甘草素的药用原理及应用

2020/10/25 9:01:40

背景[1][2][3][4][5]

甘草 Glycyrrhiza uralensis Fisch 具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和诸药等功效,主要化学成分包括三萜皂苷类、黄酮类及多糖类化合物三大类。黄酮类是甘草中最重要的活性物质,具有明显抗肿瘤、抗溃疡、抗炎、抗艾滋病等作用。甘草素 ( liquiritigenin ) 是存在于甘草中的二氢黄酮单体化合物,具有抗癌、抗溃疡、抗炎、保肝等生理功效。

制备

合成方法有: ( l) P-香豆酸与间苯二酚在多聚磷酸中的反应 ;

( 2 )间苯二酚和O-乙 氧羰基香豆酞氯进行傅氏反应 ;

( 3 ) 1 , 3-二羟基苯乙酮与对羟基苯甲醛在酸碱 不同催化条件下的羧醛缩合;

( 4 )异甘草素转化为甘草素。

甘草中甘草素含量的测定[10]

采用高效液相色谱( HPLC) 等度洗脱和检测波长时间序列采样的方法,流动相为甲醇-水= (45: 55),检测波长 0~25 min 时276 nm,25~70 min 时为360 mn,流速为0.8 mL /min,同时测定甘草中异甘草素和甘草素的含量。

药用原理[7][8][9]

甘草素通过调控 miRNA 抑制人黑色素瘤 A375 细胞的侵袭转移

研究表明, 黄酮类化合物具有抗肿瘤活性作用。甘草素是从天然植物甘草中提取的一种二氢黄酮单体化合物。本实验室前期研究发现,甘草素能抑制人肝癌 SMMC-7721 细胞和人宫颈癌 Hela 细胞生长,通过调控凋亡相关蛋白和活性氧(ROS)介导的线粒体信号通路诱导细胞凋亡,也能通过调节PI3K/AKT通路及其下游的基质金属蛋白酶2(MMP2)抑制人肺腺癌 A549 细胞的侵袭转移[6]。甘草素可下调hsa-miR-4487以hsa-miR-4534的表达,升高 PTEN 和TIMP2 的表达,同时抑制p-AKT和 MMP2 的表达,最终抑制人黑色素瘤 A375 细胞侵袭转移。转染实验进一步表明,PTEN和TIMP2 的表达受到 hsa-miR-4534和hsamiR-4487 的调控,PTEN 是 hsa-miR-4534 的可能靶基因,TIMP2 是hsa-miR-4487 的可能靶基因。甘草素导致的PTEN、TIMP2 水平上升 ,p-AKT、MMP2水平下降,是由于 hsa-miR-4487 和 hsa-miR-4534表达水平下调引起的,故甘草素抑制人黑色素瘤A375 细胞侵袭转移与miRNA 调控作用密不可分。

甘草素对人乳腺癌 MCF-7 细胞增殖、凋亡及自噬的影响

已有研究表明,甘草素具有抑制人宫颈癌 HeLa 细胞的增殖并诱导细胞凋亡的作用。自噬是真核细胞通过降解其自身的细胞质和细胞器实行“自我消化”的一系列生化过程,是一种在正常细胞和病态细胞中普遍存在的生理机制。某些肿瘤细胞中自噬活动低下与肿瘤的发生有一定的关系。抗肿瘤药物可以诱导细胞产生自噬,对肿瘤细胞产生正负两方面的影响 , 将自噬途径作为抗肿瘤药物的靶点有着广阔的前景。而且甘草素可抑制人乳腺癌 MCF-7 细胞的生长,其生长受抑与凋亡促进及自噬诱导相关。

应用[2][3][4]

民间常用甘草末作调味剂,赋予食品以甜味和特有的风味,如制成甘草橄榄、甘草姜等香料干果。甘草浸膏可以用于罐头加工,兼作香料。我国食品添加剂使用卫生标准(GB 2760)中将甘草的使用范围规定为罐头、调味料、糖果、饼干、密钱(广式凉果),使用量未作限制。

甘草素是一种低热量甜味料,其甜味与蔗糖不同,即甘草素的甜味刺激反应得较迟,蔗糖则早一些。甘草素产生甜味刺激的时间与食盐大体相同,故将甘草素与食盐并用时,可以缓冲含盐量高的食品的咸昧,使口感不致过咸,并产生浑圆柔和的昧感,故甘草素适合于腌渍食品的调味,如将甘草素与食盐、味精合用,除增进调味效果外,还可节省味精用量。将甘草素与糖精以3~4∶1的比例混合,再与蔗糖与柠檬酸钠合用于食品,甜味效果更佳。

甘草素有很强的掩蔽性,可以掩蔽食品中的苦味,例如它对咖啡因的掩蔽作用是蔗糖的40倍,用于咖啡中可以减少苦味感。

甘草素在水中还有一定乳乳化作用,如与蔗糖、蛋白等混合使用时,可形成细腻稳定的泡沫,适于汽水、糖果、糕点、啤酒制作。甘草素不溶于脂肪,故用于脂肪(如奶油、巧克力)中时,要采取一些手段使其分散均匀。甘草素还有很强的增香作用,应用于乳品、巧克力、蛋制品和饮料时,效果很好。

参考文献

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:中国医药科技出版杜,2010: 197.

[2] 杨柏灿,潘颖宜.甘草“调和”的影响因素探析[J].中成药,2013,35(1):154-156.

[3] 邢国秀,李楠,王童,等.甘草中黄酮类化学成分的研究进展[J].中国中药杂志,2003,28(7) : 593-597.

[4] 陶晡,刘晓清,屈振刚.甘草化学成分研究进展[J].河北农业科学,2009,13(3): 77-79.

[5] 李红,李炳奇,刘红,等.甘草渣中黄酮和多糖的提取及含量测定 [J]. 中国食品添加剂,2006,6(1) : 193-196.

[6] 杨立,沈凤嘉. 甘草素与异甘草素的合成[J]. 药学学报, 1994,29(11):877-880.

[7] Zhang SP,Zhou YJ,Liu Y,et al. Effect of liquiritigenin,a flavanone existed from Radix glycyrrhizae on pro-apoptotic in SMMC-7721 cells[J]. Food Chem Toxicol,2009,47(4):693-701.

[8] [5] Liu C,Wang Y,Xie S,et al. Liquiritigenin induces mitochondria-mediated apoptosis via cytochrome c release and caspases activation in HeLa cell[J].Phytother Res,2011,25(2):277-283

[9]  Wang Y,Xie S,Liu C,et al. Inhibitory effect of liquiritigenin on migration via down-regulation MMP-2 and PI3K/AKT signaling pathway in human lung adenocarcinoma A549 cells[J]. Nutr Cancer J, 2012,64(4):627-634

[10] 周娅静,常靖,石海燕,等. 甘草中异甘草素和甘草素含量测定方法研究[J].中国药业,2014,23(16):41-42.

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