异荭草素的有关介绍

发布日期:2023/10/8 10:13:04

简述

异荭草素是一种木犀草素糖苷类天然黄酮物质，广泛存在于荭草，玉米，黑米，荞麦，竹笋，山楂，黄瓜等多种食物中，分子式是C₂₁H₂₀O₁₁，分子量448.3769，别名东方蓼黄素、异荭草甙等，表现为黄色粉末。其相关测定数据如下：密度1.759g/cm³，沸点856.7°C at 760 mmHg，闪点303.2°C，蒸汽压2.9E-31mmHg at 25°C。异荭草素具有多种功能活性，如可降低由氧化，炎症，癌细胞增殖等导致的机体疾病发病风险[1]。

异荭草素.jpg

制备

从竹叶中制备异荭草素，包括以下步骤：

步骤(1)，原料处理：将竹叶除杂，洗净；

步骤(2)，负压提取：将所述步骤(1)处理的原料放入负压容器中，加入提取溶剂，在所述负压容器中浸提12h后过滤并收集滤液，浓缩，得异荭草素提取物；所述负压提取的条件为:负压为0.065Mpa～0.075Mpa，温度30～35℃；所述原料和提取溶剂按照1:10～1:15(g/ml)的料液比浸提。

本方法采用负压提取，通过控制负压提取时的料液比，负压条件和温度条件等因素，制备得到高纯度的异荭草素提取物[2]。

应用

金属有机化学领域

异荭草素可以作为配体制备相应金属有机化合物，譬如该物质可以螯合锌制备得到一种水溶性异荭草素锌配合物。首先，向异荭草素中加入无水乙醇，溶解后再加入乙酸锌，用NaOH乙醇混合溶液调节pH至7.5-8.5；然后，水浴回流磁力搅拌，冷却，陈化，沉淀离心分离得到沉淀物和上清液；沉淀物用无水乙醇洗涤，真空冷冻干燥，得到异荭草素锌配合物。制备得到的异荭草素锌配合物的水接触角为17.4°，水溶性和生物活性较好，生物安全性好，抗氧化能力强，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有很好的抑制作用，能广泛应用于食品和医药行业中[3]。

医药领域

1）异荭草素作为一种天然的黄酮类物质，实验证明其具有改善糖尿病的功能，且对一型和二型糖尿病都有作用[4]。其中，以小鼠为研究对象探究异荭草素对二型糖尿病的作用，异荭草素对二型糖尿病(T2DM)合并非乙醇性脂肪肝小鼠具有保护作用。异荭草素一方面通过激活Nrf-2/HO-1信号通路抑制氧化应激，另一方面通过增加肝脏GLUT2蛋白表达降低血糖，减轻胰岛素抵抗，进而发挥对T2DM合并非乙醇性脂肪肝小鼠的保护效应[5]。

2）异荭草素可作原料用于制备保护心肌的药物组合物。将原儿茶酸，异荭草素，荭草素，牡荆素，山柰素-3-O-β-D葡萄糖苷，NP香豆酰酪胺，N-反式对羟基苯乙基阿魏酰胺，槲皮素按照特定比例组合在一起，所得的药物组合物能通过提高心肌细胞存活率，SOD和CAT活性，降低LDH，ROS水平保护心肌细胞免受氧化应激的损伤，同时通过提高线粒体膜电位，降低Bax，Caspase3，Caspase9蛋白表达防止细胞凋亡，可以用于制备保护心肌药物方面及抗氧化应激药物方面的应用，并且效果优异[6]。

3）异荭草素在治疗抑郁症领域存在应用潜力。对慢性不可预知应激(CUMS)抑郁模型大鼠行为学进行分析研究，结果发现，异荭草素可通过改善CUMS大鼠海马神经元数量与结构及抑制神经炎症进而发挥其抗抑郁的作用[7]。

4）异荭草素与其他物质联用对耐药性前列腺癌具有逆转作用。利用细胞增殖检验试剂盒(MTS)检测细胞活性，用流式细胞仪及Hoechst33342荧光染色检测细胞凋亡，Western印迹检测间质样改变及相关蛋白。结果MTS检测细胞活性发现单独使用异荭草素，紫杉醇时细胞抑制率增加并不明显，而两者联合可明显增加抑制率。流式细胞仪检测细胞凋亡显示。当异荭草素联合紫杉醇作用于耐药细胞时。细胞出现明显凋亡可达57.26%。Hoechst33342荧光染色也发现二者共同作用时细胞呈现蓝色，出现细胞核固缩，致密浓染，颜色发白等凋亡特征。Western印迹检测E-cadherin，Notch-1表达情况，发现异荭草素能增加E-cadherin的表达，同时抑制Notch-1表达。也就是说，异荭草素能够逆转前列腺癌细胞PC3-TxR的耐药情况，其作用机制可能是通过增加E-cadherin，抑制Notch-1的表达而实现的[8]。

5）研究发现用于预防或治疗由组胺过度介导的疾病的药物组合物中含有天然衍生的异荭草素，相应组合物显示出良好的组胺抑制作用，可以用于预防或治疗各种过敏性疾病，特应性疾病，炎性疾病，皮肤病，胃酸过多症和神经系统障碍[9]。

6）肝癌是导致全球癌症死亡的第三大杀手，细胞凋亡和自噬与癌细胞生长密切相关，它们是受基因调控的，细胞自主的结束生命的行为，已成为目前治疗癌症的有效靶点，而运用食源性植物成分诱发细胞凋亡和自噬是干预癌细胞生长的有效措施。异荭草素是天然黄酮类化合物，具有抗氧化，抗炎，抗菌，抗病毒等功能活性，且还具有抑制HepG2人肝癌细胞增殖的作用，只是尚未见相关分子机制的报道。鉴于此，以异荭草素为研究对象，从细胞凋亡和自噬两方面，在细胞水平探讨异荭草素抑制HepG2人肝癌细胞增殖的机制；并通过检测细胞内ROS，分析其在异荭草素抑制HepG2人肝癌细胞增殖过程中发挥的作用。结果显示，异荭草素使HepG2人肝癌细胞呈现细胞变圆，细胞核固缩，DNA片段化等典型凋亡特征。进一步研究表明，异荭草素可增加死亡受体Fas及其配体FasL的蛋白表达，继而激活半胱天冬氨酸蛋白酶-8(Caspase-8)，剪切人BH3结构域凋亡诱导蛋白(Bid)形成有活性的t-Bid蛋白；另一方面，异荭草素可导致细胞线粒体膜电势下降，B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)相关X蛋白(Bax)表达的升高，Bcl-2蛋白表达下降，细胞色素C从线粒体释放到细胞质，半胱天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)激活和多二磷酸腺苷核糖多聚酶(PARP)剪切。说明异荭草素可通过Fas受体调节的外源凋亡途径和线粒体调节的内源途径诱导细胞凋亡。细胞核转录因子(NF-κB)，肿瘤抑制基因(P53)，磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)和有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路与细胞凋亡密切相关。结果显示，异荭草素可下调细胞中p-IκB，细胞核中NF-κB，p-Akt，磷酸化细胞外信号调节激酶(p-ERK1/2)蛋白表达，上调P53，磷酸化c-Jun氨基末端激酶(p-JNK)和p-P38蛋白表达。总的来说，ROS作为上游刺激因子，通过调节NF-κB，P53，PI3K/Akt和MAPK信号通路导致HepG2人肝癌细胞凋亡和自噬[10]。