背景及概述[1][2]
菊花，学名Dendranthemamorifolium，拉丁名FlosChrysanthemi，为多年生菊科草本的一种药食两用的植物，其花瓣呈舌状或筒状。菊花的干燥头状花序是中国常用中药，具有疏风、清热、明目、解毒之功效，主要治疗头痛、眩晕、目赤、心胸烦热、疔疮、肿毒等症，也常作为降血压的保健食品。研究发现，菊花的化学成分比较复杂，其中黄酮类化合物、三萜类化合物和挥发油是其主要有效成分。据文献报道，菊花提取物具有抗菌、抗病毒、抗炎和免疫、保护心血管系统、抗肿瘤、保肝及神经保护等多种药理活性。
制备[2]
一种菊花提取物的制备方法，依次按以下步骤进行：
1）粉碎：以杭白菊为原料，原料通过粉碎机粉碎至10目；
2）萃取：将粉碎后的原料放入萃取罐中，分两次萃取；其中，次萃取，纤维素酶用量是原料重量的0.3%，果胶酶用量是原料重量的0.2%，酶解温度控制在45℃，酶解时间：60min，萃取用水为原料重量的15倍；第二次萃取温度控制在95℃，萃取时间：30min，萃取用水为原料重量的10倍，两次萃取液合并后进下道工序；
3）粗滤：将合并后的萃取液经振动筛粗滤后，除去一些大的杂质，冷却至15℃；所述振动筛为双层振动筛，上层筛网的目数为80目，下层筛网的目数为200目。
4）离心：采用碟式离心机进行离心处理，转速：8000转/分钟，进料量：3.5吨/小时；
5）膜浓缩：采用聚酰胺薄膜进行浓缩，浓缩时间控制在110min以内，温度为30℃，出料浓度：15.0Brix，浓缩过程无相变；
6）杀菌：采用超高温瞬时杀菌，杀菌温度为137℃，时间为30秒；
7）调配：将杀菌后的浓缩汁加入调配罐中，按浓缩汁中干物质重量的80%添加麦芽糊精；开启调配罐搅拌装置，确保麦芽糊精完全溶解。
8）喷雾干燥：经过喷雾干燥得到菊花提取物；其中，进风温度：160℃；出风温度：95℃；菊花提取物水分含量控制在5%以内。
成分[3]
1. 黄酮类化合物：该类化合物通常分为6类，即黄酮醇、黄酮、异黄酮、黄烷酮、黄烷醇以及花色素。不同的黄酮类化合物因其苯环上取代基的不同而具有不同的抗肿瘤活性。如以不同数量的羟基在苯环的不同位置取代时，其抗肿瘤、抗增殖活性以及抑制蛋白激酶C(proteinkinaseC，PKC)等的作用效果就会相差很大。
1)木犀草素(luteolin)：3’，4’，5，7-四羟基黄酮，属弱酸性四羟基黄酮类化合物，是一种具有代表性的天然黄酮。其分子式为C15H10O6，相对分子质量为286.23，微溶于水，溶于碱溶液，正常条件下稳定，纯品为黄色结晶状粉末。木犀草素日常饮食量极为丰富，分布较广，主要存在于金银花、菊花、荆芥、白毛夏枯草等药物以及百里香、芽甘蓝、洋白菜、菜花、甜菜、椰菜和胡萝卜等蔬菜中，主要以糖苷形式分布。木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷在4类药用菊花中的量分别为毫菊0.0093%，滁菊0.0303%，杭菌0.0407%，贡菊0.0469%。
2）芹菜素(apigenin)：4’，5，7-三羟基黄酮，是一种分布广泛的黄酮类化合物。其分子式为C15H10O5，相对分子质量为270.25，不溶于水，易溶于醇、二甲基亚砜，纯品呈浅黄或黄色微绿。芹菜素主要存在于蔬菜水果中，如芹菜、洋葱、朝鲜蓟、苹果、桔子等。但是，芹菜素主要是从匈牙利春黄菊(母菊)Matricaria chamomillaL.中提取。芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷在4类药用菊花中的量分别为毫菊0.0183%，滁菊0.0273%，杭菊0.0588%，贡菊0.0187%。
2. 挥发油类物质
1）小白菊内酯(parthenolide，PTLorPN)：一种倍半萜烯内酯类化合物，是天然草本菊花的重要活性成分。其分子式为C15H20O3，相对分子质量为248.3。近来研究发现PTL具有较强的抗肿瘤活性，在体外可抑制多种肿瘤细胞株的DNA合成和生长增殖；也有研究表明其对多种恶性肿瘤细胞的抗肿瘤效应与其细胞毒作用和细胞增殖抑制效应有关。
2）羟基三萜类：据文献报道，从菊花中分离出来的二或三羟基三萜类能有效抑制促癌剂佛波酯(TPA)引起的皮肤炎症。在二甲基苯蒽(DMBA)和TPA致小鼠皮肤癌两阶段模型中，能显著地抑制TPA的促癌作用。
3. 其他
1）微量元素：杭白菊中含有较高的硒，可能有助于其药效。硒具有抵抗自由基产生和脂质过氧化反应，拮抗和降低某些毒元素和物质的毒性，刺激免疫球蛋白及抗体的产生，抗癌及抗心血管疾病等作用。
2）绿原酸：(chlorogenicacid)，3-O-咖啡酰奎尼酸，由咖啡酸与奎尼酸组成缩酚酸，是菊花中主要的有效抗菌成分，对多种致病菌和病毒有较强的抑制和杀灭作用，如金黄色葡萄球菌、艾滋病毒等。同时，绿原酸具有较强的抑制突变能力，它可抑制黄曲霉素BI和亚硝化反应引发的突变，并能有效地降低γ-射线引起的骨髓红细胞突变。
药理作用[3]
1. 抗肿瘤的作用
菊花提取物主要通过细胞毒作用、阻滞细胞周期、抑制肿瘤细胞生长及诱导肿瘤细胞凋亡而发挥抗肿瘤作用。细胞凋亡是近年来生命科学中研究的热点之一，诱导肿瘤细胞凋亡有望成为治疗肿瘤的新靶点、新途径。
1）诱导细胞凋亡
A：促进细胞周期停滞：G0期细胞进入S期以及细胞由G2期过渡到M期是细胞周期正常运行的2个关键步骤。在细胞分裂后进入G1期前存在一个相对静止期(G0期)，此期是决定细胞分裂或分化的关键阶段。芹菜素可通过增加G1期相关周期素依赖激酶抑制因子(p21/WAF1)的表达及抑制视网膜母细胞瘤(RB)蛋白的磷酸化使细胞发生G1期阻滞；也可能通过在转录和释放水平上影响G2期相关蛋白的合成，并通过激活细胞周期依赖的蛋白激酶1(CDK1)影响CDK的活性，从而使细胞发生G2/M期阻滞。
B：改变线粒体膜电位：近来研究表明，活性氧簇(reactiveoxygenspecies，ROS)通过诱导降低线粒体膜电位而参与细胞凋亡，一些抗肿瘤药物可通过ROS降低线粒体膜电位而发挥作用。线粒体通路通过调节细胞内的氧化还原状态，对诱导细胞凋亡起重要作用。芹菜素在线粒体局部聚集，诱导细胞凋亡，同时伴随线粒体跨膜电位的改变，表明芹菜素可能通过这一机制诱导肿瘤细胞凋亡。小白菊内酯可明显诱导线粒体功能降低和丢失，这与其介导肿瘤细胞增殖抑制和毒性效应有关。
C：影响PKC的活性：PKC是丝-苏氨酸蛋白激酶家族的成员，其广泛参与细胞信号传导，参与调节包括细胞增殖、分化、癌基因激活、蛋白质磷酸化和细胞对生长因子应答等多种生理、生化及病理过程。PKC是细胞活化包括肿瘤细胞转化的重要信号，也是介导肿瘤细胞黏附、运动、侵袭及转移的关键因素。木犀草素可明显抑制HL-60细胞内的PKC活性并呈剂量依赖性关系，其IC50为2.38 μmol/L，作用效果强于槲皮素(IC50=2.54μmol/L)。但是，也有研究表明，PKCδ可作为白血病单核细胞凋亡的负性调节因子，在芹菜素诱导THP-1细胞凋亡的实验中，可观察到经芹菜素处理后的THP-1细胞中，PKCδ的活性明显升高，但用PKCδ的抑制剂控制细胞中PKCδ的量后，可明显抑制芹菜素所诱导的凋亡。
D：促进p53的表达：p53是迄今发现与人类肿瘤相关性最高的抑制基因，约50%以上的人类肿瘤与p53基因的变化有关。p53包括野生型和突变型：野生型p53对生长具有负调节作用，阻滞细胞周期、抑制细胞增殖和促进细胞凋亡；突变型p53可导致细胞转化、过度增殖、产生肿瘤。p53基因的缺失或突变已被证实是许多肿瘤发生的原因之一，不同类型肿瘤的p53基因突变频率可达50%～60%。有学者报道芹菜素可p53依赖性地上调人前列腺癌LNCaP细胞的p21/WAF1表达，诱导其发生凋亡；小白菊内酯对人肝癌BEL-7402细胞的增殖具有抑制作用，经其处理后的人肝癌BEL-7402细胞p53表达不但没有减弱，反而显著增强。上述两种成分对肿瘤细胞的增殖抑制作用机制，可能与促进p53的表达有关，这表明促进p53的表达，可能是芹菜素和小白菊内酯抑制肿瘤细胞增殖的重要作用机制之一。
E：影响bc1-2基因家族的蛋白比值：bc1-2基因家族是细胞凋亡的重要调节者。目前发现bc1-2蛋白家族成员，至少包括促调亡蛋白家族Bax、bc1-xs、Bad、Bak和抑凋亡蛋白家族bc1-2、bc1-xl、ced-9、A1、BHRF-1、Mc1-1等。这些蛋白家族成员之间可以形成异二聚体或同二聚体，它们之间的比例影响着细胞调控系统，最终决定细胞是否发生凋亡。
F：抑制NF-κB的活性：NF-κB是一类几乎存在于所有细胞内，能与多种基因的启动子或增强子发生特异性结合，并启动基因转录的转录调节因子。静息状态下，NF-κB和抑制性蛋白I-κB结合滞留于细胞浆中，在刺激物的作用下，I-κB解离，NF-κB释放进入细胞核激活靶基因，从而发挥一系列作用，如炎症反应、免疫应答、调节细胞增殖和凋亡等。NF-κB还可以通过上调与细胞生存、增殖相关的基因表达或诱导凋亡抑制因子的过表达以及阻断凋亡途径中的某个信号分子的表达而发挥抗凋亡作用。因此抑制NF-κB的表达或活性，能促进肿瘤细胞的凋亡，从而干预肿瘤的发生和演变。小白菊内酯可作为NF-κB的特异性抑制剂，即可通过这一机制发挥抗肿瘤作用。
G：激活caspase系统：caspase-3是细胞凋亡的执行因子，芹菜素可通过提高细胞内活性氧水平，改变线粒体跨膜电位而促使细胞色素C释放到胞浆并激活capase-9，引起细胞内caspase-3蛋白酶活化，从而引起细胞凋亡。另外也有研究表明，经小白菊内酯作用，可以明显增强多发性骨髓瘤细胞内caspase-3的活性，从而诱导其凋亡。
2. 抑制恶性肿瘤细胞的侵袭、转移：肿瘤转移是许多恶性肿瘤患者恶化及术后复发和致死的主要原因之一。肿瘤侵袭、转移是多因素、多步骤的生物学过程。寻找特异性抑制肿瘤细胞转移的靶向药物成为近几年抗肿瘤药物开发的热点。信号转导系统中的多种激酶在肿瘤细胞的转移过程中具有重要作用。促分裂原活化蛋白激酶等作为中枢分子通过作用于下游效应分子，对肿瘤细胞的侵袭转移行为进行调控。细胞外调节蛋白激酶(extracellular-signalregulatedkinase，ERK)包括ERK1和ERK2，是该信号转导通路中相当重要的一个环节。研究表明，ERK2的激活能增强乳腺癌细胞MCF-7的运动能力和侵袭细胞外基质的能力。特异性抑制ERK的激活，可降低头颈腺癌的体内侵袭能力，并且抑制基质金属蛋白酶(MMPs)中MMP-9的表达，说明ERK在肿瘤侵袭、运动过程中发挥重要作用。
3. 增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性：随着各类化疗药物的广泛使用，肿瘤细胞表现出来的耐药性也逐渐增强，影响了肿瘤对化疗药物的敏感性，使化疗的临床应用受到影响，无法达到预期的疗效。如何增加肿瘤细胞对化疗药物的敏感性，是目前亟待解决的问题。目前的研究发现，菊花提取物中的芹菜素和小白菊内酯可分别通过以下两种机制增敏化疗。
1）调节多药耐药相关蛋白1(multidrugresistanceprote-in，MRP1/ABCC1)转运和ATP酶的活性：芹菜素通过抑制ATP酶活性减少ATP生成，使MPP1将化疗药物转运出细胞的能量供应减少，抑制了肿瘤细胞的化疗药物胞外排出作用，增加细胞内化疗药物的浓度，从而纠正肿瘤细胞的多药耐药性。
2）抑制转录因子NF-κB：转录因子NF-κB是调控肿瘤侵袭、转移、药物抗性的重要基因，抑制NF-κB的激活有可能提高肿瘤对于抑瘤剂所引起的细胞凋亡的敏感性。小白菊内酯已被证明能阻止癌细胞中NF-κB与DNA的结合，下调受NF-κB控制的抗凋亡基因TRAF1和TRAF2的表达，进而发挥抗肿瘤作用。
4. 其他
1）抗氧化、抗诱变作用：许多研究表明氧化损伤在肿瘤的发生过程中起到了重要的作用。氧化反应的产物活性氧和自由基积蓄在机体组织内，可以导致蛋白质、DNA、脂类和碳水化合物的氧化损伤，引起人体代谢异常，在一定条件下促进肿瘤的生成。DNA损伤未修复或错误修复引起细胞分裂从而引起突变的发生，如果突变发生在某些重要的基因(原癌或抑癌基因)上时则会引起肿瘤的发生。羟自由基是毒性的活性氧，对细胞内DNA破坏作用。木犀草素具有供氢能力，H+与自由基结合，使之还原为惰性化合物或稳定自由基，从而清除机体内过多有害自由基。研究表明，芹菜素具有抗氧化和自由基清除作用，其直接清除自由基功能可能与其结构中酚环上的羟基有关。芹菜素所含有的高反应活性的羟基团能使自由基灭活，从而减轻自由基对DNA和生物膜的损伤，从而具有抗肿瘤作用。
2）增强免疫功能：细胞因子是一类多肽或糖蛋白分子，其产生和分泌对机体的免疫功能和细胞生长有着重要作用。肿瘤细胞能迅速生长和远处转移，不被机体清除是因为肿瘤细胞免疫源性低，能逃逸机体的免疫监视功能。许多黄酮类化合物可通过提高机体免疫功能，诱生TNF、IFN和IL-2等细胞因子，促进肿瘤细胞凋亡。
主要参考资料
[1]CN201210312534.9菊花提取物的应用
[2] CN201310594466.4一种菊花提取物的制备方法
[3]菊花提取物抗肿瘤作用的研究进展