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摘要 迷迭香酸(Rosemarinic acid)为一种含多酚羟基的化合物,广泛存在于自然界中,它是一些中草药的主要活性成分,有抗病毒、抗氧化、抗血栓、抗抑郁活性,并且同时还具有抗菌作用、抗炎活性或者免疫抑制活性、对黄嘌呤氧化酶的抑制作用、抗抑郁活性、对神经元的保护作用。结合中外现有对迷迭香酸的合成、鉴别、药理作用等研究现状进行综述,以期为其以后的研究提供科学参考。
关键词 迷迭香酸;合成;鉴别;药理作用;研究进展
中图分类号 Q58 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)23-0066-02
迷迭香酸(Rosemarinic acid)是一种含多酚羟基的化合物,化学名称为R(t)2-[[ 3-(3,4-二羟基苯基)-1-氧代-2-丙烯基]氧基]-3,4-二羟基苯丙酸,由一分子咖啡酸和一分子3,4-二羟基苯基乳酸缩合而成。其广泛存在于植物中,于1958年首次在迷迭香(Rosmarinius officinalis)植物提取出來而得名。而后在唇形科、紫草科、葫芦科、椴树科、伞形科等植物中都有检测到,可见其分布广泛[1-2]。迷迭香酸的生产有植物中提取、生物合成[3]、化学合成[4]等方法。最近有研究从基因工程角度生产,但未见成功的报道。迷迭香酸具有多种生物活性,其应用也非常广泛,食品、医药、化妆品等领域都有涉及[5]。
1 迷迭香酸的测定与合成
1.1 含量测定
目前,一般采用分光光度法、薄层扫描法和高效液相色谱法(HPLC法)进行迷迭香酸的含量测定。其中,HPLC法是最常用的方法之一。迷迭香酸在醋酸钠-醋酸缓冲溶液(pH 值6.0)中能与Fe2 结合生成特异的暗蓝色复合物,因此可对其进行定性鉴别。
1.2 合成途径
迷迭香酸不仅可从植物中提取,也可通过以下3类途径中获取:生物合成途径、酶法合成及化学方法。其中生物合成的前体是苯丙氨酸和酪氨酸[6],生物合成的途径包括苯丙氨酸和酪氨酸2条平行分支途径[7]。酶法合成在1990年被Rao等科学家发明并申请了专利,在1991年被Pabsch等科学家完善。1996年,Theophil E等[8]科学家利用脂肪酶拆分中间体胡椒基苯丙乳酸烯丙基酯合成了具有旋光性的( )-迷迭香酸。化学合成方法中有以(S)-酪氨酸为原料合成具有旋光性的(S)-(-)-迷迭香酸[9],也有以胡椒基氯为原料或以胡椒醛为原料,以不同的合成途径合成的无光学活性的迷迭香酸[10]。
2 药理作用
2.1 抗菌作用
迷迭香酸对细菌、真菌都能起作用。特别是对枯草杆菌、藤黄细球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及立枯丝球菌等细菌有明显的抑制作用。作用机理:改变细菌细胞膜的通透性,导致还原糖和蛋白质的渗漏而影响细胞代谢;通过抑制DNA聚合酶的活性而影响DNA复制,从而发挥了抑菌作用[6]。另外,Neusal等[11]研究发现迷迭香酸对人口腔里的一些真菌也有抑制作用,从而能预防和治疗一些口腔疾病。而郭道森等[12]发现迷迭香酸还对一些植物病原真菌起明显的作用。
2.2 抗病毒作用
现已有诸多文献报道迷迭香酸能抗HIV病毒、疱疹病毒、日本脑炎病毒。近年来,不断有研究发现迷迭香酸对HIV整合酶,HIV逆转录酶起抑制作用[9-10]。1996年Borkow-ski B等[13]经研究发现迷迭香酸对疱疹病毒有明显的抑制作用。另外,Swarup V等[14]通过研究发现迷迭香酸对日本脑炎引起的并发症起到一定的缓解作用,综上,迷迭香酸的抗病毒作用较强。
2.3 抗氧化作用
迷迭香酸的抗氧化能力极强,甚至强过VE[15]。陈淑珍等[16]研究认为:迷迭香酸通过竞争,阻止不饱和脂肪酸竞争性与脂质过氧基结合,从而达到降低脂质的过氧化速率的目的;并且迷迭香酸还能抑制中性粒细胞呼吸暴发和减少细胞内钙离子浓度来抑制溶酶体的释放。而Nakamura等[17]进一步研究发现,迷迭香酸清除自由基活性物质的能力是以邻二酚羟基为基础,并且C3位的共轭双键起到增效作用。
2.4 抗炎活性
关于迷迭香酸的抗炎活性很早就有研究,现已有许多相关抗炎药品问世。其主要对肾炎、关节炎、肺损伤、轻度季节性结膜炎有明显的作用。2004年Takano H等[18]经研究发现,迷迭香酸对轻度季节性结膜炎是高效而且安全的。近年来又有研究发现,迷迭香酸可降低HIGA小鼠蛋白尿水平、血浆IgA水平及肾小球IgA沉积[19]。而李丽等研究其抗炎机制发现,迷迭香酸能降低炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、CRP的产生。
2.5 对中枢神经的影响
迷迭香酸对神经系统也有一定的影响,能很好地保护神经元和起到抗抑郁的作用。有报道[19]表明,迷迭香酸可以增加线粒体膜势能,抑制caspae-3活性,抗凋亡,也可对脑形成胶质细胞,同时还能抵抗谷氨酸诱导的PC12细胞凋亡[20]。Takeda H等通过对小鼠进行试验发现,迷迭香酸能明显地减少被强迫游泳的小鼠的不动性,从而证实迷迭香酸具有一定的抗抑郁作用[21]。
2.6 其他活性
1993年ZOU ZW等[22]经过研究后发现,迷迭香酸能抑制大鼠血栓的形成,促进纤维蛋白的溶解。根据这一结果猜想其机理可能与能抗血小板聚集有关。迷迭香酸具有抗黄嘌呤氧化酶的作用,是由尚雁君等[23]經过大量试验首先发现的,并指出迷迭香酸是黄嘌呤氧化酶的竞争性抑制试剂。从而使迷迭香酸能成为治疗高尿酸血症和痛风的药物。
3 研究展望
在人们大力追求天然产物的今天,迷迭香酸作为一种天然抗氧化剂而备受人们关注。在药品、食品和化妆品行业都有极大的发展前景。由于迷迭香酸具有强大的抗氧化作用,可以用来治疗由自由基引起的疾病;并且还能被研制成食品抗氧化剂,其防腐抗菌作用非常明显[24]。因此,进一步地合理开发、利用迷迭香酸使其为人类所用,将成为以后的研究热点。 4 参考文献
[1] CHENG HF,MA YH,BIAN XW,et al.Thesaurus of Plant Active Com-ponent[M].Part 2.Beijing:China′s Medical science and technology Publ-ishing House,2001:888-890.
[2] PETERSEN M,MONIQUE SJS.Rosmarinic acid[J].Phytochemistry,2003, 62:121-125.
[3] PETERSEN M,ABDULLAH Y,BENNER J,et al.Evolution of rosmarinic acid biosyn thesis[J].Phytochem istry,2009,70(15-16):1663-1679.
[4] 吳建章,郁建平,赵东亮.迷迭香酸的研究进展[J].天然产物研究与开发,2005,17(3):383-388.
[5] 周丹,刘艾林,杜冠华.迷迭香酸的药理研究进展[J].中国新药杂志,2011,20(7):594-598.
[6] ELLIS BE,TOWERS GH.The biosynthesis of smarinicacid[J].Biochemi-calJournal,1970,118:291-294.
[7] PETERSEN M,HAEUSLER E,KARWATKI B,et al.Propsed biosynth-eticpathway for rosmarinic acid in cell cultures of Coelus blumeibenth[J].Planta,1993,189:10-14.
[8] THEOPHIL E,MARKUS O,ANDREAS S.NewSynthesis of( )-Rosmar-inic acid and related compounds [J].Syntheses,1996,6:755-762.
[9] DAVI EB,JAMES LC.A non-enzymatic synthesis of(S)-(-)-rosmarinic acid and a study of a biomimetic route to( )-rab-dosilin[J].Can J,1997,75:1783-1794.
[10] ZINSMEISTER HD,HANS B,THEOPHIL E,et al.A source of biolo-gocally active naturally occurring material[J].Anges Chem Int EdEng,1991,30:130-147.
[11] NEUSAL.F,SARARAQUELMM A,PEDROL F,et al.Theinhibitory eff-ect of Plectran thus barbatus and Plectran thus ecklonii leaves on the viability,glucosyltransferase activity and biofilm formation of Streptoc-occus sobrinus and Streptococcus mutans[J].FoodChem,2010,119(2):664-668.
[12] 郭道森,杜桂彩,李丽,等.迷迭香酸对几种植物病原其菌的抗药活性[J].微生物学通报,2004,31(4):71.
[13] BORKOWSKI B,BIESIADECKA A,LITWINSKA B.Comparison of the-antiviral activity of caffeic,chlorogenic androsmarinic acid[J].Herba Pol,1996,42:317-321.
[14] SWARUP V,GHOSH J,GHOSH S,et al.Antiviral and anti-inflammat-oryeffects of rosmarinic acid in an experimental murine model of Japa-nese encephalitis[J].Antimicrob AgentsChemother,2007,51(9):3367-3370.
[15] 孙峋,汪靖超,李洪涛,等.迷迭香酸的抗菌机理研究[J].青岛大学学报(自然科学版),2005,18(4):41.
[16] 陈淑珍,付阳平,吴若鉥.迷迭香酸对大鼠中性粒细胞自由基生成和溶酶体释放的影响[J].药学学报,1999,34(12):881.
[17] NAKAMURA Y,OHTO Y,MURAKAMI A.Superoxide scaveng in gact-ivity of rosmarinic acid from Perilla frutescens Brittonvar.acuta f.viridis[J].J Agric Food Chem,1998,46(11):4545.
[18] TAKANO H,OSAKABE N,Sanbongi C,et al.Extract of Perillafrutes-cens Enriched for Rosmarinic acid,a Phytochemical,InhibitsSeasonal Allergic Rhiino conjunctivitisin humans[J].Exp Biol Med,2004,229:247-254.
[19] KIM HK,LEE HK,SHIN CG,et al.HIV integrase inhibitory activity of Agastache rugosa[J].Arch Pharmacal Res,1999,22:520-523.
[20] WILLIAM H,WILLIAM BL.Inhibitors of human immunodeficiencyvirus type 1 reverse transcriptase target distinct phases of earlyreverse trans-cription[J].Journal ofvirology,2001,75:3095-3104.
[21] 尤茹,馬雪倩,吴炳火,等.迷迭香酸药理作用研究进展[J].四川生理科学杂志,2015,37(2):93-96.
[22] ZOU Z W,XU L N,TIAN J Y.An-tithrombotic and antiplatelet effects of rosmarinic acid.ActaPharm Sin,1993,28:241-245.
[23] 尚雁君,黄才国,蒋三好,等.迷迭香酸对黄嘌呤酶的抑制作用[J].第二军医大学学报,2006,27(2):189-191.
[24] 黄幼霞,黄荣桂,郑兴中.迷迭香酸药理作用的研究进展[J].海峡药学,2010,22(5):17-20.
关键词 迷迭香酸;合成;鉴别;药理作用;研究进展
中图分类号 Q58 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)23-0066-02
迷迭香酸(Rosemarinic acid)是一种含多酚羟基的化合物,化学名称为R(t)2-[[ 3-(3,4-二羟基苯基)-1-氧代-2-丙烯基]氧基]-3,4-二羟基苯丙酸,由一分子咖啡酸和一分子3,4-二羟基苯基乳酸缩合而成。其广泛存在于植物中,于1958年首次在迷迭香(Rosmarinius officinalis)植物提取出來而得名。而后在唇形科、紫草科、葫芦科、椴树科、伞形科等植物中都有检测到,可见其分布广泛[1-2]。迷迭香酸的生产有植物中提取、生物合成[3]、化学合成[4]等方法。最近有研究从基因工程角度生产,但未见成功的报道。迷迭香酸具有多种生物活性,其应用也非常广泛,食品、医药、化妆品等领域都有涉及[5]。
1 迷迭香酸的测定与合成
1.1 含量测定
目前,一般采用分光光度法、薄层扫描法和高效液相色谱法(HPLC法)进行迷迭香酸的含量测定。其中,HPLC法是最常用的方法之一。迷迭香酸在醋酸钠-醋酸缓冲溶液(pH 值6.0)中能与Fe2 结合生成特异的暗蓝色复合物,因此可对其进行定性鉴别。
1.2 合成途径
迷迭香酸不仅可从植物中提取,也可通过以下3类途径中获取:生物合成途径、酶法合成及化学方法。其中生物合成的前体是苯丙氨酸和酪氨酸[6],生物合成的途径包括苯丙氨酸和酪氨酸2条平行分支途径[7]。酶法合成在1990年被Rao等科学家发明并申请了专利,在1991年被Pabsch等科学家完善。1996年,Theophil E等[8]科学家利用脂肪酶拆分中间体胡椒基苯丙乳酸烯丙基酯合成了具有旋光性的( )-迷迭香酸。化学合成方法中有以(S)-酪氨酸为原料合成具有旋光性的(S)-(-)-迷迭香酸[9],也有以胡椒基氯为原料或以胡椒醛为原料,以不同的合成途径合成的无光学活性的迷迭香酸[10]。
2 药理作用
2.1 抗菌作用
迷迭香酸对细菌、真菌都能起作用。特别是对枯草杆菌、藤黄细球菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及立枯丝球菌等细菌有明显的抑制作用。作用机理:改变细菌细胞膜的通透性,导致还原糖和蛋白质的渗漏而影响细胞代谢;通过抑制DNA聚合酶的活性而影响DNA复制,从而发挥了抑菌作用[6]。另外,Neusal等[11]研究发现迷迭香酸对人口腔里的一些真菌也有抑制作用,从而能预防和治疗一些口腔疾病。而郭道森等[12]发现迷迭香酸还对一些植物病原真菌起明显的作用。
2.2 抗病毒作用
现已有诸多文献报道迷迭香酸能抗HIV病毒、疱疹病毒、日本脑炎病毒。近年来,不断有研究发现迷迭香酸对HIV整合酶,HIV逆转录酶起抑制作用[9-10]。1996年Borkow-ski B等[13]经研究发现迷迭香酸对疱疹病毒有明显的抑制作用。另外,Swarup V等[14]通过研究发现迷迭香酸对日本脑炎引起的并发症起到一定的缓解作用,综上,迷迭香酸的抗病毒作用较强。
2.3 抗氧化作用
迷迭香酸的抗氧化能力极强,甚至强过VE[15]。陈淑珍等[16]研究认为:迷迭香酸通过竞争,阻止不饱和脂肪酸竞争性与脂质过氧基结合,从而达到降低脂质的过氧化速率的目的;并且迷迭香酸还能抑制中性粒细胞呼吸暴发和减少细胞内钙离子浓度来抑制溶酶体的释放。而Nakamura等[17]进一步研究发现,迷迭香酸清除自由基活性物质的能力是以邻二酚羟基为基础,并且C3位的共轭双键起到增效作用。
2.4 抗炎活性
关于迷迭香酸的抗炎活性很早就有研究,现已有许多相关抗炎药品问世。其主要对肾炎、关节炎、肺损伤、轻度季节性结膜炎有明显的作用。2004年Takano H等[18]经研究发现,迷迭香酸对轻度季节性结膜炎是高效而且安全的。近年来又有研究发现,迷迭香酸可降低HIGA小鼠蛋白尿水平、血浆IgA水平及肾小球IgA沉积[19]。而李丽等研究其抗炎机制发现,迷迭香酸能降低炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、CRP的产生。
2.5 对中枢神经的影响
迷迭香酸对神经系统也有一定的影响,能很好地保护神经元和起到抗抑郁的作用。有报道[19]表明,迷迭香酸可以增加线粒体膜势能,抑制caspae-3活性,抗凋亡,也可对脑形成胶质细胞,同时还能抵抗谷氨酸诱导的PC12细胞凋亡[20]。Takeda H等通过对小鼠进行试验发现,迷迭香酸能明显地减少被强迫游泳的小鼠的不动性,从而证实迷迭香酸具有一定的抗抑郁作用[21]。
2.6 其他活性
1993年ZOU ZW等[22]经过研究后发现,迷迭香酸能抑制大鼠血栓的形成,促进纤维蛋白的溶解。根据这一结果猜想其机理可能与能抗血小板聚集有关。迷迭香酸具有抗黄嘌呤氧化酶的作用,是由尚雁君等[23]經过大量试验首先发现的,并指出迷迭香酸是黄嘌呤氧化酶的竞争性抑制试剂。从而使迷迭香酸能成为治疗高尿酸血症和痛风的药物。
3 研究展望
在人们大力追求天然产物的今天,迷迭香酸作为一种天然抗氧化剂而备受人们关注。在药品、食品和化妆品行业都有极大的发展前景。由于迷迭香酸具有强大的抗氧化作用,可以用来治疗由自由基引起的疾病;并且还能被研制成食品抗氧化剂,其防腐抗菌作用非常明显[24]。因此,进一步地合理开发、利用迷迭香酸使其为人类所用,将成为以后的研究热点。 4 参考文献
[1] CHENG HF,MA YH,BIAN XW,et al.Thesaurus of Plant Active Com-ponent[M].Part 2.Beijing:China′s Medical science and technology Publ-ishing House,2001:888-890.
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[4] 吳建章,郁建平,赵东亮.迷迭香酸的研究进展[J].天然产物研究与开发,2005,17(3):383-388.
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[21] 尤茹,馬雪倩,吴炳火,等.迷迭香酸药理作用研究进展[J].四川生理科学杂志,2015,37(2):93-96.
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