1. 引言
积雪草酸(Asiatic acid, AA)，又名亚细亚酸，为五环三萜类化合物，具有乌苏烷型骨架，其结构如图1所示。其化学名：2α，3β，23-三羟基-乌苏烷型-12-烯-28-酸。积雪草酸存在于龙脑香科植物龙脑香(Dry-obalanops aromatica Gaertn. f.)的树脂和挥发油中，也可由伞形科植物草[Centella asiatica (L.) Urb.]中的积雪草苷水解而得。积雪草原产于中国、马来西亚、印度尼西亚、斯里兰卡、越南等。南非、印度、马达加斯加、澳大利亚等国亦产。在我国主要分布于华东、华南、中南及西南等地。
许多研究表明，积雪草酸具有广泛的药理活性，如治疗皮肤创伤和慢性溃疡 [1] 、调血脂及保肝护肝 [2] 、抗抑郁 [3] 、防治心脑血管疾病 [4] 、抗帕金森 [5] [6] 和抗恶性肿瘤 [7] [8] [9] 等。例如，积雪草酸已经被陆续报道具有强烈的抑制各种肿瘤细胞增长的活性，包括肝癌、乳腺癌、黑色素瘤、恶性胶质瘤和胃肠道肿瘤细胞 [10] 。因此人们对积雪草酸不断进行结构修饰和活性筛选，以期寻找到活性更好、副作用更低、生物利用度更高的衍生物。本文基于前人对积雪草酸的各项研究成果，综合阐述了积雪草酸及其衍生物在抗肿瘤活性方面的概况，以期对日后更好的开发利用积雪草酸有一定借鉴意义。
2. 积雪草酸的抗肿瘤活性
积雪草酸的抗肿瘤活性主要体现在：(1) 诱导肿瘤细胞凋亡。Tang等 [11] 发现积雪草酸可诱导结肠癌细胞SW480凋亡，作用机制为通过增强线粒体膜的通透性和细胞色素从线粒体的释放，诱导Casepase 9的活性，Casepase 9进一步激活Casepase 3和poly(ADP-ribose)聚合酶分解，导致肿瘤细胞的不可逆凋亡。(2) 抑制肿瘤细胞增殖。周军等 [12] 研究表明积雪草酸能够抑制人肝癌细胞株(HepG2)的增殖，作用机制可能是通过诱导线粒体通透性转换孔(mPTP)开放，导致线粒体膜电位垮陷，ATP水平下降，胞内 ROS产量增多或清除率降低，最终导致HepG2细胞死亡。(3) 影响蛋白质表达。汤丽霞等 [13] [14] 研究发现积雪草酸具有抑制肝纤维化的作用，作用机制是通过上调Smad7负反馈信号发挥对TGF/Smad信号传导的抑制作用，抑制肝胶原蛋白合成，进而抑制肝纤维化。(4) 影响肿瘤细胞周期。Hsu [15] 在研究积雪草酸
Figure 1. 2α, 3β, 23-3-hydroxy-urs-12-en-28-oic acid
图1. 2α，3β，23-三羟基-乌苏烷型-12-烯-28-酸
对乳腺癌细胞株MCF-7和MDA-MB-231的抗肿瘤活性时发现，积雪草酸通过诱导肿瘤细胞的S-G2/M周期途径表现出明显的细胞生长抑制活性。细胞周期的阻滞与p21/WAF1水平增高和细胞周期素B1，细胞周期素A，Cdc2，Cdc25C量的减少有关。
3. 积雪草酸衍生物的抗肿瘤活性研究
从结构上看，积雪草酸有三种功能相关结构，分别是：C-2，C-3，C-23位的三个羟基，C-11位的连有不饱和双键的亚甲基和C-28位的一个羧基。对积雪草酸的结构修饰分别集中在这三种功能相关结构。大致可分为：对A环的修饰、对C-2，C-3，C-23位三个羟基的修饰、对C-11亚甲基、对C-28位羧基的修饰及形成配合物。
3.1. A环修饰后的积雪草酸衍生物抗肿瘤活性
朱尚涉等 [16] 将积雪草酸A环进行改造得到化合物1、2、3、4、5，并检测其对P388D1淋巴瘤细胞系、Malme-3M黑色素瘤细胞系和Detoit 551正常细胞系的细胞毒性(ED50值达到4 μg/mL被视为具细胞毒性)。化合物1a和2a对P388D1、Malme-3M和Detoit 551的ED50 (μg/mL)分别为4.3 ± 0.7，9.0 ± 0.8，27.8 ± 9.7和2.4 ± 0.7，2.9 ± 0.7，4.7 ± 0.9；对P388D1的ED50 (μg/mL)分别是1b：6.81；3a：0.54 ± 0.21；3b：4.06 ± 2.24；3c：38.59；3d：34.12；4a：4.29；5a：22.70。表明对A环进行改造后的积雪草酸衍生物对P388D1淋巴瘤细胞系，Malme-3M黑色素瘤细胞系均有不同程度的细胞毒性，但3，5对P388D1淋巴瘤细胞系的细胞毒性最强；1对Malme-3M黑色素瘤细胞系的细胞毒性强于其他衍生物，但对正常细胞系的细胞毒性也是最大的(图2)。
3.2. 对C-28位羧基修饰后积雪草酸衍生物的抗肿瘤活性
孙宏斌等 [17] 合成了12种积雪草酸的氨基酸类衍生物，并将其对兔肌糖原磷酸化的抑制活性进行了
研究。其中，6a、6b、6c的IC50 (μM)分别为101、112.3和104.3。将2，3，23三位乙酰氧基水解后，衍生物在100 μM浓度下均无活性。表明将积雪草酸的2，3，23三位羟基制备成前药形式，再将28位与氨基酸进行酰化所得到的积雪草酸的氨基酸类衍生物具有糖原磷酸化酶的抑制作用(图3)。
3.3. 对C-2、C-3、C-23位羟基和C-28位羰基修饰后积雪草酸衍生物的抗肿瘤活性
孟艳秋等 [18] 将积雪草酸的C-2、C-3、C-23位的羟基和C-28位羰基进行结构改造得到14个新化合物，将7、8、9化合物进行体外活性实验，体外测试细胞为人肺腺癌细胞A549和人乳腺癌细胞MCF-7，并以吉非替尼为阳性对照。其中化合物7a、7b、8a、8b、9a、9b对A549和MCF-7细胞的IC50 (μmol/L)分别为：30.14、29.38、32.05、41.47、42.11、29.60和>30.26、29.85、48.03、>50、>50。结果显示化合物8a的活性明显高于积雪草酸和吉非替尼，由此可见将积雪草酸C-2位羟基成脂，C-3、C-23位羟基成醚，同时C-28位羧基成脂可以提高其抗肿瘤活性(图4)。
3.4. 对C-2位羟基、C-11的亚甲基和C-28位羰基修饰后积雪草酸衍生物的抗肿瘤活性
赵龙铉等 [19] 将积雪草酸的C-2位羟基、C-11位亚甲基和C-28位羰基进行结构改造得到9个新化合物，用人宫颈癌细胞Hela和MCF-7细胞进行体外活性筛选，初步生物活性测试结果表明，在8 mg/mL浓度下，积雪草酸对MCF-7的抑制率小于10%。除化合物14外，其它的8个化合物对人乳腺癌细胞(MCF-7)的抑制率均大于20%，其中，11a、11b 和14对MCF-7的抑制率都在80%左右。11a、11b及14不仅对MCF-7的抑制率较好，对人宫颈癌细胞(Hela)的抑制率较积雪草酸也有一定程度的提高。化合物11a、11b
Figure 3. Amino acids derivatives of asiatic acid
图3. 积雪草酸的氨基酸类衍生物
Figure 4. Amino acids derivatives of modified by hydroxyl groups
图4. 羟基被修饰的积雪草酸衍生物
和14对Hela和MCF-7的IC50 (μm/mL)分别为：3.309、6.295、促细胞生长和4.400、4.390、6.611。结果表明积雪草酸C-2位的羟基对抗癌活性贡献并不大，C-11位氧的导入对化合物的抗癌活性的影响并不明显，C-28位的羧基转换成羟基或酯基时，衍生物的抗癌活性均增强(图5)。
3.5. 形成配合物后积雪草酸衍生物的抗肿瘤活性
陈海生 [20] 将积雪草酸与氯化亚铂酸钾等试剂反应，得到积雪草酸的有机铂酸盐15和16。然后分别以高、中、低三个剂量组并以卡铂阳性药对Lewis肺癌小鼠的抑癌作用进行试验，结果表明该类铂盐衍生物的三个剂量组都具有显著的抗肿瘤作用(图6)。
张蓉仙等 [21] 将积雪草酸与有抗炎、杀菌、抗癌活性的稀土硝酸盐配合后得到三种积雪草酸配合物LnAA(NO3)3∙3C2H5OH∙nH2O (Ln = La, Ce, Eu)。对食管癌细胞(Eca-109)处理48 h后，观察到三者的IC50 (μmol/L)分别为：38.0，27.8，46.7，均小于积雪草酸(IC50:61.7)，表明积雪草酸与稀土盐形成的1:1配合物对肿瘤细胞抑制率显著增加。稀土积雪草酸配合物能明显抑制钙离子诱导的线粒体肿胀，表明积雪草酸稀土配合物能直接作用于线粒体，可作为线粒体靶向性抗肿瘤化合物。
4. 积雪草酸与其他抗肿瘤药物联用的抗肿瘤活性
姚其正等 [22] 将积雪草酸与13-正辛基小蘗碱(13-B-8-AA)17和13-正辛基巴马汀(B-AA)18成盐，再
R1=R2=
Figure 6.Asiatic acid organic molybdate salt derivatives
图6. 积雪草酸的有机铂酸盐衍生物
17 18
Figure 7. Amino acids derivatives of associating with other compounds
图7. 积雪草酸与其他药物联合后结构
分别进行体外和体内活性测试。体外测试将其作用于小鼠白血病细胞L1210、人慢性髓原细胞K562及人肺腺癌细胞A549，并以顺铂为阳性对照。13-B-8-AA和B-AA对L1210、K562、A549的IC50 (μmol/L)分别为：7.99、2.23、12.10和3.70、33.58、>100，均小于顺铂(IC50 (μmol/L)：28.60, 58.10, 58.73)，表明与顺铂相比B-AA和13-B-8-AA有较强的抑制肿瘤生长作用。体内测试13-B-8-AA和B-AA对小鼠S180肉瘤(实体瘤)的抑瘤率，结果表明在相同处理条件下，13-B-8-AA的抑瘤率41.61%大于B-AA的39.19%，13-B-8-AA比B-AA毒性低(图7)。
林娜等 [23] 将积雪草酸与化疗药物环磷酰胺(CTX)，5-氟尿嘧啶(5-Fu)联用作用于肝癌细胞株HepG2和Heps肝癌腹水瘤、实体瘤，考察积雪草酸和5-Fu联用抑制肿瘤细胞增殖，采用10，15，20，25 μmol/L的积雪草酸分别与50，7.5，1 μmol/L的5-Fu联用。随着5-Fu浓度的降低，5-Fu和积雪草酸联用的抗肿瘤效果也逐渐降低，与单用5-Fu的抗肿瘤趋势一致，说明积雪草酸对3个浓度5-Fu的抗肿瘤效果均没有影响。在考察积雪草酸与CTX联用对Heps腹水瘤小鼠存活率的影响时，以20 mg/kg CTX组，50 mg/kg积雪草酸和20 mg/kg CTX联用组对腹水瘤小鼠存活率进行分析，发现CTX组小鼠出现死亡较早，与积雪草酸联用后死亡延缓，说明积雪草酸有降低CTX毒性而延长小鼠存活时间的作用。
5. 展望
积雪草酸由于其广泛的药理活性尤其是抗肿瘤作用而备受学者们的关注。综上所述，对积雪草酸2，3，23位羟基，11位的亚甲基，28位羧基甚至对A环改造后所得的衍生物较母核积雪草酸在抗肿瘤活性方面均体现出不同程度的增强。但是积雪草酸也存在溶解度小、生物利用度低、难透过血脑屏障等问题。因此，对积雪草酸进行更广泛的结构修饰和活性筛选研究是十分有必要的，它可以满足药物开发的要求。鉴于其广阔的应用前景，希望越来越多的专家学者不断地合成出新的积雪草酸的衍生物，筛选出更多抗肿瘤活性高、吸收好的药物。
基金项目
本文工作由国家自然科学基金项目(21372156)、辽宁省教育厅高等学校优秀人才支持计划项目(LR2013017)资助。