年国内外相关研究资料,在此,谨对所有参与相关研究的人员以及所引用资料的作者表示深深的感谢与敬意。在本书编写过程中,特邀中国科学院陈凯先院士协助修改,并承蒙陈凯先院士、陈新滋院士和孔祥复院士作序,上海中医药大学徐建光校长及季光副校长等相关领导以及中药学科王峥涛教授、李医明教授、马越鸣教授、赵志礼教授、沈岚教授等专家也提供了许多宝贵的意见,在此一并表示感谢!
藤黄属植物的研究近年来发展迅速,论文发表数量不断增加,新成分、新药效和新机制不断被报道,限于我们的经验和时间等原因,本书可能存在不足,敬请同仁及广大读者提出批评和建议。
导语摘要
本书是一本全面而系统阐述中国藤黄属植物化学成分及生物活性等研究的专著。鉴于藤黄属植物已有的和潜在的药用价值,本书作者在前人工作的基础上,结合自己多年来系统深入的研究成果,对中国藤黄属植物的种类、资源分布、应用历史、化学成分、药理作用及机制进行了系统整理和总结,编著成书,为进一步开发和利用中国藤黄属植物的药用资源提供借鉴和参考。本书适合致力于研究院所、大专院校致力于中药和药学研究的工作人员、教师、研究生以及临床医生和制药企业研究人员阅读。
作者简介
徐宏喜,上海中医药大学首席教授、中药学院院长,国家中组部“千人计划”特聘教授,主要研究领域包括中药活性成分及药效评价研究,中药新药开发以及中药质量控制分析方法研究等,长期从事藤黄属植物的药学相关研究,成果丰富。
李西林,上海中医药大学教授,主要从事中药鉴定学、中药资源学、药用植物学、中药质量评价等教学和研究工作。
目录
章 藤黄属植物研究概述
节 藤黄属植物简介
第二节 藤黄属植物的分类学研究
第二章 中国藤黄属植物资源研究
节 中国藤黄属植物的分类与分布
一、中国藤黄属植物的分类
二、中国藤黄属植物的分布
第二节 中国藤黄属植物的分种论述
一、大叶藤黄Garcinia xanthochymus Hook. f. ex T. Anders.
二、菲岛福木Garcinia subelliptica Merr.
三、木竹子Garcinia multiflora Champ. ex Benth.
四、云南藤黄Garcinia yunnanensis H.H.Hu
五、大果藤黄Garcinia pedunculata Roxb.
六、版纳藤黄Garcinia xipshuanbannaensis Y. H. Li
七、莽吉柿Garcinia mangostana L.
八、越南藤黄Garcinia schefferi Pierre
九、大苞藤黄Garcinia bracteata C. Y. Wu ex Y. H. Li
十、金丝李Garcinia paucinervis Chun et How
十一、广西藤黄Garcinia kwangsiensis Merr. ex F. N. Wei
十二、怒江藤黄Garcinia nujiangensis C. Y. Wu et Y. H. Li
十三、云树Garcinia cowa Roxb.
十四、岭南山竹子Garcinia oblongifolia Champ. ex Benth.
十五、红萼藤黄Garcinia erythrosepala Y. H. Li
十六、单花山竹子Garcinia oligantha Merr.
十七、尖叶藤黄Garcinia subfalcata Y. H. Li et F. N. Wei
十八、山木瓜Garcinia esculenta Y. H. Li
十九、双籽藤黄Garcinia tetralata C. Y. Wu ex Y. H. Li
二十、长裂藤黄Garcinia lancilimba C. Y. Wu ex Y. H. Li
二十一、兰屿福木Garcinia linii C. E. Chang
二十二、藤黄Garcinia hanburyi Hook. f.
附:中国藤黄属分种检索表
第三章 中国藤黄属植物的化学成分
节 来源和命名
一、??酮类化合物
二、PPAPs类化合物
第二节 化合物的结构分类
一、??酮类化合物
二、PPAPs类化合物
第三节 生源、提取与分离方法
一、??酮类化合物
二、PPAPs类化合物
第四节 一般谱学特征
一、??酮类化合物
二、PPAPs类化合物
第五节 核磁波谱学特征
一、??酮类化合物
二、PPAPs类化合物
第六节 结构研究实例
一、??酮类化合物结构研究实例
二、PPAPs类化合物结构研究实例
第七节 中国藤黄属植物的化学成分研究分种论述
一、大叶藤黄Garcinia xanthochymus Hook. f. ex T. Anders.
二、菲岛福木Garcinia subelliptica Merr.
三. 木竹子Garcinia multiflora Champ. ex Benth.
四、云南藤黄Garcinia yunnanensis H.H.Hu
五、大果藤黄Garcinia pedunculata Roxb.
六、版纳藤黄Garcinia xipshuanbannaensis Y. H. Li
七、莽吉柿Garcinia mangostana L.
八、大苞藤黄Garcinia bracteata C. Y. Wu ex Y. H. Li
九、金丝李Garcinia paucinervis Chun et How
十、怒江藤黄Garcinia nujiangensis C. Y. Wu et Y. H. Li
十一、云树Garcinia cowa Roxb.
十二、岭南山竹子Garcinia oblongifolia Champ. ex Benth.
十三、单花山竹子Garcinia oligantha Merr.
十四、山木瓜Garcinia esculenta Y. H. Li
十五、双籽藤黄Garcinia tetralata C. Y. Wu ex Y. H. Li
十六、长裂藤黄Garcinia lancilimba C. Y. Wu ex Y. H. Li
十七、兰屿福木Garcinia linii C. E. Chang
第四章 中国藤黄属植物的生物活性研究
节 概述
一、抗肿瘤作用及机制
二、抗菌、抗病毒作用及机制
三、抗炎作用及机制
四、抗氧化作用
第二节 中国藤黄属植物的生物活性分种论述
一、大叶藤黄Garcinia xanthochymus Hook. f. ex T. Anders.
二、菲岛福木Garcinia subelliptica Merr.
三、木竹子Garcinia multiflora Champ. ex Benth.
四、云南藤黄Garcinia yunnanensis H.H.Hu
五、大果藤黄Garcinia pedunculata Roxb.
六、版纳藤黄Garcinia xipshuanbannaensis Y. H. Li
七、莽吉柿Garcinia mangostana L.
八、大苞藤黄Garcinia bracteata C. Y. Wu ex Y. H. Li
九、金丝李Garcinia paucinervis Chun et How
十、怒江藤黄Garcinia nujiangensis C. Y. Wu et Y. H. Li
十一、云树Garcinia cowa Roxb.
十二、岭南山竹子Garcinia oblongifolia Champ. ex Benth.
十三、单花山竹子Garcinia oligantha Merr.
十四、山木瓜Garcinia esculenta Y. H. Li
十五、长裂藤黄Garcinia lancilimba C. Y. Wu ex Y. H. Li
十六、兰屿福木Garcinia linii C. E. Chang
第五章 中药藤黄研究
节 中药藤黄文献研究
一、藤黄的本草记载
二、藤黄在传统方剂中的应用
三、藤黄的临床应用与毒副作用
第二节 中药藤黄化学成分研究
第三节 中药藤黄生物活性研究
一、藤黄粗提物的生物活性
二、藤黄中单体化合物的生物活性
附录 徐宏喜研究团队发表的中国藤黄属植物相关研究摘要(共81篇)
内容摘要
本书是一本全面而系统阐述中国藤黄属植物化学成分及生物活性等研究的专著。鉴于藤黄属植物已有的和潜在的药用价值,本书作者在前人工作的基础上,结合自己多年来系统深入的研究成果,对中国藤黄属植物的种类、资源分布、应用历史、化学成分、药理作用及机制进行了系统整理和总结,编著成书,为进一步开发和利用中国藤黄属植物的药用资源提供借鉴和参考。本书适合致力于研究院所、大专院校致力于中药和药学研究的工作人员、教师、研究生以及临床医生和制药企业研究人员阅读。
主编推荐
徐宏喜,上海中医药大学首席教授、中药学院院长,国家中组部“千人计划”特聘教授,主要研究领域包括中药活性成分及药效评价研究,中药新药开发以及中药质量控制分析方法研究等,长期从事藤黄属植物的药学相关研究,成果丰富。
李西林,上海中医药大学教授,主要从事中药鉴定学、中药资源学、药用植物学、中药质量评价等教学和研究工作。
精彩内容
细胞凋亡是一种程序性细胞死亡,是机体为维持内环境稳定,由多种基因和蛋白严格调控的细胞自主有序的死亡过程。在正常情况下,机体内细胞的增殖和凋亡在体内达到一种平衡稳态;一旦细胞的增殖或者凋亡出现异常,打破平衡稳态则可能诱发肿瘤。在肿瘤的发生发展过程中,肿瘤细胞表达的癌基因及抑癌基因起着十分重要的作用。目前已经证实的抑癌基因有十余种,其中,p53是继Rb基因之后第二个被发现和鉴定的抑癌基因,正常的p53基因编码p53(53kD)蛋白,在细胞周期中起重要的调节作用,对细胞癌变有抑制作用,并由此而得名。当该基因发生点突变、缺失和灭活时,即由野生型转变为突变型,反而促进肿瘤的发生和发展。因此,野生型p53蛋白在维持细胞正常生长及抑制其恶性增殖中起至关重要的作用。藤黄中提取的笼状??酮类化合物isomorellin可以上调p53、p21和p27,诱导胆管癌细胞凋亡。云树中分离得到的??酮类化合物dulxanthone A可上调p53蛋白,并使p53结合到抗凋亡蛋白家族的DNA调控域,从而诱导人肝癌细胞HepG2细胞周期阻滞和凋亡。藤黄酸能时间和剂量依赖性降低乳腺癌细胞MCF-7(p53野生型)的HDM2蛋白表达,从而使p53蛋白水平升高而发挥抗肿瘤作用。此外,藤黄酸还通过抑制Akt的磷酸化,进而抑制hTERT的活性,终使端粒酶失去活性而发挥抗肿瘤作用。
Bcl-2基因家族可分为凋亡抑制基因(Bcl-2、Bcl-x等)和凋亡促进基因(Bax等)。Bcl-2在细胞凋亡蛋白抑制因子家族中占有很重要的地位,其编码的蛋白可使细胞凋亡水平降低,促进细胞的生存。与Bcl-2同源的Bax是Bcl-2基因家族中细胞凋亡促进基因,Bax蛋白过度表达可拮抗Bcl-2的保护效应而使细胞趋于死亡。在体外实验中,gambogenic acid具有诱导HepG2肿瘤细胞凋亡的抗肿瘤活性,能够上调Bax的表达水平,降低Bcl-2/Bax比值,这可能是其诱导细胞凋亡的机制之一。云南藤黄中的化合物oblongifolin C(OC),可诱导宫颈癌细胞HeLa中Bax蛋白的易位,造成线粒体损伤及细胞色素C释放,终导致细胞凋亡。大苞藤黄中的化合物isobractatin可上调促凋亡蛋白Bax表达,下调抗凋亡蛋白Bcl-2表达,进而激活Caspase-9和Caspase-3,导致细胞发生凋亡。研究发现,从岭南山竹子中分离得到的化合物1,3,5-trihydroxy-13,13-dimethyl-2H-pyran[7,6-b]xanthone可以通过抑制热休克蛋白Hsp27的表达而抑制人肝癌细胞HCC生长,此过程是通过调节Bcl-2家族蛋白的表达和激活Caspase来实现的。
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