综述:芦荟中羟基蒽醌衍生物的多面探索:从生物活性到应用前景

【字体: 时间:2025年03月05日 来源:Phytochemistry Reviews 7.3

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  为探究芦荟中羟基蒽醌衍生物(HADs)的药用价值,研究人员展开研究,发现其有多种生物活性及应用潜力。

  芦荟,这一在人类历史长河中闪耀着神秘光芒的植物,拥有着数千年的药用记载。古埃及人将其视为赋予美丽、健康与不朽的神物,在丧葬仪式中占据重要地位;在中国古代宫廷和美洲原住民部落,它也因其神奇的治愈能力备受尊崇,被赋予 “沙漠百合”“无声的治愈者” 等美誉。随着现代科学的发展,人们对芦荟的研究不断深入,其蕴含的丰富生物活性成分逐渐成为科研焦点,尤其是羟基蒽醌衍生物(Hydroxyanthracene derivatives,HADs),在医药领域展现出巨大的潜力,吸引着众多科研人员一探究竟。
在当今社会,癌症、炎症性疾病、糖尿病等健康问题严重威胁着人类的生命健康,寻找安全有效的治疗药物迫在眉睫。同时,天然产物因其独特的化学结构和多样的生物活性,成为药物研发的重要源泉。芦荟中的 HADs 作为一类天然有机化合物,具有丰富的生物活性,但人们对其化学结构、提取方法、药理特性以及药代动力学等方面的认识仍有待完善。此外,HADs 的潜在毒性也限制了其在临床和日常保健中的广泛应用。基于此,来自西班牙加的斯大学(University of Cadiz)的 Juan J. Merino、Alexandra G. Dura′n、Nuria Chinchilla 和 Francisco A. Mac?′as 等研究人员,对芦荟叶中的主要 HADs 展开了深入研究,旨在全面揭示其药用价值,为其安全有效地应用提供科学依据。该研究成果发表在《Phytochemistry Reviews》杂志上,为芦荟 HADs 的研究领域注入了新的活力。
研究人员在这项研究中,运用了多种先进的技术方法来深入探究芦荟中 HADs 的奥秘。在提取和分离 HADs 时,采用了多种传统与现代相结合的方法,如浸渍法、索氏提取法、加压热水萃取法、超声和微波萃取法、超临界萃取法等。这些方法各有优劣,研究人员通过对比,为不同研究目的选择最适宜的提取方式。在分析检测方面,高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、超临界流体色谱(SFC)等多种色谱技术发挥了关键作用,能够准确地对 HADs 进行定性和定量分析,为后续研究提供了可靠的数据支持。
研究结果主要围绕芦荟中几种关键的 HADs 展开:
  • 芦荟苷 A 和 B(Aloins A 和 B):芦荟苷存在两种异构体 A 和 B,主要分布于芦荟叶中。研究发现,芦荟苷具有显著的抗癌活性,在体外和体内实验中均能抑制多种癌细胞的生长,如非小细胞肺癌、结直肠癌等,其作用机制包括抑制细胞生长、促进细胞凋亡和诱导自噬。在抗炎方面,芦荟苷可抑制前列腺素 E2 的产生,降低炎症反应。同时,它还具有抗糖尿病和降血糖的功效,能降低妊娠期糖尿病小鼠的血糖水平,提高胰岛素水平。此外,芦荟苷对皮肤有保护作用,可吸收紫外线,抑制酪氨酸酶活性,减少黑色素合成,促进皮肤伤口愈合。
  • 芦荟大黄素(Aloe - emodin):芦荟大黄素是一种存在于多种传统中药中的蒽醌类化合物。在抗癌领域,它对多种肿瘤细胞具有抑制作用,如肺癌、胃癌、乳腺癌等。纳米颗粒制剂(NanoAE)的出现提高了其疗效,可通过增加活性氧(ROS)的产生、激活 MAPK 信号通路和抑制 PI3K/AKT 通路来抑制癌细胞生长。芦荟大黄素还具有抗炎、抗氧化、抗糖尿病和抗菌等多种活性。在抗炎方面,它可抑制炎症细胞因子的产生,调节细胞信号通路;在抗菌方面,对金黄色葡萄球菌和幽门螺杆菌等病原体有显著的抑制作用。
  • 大黄素(Emodin):大黄素是传统中药中的重要活性成分。研究表明,大黄素对多种癌症细胞具有抑制作用,包括肺癌、肝癌、结直肠癌等,其抗癌机制涉及激活细胞凋亡、抑制细胞增殖、调节细胞信号通路等。同时,大黄素还具有抗糖尿病、抗炎和抗氧化等多种健康益处。在抗糖尿病方面,它可抑制相关酶的活性,改善胰岛素抵抗;在抗炎方面,能调节巨噬细胞的极化,减轻炎症反应。
  • 大黄酚(Chrysophanol):大黄酚具有多种潜在的健康益处。在抗癌方面,它可通过诱导细胞坏死和凋亡来抑制癌细胞生长,对多种癌细胞系均有抑制作用,还具有抗转移的效果。在抗糖尿病方面,能改善胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性。此外,大黄酚还具有抗炎和神经保护活性,可调节炎症反应,保护神经元免受损伤。
  • 丹蒽醌(Danthron):丹蒽醌存在于芦荟乳胶中,具有多种生物活性。在抗癌方面,它可抑制肿瘤细胞的生长和转移,诱导癌细胞凋亡,抑制自噬,增强化疗药物的敏感性。同时,丹蒽醌还具有抗糖尿病、抗菌、抗炎、抗氧化、通便和抗肥胖等多种作用,通过激活相关信号通路,改善代谢紊乱,抑制微生物生长,减轻炎症和氧化应激。
  • 芦荟素(Aloesin):芦荟素是芦荟叶中的一种天然化合物。研究显示,芦荟素具有抗癌活性,可抑制卵巢癌细胞和三阴性乳腺癌细胞的增殖和转移。在抗糖尿病方面,能降低糖尿病大鼠的血糖水平,提高胰岛素水平。此外,芦荟素还具有皮肤保护、抗炎、抗氧化和抗菌等多种功效,可抑制酪氨酸酶活性,促进伤口愈合,减轻炎症和氧化应激,抑制多种微生物的生长。
综合上述研究结果,芦荟中的 HADs 展现出了令人瞩目的生物活性和广泛的药用潜力,在抗癌、抗炎、抗糖尿病等多个领域具有潜在的应用价值。然而,部分 HADs 如芦荟苷和芦荟大黄素在高剂量或长期暴露时存在一定的毒性,这限制了它们的临床应用和作为膳食补充剂的安全性。因此,在未来的研究中,需要进一步深入探索 HADs 的分子作用机制,明确其毒性的具体机制和风险,开发更安全有效的药物递送系统,以充分发挥其治疗潜力,同时确保其使用的安全性。这不仅有助于推动芦荟 HADs 在医药和保健领域的广泛应用,还为开发新型天然药物提供了重要的理论依据和实践指导,对改善人类健康具有重要意义。

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