芹菜素
一、化学结构与理化性质
芹菜素(apigenin,AP)又称芹黄素,其化学结构为4’,5,7-三轻黄酮(4', 5,7-trihydroxyflavone),分子式为C15H10O6,分子量为 270.25,CAS号为 520-36-5。
芹菜素的化学结构
芹菜素纯品呈浅黄或黄绿色,无嗅无味,几乎不溶于水,易溶于乙醇、二甲基亚砜(DMSO),熔点为345 ~350℃。其结构式中的A酚环可以与不同的糖基(葡萄糖、糖苷配基)结合而表现出不同的活性。
二、主要来源与生产制备方法
主要来源 芹菜素广泛存在于多种水果、蔬菜、豆类和茶叶中,如芹菜、洋甘菊、迷迭香、荷兰芹、洋葱、苹果、橘子等,最主要来源是伞形科植物旱芹的叶、茎。干品旱芹菜叶中的含量为5 375mg/kg,干品茎中的含量为283mg/kg,根中的含量约75mg/kg[1]。干品小白菜中的含量为203mg/kg,干品豆角(青)中的含量为321mg/kg,干品红心萝卜中的含量为182mg/kg。在某些药用植物如车前子、络石藤等中也有很高的含量。此外,植物源性饮料、酒以及一些调味品中也有一定含量。
生产制备方法 芹菜素常用水和含水乙醇为溶剂,从含芹菜素的植物中加热提取,提取液再用乙酸乙酯、乙醚等萃取,除去杂质而制得。目前已经可以人工合成。
三、生理功能及作用
抗肿瘤作用 芹菜素能以呈剂量效应关系地降低细胞凋亡相关基因-2 (Bcl-2),抑制脂肪酸合酶和拓扑异构酶、抑制肿瘤坏死因子-α (TNF-α)所诱导的核转录因子-kB (NF-kB)的激活,使肿瘤细胞内p53蛋白、
KIP1/p27、INK4a/p16, INK4c/p18 和细胞周期蛋白激酶抑制剂p21/WAF1蛋白表达升高,诱导肿瘤细胞凋亡,并可使多种癌细胞系的细胞周期阻滞在G2/M期,从而使肿瘤细胞生长停滞[2]。
芹菜素抑制癌细胞的生长和诱导其凋亡的作用具有选择性,对正常细胞无影响。芹菜素可通过降低缺氧诱导因子(HIF-1α)和血管内皮生长因子(VEGF)在转录水平的表达,抑制肿瘤血管形成,减少肿瘤细胞与细胞外基质结合从而发挥抑制肿瘤生长、侵袭和转移的作用。
抗氧化作用 芹菜素是一种很强的金属离子螯合剂,可通过与金属离子整合来减少其参与自由基反应,阻断氧自由基生成反应,从而减少体内的氧自由基[3]。
芹菜素直接清除自由基的功能可能与其结构中酚环上的羟基有关,其所含的高反应活性羟基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[4]。
抗炎作用 芹菜素可显著抑制脂多糖(LPS)引起的巨噬细胞诱导型NO合酶(iNOS)高表达,因而能够显著降低细胞内与急慢性炎症发生密切相关的NO的含量;芹菜素对LPS诱导的巨噬细胞环氧化酶(COX-2)的表达也有显著抑制作用,可减少炎症介质前列腺素(prostaglandin, PG)的生成。当芹菜素的浓度在10μmol或者更高时,无论是与炎性刺激物同时作用还是在LPS刺激1h后加入,均能抑制单核细胞和巨噬细胞产生和释放炎性因子(IL-1β、TNF、 IL-8等)。但研究表明,芹菜素单独作用却无明显的效果[5]。
舒张血管、降血压 芹菜素通过调控Ca2+通道阻碍Ca2+流入,促进NO释放和cGMP水平上升而起到抗肾上腺素收缩血管的作用。芹菜素可在一定浓度范围内呈剂量效应关系地抑制血管平滑肌细胞的增殖从而起到预防动脉粥样硬化的作用[6]。
其他 解痉作用,类雌激素样作用,抗菌、抗病毒作用(对革兰阴性菌和单纯疱疹病毒),对辐射诱导的染色体损伤有拮抗作用,抗过敏作用,镇静和抗焦虑作用。
四、安全性研究
人群资料 2 500μmol/L的芹菜素可明显抑制血小板凝集。
代谢情况 机体代谢芹菜素的主要器官是肝和消化道。芹菜素口服后可在胃肠道内吸收和代谢,静注给予则主要在肝发生生物转化反应。口服后吸收的芹菜素主要是其代谢产物(以木犀草素和芹菜素的共扼衍生物葡萄糖醛酸化和硫酸化结合物为主)而不是其原型成分。芹菜素在体内的排泄途径主要为肾-尿液排出和胆汁-粪便排出。服用后在一定时间内血浆中的芹菜素含量呈上升趋势,但最高血浆浓度相对较低。服用芹菜素24h后可在尿液中检测到,但仅占摄入的0.58%,表明其吸收较少。芹菜素可与食物中的某些成分如蛋白质和多糖结合而影响其吸收。膳食因素如pH、肠道渗透性、胆汁排除情况、转运时间等也可影响其吸收。芹菜素亦可被肠内微生物和体内组织代谢。
急性毒性 急性毒性的MTD大于8g/kg。
遗传毒性 已有研究观察了过量芹菜素对人的正常淋巴细胞可能产生的危害和遗传毒性,结果表明芹菜素呈剂量效应关系地诱导微核增多,故可能有潜在的致人类染色体断裂的遗传毒性,但其作用机制目前还不清楚,可能与活性氧(reactive oxygen species,ROS)的形成、线粒体功能异常[7]、DNA嵌入和DNA拓扑异构酶Ⅱ[8]受抑制等因素有关。芹菜素可能是作为一种诱变剂或作为激素代谢关键酶的抑制剂而产生致染色体断裂的效应。
亚慢性毒性 13周亚慢性毒性试验的NOAEL为8g/kg。
慢性毒性与致癌性 芹菜素在人体内代谢缓慢,经肾和胆汁排泄需要的时间较长。研究发现在摄入芹菜素9天后仍可在血液中检测到,提示其在体内有蓄积的可能性|9]。但慢性毒性和致癌性尚未见文献报告。
生殖与发育毒性 未査见相关文献资料。
其他 有眼刺激、呼吸系统和皮肤刺激作用。
五、常见使用方法与调查/推荐摄入量
常见使用方法
食品 多种水果、蔬菜、豆类和茶叶中均含有芹菜素,因此可从日常饮食中获取。
保健食品 可应用于具有降压作用、保护脑功能作用的保健食品。
其他 药品:目前国外有将其作为复方制剂用于治疗艾滋病和其他传染病、肠道炎症性疾病等或外用。 芹菜素在抗肿瘤药物(前列腺癌、白血病、结肠癌、乳腺癌)[10]、降压药物、抗焦虑药物等方面有较大的应用前景。
调查/推荐摄入量
调査摄入量 未査见相关文献资料。
推荐摄入量 未査见相关文献资料。
六、国际组识和各国政府评价、批准、认可情况
中国 GB/T 19427-2003,规定了蜂胶中芹菜素的测定方法。
美国 允许1%芹菜素-7-O-葡萄糖苷作为膳食补充剂的成分使用(0.5mg),2003年含有芹菜素的膳食补充剂申请具有保护脑和心血管功能的健康声称。
欧盟 未查见相关文献资料。
澳/新 未査见相关文献资料。
七、注意事项和禁忌
不适宜人群 芹菜素有降血压作用,故血压偏低者慎用。芹菜素具有类雌激素样作用,长期服用可抑制睾丸酮的生成,减少精子数量,故婚育期男士慎用。消化不良者慎用。
禁忌 未查见相关文献资料。
与药物相互作用 未查见相关文献资料。
其他 未查见相关文献资料。