【热点文章】香芹酚及其衍生物的生物活性研究概述

香芹酚及其衍生物的生物活性研究概述

引用本文：韩维玲，张冬城，王江河，等. 香芹酚及其衍生物的生物活性研究概述[J]. 化学试剂,2022,44(11): 1551-1557。

DOI: 10.13822 /j.cnki.hxsj.2022.0263

背景介绍

香芹酚存在于多种植物中，早期主要应用为食品添加剂、香料、抗氧剂、驱虫剂及卫生杀菌剂。因其分子量小、结构简单、脂溶性高、生物活性多样、低毒副作用及临床耐受性好等特点逐步被广大医药研究者关注，其衍生物的获得与生物活性研究越来越多。香芹酚的化学性质类似于酚，但它的羟基更具反应性。对其进行结构修饰和改造，可有效提高其衍生物的生物活性和选择性，对人类健康事业具有重要的科学意义。

文章亮点

1.基于近些年香芹酚及其衍生物在国内外的研究概况，综述了其在抗菌、抗氧化、抗癌、抗神经系统疾病及抗寄生虫等方面的生物活性研究进展；

2.  提出了香芹酚衍生物未来的研究要点；

3.为香芹酚类化合物的进一步医药应用与开发提供参考。

内容介绍

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香芹酚及其衍生物的抗菌活性

1.1  香芹酚的抗菌活性

香芹酚对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌皆有抑制作用，能有效抑制枯草芽孢杆菌、产气荚膜梭菌、阴沟肠杆菌、大肠杆菌、伤寒沙门菌、阪崎克罗诺肠杆菌等的生长。在相同浓度时，香芹酚对革兰氏阳性菌的抑菌效果强于革兰氏阴性菌^[9]。研究发现，香芹酚还可用作耐药菌的替代抗菌剂^[10]。

1.2  香芹酚衍生物的抗菌活性

磺酰胺结构存在于多种活性化合物中，是抗菌、抗肿瘤、抗碳酸酐酶、抗糖尿病和镇痛等化合物的药效团。

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香芹酚及其衍生物的抗氧化活性

2.1  香芹酚的抗氧化活性

丙二醛（MDA）是细胞内脂质氧化的终产物，其在组织中的含量可直接反映体内氧自由基的产生和释放水平；8-羟基脱氧鸟苷（8-OH-dG）的水平可反映DNA氧化损伤的程度。腹腔注射香芹酚治疗雨蛙素诱导的急性胰腺炎（AP）大鼠实验发现，香芹酚可降低AP导致的MDA和8-OH-dG的水平^[21]。

2.2 香芹酚衍生物的抗氧化活性

香芹酚是香精油中最活跃的天然抗氧化剂，但由于其溶解性较差，治疗效果有限。以香芹酚为母体，对其进行有效的结构修饰可拓宽其作为抗氧化剂的选择范围。

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香芹酚及其衍生物的抗癌活性

3.1  香芹酚的抗癌活性

研究发现，香芹酚可呈剂量依赖性地通过改变线粒体凋亡途径和MAPK、PI3K 信号通路，使细胞周期阻滞在G2/M期，诱导人结肠癌细胞株HCT116和LoVo凋亡^[32]，也可通过MAPK通路抑制前列腺癌细胞的增殖和侵袭。罗磊^[33]证实香芹酚能通过增加caspase-9的活性和抑制MMP-9的表达诱导NCI-H1299细胞凋亡，从而抑制肺癌细胞侵袭。另外，香芹酚可诱导胃癌细胞凋亡^[34]。

3.2  香芹酚衍生物的抗癌活性

Rajput等^[31]发现香芹酚-百里香酚缩合物6b除具有较好的抗氧化活性外，还显示出与阿霉素（50%生长抑制所需的药物浓度GI₅₀ = 10 mg/mL）相当的抗胰腺癌MIAPaCa-2细胞抑制活性（GI₅₀ = 10 mg/mL），而通过乙酰肼连接的香芹酚-邻甲酰基丁子香酚7对结肠癌HCT-15细胞显示出极好的细胞毒性（GI₅₀ = 10 mg/mL），活性与阿霉素（GI₅₀ = 10 mg/mL）相当。分子对接实验显示，化合物6b、化合物7均与环氧合酶2（COX-2）具有良好的结合亲和力，尤其是结构中香芹酚的存在可与COX-2的活性口袋中的关键残基TYR356、ARG121、IBP601和SER354相互作用，可作为COX-2抑制剂进一步开发。

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香芹酚及其衍生物的抗神经系统疾病活性

香芹酚对神经系统疾病具有一定的治疗效果。艾立瑶等^[36]发现浓度为0.01 mmol/L的香芹酚能明显降低细胞凋亡率，使神经突起延伸，促进神经元细胞突起生长。Hossein等^[37]研究了香芹酚对帕金森氏病（PD）6-OHDA模型中运动和记忆障碍以及疼痛的影响，发现香芹酚不仅改善了PD大鼠的短期记忆障碍，还改善了由毒蕈碱受体拮抗剂东莨菪碱引起的空间记忆障碍。Lins等^[38]发现香芹酚在PD大鼠模型中显示出保护作用，可防止利血平引起的运动和神经化学损伤。因此，可以考虑使用香芹酚作为预防或治疗PD的新型药物。

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香芹酚及其衍生物的抗寄生虫活性

疥疮是一种由外寄生虫疥螨感染引起的常见皮肤传染病，针对该病的特点及目前治疗药物的研究现状，科研者研究了精油对该病的治疗效果。通过体外触杀方法测试和滤纸浸药杀虫卵试验发现0.5%的香芹酚的半数致死时间LT₅₀值为6.7 min，EC₅₀值为0.5%，同时香芹酚可以使虫卵在0～24 h内停止发育。说明香芹酚有望成为开发治疗疥疮的新型药物^[40]。

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香芹酚及其衍生物的其它生物活性

香芹酚能使1型糖尿病小鼠的血糖降低，让主动脉血管重构发生好转，对糖尿病及其并发的血管疾病具有一定的治疗效果^[1]；同时，香芹酚对2型糖尿病小鼠星形胶质细胞损伤具有保护作用^[43]；另外，有研究揭示了香芹酚可以逆转心肌细胞凋亡以及延缓心肌纤维化，从而延缓心肌肥厚过程，为心肌肥厚药物新靶点的筛选提供一定的理论基础^[44]。易杭等^[45]发现香芹酚对急性酒精性肝损伤小鼠具有较为显著的解酒作用，但该数据有待进一步考究。梁艳等^[46]发现香芹酚能下调circ-0008717的表达，并促进miR-217的表达，达到减弱白血病细胞增殖、克隆的能力，进而促进细胞凋亡。

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总结与展望

综上所述，分子小、脂溶性高、低毒、易于进行结构修饰等特点使香芹酚及其衍生物备受研究者的关注，对其在抗菌、抗氧化、抗癌、抗神经系统疾病及抗寄生虫等多种生物学活性方面的研究取得了较多的成果，显示出了香芹酚类化合物用作新型医药的潜能。当前的国内外研发主要集中在对香芹酚的抗菌活性、抗氧化活性和抗癌活性及其机理的探究中，对香芹酚衍生物的生物活性拓展不多。因此，开发新型香芹酚衍生物，不断改良合成方法，提高合成效率，最大限度地发挥香芹酚的结构优势，研究香芹酚衍生物的其他生物活性和药用价值应是未来的研究要点。